|
|
Measurement of the energy spectrum of cosmic rays using Cherenkov-dominated data at the Pierre Auger Observatory
Novotný, Vladimír ; Nosek, Dalibor (vedoucí práce) ; Spousta, Martin (oponent) ; Šmída, Radomír (oponent)
This thesis presents the energy spectrum of cosmic rays deduced from Cherenkov-dominated data measured by the fluorescence detector of the Pierre Auger Observatory. Cherenkov-dominated events, used in the energy spectrum analysis at the Observatory for the first time, enable to decrease the energy threshold for the spectrum measurement down to 1015.5 eV. This energy is more than one order of magnitude lower than in preceding studies. The fluorescence detector was originally designed to detect the fluorescence light generated by extensive air showers in a hybrid mode with the surface detector of the Pierre Auger Observatory. The reconstruction of events dom- inated by Cherenkov light is available due to a newly developed reconstruc- tion technique, the profile constrained geometry fit. Its implementation in the Pierre Auger Observatory software is documented. Aspects of the energy spectrum analysis are described. They consist of exposure calculations done with the use of extensive Monte Carlo simulations, unfolding of the detec- tor effects, and inferring the invisible energy correction in the energy region below 1017 eV. Systematic uncertainties of the measurement are estimated. 1
|
|
|
Posvítit si do tmy
Lukášová, Veronika ; Kroupa, Jiří (oponent) ; Hojstričová,, Jana (oponent) ; Armutidisová, Irena (vedoucí práce)
Dizertační práce je zaměřena na problematiku vztahu umění, vědy a fotografie v současném kontextu kultury s konkrétním praktickým výstupem, zkoumajícím hranice možného přesahu fotografií částicové fyziky do umění. Práce je řešena v jasně definovaných tématických oddílech, které zkoumají problematiku v širších teoretických souvislostech, aby tak vyvořily východisko konkrétního praktického výstupu. První oddíl zkoumá obecněji doménu zobrazení a možnosti vztahu mezi zobrazením vědy a umění. Druhý zkoumá roli mnohoznačného média fotografie jako nástroje vědy i umění. Třetí se zabývá evolucí subatomárního zobrazení a problémy spojenými s reprezentací neviditelného jevu. Čtvrtý pak koncepčními a epistemickými shodami mezi uměním a vědou, jejich dialogu ve formě Sci-Art. Pátá praktická část pak představuje umělecké výstupy, které odráží kritické zapojení teoretických východisek dosažených během zkoumání tématu a zároveň propojují teoretický výzkum s praktickým. Vycházím především z teoretických zdrojů, které byly publikovány v anglo-americkém kontextu, kde je tato problematika zkoumána v odborné literatuře. Časově se práce pohybuje od 90. let 20. století do součastnosti.
|
|
|
Study of high energy cosmic gamma rays
Štefánik, Stanislav ; Nosek, Dalibor (vedoucí práce) ; Soustružník, Karel (oponent) ; Tománková, Lenka (oponent)
V disertační práci prezentujeme naše dvě studie zaměřené na detekci kos- mického γ-záření a analýzu dat z pozorování tohoto záření. Jedna studie se zabývá metodou koeficientu transparence atmosféry pro Čerenkovovo záření. Tuto metodu lze použít pro kalibraci detektoru v experimentech využívajících zobrazovací Čerenkovské teleskopy pro nepřímou detekci kosmického γ-záření. Cílem metody je monitorování propustnosti atmosféry vůči Čerenkovovu světlu a kalibrace odezvy Čerenkovských teleskopů. Pro tento účel jsou využity četnosti detekovaných atmosférických spršek iniciovaných nabitými částicemi kosmického záření. Pomocí Monte Carlo simulací prezentujeme rozšíření této metody a demonstrujeme její proveditelnost v podmínkách ob- servatoře Cherenkov Telescope Array. Naše další analýza je zaměřená na zpracování dat sesbíraných experimentem Fermi Large Area Telescope během 7 let přímých pozorování kosmického γ-záření. Podrobně studujeme signál detekovaný z částí oblohy kolem aktivních galaktických jader 1ES 0229+200 a Centaurus A. Popisujeme nalezení nových astrofyzikálních zdrojů vysokoen- ergetických fotonů a diskutujeme spektrální a časové charakteristiky toku γ-záření z těchto objektů. 1
|
|
|
Cosmic ray study in the Belle II silicon detector
Kapitánová, Lucia ; Doležal, Zdeněk (vedoucí práce) ; Sýkora, Martin (oponent)
Tato práce představuje nástroje pro validaci a monitorování vyvinuté a upravené pro vrcholový detektor Belle II, které byly použity v průběhu období jeho uvádění do provozu v říjnu a listopadu 2018. Úvodní část seznamuje s detektorem Belle II a poskytuje podrobný popis vrcholového křemíkového detektoru, jeho komponentů a jejich funkcí. Následně je představen rekonstrukční software a popsaný postup alignmentu je vysvětlen ve třetí části. Tato práce se zejména zaměřuje na prezentaci výsledků validace a monitorování a kvalitativní popis zlepšení přesnosti měření s využitím trajektorií kosmických muonů rekonstruovaných ve vrcholovém detektoru. V poslední části je představen nový nástroj pro odhad alignmentových parametrů pomocí monitorovacích a validačních metod. Hlavním účelem této nově navržené metody je poskytnout odborníkům pracujícím s těmito údaji rychlé a důvěryhodné informace o aktuálním stavu alignmentu.
