Akademie věd ČR

Po	Út	St	Čt	Pá	So	Ne
1	2	3	4	5	6	7
8	9	10	11	12	13	14
15	16	17	18	19	20	21
22	23	24	25	26	27	28
29	30	31

Akademie věd ČR › O AV ČR › Základní informace › Dokumenty › Anotace › 1998

1. Sekce matematiky, fyziky a informatiky

Seznam anotací:

Zažehnutí sluneční erupce rázovou vlnou (ASÚ)
Zákryty a zatmění v soustavě binárního asteroidu 1991 VH (ASÚ)
Blízká infračervená fotometrie diskových galaxií: hledání nukleární rotace izofot a dvojitých příček (ASÚ)
Neočekávané chování elektronů ve dvourozměrných strukturách (FZÚ)
Nová fáze ve směsi kapalných krystalů (FZÚ)
Má foton vnitřní strukturu? (FZÚ)
Nové způsoby povrchové úpravy konstrukčních materiálů (FZÚ)
Řešení Navierových-Stokesových rovnic proudění stlačitelného plynu za přítomnosti periodické budící sily (MÚ)
O spolehlivém řešení kvazilineární eliptické rovnice s nejistými koeficienty: analýza citlivosti a numerické příklady (MÚ)
Existence řešení dynamické kontaktní úlohy s coulumbovským třením (MÚ)
Numerical modelling in applied geodynamics (ÚI)
Metamathematics of fuzzy logic (ÚI)
Experimentální studium vlastností horké a husté jaderné hmoty pomocí produkce lehkých neutrálních mezonů (ÚJF)
Studium vlastností radiačně modifikovaného polymeru PEEK (ÚJF)
Studium exotických jader bohatých na neutrony pomocí radioaktivních svazků (ÚJF)
Analýza poškozených obrazových dat (ÚTIA)
Optimalizační úlohy s ekvilibriálními omezeními (ÚTIA)
Citlivost a stabilita dynamických modelů ekonomických systémů (ÚTIA)

1.1 Zažehnutí sluneční erupce rázovou vlnou

Dušan Odstrčil, Marian Karlický

V některých případech, ve sluneční atmosféře po vzniku jedné sluneční erupce v jednom místě dochází ke vzniku nové erupce v místě vzdáleném. Jako příčinu nastartování nové erupce jsme navrhli rázovou vlnu, která vznikne v první erupci a která se šíří do místa nové erupce, do místa s nashromážděnou energií, které se pak po interakci s rázovou vlnou uvolní. Tuto představu jsme potvrdili s užitím 2-dimenzionálního magnetohydrodynamického modelu, ve kterém byla studována interakce rázové vlny s proudovou vrstvou. V souladu s podmínkami ve sluneční atmosféře byl uvažován případ s poměrem tepelného a magnetického tlaku 0.1, a s Machovým číslem rázové vlny 1.25. Bylo zjištěno, že rázová vlna inicializuje proces propojování magnetických siločár a uvolňování energie ve vrstvě s elektrickým proudem. Dále bylo zjištěno, že příčinou tohoto zažehnutí je situace v rozdělení rychlostí plazmatu v okolí proudové vrstvy po průchodu rázové vlny.

Tato studie byla pak rozšířena i na případy slabých, ale častých rázových vln s Machovým číslem blízkým jedné ve sluneční atmosféře. Bylo ukázáno, že i tyto slabé rázové vlny mohou odstartovat propojování magnetických siločár s uvolňováním energie v místech s proudovou vrstvou. Tyto procesy byly pak navrženy k vysvětlení velkého množství malých erupcí - nanoerupcí, které by měly vysvětlit ohřev sluneční koróny. Zároveň tento model vysvětluje doprovodná rádiová vzplanutí typu I, která takto jsou interpretována jako netermální procesy, doprovázející ohřev sluneční koróny.

1997, Astronomy and Astrophysics 326, str. 1252-1258
1998, Solar Physics 177, str. 415-425.

