dc.contributor
dc.contributor.advisor	Šulc Miroslav
dc.contributor.author	Kunc, Štěpán
dc.date	2018
dc.date.accessioned	2018-05-03
dc.date.available	2018-05-03
dc.date.committed	2017-08-14
dc.date.defense	2018-02-28
dc.date.submitted	2015-02-13
dc.date.updated	15.3.2018 7:30
dc.degree.level	Ph.D.
dc.description.abstract	Klasická elektrodynamika vakua je lineární teorií a nepředpokládá foton-fotonový rozptyl ani jiné nelineární vazby mezi elektromagnetickými poli. V roce 1936 učinili Euler, Heisenberg a Weisskopf v raném vývoji kvantové elektrodynamiky (QED) předpoklad, že samotné vakuum se může chovat jako anizotropní médium za přítomnosti vnějšího magnetického pole. Tento jev je známý pod anglickým označením Vacuum Magnetic Birefringence (VMB) a od jeho prvních kvantitativních výpočtů v roce 1970 je stále velkou výzvou pro optickou metrologii. Když se lineárně polarizované světlo pohybuje silným příčným magnetickým polem ve vakuu, polarizační stav světla se změní na eliptický podobně jako v anizotropním krystalu. Rozdíl v indexech lomu řádného a mimořádného paprsku je přímo spojen se základními konstantami, jako je konstanta jemné struktury nebo Comptonova vlnová délka. Dvojlom vakua (VMB) by mohl vznikat také z existence lehkých skalárních nebo pseudoskalárních částic, jako jsou axiony nebo axionům podobné částic. Axion se rozpadá na dva fotony a to by se projevilo jako odchylka od počáteční předpovědi QED. Tato práce zkoumá možnosti měření VMB pomocí supravodivých magnetů z Large Hadron Collider (LHC). Vysoce citlivé měření dvojlomu za použití elektrooptického modulátoru je analyticky vypočítáváno a experimentálně ověřeno na Cotton-Moutonově (CME) jevu v dusíku. Měření probíhalo v rámci experimentu OSQAR v Evropské organizaci pro jaderný výzkum (CERN). V práci jsou diskutovány různé zdroje šumu a výsledná citlivost měření dvojlomu. Disertace se také zabývá využitím optického rezonátoru pro měření VMB. Na konci textu je představeno nové originální řešení pro měření VMB pomocí supravodivých magnetů se statickým magnetickým polem.	cs
dc.description.abstract	Classical electrodynamics in a vacuum is a linear theory and does not foresee photon-photon scattering or other nonlinear effects between electromagnetic fields. In 1936 Euler, Heisenberg and Weisskopf put framework, in the earliest development of quantum electrodynamics (QED), that vacuum can behave as a birefringent medium in the presence of the external transverse magnetic field. This phenomenon is known as Vacuum Magnetic Birefringence (VMB) and it is still challenging for optical metrology since the first calculations in 1970. When linearly polarized light travels through the strong transverse magnetic field in vacuum, the polarization state of the light would change to elliptical. The difference in the refraction indexes of the ordinary and extraordinary ray is directly related to fundamental constants, such as fine structure constant or Compton wavelength. Contributions to VMB could also arise from the existence of light scalar or pseudoscalar particles, such as axions or axions like particles. Axions couple to two photons and this would manifest itself as a sizeable deviation from the initial QED prediction. This thesis investigates the possibility of the VMB measurement with Large Hadron Collider (LHC) or other superconducting magnets. High sensitive birefringence measurement based on the electro-optic modulator is analytically calculated and experimentally tested on Cotton-Mouton effect (CME) in nitrogen gas. Measurements were made in experiment OSQAR at European Organization for Nuclear Research (CERN). Various sources of noise are discussed, and a sensitivity of the setup is presented. Optical cavities and their implementation are proposed and calculated. At the end of the thesis, the new solution for VMB measurement with superconducting magnets is presented.	en
dc.format	text
dc.identifier.signature	U 978 P
dc.identifier.uri	https://dspace.tul.cz/handle/15240/24687
dc.language.iso	cs
dc.publisher	Technická Univerzita v Liberci	cs
dc.relation.isbasedon	'Wiley: Fundamentals of Photonics, 2nd Edition - Bahaa E. A. Saleh, Malvin Carl Teich'. [Online]. Available: http://www.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-0471358320.html. [Accessed: 28-Mar-2017].
dc.rights	Vysokoškolská závěrečná práce je autorské dílo chráněné dle zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, ve znění pozdějších předpisů. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou https://knihovna.tul.cz/document/26	cs
dc.rights	A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act. https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics https://knihovna.tul.cz/document/26	en
dc.rights.uri	https://knihovna.tul.cz/document/26
dc.rights.uri	https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf
dc.subject	Polarimetrie	cs
dc.subject	ellipsometr	cs
dc.subject	magnetický dvojlom vakua	cs
dc.subject	OSQAR	cs
dc.subject	Axion	cs
dc.subject	Cotton-Moutonův jev v dusíku	cs
dc.subject	Polarimetry	en
dc.subject	ellipsometer	en
dc.subject	Vacuum Magnetic Birefringence	en
dc.subject	OSQAR	en
dc.subject	Axion	en
dc.subject	Cotton-Mouton effect in nitrogen	en
dc.title	Studie magneticky indukovaného dvojlomu z QED ve vakuu v exprimentu OSQAR	cs
dc.title	Study of the Magnetically Induced QED Birefringence of the Vacuum in experiment OSQAR	en
dc.type	disertační práce	cs
dc.type	dissertation thesis	en
local.department	KFY	cs
local.faculty	Fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická	cs
local.faculty.abbreviation	FP
local.identifier.stag	37941
local.identifier.verbis	565121
local.note.administrators	TrykarovaA

Studie magneticky indukovaného dvojlomu z QED ve vakuu v exprimentu OSQAR

Files

Original bundle

Collections