Prezenční studium

4 roky

prof. RNDr. Vladimír Aubrecht, CSc.

Předseda :
prof. RNDr. Vladimír Aubrecht, CSc.
Člen interní :
doc. Ing. Petr Mastný, Ph.D.
prof. Ing. Jiří Drápela, Ph.D.
doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D.
doc. Ing. Ondřej Vítek, Ph.D.
prof. Ing. Petr Toman, Ph.D.
Člen externí :
prof. Ing. Radomír Goňo, Ph.D.
Ing. Petr Modlitba, CSc.
prof. Ing. Aleš Richter, CSc.
Ing. Zdeněk Wolf

Studijní program doktorského studia je zaměřen na přípravu špičkových vědeckých a výzkumných specialistů v nejrůznějších oblastech výkonové elektrotechniky, řídicí techniky, návrhu elektrických strojů, výroby a rozvodu elektrické energie, a užití elektrické energie.
Cílem je poskytnout ve všech těchto dílčích zaměřeních doktorské vzdělání absolventům vysokoškolského magisterského studia, prohloubit jejich teoretické znalosti, dát jím též potřebné speciální vědomosti i praktické dovednosti a naučit je metodám vědecké práce.

Cílem postgraduálního doktorského studia programu "Power Systems and Power Electronics" je výchova k vědecké práci v oboru silnoproudé elektrotechniky a elektroenergetiky. Absolventi se uplatní jednak ve výzkumu a vývoji, včetně průmyslového vývoje, jednak jako vědecko-pedagogičtí pracovníci na vysokých školách a rovněž ve vyšších manažerských funkcích.

Absolvent doktorského studijního programu "Power Systems and Power Electronics" získá hluboké teoretické znalosti, osvojí si základy vědecké práce a naučí se samostatně řešit složité problémy z oblasti vědy a techniky, s využitím celosvětových informačních zdrojů v daném oboru.
Absolvent je připraven k dalšímu vědeckému a odbornému růstu s vysokou mírou adaptibility a najde široké společenské uplatnění jednak v oblasti vědy a výzkumu, včetně výzkumu a vývoje v průmyslových společnostech, a to i jako perspektivní pracovník pro vyšší manažerské funkce, jednak i jako vědecko-pedagogický pracovník na technických univerzitách.

Studium doktoranda probíhá podle individuálního studijního plánu, který zpracuje v úvodu studia školitel doktoranda ve spolupráci s doktorandem. V individuálním studijním plánu jsou specifikovány všechny povinnosti stanovené v souladu se Studijním a zkušebním řádem VUT, které musí doktorand k úspěšnému ukončení studia splnit. Tyto povinnosti jsou časově rozvrženy do celého období studia, jsou bodově ohodnoceny a v pevně daných termínech probíhá kontrola jejich plnění.
Student si zapíše a vykoná zkoušku z povinného kurzu Zkouška z angličtiny před státní doktorskou zkouškou, z povinně volitelných předmětů ohledem na zaměření jeho disertační práce, přičemž alespoň dva jsou voleny z: Matematické modelování v elektroenergetice, Vybrané problémy z výroby elektrické energie, Vybrané statě z výkonové elektroniky a elektrických pohonů, Vybrané statě z elektrických strojů a přístrojů, a dále minimálně dvou volitelných předmětů (Angličtiny pro doktorandy; Citování ve vědecké praxi; Řešení inovačních zadání; Vědecké publikování od A do Z).
Ke státní doktorské zkoušce se může student přihlásit až po vykonání všech zkoušek předepsaných jeho individuálním studijním plánem. Před státní doktorskou zkouškou student vypracuje pojednání k disertační práci, v němž detailně popíše cíle práce, důkladné zhodnocení stavu poznání v oblasti řešené disertace, případně charakteristiku metod, které hodlá při řešení uplatňovat.
Obhajoba pojednání, které je oponováno, je součástí státní doktorské zkoušky. V další části zkoušky musí student prokázat hluboké teoretické i praktické znalosti v oblasti elektrotechniky, elektroniky, elektrických strojů a elektrických přístrojů. Státní doktorská zkouška probíhá ústní formou a kromě diskuze nad pojednáním k disertačním práce se také skládá z tematických okruhů týkajících se povinných a povinně volitelných předmětů.
K obhajobě disertační práce se student hlásí po vykonání státní doktorské zkoušky a po splnění podmínek pro ukončení, jakými jsou účast na výuce, vědecká a odborná činnost (tvůrčí činnost), a minimálně měsíční studijní nebo pracovní stáž na zahraniční instituci anebo účasti na mezinárodním tvůrčím projektu.