1.2 Zákryty a zatmění v soustavě binárního asteroidu 1991 VH

Petr Pravec, Astronomical Institute of the Academy of Sciences of the Czech Republic, Ondřejov

Marek Wolf, Astronomical Institute, Charles University Prague, Czech Republic

Lenka Šarounová, Astronomical Institute of the Academy of Sciences of the Czech Republic, Ondřejov

Fotometrická měření blízkozemního asteroidu 1991 VH získaná z ondřejovské observatoře v rámci programu výzkumu přirozených těles v okolí Země ukázala, že jeho jasnost kolísá se dvěma různými periodami. Tyto efekty byly interpretovány jako rotační, zákrytové a zatměňové jevy a 1991 VH byl tak identifikován jako binární asteroid, složený ze dvou vzájemně kolem sebe obíhajících těles vázaných vlastní gravitací. Rychlá rotace hlavního z těchto dvou těles způsobuje kolísání jasnosti asteroidu s krátkou periodou 2,62 hodiny, vzájemné zákryty a zatmění těchto těles pak způsobují periodické poklesy jasnosti s periodou 32,7 hodiny, což je i vzájemná oběžná doba těchto těles. Průměr menšího tělesa je roven 40% průměru hlavního tělesa, jejich vzájemná oběžná dráha je mírně excentrická. Jde o dosud nejlépe prostudovaný případ binárního systému mezi blízkozemními tělesy. Identifikovali jsme novou, dosud neznámou skupinu binárních objektů, jejímiž dosud známými členy jsou asteroidy 1991 VH, 1994 AW1 a 3671 Dionysus. Byly odvozeny některé obecné charakteristiky této skupiny binárních objektů, ukazující na pravděpodobnou příčinu jejich vzniku slapovými rozpady během těsných průletů kolem Země, která tato tělesa v minulosti absolvovala. Rychlá rotace hlavního tělesa způsobující na jeho povrchu poměrně značnou odstředivou sílu napomohla k oddělení části materiálu slapovým působením Země během průletu tělesa. Oddělený materiál se později zformoval do menšího tělesa a ustálil se na oběžné dráze kolem hlavního tělesa, vznikl tak pozorovaný binární systém. Zjištěné vlastnosti binárních asteroidů rovněž nasvědčují tomu, že vnitřní struktura planetek není jednolitá, planetky jsou spíše tvořeny větším množstvím malých, jen volně vzájemně vázaných částí. Takováto struktura se pak působením slapových a odstředivých sil snadno rozpadá.

Pravec, Wolf and Šarounová, Icarus 133, 79-88 (1998)

1.3 Blízká infračervená fotometrie diskových galaxií: hledání nukleární rotace izofot a dvojitých příček

Bruno Jungwiert, Françoise Combes, David J. Axon

Práce přináší plošnou fotometrii centrálních částí 72 blízkých spirálních a čočkovitých galaxií (vzdálenost do 40 Mpc) v blízké infračervené oblasti spektra, převážně v pásmu H (1.65 .m), u několika objektů též J (1.25 .m) a K (2.2 .m). Pozorování byla provedena pomocí 2.2-metrového dalekohledu Evropské jižní observatoře (ESO) v La Silla (Chile), vybaveného kamerou IRAC2 s detektorem Hg:Cd:Te NICMOS3 (256 x 256 pixelů, rozlišení 0.5" na pixel, zorné pole 2 x 2´).

Hlavním cílem výzkumu byla identifikace a interpretace tzv. rotace izofot, která může být důsledkem buď projekčních efektů na tříosé struktury (např. galaktické příčky) nebo dynamických jevů (vznik několika do sebe vložených systémů s různou orientací, případně rychlostí otáčení, např. tzv. dvojpříček neboli příček v příčkách). Zjištění frekvence výskytu izofotální rotace a jejích parametrů je důležité pro statistické zpracování, které může rozhodnout mezi navrženými mechanismy vzniku dvojpříček (Martinet & Friedli , 1993, A&A 227, 27, versus Shaw et al. 1993, A&A, 273, 31) a ukázat, zda tyto útvary hrají aktivní roli při vyvolání aktivity v galaktických jádrech.

Hlavními výsledky práce je: 1. rozšíření databáze infračervených pozorování spirálních a čočkovitých galaxií (počtem pozorovaných objektů jde o jednu z nejrozsáhlejších plošných fotometrií galaktických center v blízké infračervené oblasti); 2. objev 29 nových rotací izofot (před publikací našeho článku bylo známo 74 případů tohoto jevu); 3. objev nukleárních příček ve třech spirálních galaxiích dříve klasifikovaných jako nepříčkové); 4 . objev rotace izofot ve spirální galaxii typu Sc (NGC 5643) (rotace centrálních izofot dříve nebyla známa u žádné galaxie ,,pozdnějšího" Hubbleova typu než Sbc); 5. publikace strukturálních parametrů (délka, maximální elipticita a poziční úhel) 17 dvojpříček (z toho 15 nově objevených) a 27 příček; 6. simulace projekčních efektů na tělesech s 1-2 tříosými složkami, napomáhající interpretaci původu rotace izofot.

