|
|
Studium vlivu ionizujícího záření na komunikační systémy umělých družic
Golubev, Martin ; Hobst, Leonard (oponent) ; Katovský, Karel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem ionizujícího záření, jeho interakcemi s hmotou a jeho účinky na ni. V práci je uveden rozbor různých typů interakcí přímo ionizujícího záření i nepřímo ionizujícího záření. Dále je uveden přehled metod stínění všech typů ionizujícího záření. Druhá část této práce pojednává o jednorázových efektech v polovodičích vyvolaných ionizujícím zářením. Na závěr je popsán návrh měřícího přípravku obsahujícího čipy FPGA jak z hlediska hardware, tak i software.
|
|
|
Rychlé variace obsahu helia ve slunečním větru a jejich vztah k procesům na Slunci
Ďurovcová, Tereza ; Šafránková, Jana (vedoucí práce) ; Vandas, Marek (oponent)
Helium může významně ovlivňovat dynamiku slunečního větru. Změny jeho relativního zastoupení jsou obvykle připisovány přechodům přes hranice přilehlých proudových trubic. Analýza dat z přístroje BMSW umístěného na družici Spektr-R ale ukázala, že se relativní zastoupení helia může měnit také uvnitř proudových trubic. Jako možný zdroj turbulence uvnitř proudové trubice byl navržen vzájemný pohyb protonové a heliové komponenty slunečního větru. Předložená práce je věnována dlouhodobé statistické studii rychlých variací zastoupení helia v závislosti na parametrech slunečního větru a na změnách jeho zdrojové oblasti. Pro tento účel byla použita plazmová data z přístrojů umístěných na družicích Wind a Spektr-R a měření magnetického pole z družice Wind. Byly vyšetřovány současné změny relativního zastoupení helia a parametrů slunečního větru, a to jak pro dlouhodobá pozorování provedená družicí Wind, tak i pro pozorování před a za meziplanetárními šoky. Nakonec byla provedena studie rozdílů mezi unášivou rychlostí protonů a helia v minimu a maximu sluneční aktivity.
|
|
|
Vybrané vlnové jevy v zemské magnetosféře
Bezděková, Barbora ; Němec, František (vedoucí práce) ; Macúšová, Eva (oponent)
Ve vnitřní magnetosféře Země hrají významnou roli elektromagnetické vlny, které svými interakcemi s částicemi představují klíčový způsob přenosu energie při absenci srážek. Elektromagnetické vlny pozorované v tomto systému, které se při znázornění ve frekvenčně-časových spektrogramech vyznačují frekvenční mo- dulací intenzity a jsou pozorovány na frekvencích v rozsahu 1-8 kHz, se nazývají magnetosférické čárové záření (magnetospheric line radiation, MLR). Vlny, které naopak vykazují modulaci intenzity v čase, jsou nazývány kvaziperiodické emise (quasiperiodic emissions, QP) a vyskytují se na frekvencích 0,5-4 kHz. Ačkoli byly oba typy událostí opakovaně pozorovány pozemními stanicemi i družicemi s nízkou drahou letu, nebyl u nich zatím plně objasněn způsob jejich vzniku. V letech 2004-2010 byly tyto vlnové události měřeny družicí DEMETER (dráha téměř synchronizovaná se Sluncem, výška přibližně 700 km). Byla provedena systematická studie vlastností pozorovaných událostí, srovnání družicového po- zorování s měřeními pozemními přístroji a byly sledovány souvislosti s parametry slunečního větru.
|
|
|
MHD discontinuities in the solar wind and their relation to processes in the Earth magnetosphere
Goncharov, Oleksandr ; Šafránková, Jana (vedoucí práce) ; Souček, Jan (oponent) ; Vandas, Marek (oponent)
Název práce: MHD discontinuity ve slunečním větru a jejich vztah k procesům v zemské magnetosféře Autor: Oleksandr Goncharov Katedra / Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu, MFF UK Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Jana Šafránková, DrSc. Abstrakt: Rázové vlny v bezesrážkovém plazmatu jsou přítomné v celé heliosféře od sluneční korony do terminátorové rázové vlny. Rázové vlny hrají podstatnou roli v interakci slunečního větru s planetami, protože účinně konvertují energii orientovaného iontového toku do ohřevu iontů a elektronů, do zvýšení magnetického pole a do urychlování nabitých částic. Dominantním cílem předložené disertační práce je výzkum vývoje výrazných struktur slunečního větru, zaměřený hlavně na meziplanetární rázové vlny, jejich interakci s vnějšími hranicemi magnetosféry (okolozemní rázová vlna a magnetopauza) a na sledování modifikace výsledných produktů této interakce v magnetosféře a jejím chvostu. Metodika výzkumu je založena jak na statistických studiích využívajících více-družicová pozorování, tak na analýze jednotlivých případových událostí. Některé experimentální studie jsou doplněny počítačovým modelováním. Rychlá měření parametrů plazmatu uskutečněná družicí Spektr-R nám umožňují i podrobné studium vlastní jemné struktury meziplanetární rázové vlny a jejích variací. Klíčová...