Studium doktoranda probíhá podle individuálního studijního plánu (dále jen ISP), který zpracuje v úvodu studia školitel doktoranda ve spolupráci s doktorandem. Individuální studijní plán je pro doktoranda závazný. Jsou v něm specifikovány všechny povinnosti stanovené v souladu se Studijním a zkušebním řádem VUT, které musí doktorand k úspěšnému ukončení studia splnit. Tyto povinnosti jsou časově rozvrženy do celého období studia, jsou bodově ohodnoceny a v pevně daných termínech probíhá kontrola jejich plnění. Průběžné bodové hodnocení všech aktivit doktoranda je vedeno v dokumentu „Celkové bodové hodnocení doktoranda“ a je součástí ISP. Při zahájení dalšího roku studia pak školitel do ISP zaznamená případné změny. Nejpozději do 15. 10. každého roku studia odevzdává doktorand vytištěný a podepsaný ISP na vědeckém oddělení fakulty ke kontrole a založení.
Během prvních čtyř semestrů skládá doktorand zkoušky z povinných, povinně volitelných anebo volitelných předmětů pro splnění bodových limitů ze Studijní oblasti, a současně se intenzivně zabývá vlastním studiem a analýzou poznatků v oboru stanoveném tématem disertační práce a průběžným publikováním takto získaných poznatků a vlastních výsledků. V dalších semestrech se doktorand již více soustřeďuje na výzkum a vývoj, který souvisí s tématem disertační práce, na publikování výsledků své tvůrčí práce a na vlastní zpracování disertační práce.
Do konce druhého roku studia skládá doktorand státní doktorskou zkoušku, kterou prokazuje široký rozhled a hluboké znalosti v oboru, souvisejícím s tématem disertační práce. K této zkoušce se musí přihlásit nejpozději do 30. dubna ve druhém roce svého studia. Státní doktorské zkoušce předchází zkouška z anglického jazyka.
Ve třetím a čtvrtém roce svého studia provádí doktorand potřebnou výzkumnou činnost, publikuje dosažené výsledky a zpracovává svoji disertační práci. Součástí studijních povinností v doktorském studijním programu je absolvování části studia na zahraniční instituci nebo účast na mezinárodním tvůrčím projektu s výsledky publikovanými nebo prezentovanými v zahraničí nebo jiná forma přímé účasti studenta na mezinárodní spolupráci, což je nutné doložit nejpozději při odevzdání disertační práce.
Doktorandi ve čtvrtém roce studia předkládají do konce zimního zkouškového období svému školiteli rozpracovanou disertační práci, který ji ohodnotí. Disertační práci doktorand odevzdává do konce 4. roku studia.
Student prezenční formy doktorského studia je v průběhu studia povinen absolvovat pedagogickou praxi, tj. působit v procesu výuky. Zapojení doktoranda do pedagogické činnosti je součástí jeho vědecké přípravy. Pedagogickou praxí doktorand získává zkušenosti v předávání poznatků a zdokonaluje prezentační dovednosti. Skladbu pedagogických aktivit (cvičení, laboratorní cvičení, vedení projektů apod.) určí doktorandovi vedoucí daného ústavu po dohodě se školitelem. Povinnost pedagogické praxe se nevztahuje na doktorandy-samoplátce a na doktorandy v kombinované formě studia. Zapojení do výuky v rámci pedagogické praxe potvrdí po jejím splnění školitel v IS VUT.