Astronomy and Astrophysics Suppl. Series 125, str. 479-496

1.4 Neočekávané chování elektronů ve dvourozměrných strukturách

Rozvoj moderních technologií umožnil přípravu polovodičových krystalů s atomovou přesností, takže je v nich možno vytvářet elektricky vodivé kanály alespoň s jedním rozměrem tak malým, jako je efektivní velikost elektronu v krystalu. V tzv. dvojrozměrných (2D) rovinných kanálech je pohyb elektronů citelně omezen a elektrony se v takové rovině chovají úplně jinak, než v normálním masivním krystalu. Toto odlišné chování elektronů se ve vzorku, který obsahuje několik rovnoběžných 2D kanálů, projevuje v neočekávané závislosti elektrického odporu na vnějším magnetickém poli B: odpor totiž při rostoucím B střídavě roste a klesá. Tento jev souvisí s vytvářením slabě lokalizovaných stavů, kdy elektrony neustále přeskakují (tunelují) z jednoho kanálu do druhého a nijak přitom nepřispívají k vodivosti systému. Při určitých hodnotách B jsou však takové přechodové stavy potlačeny (delokalizovány), elektrony jsou nuceny se pohybovat v 2D kanálech, a zvyšují tak svým pohybem elektrickou vodivost. Skutečnost, že se podařilo porozumět novému typu chování elektronů v nízkorozměrných polovodičových strukturách, nabízí bohaté možnosti aplikací v elektronice.

Mareš, J.J., Krištofík, J., Hubík, P., Hulicius, E., Melichar, K., Pangrác, J., Novák, J., Hasenöhrl, S.: Out-of-plane weak localization in two-dimensional electron structures. - Phys. Rev. Lett. 80: 4020 (1998).

1.5 Nová fáze ve směsi kapalných krystalů

E. Górecka, D. Pociecha, M. Glogarová, and J. Mieczkowski:

Feroelektrické kapalné krystaly (FK) se skládají z vrstev dlouhých polárních molekul. Molekuly jsou uspořádány rovnoběžně a tím se v každé vrstvě vytváří velký elektrický dipólový moment Ps i bez přítomnosti vnějšího elektrického pole, jinými slovy dipólové momenty jednotlivých molekul se ve vrstvě srovnávají samy svým vzájemným působením. V antiferoelektrickém kapalném krystalu (AFK) jsou Ps v sousedních vrstvách orientovány v opačných směrech. Jestliže AFK začneme smíchávat s FK, charakter takové kapalně krystalické směsi se postupně mění od AFK k FK, což se projeví růstem elektrické kapacity vzorku a zejména zmenšováním prahového elektrického pole potřebného ke změně orientace Ps. Místa v kapalném krystalu kde jsou Ps orientovány opačně, propouštějí světlo více či méně, čímž vzniká optický kontrast - tmavé a světlé oblasti. Optický kontrast lze řídit vnějším elektrickým polem, které otáčí Ps do různých směrů. Směsná kapalně krystalické fáze obsahuje FK a AFK ve formě zrn o průměru desítek nanometrů, jejichž koncentrace závisí na složení směsi. Pozoruhodné je, že v tenkých vrstvách (~ 3.m) směsné fáze FK a AFK je možné měnit orientaci Ps prakticky libovolně malým elektrickým polem a měnit tak spojitě optický kontrast. Otvírá se tím možnost konstrukce nového typu rychlých displejů a plochých televizních obrazovek.

"Observation of a Frustrated Phase in Mixtures of Ferroelectric and Antiferroelectric Liquid Crystals", Phys. Rev. Lett. 81, 2946 (1998)

1.6 Má foton vnitřní strukturu ?

Foton, částečka světla a jakéhokoli elektromagnetického záření, byl vždy považován za bodovou elementární částici bez vnitřní struktury; podobně jako proton v jádře atomu, o kterém se však později ukázalo, že má svou jemnější strukturu, že se totiž skládá ještě z elementárnějších částic - kvarků. Experimenty v posledních několika letech však ukázaly, že i foton má svou kvarkovou strukturu, která ale závisí na jeho energii. O struktuře částic se dovídáme při jejich srážkách v obrovských rychlostech, kterých dosahují v obřích urychlovačích elementárních částic. Nenabité fotony ovšem urychlovat nelze a tak se o jejich struktuře dovídáme při srážkách pozitronů s protony (v urychlovači o obvodu 6,3 km u Hamburku), kdy urychlený pozitron vyzáří foton, který má energii 109 - 1011 eV, žije jen velmi krátce (přibližně 10-24 vteřiny), a který se následně srazí s protonem. Při této srážce fotonu s protonem vzniká celá sprška dalších částic a teprve jejich analýzou lze usoudit na strukturu fotonu.