|
|
|
Role of Magnetosheath Parameters on Magnetopause Processes
Krupařová, Oksana ; Šafránková, Jana (vedoucí práce)
Předkládaná dizertační práce je zaměřena na dvě oblasti, jež jsou důležité pro interakci slunečního větru s zemskou magnetosférou: kasp ve vysokých geomagnetických šířkách a subsolární magnetopauza v nízkých šířkách. Průnik slunečního plazmatu do zemské magnetosféry může probíhat podél kaspů. Oblast přilehlá k magnetopauze v blízkosti kaspu je velmi turbulentní, vyplněná horkým plazmatem z přechodové oblasti s nízkou driftovou rychlostí. V první části dizertační práce se proto věnujeme detailnímu rozboru vírové struktury ve vhloubení magnetopauzy nad kaspem za použití dat družic Interball-1 a Magion-4. Popsali jsme nezbytné podmínky a možný mechanismus vzniku této struktury. Druhá část práce se týká formování a prostorové struktuře hraniční vrstvy nízkých šířek (Low-latitude Boundary Layer, dále LLBL) a jejím časovým změnám. Ačkoliv LLBL hraje klíčovou roli v přenosu hmoty, hybnosti a energie ze slunečního větru do magnetosféry, její změny a vlastnosti nejsou doposud přesně popsány. Na datech z pěti družic projektu THEMIS ukazujeme, že náhlé změny parametrů slunečního větru a meziplanetárního magnetického pole mohou vést ke změnám prostorového profilu LLBL z hladkého na zdánlivě nemonotonní. Příčinou tohoto jevu jsou poruchy na povrchu magnetopauzy. Podrobně jsme prozkoumali průlety družic vrstvou LLBL,...
|
|
|
Vztah obsahu helia ve slunečním větru k procesům na Slunci
Cagaš, Petr ; Šafránková, Jana (vedoucí práce) ; Vandas, Marek (oponent)
Rychlé změny relativního zastoupení helia ve slunečním větru jsou nejčastěji přisuzovány přechodům mezi tokovými trubicemi - tedy mezi proudy slunečního větru pocházejícími z různých míst ve sluneční koróně. Poslední studie ale ukazují, že změny zastoupení helia nemusejí být vždy korelovány se změnami ostatních parametrů a relativní zastoupení helia se tedy může měnit i během propagace slunečního větru uvnitř tokové trubice. V této práci se zabýváme analýzou rychlých změn parametrů slunečního větru a jejich vzájemnou souvislostí. Na vícebodové (používáme družice SPEKTR-R, WIND a THEMIS) případové studii meziplanetárních šoků ukazujeme, že možným vysvětlením těchto změn, může být magnetozvuková nestabilita vybuzená diferenciální rychlostí mezi populacemi helia a protonů.
|
|
|
Návrh detektoru pro měření parametrů plazmového prostředí v okolí Měsíce
Ďurovcová, Tereza ; Šafránková, Jana (vedoucí práce) ; Vaverka, Jakub (oponent)
Když se Měsíc nachází mimo oblast chvostu zemské magnetosféry, jeho povrch je přímo vystaven částicím přicházejícím ze Slunce. To je důsledkem skutečnosti, že lunární povrch není chráněn magnetickým polem globálního dosahu ani atmo- sférou. V blízkosti lunárního povrchu ale byly nalezeny malé oblasti se zbytkovou magnetizací, některé z nich mohou vytvářet tzv. minimagnetosféry. Okolí Měsíce tudíž představuje zajímavé prostředí pro studium mnoha procesů v plazmatu slunečního větru. Předložená práce je věnována návrhu systému detektorů pro měření parametrů tohoto plazmového prostředí. Nový přístroj BMSW-LG, jehož součástí je navrhovaný systém detektorů, bude měřit ve výšce 50−100 km nad lunárním povrchem na dráze kolmé na ekliptiku, a to jak ionty slunečního větru, tak i ionty odražené od povrchu Měsíce. K návrhu bylo využito zkušeností zís- kaných přístrojem BMSW. Pro simulace detektorů byl použit softwarový balík SIMION, který dovoluje testovat dráhy nabitých částic v elektrickém poli uvnitř detektoru.
