|
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.
|