Spoluautoři práce z Fyzikálního ústavu přispěli aktivně ve všech fázích těchto složitých měření - navrhli je, budovali speciální detektor rozptýlených pozitronů a podíleli se na analýze dat a jejich interpretaci.

C. Adloff, . J.Chýla, J. Cvach, I. Herynek, J. Hladký, P. Reimer, M. Taševský et al: "Measurement of Dijet Cross-Section at low Q2 and the Extraction of an Effective Parton Density for the Virtual Photon".Preprint DESY-98-205. Bude publikováno v European Physical Journal C.

1.7 Nové způsoby povrchové úpravy konstrukčních materiálů

Vysoké nároky kladené na životnost zejména automobilových motorů si vynucují vývoj zcela nových technologických postupů úpravy povrchu točivých součástí . Dosud používané keramické materiály jsou nyní kombinovány s ocelovými částmi, jejichž povrch je pokryt tenkou vrstvou zcela nových chemických sloučenin. Byla vyvinuta unikátní technologie přípravy vrstev o složení CNxHy, které se nanášejí pomocí plazmové trysky, ve které probíhá reakce metanu a dusíku. Částice jsou pak vrhány nadzvukovou rychlostí na povrch opracované součásti, kde vytvářejí vrstvu. Vrstva "nitridu uhlíku" snižuje tření a není proto potřeba používat mazadel. Zaručuje rovněž dokonalou antikorozní ochranu. Lepší přilnavosti je dosahováno použitím podkladové vrstvy o složení Ti-C:H připravované ve stejném zařízení souběžně. Konstrukce zařízení umožňuje nanášet vrstvy nejen na rovné ale i zakřivené plochy, do dutin a na těžko dostupná místa součástek.

Z. Hubička, M. Šícha, F. Fendrych, L. Soukup, L. Jastrabík, M. Novák: "Application of the RF Plasma-Chemical Reactor with the System of Multi-Cathodes for Deposition of the Composite Thin Films and Multilayer Structure, "Proc. Inter. Congress on Plasma Physics, p. 2785, Praha 1998, bude publikováno v "Diamond and Related Materials"

1.8 Řešení Navierových-Stokesových rovnic proudění stlačitelného plynu za přítomnosti periodické budicí síly

V práci je vyšetřován matematický model pulzování stlačitelného plynu pod vlivem periodického buzení. Přesněji řečeno, je dokázána existence časově periodických řešení Navierových-Stokesových rovnic stlačitelného proudění s periodickou budící silou. Poprvé byl získán výsledek týkající se kvalitativních vlastností řešení tohoto typu rovnic bez jakýchkoliv omezení na velikost budící síly. Silné nelinearity obsažené v systému jsou příčinou toho, že aproximační schémata používaná běžně k nalezení řešení nejsou nutně konvergentní, což znemožňuje použití klasických metod teorie evolučních rovnic, rozvinuté ve 40. a 50. letech tohoto století. K řešení úlohy byla proto vyvinuta zcela nová metoda založená na vlastnostech kombinací vhodných diferenciálních výrazů. Rovněž byly odvozeny nové apriorní odhady periodických řešení. Tato teorie je využitelná v řadě oborů, kde se vyskytuje proudění stlačitelných medií (např. fyzika atmosféry, hydraulické systémy aj.).

Feireisl, E., Matušů, Š., Petzeltová, H., Straškraba, I.: On the motion of a viscous compressible flow driven by a time-periodic external force. - Archive for Rational Mechanics and Analysis. V tisku. Springer-Verlag, Berlin.