3. kolo (podání přihlášek od 01.12.2024 do 15.12.2024)

1. Analýza přetoků jalového výkonu v distribuční síti a návrh souvisejících opatření pro implementaci obnovitelných zdrojů a elektromobility

   - provést rozbor plánovaného rozvoje distribučních sítí (legislativa a strategické dokumenty, the European Green Deal, Fit for 55, technická koncepce sítí, míra penetrace OZE a prvků elektromobility aj.), - provést analýzu současného stavu toků jalového výkonu v distribuční soustavě a přenosové soustavě (napříč jednotlivými napěťovými hladinami distribuční sítě a také na úrovni rozvoden/předávacích míst mezi distribuční a přenosovou sítí) a identifikovat problematické oblasti a vydefinovat technické návaznosti z hlediska přetoků jalového výkonu, - připravit variantní scénáře implementace OZE a prvků elektromobility na úrovni vybrané napěťové hladiny (vč. specifikace dalších technických kritérií/limitů ovlivňujících míru jejich implementace) pro analytické ověření jejich dopadu na přetoky jalového výkonu/identifikaci možného dostupného potenciálu pro řízení toků jalového výkonu, - vytvořit a parametrizovat model části distribuční sítě vč. vhodné implementace definovaných scénářů a provedení jejich komplexní analýzy, - specifikovat technická opatření nutná aplikovat/realizovat na úrovni distribuční sítě pro jednotlivé variantní scénáře implementující OZE a prvky elektromobility, a to jak v kontextu vybraných kvalitativních parametrů, tak i v kontextu právě zhodnocení přetoků jalové energie aj. Předpokládaná spolupráce s PDS a mezinárodní vědecká spolupráce. Součástí doktorského studia je stáž na zahraničním výzkumném pracovišti, například na TU Graz. Informace: ptacekm@vut.cz

   Školitel: Ptáček Michal, Ing., Ph.D.

2. Integrace akumulačních systémů do konceptu podpory elektrizační soustavy

   Se změnou konceptu energetického mixu a zvyšováním podílu stochastických zdrojů (větrné a fotovoltaické výrobny) je úzce spojen pojem stabilita dodávky elektrické energie a její kvalita. Téma je zaměřeno na možnosti akumulace elektrické energie vyrobené z obnovitelných zdrojů pomocí moderních technologií, s fokusem na chemickou akumulaci a využití přečerpávacích vodních elektráren. Výstupem práce bude návrh opatření v energetické soustavě, který bude řešit časovou disproporci mezi dodávkou a odběrem elektrické energie z obnovitelných zdrojů a návrh koncepčně-technického řešení pro vybranou část soustavy v ČR. Řešení je spojeno s modelováním na PC a experimentálním měřením na funkčním modelu. Na řešení tématu bude probíhat spolupráce s příslušnou divizí ČEZ. Předpokládá se zapojení doktoranda do řešení výzkumných projektů řešených v této oblasti (Eco&Store). Součástí doktorského studia bude stáž na zahraničním výzkumném pracovišti (předpokládaná univerzita TalTech).

   Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.

