Wersjaangielska








 

 

D Y D A K T Y K A


PRACOWNIA SPECJALISTYCZNA I MAGISTERSKA


     Student przychodzący do Zakładu Spektroskopii Jądrowego Rezonansu Kwadrupolowego na IV-tym roku studiów od razu włączany jest w rytm życia Zakładu. Otrzymuje swoje miejsce (biurko) do cichej pracy, zapoznaje się z teorią zjawiska NQR, z aparaturą, uczy się korzystania z komputerowej bazy danych. Pobyt w Zakładzie w Pracowni Specjalistycznej (IV rok) pozwala studentowi zorientować się, w który nurt działalności naukowo-badawczej prowadzonej w Zakładzie chciałby się włączyć.
     Pracę magisterską traktujemy jako małą cząstkę konkretnej, pożytecznej pracy badawczej realizowanej w Zakładzie. Wybór konkretnego tematu pracy magisterskiej zależy w znacznej mierze od studenta i następuje zgodnie z jego zainteresowaniami, oczekiwaniami, umiejętnościami i predyspozycjami.


Zapraszamy do zwiedzania Zakładu.
Prosimy kontaktować się bezpośrednio z prof. dr hab. Bolesławem Nogajem, Kierownikiem Zakładu - pok. 209, tel./fax 8257-210
lub wewn. (na terenie budynku) - 5264


 

PROPONOWANE TEMATY PRAC MAGISTERSKICH

Uwagi:

1. Tematy będą bardziej zrozumiałe po uprzednim przeczytaniu "TEMATYKI BADAWCZEJ" Zakładu
2. W Zakładzie promotorami prac magisterskich moga być tylko dwie osoby;

·         Dr hab. Jolanta Latosińska

·         Prof. dr hab. Bolesław Nogaj

 

Tematy prac magisterskich, których promotorem będzie dr hab. Jolanta Latosińska:

 

        Specjalność: FIZYKA MEDYCZNA

 

1. Badania mechanizmu struktura - aktywność wybranych lekarstw.
2. Badania różnych aspektów dynamiki molekularnej wybranych lekarstw

 

 

  Specjalność: INFORMATYKA STOSOWANA

1. Wizualizacja i zarządzanie bazami danych z wykorzystaniem technologii internetowych (JAVA, PHP)
2. Prezentacja procesów dynamicznych z wykorzystaniem biblioteki OpenGL
3.Zastosowanie sieci neuronowych w analizie danych


 

Tematy prac magisterskich, których promotorem będzie prof. dr hab. Bolesław Nogaj:

 

     Specjalność: FIZYKA DOŚWIADCZALNA

 

1. Rozwój nowych technik pomiarowych w spektroskopii jądrowego rezonansu podwójnego NMR/NQR

 W Zakładzie zbudowano pierwszy w Polsce, jeden z nielicznych w świecie, spektrometr podwójnego rezonansu     jądrowego. Spektrometr będzie służył do badania układów molekularnych biologicznie aktywnych. Magistrant  będzie starał się poznać, przetestować i wdrożyć nowe techniki pomiarowe.

 

2. Badanie wybranych materiałów wybuchowych za pomocą spektroskopii jądrowego rezonansu

kwadrupolowego (NQR i NQDR)

W ramach tej tematyki magistrant będzie badać materiały wybuchowe (b. małe, bezpieczne próbki) o niskich częstościach widm 14N-NQR, np. TNT, głównie w celu ustalenia optymalnych parametrów ich wykrywania za pomocą spektroskopii NQR.

 

 3. Badania w zakresie rozwoju aparatury do wykrywania materiałów wybuchowych  za pomocą

 spektroskopii 14N-NQR

Celem tych badań będzie m.in. podwyższenie czułości głowic pomiarowych NQR przeznaczonych do wykrywania materiałów wybuchowych w bagażu lub w niemetalowych minach lądowych za pomocą spektroskopii 14N-NQR.