1.9 O spolehlivém řešení kvazilineární eliptické ronice s nejistými koeficienty: analýza citlivosti a numerické příklady

Práce odpovídá na otázku, jaký vliv na hodnotu řešení jisté rovnice má nejistota v údajích, které rovnici definují. Konkrétně se zabývá nejistými koeficienty v kvazilineární eliptické diferenciální rovnici druhého řádu, a to se zřetelem na numerické řešení úlohy. Ve fyzikální interpretaci jde o ustálené vedení tepla v homogenním a obecně anizotropním materiálu, jehož koeficienty tepelné vodivosti jsou funkcí teploty a nejsou definovány přesně, nýbrž mohou nabývat hodnot v určitém přípustném rozmezí. Zavedený účelový funkcionál vyjadřuje průměrnou teplotu v jisté pevně dané testovací podoblasti a umožňuje ohodnotit řešení stavové úlohy. Cílem je maximalizovat hodnotu účelového funkcionálu na množině řešení stavové úlohy. Ta jsou dána přípustnými koeficienty tepelné vodivosti. Úloha je diskretizována metodou konečných prvků, je odvozen vztah pro gradient účelového funkcionálu a numericky jsou vyřešeny příklady ilustrující základní typy chování matematického modelu fyzikálního problému. Ve speciálním případě izotropního materiálu lze za určitých předpokladů gradient vyjádřit analytickým vztahem a z něj bezprostředně odvodit podstatné informace o řešení problému s nejistými daty. Práce navazuje na výsledky, kterých již dříve dosáhli pracovníci MÚ.

J. Chleboun: On a reliable solution of a quasilinear elliptic equation with uncertain coefficients: sensitivity analysis and numerical examples. Vyjde v Nonlinear Analysis. Theory, Methods and Applications. Pergamon Press, Oxford.

1.10 Existence řešení dynamické kontaktní úlohy s coulombovským třením

V práci bylo dosaženo původních výsledků pro matematický model kontaktu vazko-pružného tělesa s dokonale tuhou nepohyblivou překážkou a s coulombovským třením. Pro dvourozměrný homogenní izotropní případ dynamické kontaktní úlohy s třením byla dokázána existence řešení pro značně větší koeficienty tření než tomu bylo v případě obecném. Výsledek je použitelný pro řešení řady praktických úloh. Dosáhlo se ho zlepšením konstant v příslušné větě o stopách i inverzní větě o stopách pomocí jejich odhadů pro spočtené řešení téže úlohy na poloprostoru s Dirichletovou okrajovou podmínkou. Výpočty vedly na jednoparametrické optimalizace zlomků majících v čitateli i jmenovateli součty surdických výrazů. Pro jejich složitost byla mez přípustné velikosti koeficientu tření spočtena numericky. Byla též dokázána existence řešení pro spřažené soustavy zahrnující tepelné aspekty tření, jež v technické praxi mohou být významné. Ke zvládnutí růstu třecího tepla byly řešeny dva modely: V prvním se zachová linearita rovnice vedení tepla při lineárním omezení tohoto růstu. Ve druhém se původní růst třecího i deformačního tepla zachová za cenu takové závislosti difuzních koeficientů na gradientu teploty, že vnitřní energie má růst 4. řádu. Důkazy využívají penalizaci kontaktní podmínky, pro níž je existence řešení dokázána pomocí Schauderovy věty o pevném bodu. Interpolační technika a dřívější výsledky pro ryze mechanickou úlohu umožňují limitní přechod k řešení úlohy původní.

Ch. Eck, J. Jarušek: Existence of solutions for the dynamic frictional contact problem of isotropic viscoelastic bodies. Vyjde v Nonlinear Analysis. Theory, Methods and Applications. Pergamon Press, Oxford.

1.11 Numerical Modelling in Applied Geodynamics

Cílem monografie je poskytnout matematické základy a metody pro analýzu geofyzikálních problémů pro globální geodynamické modely Země a planet. V monografii jsou presentovány numerické metody založené na variačních formulacích modelových úloh geofyzikálních polí. Důraz je kladen na variační přístup řešených úloh a numerické řešení středových úloh vycházejících z fyzikální podstaty vyšetřovaných problémů. V monografii je uvedena řada aplikací geodynamických a tektonických modelů, které souvisí s výstavbou trvalých úložišť jaderného odpadu a staveb za kritických podmínek jako hlubinných dolů, vodních přehrad apod.