3. Nové výpočetní metody a postupy pro návrh a měření zemničů

   V současnosti lze spatřovat tlak elektroenergetického odvětví na zpřesnění výpočtu navrhovaných zemnících soustav, a to především pro případy, kdy se vyskytují ztížené půdní podmínky. Současný postup na národní a částečně i na mezinárodní úrovni je založen na zjednodušeném postupu využívajícím metody řešení s koeficienty využití zemničů. Tento postup pro složitější uspořádání zemničů či jejich umístění v nehomogenních půdách lze považovat za nevhodný. Provedenými analýzami současného postupu se lze domnívat, že se již nevyskytuje mnoho dalšího prostoru pro jeho zpřesnění. S ohledem na současný stav poznání a rozvoj výpočetní techniky lze ovšem usuzovat, že je možné úlohu rozložení pole zemniče řešit i jinými pokročilejšími metodami. Jako možné uspokojivé řešení se nabízí vytvoření softwarového nástroje / výpočetní metodiky, která by využívala novějšího a přesnějšího postupu stanovení rozložení potenciálu v okolí zemniče, tedy např. založená na řešení Laplaceovy rovnice a metodě zrcadlení (complex images method), metodě konečných prvků atp. Z hlediska uplatnitelnosti dosaženého výsledku se lze domnívat, že tento by mohl být zahrnut do postupu výpočtu zemničů formou alternativního způsobu k současnému postupu či být přímo vyžadován po subjektech pohybujících se v elektroenergetickém oboru skrze zahrnutí v národních podnikových normách PNE. V tomto ohledu již probíhá diskuze se zástupci elektroenergetických společností, kdy je již v současnosti po obdobném nástroji poptávka. Tento nástroj/metodika by měl také respektovat české, potažmo evropské harmonizované normativní prostředí. Na mezinárodní úrovni by pak získané výsledky vedly k rozšíření a zpřesnění některých v současnosti publikovaných postupů. Z hlediska dalšího výzkumného potenciálu toto téma umožňuje jeho rozvoj například rozšířením také o možnosti pravděpodobnostního vyhodnocování zemničů, kdy tato metoda je oproti stávající deterministické zatím spíše experimentální. Nicméně lze předpokládat zvýšený tlak na její uplatnění. Další možností rozšíření/směřování tohoto tématu je také respektováním rozvoje v oblasti přesnějšího měření zemničů, a to tedy především metodám měření vlastností půdy (její rezistivity), která představuje klíčový parametr určující výsledné vlastnosti sestrojeného zemniče. Zde si lze představit užití metod z oblasti elektrické odporové tomografie, půdních radarů aj. V neposlední řadě s rozvojem metod umělé inteligence se nabízí také její využití například pro analýzu a přiřazení parametrů modelů půdy z měření aj. Přibližná náplň práce: • Rozbor současně užívaných výpočtových a měřících postupů, požadavků na výpočet ze strany elektroenergetických společností, seznámení se současnými legislativními požadavky na mezinárodní, evropské i národní úrovni. • Seznámení se, výběr a rozpracování zvolené metody výpočtu zemničů. Volba vstupních a výstupních parametrů. Okolnosti vhodnosti použitého řešení s navržením případných jejich vylepšení. Volba detailnosti samotného řešení, tj. např. jaké modely půdy zahrnout, zemniče umístěné v betonových základech, jejich řešení atp. • Návrh a zpracování výpočetní metodiky / nástroje. Volba a implementace vhodných metod, doplnění pravděpodobnostním vyhodnocováním zemničů aj.. V rámci studia absolvuje doktorand stáž na partnerských univerzitách v zahraničí, např. TU Graz, Aalto, případně University of Newcastle aj., kde působí mezinárodní odborníci věnující se řešenému tématu.

   Školitel: Vyčítal Václav, Ing., Ph.D.

4. Regulace napětí v distribučních sítích s vysokým podílem stochastických zdrojů

   Stále rostoucí podíl stochastických zdrojů v sítích má vliv na stabilitu napětí v průběhu dne. V důsledku proměnlivé dodávky výkonu do elektrizační soustavy z těchto zdrojů dochází ke kolísání odchylek napětí v průběhu denního diagramu. Současné prostředky používané k regulaci napětí v některých případech nedokáží zajistit požadovanou úroveň napětí ve všech odběrných místech sítě. Cílem práce je zmapovat nové možnosti a prostředky pro regulaci napětí v distribuční soustavě a navrhnout koncepci této regulace s ohledem na současný vývoj zdrojové základny. Předpokládá se zapojení doktoranda do řešení výzkumných projektů řešených v této oblasti (Eco&Store). Součástí doktorského studia bude stáž na zahraničním výzkumném pracovišti (předpokládaná univerzita Tampere University).

   Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.

