KLUS, R. Využití polovodičů pro záchyt ionizačního záření [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2017.
Student Roman Klus zpracoval práci s názvem: Semiconductor utilization for the capture of ionizing radiation (Využití polovodičů pro záchyt ionizačního záření). Práce byla svým zaměřením spíše vědecká než praktická. Měla za cíl pokusit se vytvořit malý betavoltaický zdroj (detektor beta částic). Práce je dělena do několika kapitol, kde první se věnují řešerši současného stavu (dle literatury student prošel důkladně hodně relevantních zdrojů) a přináší čtenáři vjem z jednotlivých druhů záření. Obrázek 3.1 je nevhodně velký, v textu se objevují překlepy (např, Kryptoon-85). Výkonový pokovodič (Power semiconductor) je vlastně IGBT tranzistor. V práci je také řada nepřesností (ať už se jedná o pojmy radioaktivita a aktivita). Nicméně je důležité upozornit, že jazyk práce je anglický a pro studenta byla probmetika zcela nová. Je nutné poznamenat, že student se úspěšně zúčastnil studentské konference EEICT 2017. Výsledek byl težko predikovatelný (za jistých podmínek se jedná o měřitelné výsledky - využití mikrotronu), přesto práce mohla mít zajímavý charakter (minimálně ve vztahu k testování klasických PN diod jako levných detektorů gama a neutronů – což se nabízí v pokračování práce). Bohužel musím konstatovat, že přístup studenta byl poměrně laxní a bez ideí. Což je na výsledku znát. Přesto doporučuji práci k obhajobě a hodnotím ji stupněm C.
Práce se zabývá interakcí ionizujícího záření a polovodičových materiálů. Autor se v teoretické části zabývá různými druhy ionizujícího záření (IZ) a jeho interakcemi s materiálem, detektory IZ a nukleárními články. Druhá část práce řeší konstrukci betavoltaického článku z dostupných materiálů. V práci jsou popsány 2 experimenty, při kterých byly testovány různé polovodičové součástky pomocí zářičů Kr-85 a Am-241. Pro germanium a křemík autor dále provedl simulace hloubky vniku a deponované energie pomocí softwaru ESTAR a ASTAR. Práce je přehledné a logicky členěna, kombinuje v sobě znalosti a problematiku z oblasti elektrotechniky, jaderné fyziky a měření ionizujícího záření. Z práce je patrné, že pro autora je problematika IZ nová, na což ukazuje i nízká úroveň odborné terminologie a řada nepřesných vyjádření, které podstatným způsobem snižují kvalitu práce (špatné názvy veličin v anglickém jazyce, nepřesný popis fyzikálních jevů nebo obecná konstatování, které podávají zavádějící informace). K práci mám následující připomínky, autor nesprávně nahrazuje veličinu "aktivita" za radioaktivitu, m0 jako "Electron ret mass". Obecné tvrzení v kapitole 2.1.3 " neutron radiation makes other materials radioactive" je nepřesné, záchytem neutronů může dojít i ke vzniku stabilních prvků. V kapitole 2.1.4 autor řadí rentgenové záření (X-ray) do kategorie vysoce energetických záření, avšak z pohledu gama spektrometrie se jedná o nízkoenergetické záření, navíc jako typický zdroj gama záření uvádí Am-226, které není typickým zdrojem, protože tento izotop ani neexistuje. V obrázku 2.4 uvádí "radiation is emitted" opět jde o příklad špatně použité terminologie. V kapitole 2.5.1 autor nepřesně popisuje princip činnosti ionizačních, proporcionálních a Geiger-Müllerových detektorů. Popis termoluminiscenčního dozimetru rovněž nepřesný, světlo není emitováno po ozáření, ale až při "termálním vyvolávání". Zároveň konstatování " The larger the area, the more universal the detector is and the larger is the scale of its use." je zavádějící, vždy je nutno volit mezi účinností, rozlišením a velikostí detektoru. K experimentální části mám následující připomínky – sériové číslo použitého měřiče povrchové kontaminace, které autor opět nesprávně nazývá dozimetrem, nesouvisí s použitým měřicím přístrojem. V kapitole 4.2 se uvádí, že pro 1. měření byl použit voltmetr, ale podle fotodokumentace byly pro oba experimenty použity multimetry, ale s rozdílnou třídou přesnosti. V kapitole 5.1 autor mluví střední energii elektronů 5,638 MeV Am-241, zde je jedná o energii alfa částic. Dále autor testoval "power semiconductor", avšak bližší informace o tomto testovaném objektu již neuvedl. Autor pomocí programu ASTAR a ESTAR simuloval hloubku vniku alfa a beta záření. V rámci práce neprovedl ani orientační měření tloušťky článků pomocí mikrometru, a tudíž vyhodnocení, zda a do jaké míry beta záření penetruje nebo jakou energii deponuje uvnitř článku, pouze odhaduje. V práci rovněž postrádám informace o aspoň orientačním množství nebo aktivitě materiálu, který byl pro zajištění správné funkce betavoltaických článků použit. Znalost těchto informací mohla zásadně ovlivnit návrh a dosažené výsledky pomocí experimentů. Kladně hodnotím především rozsah použité literatury a vědeckých článků, které musel autor při zpracování této problematiky nastudovat. Práce dále obsahuje experimentální fotodokumentaci, která je však na velmi nízké úrovni, a tím je ještě snižována úroveň experimentální části práce. Lze konstatovat, že zadání práce bylo splněno a práci tedy doporučuji k obhajobě. Vzhledem k výše zmíněným nedostatkům hodnotím práci 69 body – D.
eVSKP id 102523