|
|
|
Magnetosférické čárové záření pozorované družicí DEMETER
Bezděková, Barbora ; Němec, František (vedoucí práce) ; Sochorová, Zuzana (oponent)
Ve frekvenčně-časových spektrogramech elektromagnetických vln pozorovaných ve vnitřní magnetosféře Země v rozsahu 1-8 kHz se někdy vyskytují téměř horizontální skoro rovnoběžné intenzivní čáry. Takové události byly zaznamenány pozemními observatořemi i družicemi a jsou nazývány magnetosférické čárové záření (Magnetospheric Line Radiation, MLR). Provedli jsme systematickou analýzu celkem 1230 událostí typu MLR nalezených v datech družice DEMETER (2004-2010, výška cca 700 km). Zaměřujeme se na možnou souvislost mezi výskytem událostí a parametry slunečního větru. Dlouhý interval analyzovaných dat umožňuje vyhodnotit případný vliv slunečního cyklu a ročního období. Ukazujeme, že existuje statisticky významná souvislost mezi MLR událostmi a parametry slunečního větru a že události jsou častěji pozorovány během zimních měsíců a spíše v době slunečního maxima. Četnost událostí je výrazně nižší na geomagnetických délkách odpovídajících Jihoatlantické anomálii (South Atlantic Anomaly, SAA). Analyzujeme spektra energetických elektronů vysypávajících se v této oblasti v době pozorování MLR událostí, u nichž se předpokládá, že by mohly souviset s mechanismem vzniku těchto vln. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Variace obsahu helia ve slunečním větru
Cagaš, Petr ; Šafránková, Jana (vedoucí práce) ; Enžl, Jakub (oponent)
Práce představuje výsledky ročního měření variací obsahu iontů helia ve slunečním větru z přístroje BMSW na palubě družice SPEKTR-R. Přístroj BMSW byl vyvinut a postaven pro rychlé měření parametrů slunečního větru a dokáže získat kompletní integrální rozdělovací funkci částic slunečního větru každých 1,5 s. Statistická studie dat ukazuje, že na rozdíl od současného převládajícího názoru, nekorelují prudké změny relativního zastoupení helia se změnami ostatních parametrů slunečního větru a jsou tedy pravděpodobně způsobeny meziplanetárními turbulencemi, které přispívají k zahřívání plazmatu a vedou na růst teploty slunečního větru spolu s růstem obsahu helia.
|
|
|
Využití geomagnetických dat a poznatků fyziky Slunce ve výuce přírodních věd na středních školách
BAYER, Tomáš
Středoškolské vzdělávání je v současné době nemyslitelné bez vazby na poznatky moderní vědy. Poznatky přírodních věd, ať už se jedná o biologické vědy či vědy o neživé přírodě, se kombinovaně odrážejí v environmentální výchově, která, na základě negativních zkušeností s omezeným přírodovědným rozhledem, kvantikuje negativní p?sobení člověka na biosféru a ukazuje nutnostrecipovat poznatky přírodních věd v co největší šíři. Práce vychází z mezioborového přístupu k přírodním vědám, tak jak je definován ve vzdělávací oblasti Člověk a příroda v Rámcovém vzdělávacím programu pro gymnázia. Vychází z pozice fyziky jako základu reálných přírodních věd a jejího postavení v logické souvislosti s dalšími přírodními vědami, zejména biologií a geografií. Cílem práce je přiblížit poznatky fyziky Slunce a geofyziky studentům středních škol, zejména gymnázií. Základním východiskem je popularita a mediální atraktivita poznatků moderní astrofyziky, která zásadním způsobem zpestřuje výuku a činí ji atraktivnější. Přínos astrofyzikálních a geomagnetických dat výuce fyziky a geografie pomáhá žákovi překonávat domnělé či skutečné těžkosti s osvojením středoškolského učiva a ukazuje širší souvislosti. Ty jsou ukázány zejména na srovnání a funkčního propojení satelitních dat, měřených geostacionárními družicemi, s daty měřenými na zemském povrchu na geomagnetických observatořích.
|
host ::
RSS.