5. Systém pro optimalizaci provozu distribučních soustav

   Práce bude zaměřena na vývoj adaptivního systému pro optimalizaci provozu soustavy nízkého a vysokéhonapětí s ohledem na: úroveň napětí, toky jalových výkonů, nesymetrii napětí, zatížení apod. Vlastní systém bude rovněž zajišťovat lokalizaci poruch uvnitř těchto soustav a automatickou rekonfiguraci soustavy. Pro splnění tohoto úkolu budou využívány informace z monitorovacích a ovládacích zařízení, která jsou plánována pro instalaci do distribuční soustavy provozovatelem (smartmetering, reclosery, smart DTS apod.). Ke splnění tohoto úkolu bude využito řešení založené na opensource platformě, které v budoucnu nevyloučí i integraci navrženého řešení do dispečerských řídících a plánovacích systémů. Podmínkou úspěšného obhájení této práce je absolvování nejméně měsíční stáže na zahraniční univerzitě. V současnosti lze považovat za relevantní univerzitu Aalto University (Finsko), avšak konkrétní místo stáže bude upřesněno v průběhu Ph.D. studia.

   Školitel: Topolánek David, doc. Ing., Ph.D.

2. kolo (podání přihlášek od 01.07.2024 do 31.07.2024)

1. Elektrické stroje s přepinatelným počtem pólů

   Pro elektrickou trakci se dnes používá celá řada elektrických strojů a s rostoucím významem e-mobility roste důraz na jejich další výzkum a vývoj. Pro elektrickou trakci je výhodné když elektrický stroj sám o sobě, a to bez převodovky, umí zajistit vysoký moment při nízkých otáčkách a zároveň i široký rozsah otáček. Absence převodovky vede k úsporám materiálům, k vyšší spolehlivosti, menším zástavbovým rozměrům a v konečném důsledku ke snížení dopadu na životní prostředí. Na tuto skutečnost reaguje navržené téma, které cílí na výzkum a vývoj elektrických strojů s elektronicky přepínatelným počtem pólů s potenciálem zmíněných vlastností dosáhnout. Očekává se, že v rámci tématu proběhne vývoj simulačního rámce pro tento stroj, výzkum a vývoj vhodných konfigurací provedení statorového vinutí a zkoumání dynamických dějů během přepínání počtu pólů. Výsledky výzkumu a vývoje budou ověřeny měřením na vzorku stroje s přepínatelným počtem pólů, který vznikne právě v průběhu řešení tohoto tématu. Získané výstupy budou pravidelně publikovány na konferencích a v impaktovaných časopisech. Při řešení tohoto tématu bude zajištěna možnost konzultovat výzkumné a vývojové výsledky také s pracovníky společnosti AVL Moravia s.r.o., Linz Center of Mechatronics GmbH a JKU – Johannes Kepler Universität Linz, Institut für Elektrische Antriebe und Leistungselektronik, kde se rovněž očekává absolvování povinné zahraniční stáže doktoranda.

   Školitel: Bárta Jan, doc. Ing., Ph.D.

2. Magnetická převodovka s vysokou výkonovou hustotou

   V souvislosti s novými materiály se magnetické převodovky stávají stále více konkurenceschopnými ve srovnání s klasickými mechanickými převodovkami, obzvláště ve spojení s regulovanými elektrickými pohony. Je však potřeba dále zvýšit dosažitelnou výkonovou hustotu a účinnost. Podstatné je také jejich účinné chlazení a konstrukční řešení. V rámci doktorského studia student absolvuje stáž na zahraniční univerzitě v minimální délce jednoho měsíce na JKU Linz.

   Školitel: Vítek Ondřej, doc. Ing., Ph.D.

