Mar 25, 2019   4:40 a.m. Marián
Academic information system

Summary of topics offered - Faculty of Materials Science and Technology in Trnava


Basic information

Type of work: Dissertation thesis
Topic: Simulácia elektrónového a fotónového transportu v materiálových štruktúrach
Title of topic in English: Simulation of Electron and Photon Transport in Material Structures
State of topic: approved (prof. Ing. Ľubomír Čaplovič, PhD. - Chairperson of Departmental Board)
Thesis supervisor: doc. Ing. Stanislav Minárik, PhD.
Faculty: Faculty of Materials Science and Technology in Trnava
Supervising department: Institute of Materials - MTF
Max. no. of students: 1
Academic year:2019/2020
Proposed by: doc. Ing. Stanislav Minárik, PhD.
Annotation: Transport žiarenia rôzneho druhu cez štruktúru materiálu je predmetom intenzívneho výskumu už niekoľko desaťročí. Vysoko-energetické fotóny a elektróny resp. pozitróny, ktoré prenikajú povrchom materiálu, sú v jeho štruktúre postupne vystavené viacnásobným interakciám. Prostredníctvom týchto interakcií sa ich energia prenáša na atómy a molekuly materiálu. Ide o celý súbor rôznych typov elektrónových a pozitrónových interakcií (Rutherfordov pružný rozptyl, nepružný rozptyl, vznik sekundárneho žiarenia) ako i fotónových interakcií (Rayleighov rozptyl, Comptonov rozptyl, fotoelektrický efekt, generovanie elektrónovo-pozitrónových párov). Energia dopadajúcich častíc sa pri opakovaných interakciách so štruktúrou materiálu znižuje pričom môžu v štruktúre kaskádovite vznikať sekundárne častice. Tento jav sa zvyčajne označuje pojmom „shower“ (sprcha) a predstavuje určitú formu rozptylu energie. Práca bude zameraná na Monte Carlo simuláciu transportu elektrónov a fotónov v materiáloch s komplexnou geometriou. Do simulácie budú zahrnuté všetky horeuvedené formy fyzikálnych interakcií a budú detailne skúmaný efekty, ktoré pri transporte v štruktúre vznikajú. Výsledky práce budú perspektívne aplikovateľné v rôznych oblastiach ako napr. v dozimetrii, zdravotníctve (rádioterapii), metrológii (kalibrácia detektorov žiarenia) a pod.
Annotation in English: Transport of various types of radiation through the material structure has been the subject of intensive research for several decades. High-energy photons and electrons or positrons respectively that penetrate the surface of the material are exposed to multiple interactions in the material structure. Their energy is transferred to atoms and molecules of material through these interactions. It is a set of multiple electron and positron interactions (Rutherford elastic scattering, inelastic scattering, secondary radiation) and photon interactions (Rayleigh scattering, Compton scattering, photoelectric effect, generation of electron positron pairs). The energy of the incident particles is reduced by repeated interactions with the structure while the cascade formation of secondary particles is occured in the structure. This phenomenon is usually referred to as "shower" and represents a form of energy scattering. The thesis is focused on the Monte Carlo simulation of electron and photon transport in materials with complex geometry. All aforementioned forms of physical interactions will be included in the simulation and effects generated in structure during the transport will be studied. Results of the thesis will be prospectively applicable in different areas, for example in dosimetry, medicine (radiotherapy), metrology (calibration of radiation detectors) and so on.



Limitations of the topic

To sign up for a topic it is necessary to fulfil one of the following restrictions

Limit to study programme
The table shows limitations of study programme, field, track the student has to be enrolled in to be able to register for a given topic.

ProgrammeTrackTrack
D-PMMD Advanced Materials and Material Design -- not entered -- -- not entered --