|
|
|
Vliv radiace na vlastnosti polovodičových součástek
Yermalayeva, Darya ; Šteffan, Pavel (oponent) ; Musil, Vladislav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce řeší problematiku vlivu ionizujícího záření na polovodičové součástky a změnu jejich vlastností. Práce vychází z rozboru jednotlivých druhů záření, které se mohou vyskytnout v oblastech použití součástek. V druhé kapitole byly prozkoumány degradační procesy s akcentem na vliv způsobený radiační dávkou. Také byly popsány vlivy krystalových poruch, poruch ionizací a účinků SEE (Single Event Effects). Třetí kapitola popisuje postup návrhu zařízení a škodlivé účinky, se kterými se musí počítat při návrhu. V čtvrté a páté kapitole bylo provedeno modelování radiačních efektů (vlivu dávkového příkonu, jevů typu SEU a celkové dávky TID) v programu PSpice a byla ověřena možnost návrhu jednoduchého dozimetru s křemíkovou diodou. Na konci práci v závěru jsou shrnuty výsledky.
|
|
|
Fragmentation from heavy ion beams in HIMAC BIO room calculated with PHITS and measured with Liulin
Ploc, Ondřej ; Dachev, T. ; Uchihori, Y. ; Kitamura, H. ; Sihver, L.
The Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba (HIMAC), at the National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology, is not only an excellent cancer-treatment facility but also a facility to perform experiments related to radiation therapy, space radiation protection and basic nuclear physics. HIMAC BIO is an irradiation room used for experiments related to both radiobiology and physics. When performing such experiments, it is essential to know the experimental setup, as well as the beam characteristics, in details. The advantage of HIMAC BIO is that both narrow and broad parallel heavy ion beams (up to. 10 cm), with flat circular profile at the isocenter, can be used for experiments. Such beam is obtained by using scatterers, ridge filters, beam degraders, etc., similar to what is used during radiation therapy. However, these components decrease the energies of the primary beams and are sources of secondary particles. To be able to draw correct conclusions from the experimental results, and to be able to compare the measurements with simulations, it is crucial to know the real energy of the primary ions and the detailed beam composition at the location of the biological samples and the physical detectors. The energies of the primary ions are calculated from Bragg curve measurements with a Markus ionization chamber before each experiment. However, the exact beam composition including the fluence and energies of the secondary fragments and neutrons are usually unknown. The purpose ofdetailed information about the components in the beam line at the HIMAC BIO room to facilitate accurate particle and heavy ion transport simulations of the beam characteristics. The main sources of secondary particles have been investigated, and the beam composition was calculated with the 3-dimensional general purpose Monte Carlo this paper is to provide PHITS and compared with measurements using a Liulin exposed to various monoenergetic and SOBP heavy ion beams.