3. Modelování ztrát vysokootáčkových elektrických strojů napájených z měniče frekvence

   Vysokootáčkové elektrické stroje nacházejí uplatnění v různých oblastech, jako je kryogenika, e-turba apod. Zlepšení elektrické účinnosti zahrnuje minimalizaci elektromagnetických ztrát, ale u měničů s pulzně šířkovou modulací vznikají další harmonické ztráty, které dosud nejsou plně pochopeny. Cílem projektu je analyzovat, zmírnit a modelovat tyto ztráty způsobené vysokofrekvenčními složkami napájenými PWM, což může vést k novým metodikám pro kvantifikaci výkonu spojeného s každou harmonickou složkou, optimalizaci frekvenčních měničů, pochopení distribuce tepla a dalším. Tento výzkum má zásadní význam pro aplikace pohonů s proměnnou rychlostí, zejména u vysokotáčkových strojů s vysokým výkonem. Pro výzkum bude využit již realizovaný unikátní prototyp vysokorychlostního stroje o výkonu 2 MW vybaveného technologií aktivních magnetických ložisek. Toto místo je nabízeno v rámci spolupráci mezi LUT School of Energy systems ve Finsku s Vysokým učením technickým v Brně, Česká republika. Předpokládá se, že výsledky budou prezentovány v impaktovaných časopisech. Student bude přibližně polovinu studia pobývat na LUT a druhou polovinu na VUT. Běžné náklady na práci v zahraničí budou uhrazeny z LUT.

   Školitel: Bárta Jan, doc. Ing., Ph.D.

4. Optimalizace výpočtů přenosu záření v plazmatu

   Výpočet optimálního rozložení středních absorpčních koeficientů pro výpočet záření v plazmatu. Hodnocení vlivu prostorové konfigurace elektrického oblouku a složení plazmatu na hranice frekvenčních intervalů. Porovnání různých algoritmů pro numerickou optimalizaci a jejich aplikace na problém přenosu záření v plazmatu. V rámci doktorského studia je nutné absolvovat zahraniční stáž. Předpokládané místo konání stáže je laboratoř LAPLACE, univerzita v Toulouse. Předpokládá se zapojení doktoranda do projektu GAČR "DEVELOPMENT OF A DATABASE WITH COMPLETE SET OF THERMAL PLASMA PROPERTIES OF GASES WITH POTENTIAL TO REPLACE SF6 IN SWITCHGEAR", jehož návrh byl podán v březnu 2024.

   Školitel: Aubrecht Vladimír, prof. RNDr., CSc.

5. Studium produkce zpožděných neutronů v pokročilých energetických jaderných reaktorech aktivační metodou

   Zpožděné neutrony hrají klíčovou teoretickou roli v reaktorové fyzice, dynamice a kinetice jaderných reaktorů, ale z praktického hlediska jsou zásadně důležité z hlediska bezpečnosti a řízení jaderného reaktoru. Pochopení jejich chování a jejich vzniku je důležitou otázkou pro provoz reaktoru, hodnocení bezpečnosti i při sledování nešíření jaderných zbraní. Tento výzkum využívá experimentální a výpočetní techniky k charakterizaci a analýze emise zpožděných neutronů zejména v aktivní zóně pokročilých jaderných reaktorů s výrazně tvrdšími neutronovými spektry a různou směsí izotopů aktinoidů v palivu. Student se bude v rámci svého výzkumu podílet na řešení projektu CANUT2: Emission-free technologies for local energy sources replacement a mezinárodní spolupráci týmu Nuclear Power Group. V rámci studia absolvuje povinnou zahraniční stáž na pracovišti KINGS University, Ulsan; MAHE Udupi či IMP Lanzhou.

   Školitel: Mukherjee Surjit, Dr.