 

4. Badanie struktury elektronowej i dynamiki molekularnej różnych związków chemicznych (ciekawych pod  względem budowy molekularnej lub o dużym znaczeniu praktycznym, np. pestycydów, gąbek  protonowych, materiałów wybuchowych) za pomocą spektroskopii NQR

   Specjalność: FIZYKA MEDYCZNA

1. Struktura elektronowa molekuł wybranych grup leków lub innych związków biologicznie aktywnych badana za pomocą spektroskopii jądrowego rezonansu kwadrupolowego
Badania mają na celu znalezienie zależności między strukturą elektronową molekuł badanych związków a ich aktywnością biolgiczną. Wyniki tej pracy pozwolą konstruować molekuły tych związków o większej skuteczności działania.

 
  Specjalność: FIZYKA KOMPUTEROWA, FIZYKA Z INFORMATYKĄ

1. Komputerowe sterowanie procesami pomiarowymi w spektroskopii jądrowego rezonansu kwadrupolowego.
Zakład wyposażony jest w wysokiej klasy w pełni komputerowo sterowane spektrometry jądrowego rezonansu kwadrupolowego. Komputer steruje np. poziomem ciekłego azotu w kriostacie, zmianą temperatury próbki, przestrajaniem spektrometru i całym procesem pomiarowym. Istnieje też możliwość zdalnego sterowania eksperymentem poprzez Internet. Student w ramach pracy magisterskiej będzie się starał udoskonalić oraz poszerzyć zakres możliwości komputerowego sterowania tymi spektrometrami.

2. Zastosowanie nowych metod numerycznych analizy spektralnej w rezonansach jądrowych
Celem pracy będzie porównanie i zastosowanie różnych metod i algorytmów analizy widmowej, w tym  transformacji Fouriera, Hankela, Hartley'a, metod maksymalnej entropii, maksymalnego podobieństwa, najnowszych metod tzw.  „matrix pencil” i innych. Ma to szczególne znaczenie przy poszukiwaniu zazwyczaj bardzo słabych sygnałów NQR pochodzących od różnych jąder wchodzących w skład często bardzo rozbudowanych układów molekularnych, w szczególności biologicznie aktywnych.

 

 

    Specjalność: INFORMATYKA STOSOWANA

 

 WPROWADZENIE:

 Zakład nasz wyposażony jest w wysokiej klasy w pełni komputerowo sterowane  spektrometry jądrowego 

 rezonansu kwadrupolowego. Opracowane i zbudowane one  zostały przez pracowników Zakładu lub we

 współpracy Zakład – firma z zewnątrz.  Systemy oprogramowania tych spektrometrów wykorzystują przede

 wszystkim oryginalne  rozwiązania opracowane od podstaw w naszym Zakładzie. Komputer będący integralną 

 częścią systemu  pomiarowego steruje przestrajaniem spektrometru, zbieraniem, przetwarzaniem

 i zobrazowaniem danych oraz  innymi funkcjami całego procesu pomiarowego, ponadto monitoruje temperaturę

 próbki, poziom ciekłego azotu w  kriostacie i inne ważne parametry podzespołów spektrometru. Istnieje też

 możliwość zdalnego raportowania pewnych sytuacji awaryjnych w systemie i sterowania przebiegiem długo

 trwających eksperymentów poprzez  Internet. W Zakładzie nieustannie prowadzone są prace mające na celu

 poprawę czułości i możliwości  pomiarowych istniejących spektrometrów poprzez ich rozbudowę sprzętową i

 odpowiednio do tego rozwój ich  oprogramowania. Z powyżej przedstawionymi problemami mogłyby być

 związane niżej proponowane tematy prac  magisterskich dla studentów Informatyki Stosowanej do wykonania w

 naszym Zakładzie:

 

1. Komputerowy system sterowania eksperymentem jądrowego rezonansu kwadrupolowego w 

oparciu o system operacyjny DOS

 Podstawą dla tej pracy byłby opracowany i systematycznie rozwijany w Zakładzie od podstaw w ciągu ostatnich 

 12 lat  oryginalny system operacyjny NQRS v. 1.1. dla zbudowanego w Zakładzie impulsowego spektrometru FT-

 NQR. System ten wykorzystuje interfejs wiersza poleceń (komend) których liczba sięga już kilkuset. Pomimo tego

 system nie posiada dokumentacji, dlatego jednym z celów tej pracy byłoby opracowanie szczegółowej

 dokumentacji systemu - inwentaryzacji i opisu komend, niezbędnej dla fizyka wykonującego pomiary i  chcącego w

 pełni wykorzystać bogate możliwości pomiarowe spektrometru. Profesjonalne  dokumentowanie tak złożonych

 systemów oprogramowania stanowi ważny element wykształcenia informatyka.  W razie możliwości  czasowych

 pracę można by uzupełnić o elementy optymalizacji istniejącego systemu, np. poprzez wykorzystanie  techniki

 nakładkowania (overlay’ów) lub implementacji w systemie kilku nowych funkcji  użytkowych.