Nedoma J.: Numerical Modelling in Applied Geodynamics, John Willey and sons, 1998, 966 stran

1.12 Metamathematics of fuzzy logic

Monografie představuje systematický výklad deduktivních aspektů a struktur fuzzy logiky chápané jako vícehodnotová logika svého druhu. Jsou definovány základní systémy reálně-hodnotového výrokového a predikátového počtu (založené na pojmu spojité t-normy) a jsou vyšetřeny jejich logické vlastnosti (úplnost, výpočetní složitost, (ne)rozhodnutelnost apod.). Cílem je ukázat, že fuzzy logika jakožto logika nepřesných (vágních) výroků má dobré formální základy a že většina postupů obvykle nazývaných "fuzzy inference" může být přirozeným způsobem chápána a vyšetřována jako logická dedukce. Kniha obsahuje množství nových výsledků, které systematicky vykládá v kontextu dosavadních vědomostí o vícehodnotových logikách. Je určena matematikům, logikům, informatikům, specialistům umělé inteligence a znalostního inženýrství, jakož i tvůrcům fuzzy systémů.

Hájek, P.: Metamathematics of fuzzy logic, Kluwer, 1998, 308 stran

1.13 Experimentální studium vlastností horké a husté jaderné hmoty pomocí produkce lehkých neutrálních mezonů

Podle teoretických předpovědí vzniká při řadě vesmírných dějů velmi hustá a horká hmota ve formě dosud nepozorovaného stavu jaderné hmoty, tzv. kvark-gluonového plazmatu. Taková hmota zde byla krátce po vzniku vesmíru, dnes se objevuje při výbuchu supernov. Zkoumat takové stavy hmoty v laboratoři můžeme pomocí srážek těžkých jader urychlených na velmi vysoké (relativistické) energie.

V rámci účasti fyziků z ústavu v mezinárodních experimentech se studovala produkce lehkých neutrálních mezonů p a h pro dvě energie urychlených jader v závislosti na centralitě srážky. Změřené účinné průřezy produkce neutrálních mezonů pro srážky iontů zlata s energií 0.8 GeV/nukleon a zlatého terčového jádra podporují hypotézu, že neutrální mezony se v těchto reakcích produkují přes excitaci baryonových rezonancí uvnitř husté jaderné hmoty. Rezonance se následně rozpadají na nukleon a neutrální mezon. V experimentu s ionty olova s energií 158 GeV/nukleon nezávisí tvar spektra příčné hybnosti neutrálních p mezonů na centralitě srážky. Odtud plyne, že produkce mezonů probíhá v jaderné hmotě, která se nachází v tepelné rovnováze. Dosažení tepelné rovnováhy je přitom nutnou, i když ne postačující podmínkou vzniku nového stavu jaderné hmoty, kvark-gluonového plazmatu.

Wolf, A.R., ..., Kugler, A., ..., Pleskač, R., ..., Tlustý, P., ..., Wagner, V. et al.: Multistep production of eta and hard pion mesons in subthreshold Au-Au collisions. - Phys. Rev. Lett. 80: 5281-5284 (1998).
Aggarwal, M.M., ..., Eliseev, S., ..., Hřivnáčová, I. ..., Kugler, A.: Centrality dependence of neutral pion production in 158A/GeV Pb-208 Pb-208 collisions. - Phys. Rev. Lett. 81: 4087-4091(1998).

1.14 Studium vlastností radiačně modifikovaného polymeru PEEK

J.Vacík^a, J.Červená^a, V.Hnatowicz^a, V.Švorčík^b, V.Rybka^b, K.Prošková^b, D.Fink^c, R.Klett^c, Y.Kobayashi^d, S.Hishita^e, S.Ghosh^f
^aÚstav jaderné fyziky AV ČR, ^bVysoká škola chemicko technologická Praha, ^cHahn-Meitner Institute Berlin, ^dNational Institute of Materials and Chemical Research, Tsukuba, ^eNational Institute for Research in Inorganic Materials, Tsukuba, Japan, ^fSankardev College, North-Eastern Hill University, Shillong, India

Polymery, pro své výhodné mechanické, optické a elektrické vlastnosti, jsou považovány za perspektivní materiály při vývoji nových mikroelektronických a optických elementů. Vlastnosti polymerů lze modifikovat v žádoucím směru iontovou implantací a chemickou dotací nebo jejich vhodnou kombinací. Poly (aryl ether ether ketone) -PEEK je netradiční, tepelně a radiačně vysoce stabilní polymer, který má potencionálně široké praktické použití v průmyslové praxi. Struktura a vlastnosti PEEKu implantovaného ionty kyslíku s energiemi1-2 MeV byly komplexně studovány metodami pozitronové anihilace, optickými metodami (FTIR, UV-VIS) a rtg. difrakcí. Metodou neutronového hloubkového profilování byla podrobně prostudována a teoreticky popsána anomální difúze a inkorporace LiCl v radiačně modifikovaném PEEKu a originální metodou sorpce a desorpce LiCl byl studován charakter a distribuce radiačních poruch. Byla získán dosud nejúplnější soubor dat o radiačně modifikovaném PEEKu, který má význam pro hlubší pochopení procesu radiačního poškození polymerů těžkými energetickými ionty i pro možné praktické aplikace PEEKu.