6. Těžké havárie tlakovodních jaderných reaktorů s pokročilými jadernými palivy

   Práce se zabývá implementací dat pro pokročilá a havarijně odolná paliva (Advanced Technology Fuel / Accident Tolerant Fuel) do vsázek klasický, pokročilých i malých modulárních tlakovodních jaderných reaktorů. S pomocí výpočetního software student simuluje chování těchto paliv v provozních, ale zejména v abnormálních a havarijních podmínkách, včetně havárií těžkých a v rámci tzv. rozšířených projektových podmínek (dříve nadprojektových havárií). Cílem vědecké práce studenta je vyvinout model pokročilého paliva a simulovat vybrané havarijní scénáře vybraného jaderného zařízení. Přínosem práce bude kvalitativní i kvantitativní ohodnocení přínosu pokročilého paliva k jaderné bezpečnosti stávajících i nových jaderných bloků. Během své práce se student v rámci svého tématu zapojí do výzkumného projektu (CANUT2: Prospective nuclear fuels for current and future nuclear power sources including small modular reactors (SMRs)) řešeného na ÚEEN, bude spolupracovat s průmyslovým partnerem (ÚJV Řež, a.s. a FNC Technologies) a se zahraničními partnery (KINGS University, Ulsan; FNC Suwon a případně UT Knoxville a Texas A&M). Povinná zahraniční stáž proběhne na pracovišti univerzity KINGS.

   Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.

7. Využití simulací v reálném čase pro navrhování pokročilých systémů chránění

   Nové technologie pro výzkum chování elektrických sítí při přechodných jevech umožňují pokročilou analýzu působení rozsáhlých systémů chránění při poruchách. Cílem práce je rozšíření možností real-time simulátoru RTDS pro realizaci simultánních testů v reálném čase se začleněním reálných zařízení, tzv. hardware in the loop simulace. Součástí doktorského studia bude stáž na zahraničním výzkumném pracovišti.

   Školitel: Toman Petr, prof. Ing., Ph.D.

8. Výzkum jaderných reakcí indukovaných brzdným zářením v reaktorových materiálech: přínos pro jadernou bezpečnost a nauku o materiálech

   Brzdným zářením indukované reakce v reaktorových materiálech jsou důležitou oblastí výzkumu s významnými důsledky pro jadernou bezpečnost i nauku o materiálech. Vysokoenergetické nabité částice při interakci s hmotou vyzařují elektromagnetické záření známé jako „bremsstrahlung radiation“ – brzdné záření a to vyvolává sekundární reakce v reaktorových materiálech. Tento jev představuje výzvu pro pochopení radiačního poškození a optimalizaci využití a životnosti materiálů v jaderných reaktorech. Student se mimo jiné zapojí do aktuálně podaného výzkumného projektu základního výzkumu „Investigation of (γ,xn) cross-section data in GDR region: Reactor & Astrophysical significance“ a absolvuje povinnou zahraniční stáž v německém HZDR Dresden a případně doplňující stáže na KINGS University, Ulsan či MSU Baroda.

   Školitel: Mukherjee Surjit, Dr.

1. kolo (podání přihlášek od 01.04.2024 do 30.04.2024)

1. Optimalizace, minimalizace a recyklace radioaktivního odpadu z jaderných elektráren

   Po ukončení i během provozu jaderné elektrárny vzniká v různých formách nízko a středně radioaktivní odpad. Tyto odpady musí být charakterizovány, tříděny, zpracovávány a ukládány do určeného úložiště nebo uvolňovány do životního prostředí, pokud to jejich povaha a právní předpisy dovolují. Cílem každého provozovatele jaderné elektrárny je minimalizovat množství těchto odpadů, a tedy i využití úložiště, zátěž životního prostředí, ale také optimalizovat nakládání s těmito odpady tak, aby se snížila radiační zátěž pracovníků, kteří s těmito odpady nakládají. Nové výpočetní a měřicí metody, techniky zpracování, automatizace, umělá inteligence atd. umožňují v tomto směru dosáhnout významného pokroku. Cílem práce je výzkum a vývoj v oblasti nakládání s nízko a středně aktivním radioaktivním odpadem, zejména kontaminovanou izolací a plastovým radioaktivním odpadem, včetně zmapování nejnovějších světových trendy v nakládání s definovanými druhy radioaktivních odpadů a související legislativy a navržení inovativního způsobu optimalizace a zejména recyklace vybraných konkrétních typů odpadů. Student se v rámci svého doktorského studia bude podílet na řešení projektů centra CANUT2, spolupracovat s firmami MIFRE ENERGY, a.s.r., ČEZ, a.s., vědeckými a akademickými institucemi v ČR i v zahraniční (SÚRO, v.v.i., FJFI ČVUT v Praze, STU Bratislava, IAEA Vídeň). Zahraniční stáž proběhne ve firmách JAVYS, a.s. (Jadrová a vyraďovacia spoločnosť, a.s., Jaslovské Bohunice, Slovensko), EWN (Entsorgungswerk für Nuklearanlagen GmbH, Greifswald, Německo) a PreussenElektra GmbH (Isar, Německo).