 

 2. Komputerowy system sterowania spektrometrem rezonansu podwójnego NMR/NQR w oparciu o  

 system operacyjny Windows

 Uzasadnienie tego tematu jest podobne jak w p. 1 z tym, że system oprogramowania tego spektrometru pracuje

 pod kontrolą systemu operacyjnego Windows i w związku z  tym wykorzystuje nowoczesny interfejs graficzny. 

 Zadania dla magistranta byłyby tu także podobne do przedstawionych w p. 1. Językiem  oprogramowania tego 

 systemu może być np. Visual Basic 6.0 f-my Microsoft.

 

 3. Oprogramowanie  sterowania głowicą rezonansu podwójnego NMR/NQR do impulsowego

 spektrometru NQR

 Uzasadnienie podobne jak w pkt. 1 i 2. Oprogramowanie jest napisane w interesującym języku Visual Basic for 

 DOS f-my Microsoft. Zadaniem studenta byłby szczegółowy opis i implementacja wybranych nowych funkcji

 systemu  oraz praktyczna  demonstracja możliwości systemu na przykładzie pomiarów NQR na jądrach azotu 14N 

 metodą  rezonansu podwójnego.

 

 4. Układ i oprogramowanie do zdalnego restartu komputera za pośrednictwem telefonu

 Celem pracy jest opracowanie urządzenia, które ma zastosowanie w przypadku zdalnego sterowania 

 eksperymentem fizycznym poprzez  Internet. Jak wiadomo, w przypadku zawieszenia się  komputera zdalne

 sterowanie systemem jest niemożliwe i w zasadzie konieczna jest osobista interwencja operatora, który musi

 wykonać „twardy restart”  komputera, aby ponownie załadować system. Wspomniane tu urządzenie byłoby

 przystawką do standardowego telefonu. W razie zawieszenia się systemu operator łączyłby  się z numerem tego

 telefonu i następnie mógłby wprowadzić z klawiatury tonowej swojego domowego telefonu pewien kod liczbowy,

 który w przystawce telefonicznej aktywowałby zwarcie styków przekaźnika połączonego z wyłącznikiem

 ręcznego restartu (RESET) zdalnego komputera. Ważnym elementem pracy byłoby zaprogramowanie mikro-

 sterownika sterującego funkcjami przystawki, gdzie student mógłby wykorzystać wiedzę nabytą podczas

 ćwiczeń, które wykonywał w ramach pracowni elektroniki.

 

  5. Analiza porównawcza wybranych zaawansowanych metod komputerowej  analizy słabych sygnałów

  w eksperymentach jądrowego rezonansu kwadrupolowego

  Temat tej pracy wymaga od magistranta znajomości podstaw metod numerycznych i programowania w języku C.

         

 6. System zdalnego sterowania eksperymentem fizycznym przy wykorzystaniu poczty elektronicznej

 Celem pracy jest rozwój i dokumentacja  opracowanego w naszym Zakładzie dedykowanego języka poleceń  

 umożliwiającego sterowanie spektrometrem NQR z pośrednictwem standardowych programów do obsługi poczty

 elektronicznej. Zaletą tej oryginalnej metody w porównaniu z użyciem komercyjnych programów jak np. PC

 Anywhere jest minimalizacja  czasu połączenia komputera z Internetem, gdyż operator przesyła polecenia do

 zdalnego komputera w formie opracowanych off-line plików tekstowych zawierających wiersze poleceń oraz

 odbiera raporty i dane wysyłane automatycznie pocztą elektroniczną przez zdalny komputer. Po odebraniu poczty

 można rozłączyć się z Internetem i następnie analizować dane w dowolnym czasie. Dzięki temu wydatnie

 zmniejszają się koszty połączenia zwłaszcza, jeżeli operator korzysta z modemu.