|
|
|
Phenomenological models inspired by QCD and their use in the analysis of ultra-high energy cosmic rays
Ebr, Jan ; Řídký, Jan (vedoucí práce) ; Leitner, Rupert (oponent) ; Unger, Michael (oponent)
Částice kosmického záření o energiích nad 1014 eV jsou detekovány převážně nepřímo, pozorováním spršek sekundárních částic, které produkují v at- mosféře. Vícero experimentů ukazuje, že současné modely interakcí při takto vysokých energiích nepopisují takto získaná data dokonale, obzvlášť co se týče množství mionů na zemi. Předkládáme dva modely, které se snaží popis mionové komponenty spršek zlepšit, jeden založený na přidání částic o malé hybnosti v těžišťové soustavě vysokoenergetických hadronických in- terakcí ve spršce, druhý na přidání tzv. temných fotonů do elektromagnet- ické komponenty spršky. Zatímco druhý model nemá žádné pozorovatelné důsledky, první model zlepšuje souhlas mezi předpověďmi simulací and po- zorováním jak pro data z detektoru DELPHI, tak pro měření Observatoře Pierre Augera. Dále popisujeme dalekohled FRAM, zařízení používaná na Observatoři Pierra Augera k monitorování atmosféry, a jeho aplikace při hledání spršek s anomálními profily a při měření obsahu aerosolů v atmosféře, což je klíčová veličina pro analýzu dat z fluorescenčních detektorů. 1
|
|
|
Study of Interactions of Cosmic Rays at Ultra-high Energies
Nečesal, Petr
Dizertační práce je věnována studiu interakcí kosmického záření při extrémně vysokých energiích s využitím dat z Observatoře Pierre Auger, automat- ickému systému alarmů nazvaného Shift Guard a analýze korelací teplot a detek- torové odezvy. Observatoř Pierre Auger je největším experimentem určeným pro studium kos- mického záření extrémních energiích. Předpokládaný vztah mezi teplotou a odevz- dou detektorů je v této práci studovaný spolu s popisnou analýzou vlivu různých faktorů na teplotu v blízkosti fluorescenčních detektorů. Kalibrační korekční faktor je spočten na základě měřených kalibračních konstant a teploty a umožuje korekci odezvy detektorů v situacích, kdy klimatizace nezaručí stálé podmínky. Shift Guard - systém alarmů je vytvořen pro ochranu fluorescenčního detektoru a zlepšení datové kvality. Představení a popis funkčnosti systému a jeho základních parametrů je doplněno implementační logikou. Shift Guard informuje měřící tým o důležitých událostech a situacích, které mohou ohrozit detektor nebo datovou kvalitu. Rozdíl mezi měřeným počtem mionů v rovni pozemních detektorů ve srovnání se simulacemi z generátorů rozsáhlých atmosférických spršek je studován. Výsledky...
|
|
|
Study of Interactions of Cosmic Rays at Ultra-high Energies
Nečesal, Petr ; Řídký, Jan (vedoucí práce) ; Vorobel, Vít (oponent) ; Wagner, Vladimír (oponent)
Dizertační práce je věnována studiu interakcí kosmického záření při extrémně vysokých energiích s využitím dat z Observatoře Pierre Auger, automat- ickému systému alarmů nazvaného Shift Guard a analýze korelací teplot a detek- torové odezvy. Observatoř Pierre Auger je největším experimentem určeným pro studium kos- mického záření extrémních energiích. Předpokládaný vztah mezi teplotou a odevz- dou detektorů je v této práci studovaný spolu s popisnou analýzou vlivu různých faktorů na teplotu v blízkosti fluorescenčních detektorů. Kalibrační korekční faktor je spočten na základě měřených kalibračních konstant a teploty a umožuje korekci odezvy detektorů v situacích, kdy klimatizace nezaručí stálé podmínky. Shift Guard - systém alarmů je vytvořen pro ochranu fluorescenčního detektoru a zlepšení datové kvality. Představení a popis funkčnosti systému a jeho základních parametrů je doplněno implementační logikou. Shift Guard informuje měřící tým o důležitých událostech a situacích, které mohou ohrozit detektor nebo datovou kvalitu. Rozdíl mezi měřeným počtem mionů v rovni pozemních detektorů ve srovnání se simulacemi z generátorů rozsáhlých atmosférických spršek je studován. Výsledky...
|
|
|
Studium urychlování vysokoenergetických částic v extragalaktických objektech
Štefánik, Stanislav ; Nosek, Dalibor (vedoucí práce) ; Vorobel, Vít (oponent)
Názov práce: Studium urychlování vysokoenergetických částic v extragalaktických objektech Autor: Stanislav Štefánik Katedra: Ústav částicové a jaderné fyziky Vedúci diplomovej práce: RNDr. Dalibor Nosek, Dr. Abstrakt: Práca sa zaoberá spôsobmi produkcie kozmického γ-žiarenia v astro- fyzikálnych objektoch a metódami jeho detekcie. V súvislosti s danou problema- tikou sú diskutované možné interakcie produkujúce γ-žiarenie v aktívnej galaxii Centaurus A. Predstavený je nový experiment Cherenkov Telescope Array zame- raný na detekciu atmosférických sp'ršok iniciovaných kozmickým γ-žiarením. Pro- stredníctvom simulácií atmosférických sp'ršok programom CORSIKA je študované Čerenkovovo žiarenie emitované v ich priebehu. Popísaná je analýza dát v rámci experimentov využívajúcich Čerenkovovské teleskopy a jej aplikácia na súbor dát z aktívnej galaxie PKS 2155-304. Výsledkom analýzy je štatistické testovanie na prítomnost' zdroja γ-žiarenia a jeho časovej premennosti. Kl'účové slová: Kozmické žiarenie, gama, žiarenie, astročasticová fyzika, urých- l'ovanie, experiment CTA
|
host ::
RSS.