   Školitel: Mukherjee Surjit, Dr.

2. Řízení vícefázových střídavých pohonů odolných proti poruchám

   Vícefázové střídavé pohony odolné proti poruchám představují v současné době významný trend v oblasti elektrických pohonů s požadavky na bezpečnost, zejména v letectví. Poměrně rozšířené jsou synchronní (PMSM i BLDC) i asynchronní motory s vinutím pěti-/šestifázovým či se zdvojeným třífázovým vinutím, existuje však mnoho jiných topologií. Hlavní výzvou pro vícefázové pohony je implementace strategie řízení při existenci poruchy v jedné či více fázích střídače, v jednom či více snímačích proudu nebo ve snímači polohy (bezsenzorové řízení). V disertační práci budou analyzovány metody řízení vícefázových pohonů různých topologií během různých poruch. Pro jednu či více zvolených topologií motoru bude proveden návrh a stavba výkonového měniče (dvou- či víceúrovňového) a řídicí elektroniky využívající mikrokontrolér nebo programovatelné hradlové pole, na kterém bude realizován řídicí algoritmus pohonu. Cílem bude vytvořit robustní řízení do jisté míry odolné proti poruchám výkonové elektroniky a snímačů proudu i polohy. Získané výstupy budou pravidelně publikovány na konferencích a v impaktovaných časopisech. Při řešení tohoto tématu bude zajištěna možnost konzultovat výzkumné a vývojové výsledky také s pracovníky společnosti AVL Moravia s.r.o., Linz Center of Mechatronics GmbH a JKU – Johannes Kepler Universität Linz, Institut für Elektrische Antriebe und Leistungselektronik, kde se rovněž očekává absolvování povinné zahraniční stáže doktoranda.

   Školitel: Bárta Jan, doc. Ing., Ph.D.

3. Zkoumání neznámých radioaktivních nuklidů prostřednictvím analýzy experimentálních dat získaných na zařízení FRS

   Cílem této doktorské práce je prozkoumat strukturu dosud neznámých radioizotopů uhlíku, které vznikají jako produkt tříštivé reakce a fragmentace při interakcích svazku urychlených částic s berylliem a dalšími break-up či spalačními terči na zařízení FRS (Fragment Separator) výzkumného ústavu GSI (Gesellschaft für Schwerionenforschung) v Darmstadtu. Tato doktorská práce nabízí výjimečnou příležitost přispět ke špičkovému základnímu výzkumu na rozhraní mezi jadernou fyzikou a jaderným inženýrstvím, zahrnující praktické zkušenosti s pokročilými experimentálními zařízeními a technikami analýzy dat. Student získá neocenitelné odborné znalosti v oboru, které mu zajistí dobrou pozici pro kariéru ve vědeckém výzkumu a akademické sféře. Téma je řešeno v rámci výzkumu urychlovačem řízených systémů (Accelerator Driven Systems – ADS) v široké mezinárodní spolupráci s různými tuzemskými i zahraničními partnery (ÚJF AV ČR, GSI, polské, slovenské a indické univerzity). Systémy ADS by mohly být využity pro základní výzkum v oblastech jaderných reakcí či nových radionuklidů. Student se mimo jiné zapojí do aktuálně podaného výzkumného projektu základního výzkumu „Investigation of (γ, xn) cross-section data in GDR region: Reactor & Astrophysical significance“ a absolvuje povinnou zahraniční stáž v německém GSI a případně doplňující stáže na Warsaw University of Technology a Univerzitě Komenského v Bratislavě.

   Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.