D.Fink, J.Vacík, J.Červená, V.Hnatowicz, Y.Kobayashi, S.Hishita, S.Ghosh and R.Klett, On the uptake of aqueous tracer solutions by pristine and ion irradiated PEEK, Nucl. Instr. and Meth. B134 (1998) 61-72
V.Švorčík, K.Prošková, V.Rybka, J.Vacík, V.Hnatowicz and Z.Kobayashi, Changes of PEEK surface chemistry by ion irradiation, Material Letters 36 (1998) 128-131
J.Vacík, J.Červená, V.Hnatowicz, V.Švorčík, Z.Kobayashi, D.Fink and R.Klett, Damage profile examination on ion irradiated PEEK by 6Li doping and neutron depth profiling technique, Nucl. Instr. and Meth. B141 (1998) 216-222
V.Švorčík, V.Rybka, J.Vacík, V.Hnatowicz, Z.Kobayashi, Doping of ion irradiated PEEK from water solution of LiCl, Polymer Degradation and Stability 62 (1998) 535-540

1.15 Studium exotických jader bohatých na neutrony pomocí radioaktivních svazků

Z. Dlouhý, D. Baiborodin, V.Burjan, J.Vincour

Byly zkoumány vlastností exotických jader bohatých na neutrony ležících v blízkosti hranice jaderné stability. Jak se ukázalo během posledních let, tato jádra, mající poměr neutronů k protonům několikanásobně větší než je poměr odpovídající stabilním isotopům, vykazují neočekávané vlastnosti, které značně přetvářejí naše soudobé chápání jaderné fyziky. Experimenty byly provedeny ve spolupráci s ústavy IPN (Orsay), SÚJV Dubna, AIP Bucharest a Univ. Liverpool na svazku cyklotronů GANIL (Caen, Francie). Cílem práce bylo jednak získání unikátních informací o dvojitě magickém jádře 28O, jednak studium struktury a charakteristik dalších jader bohatých na neutrony v blízkosti uzavření neutronových slupek N = 20 a 28.

K získání exotických jader byl použit primární svazek vzácného isotopu 36S16+ o energii 2.8 GeV, který byl fragmentován na 181Ta terči. Bylo registrováno 7 238 případů izotopu 24O, ale nebyl detekován ani jeden případ izotopu 28O nebo 26O. Experiment jasně prokázal částicovou nestabilitu jader 26,28 O.

Tento výsledek je mimořádně závažný, neboť podporuje hypotézu, že některá magická čísla a tím i jaderné slupky přestávají být universálními konstantami a závisí na počtu ostatních nukleonů v jádře. Jedná o nový, dosud málo známý efekt presentující se jako roztržení vazby mezi protony a neutrony v jádrech na hranici stability.

V dalších experimentech využívajících fragmentace izotopu 36S (2.8 GeV) na terči 181Ta byly poprvé změřeny poločasy b -rozpadu 27F, 29F, 30Ne a upřesněny poločasy 28,29 Ne a 30,31 Na. Dále bylo změřeno g -záření a neutrony následovně emitované po b -rozpadu jader 24O, 25-27F a 28-30 Ne. Většina přechodů byla změřena poprvé a tyto umožnily stanovení schémat hladin jader 24 F, 25,26,27 Ne a 28,29 Na. Rovněž tato měření umožňují upřesnit chování jaderných slupek.

Search for 28 O and study of the neutron-rich nuclei near the N=20 neutron shell closure. Phys.Lett. B409 (1997) 64
Production of nuclei in 32,34,36 S - induced reaction in the energy range 6-75 MeV/A, Nucl. Phys. A629 (1998) 605
Dripline nuclei produced by quasi-fragmentation of the 32,34,36S primary beams, Journ. of Phys. G (in press 1999), Contr. Papers of Int. Nuclear Physics Conf. Paris, Francie (Aug., 24 - 28. 1998) p.305
Radioactivity of Neutron Rich Oxygen, Fluorine and Neon Isotopes, Phys.Rev.C. (in press 1999)

1.16 Analýza poškozených obrazových dat

Analýza a interpretace obrazových dat, která byla pořízena reálným (tj. neideálním) zobrazovacím systémem, je důležitá úloha v řadě aplikačních oblastí, např. v dálkovém průzkumu Země, lékařství a astronomii. Vlivem neznámých degradačních vlivů při pořízení obrazu (např. defokusace, aberace, pohyb, perspektivní zkreslení, šum apod.) je získaný obraz pouze poškozenou verzí obrazu originálu. Pro účely rozpoznávání objektů je nutné buď poškození předem odstranit, nebo používat metody, které jím nejsou příliš ovlivněny. Daná práce se zaměřila na druhou možnost. Byla navržena nová třída příznaků vhodných pro popis a následné rozpoznávání dvourozměrných objektů, které nezávisí na konvoluci obrazu s libovolným symetrickým filtrem a na lineární transformaci prostorových souřadnic. Díky tomu je rozpoznávání nezávislé na typu senzoru, jeho umístění v prostoru a na impulsní odezvě celého zobrazovacího systému.

Flusser, J., Suk, T.: Degraded image analysis: An invariant approach. - IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell. 20: 590-603 (1998).

1.17 Optimalizační úlohy s ekvilibriálními omezeními

Jiří Outrata

V aplikacích se často střetáváme s optimalizačními úlohami, v nichž se mezi omezeními vyskytují variační nerovnice nebo problémy komplementárnosti. V obou případech jde o matematický popis určitého rovnovážného stavu (ekvilibria), závisejícího na hodnotách řídicí veličiny. V optimalizační úloze hledáme potom takovou přípustnou dvojici (řízení, ekvilibrium), která minimalizuje dané kriterium optimality.

Přísluší-li danému řízení jediné ekvilibrium, jde vlastně o speciální úlohu optimálního řízení, k jejíž analýze a řešení lze využít např. zobecněný diferenciální počet pro lipschitzovské funkce F.Clarkea ([1]).

V práci [2] je však analyzována situace, kdy danému řízení přísluší (nekonvexní či dokonce nesouvislá) množina rovnovážných stavů. Prostřednictvím diferenciálního počtu B. Morduchoviče pro mnohoznačná zobrazení se však podařilo nalézt podmínku (kvalifikaci ekvilibriálního omezení), která umožňuje jak snadnou konstrukci nutných podmínek optimality, tak i návrh numerické metody, založené na exaktní penalizaci ekvilibriálního omezení.

J. Outrata, M. Kočvara, J. Zowe: Nonsmooth Approach to Optimization Problems with Equilibrium Constraints. Kluwer, Doordrecht 1998
J. Outrata: Optimality Conditions for a Class of Mathematical Programs with Equilibrium Constraints. Přijato k publikaci v časopise Mathematics of Operations Research.

1.18 Citlivost a stabilita dynamických modelů ekonomických systémů

K. Sladký, J. Kodera, M. Vošvrda

Bylo analyzováno chování dynamických modelů makroekonomických systémů neokeynesiánského typu s ohledem na nepřesně zadané parametry modelu. Modely byly formulovány v podobě systému diferenciálních rovnic, jejichž koeficienty jsou zatíženy intervalovou neurčitostí, která se objeví i u nelineárního členu rovnice. Práce navazovala na výsledky, kterých bylo dosaženo v níže uvedených pracích.

Získané teoretické výsledky prokázaly značnou citlivost na numerické chyby, které je třeba brát v úvahu při řešení konkrétních úloh. Dosažené výsledky byly dopracovány do podoby počítačových animací, které umožňují sledovat časový průběh chování modelu (včetně jeho zobrazení ve fázovém prostoru) a tím odhalit jeho případné nestabilní chování a limitní cykly. Takto pojatý přístup může být aplikován při analýze reálných makroekonomických modelů.

J. Kodera: A dynamic model of inflation. Bulletin of the Czech Econometric Society, 5/1996, str. 81-87.
K. Sladký, M. Vošvrda: The speed of adjustment and robust stability of macroeconomic systems. Bulletin of the Czech Econometric Society, 5/1996, str. 89-100.

Nejbližší akce

Kalendář akcí

Důležité odkazy

Akademický bulletin

Videa ze světa vědy

projekt BIOCEV

projekt ALISI

RSS

Sekce