Studijní obor doktorského studia je zaměřen na přípravu špičkových vědeckých a výzkumných specialistů v nejrůznějších oblastech teoretické elektrotechniky, zejména pak v teorii elektromagnetismu, v teorii elektrických obvodů, v obecných metodách zpracování signálů a v oblasti elektrických měření. Cílem je poskytnout ve všech těchto dílčích zaměřeních doktorské vzdělání absolventům vysokoškolského magisterského studia, prohloubit jejich teoretické znalosti, dát jím též potřebné vědomosti i praktické dovednosti a naučit je metodám vědecké práce.

Absolvent umí řešit vědecké a složité technické úlohy v oblasti obecné elektrotechniky a elektromagnetismu.
Díky kvalitnímu rozvinutému teoretickému vzdělání a specializaci ve vybraném oboru jsou absolventi doktorského studia vyhledáváni jako specialisté v oblasti obecné elektrotechniky.
Absolventi doktorského studijního programu budou v oblasti obecné elektrotechniky a elektromagnetismu schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, elektrotechnických a elektronických výrobních firmách a společnostech a u výrobců či uživatelů elektrických systémů a zařízení, přičemž zde budou schopni tvůrčím způsobem využívat moderní výpočetní a měřicí techniku.

Absolvent umí řešit vědecké a složité technické úlohy v oblasti obecné elektrotechniky a elektromagnetismu.
Díky kvalitnímu rozvinutému teoretickému vzdělání a specializaci ve vybraném oboru jsou absolventi doktorského studia vyhledáváni jako specialisté v oblasti obecné elektrotechniky.
Absolventi doktorského studijního programu budou v oblasti obecné elektrotechniky a elektromagnetismu schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, elektrotechnických a elektronických výrobních firmách a společnostech a u výrobců či uživatelů elektrických systémů a zařízení, přičemž zde budou schopni tvůrčím způsobem využívat moderní výpočetní a měřicí techniku.

prof. Ing. Jarmila Dědková, CSc.

1. Experimentální světelné zdroje

   Student se seznámí s využitím moderních světelných zdrojů a základních fyzikálních principů modelování světla. Z vybraných principů student sestaví model experimentálního světelného zdroje. Na experimentech ověří vlastnosti koncepce namodelovaného zdroje. Na základě výsledků student analyticky vyhodnotí využití řešení světelných zdrojů pro různé aplikace.

   Školitel: Kroutilová Eva, doc. Ing., Ph.D.

2. Mapování elektrické vodivosti materiálů pomocí impedační tomografie

   Elektrické vlastnosti materiálů je možné získat pomocí různých variant algoritmů impedanční tomografie. Vstupními daty jsou naměřená data U-I (voltage-current) nebo B-I (magnetic field - current). Práce je zaměřena na zjištění citlivosti algoritmů rekonstrukce na vstupní data stanovená různými měřicími postupy. Cílem práce je nalézt a experimentálně ověřit stabilní a časově nenáročný algoritmus s ohledem na požadovanou přesnost.

   Školitel: Dědková Jarmila, prof. Ing., CSc.

3. Modelování a experimenty s laděnými nano-strukturami a rezonátory v oblasti stovek THz

   Jednou z aktuálních oblastí základního výzkumu v ČR jsou práce na sofistikovaných nano-strukturách. Práce je zaměřena do oblasti návrhu, modelování a experimentů s laděnými nanostrukturami v oblasti 10-500THz. Jsou zde nosné tři oblasti. První je z oboru numerického modelování struktur na základě reálných vlastností nanomateriálů. Druhá oblast je zaměřena na návrh metod a metodik ověření experimentů, měření a ověření předpokladů očekávaných z teoretického modelu. Modelováním metodou konečných prvků, konečných objemů (například v programu ANSYS, ANSOFT, MAXWELL atd.) se navrhne model chování dynamiky hmoty. Třetí oblast je zaměřena do oboru technologie. V tomto zaměření se očekává výzkum technologií pro realizaci navržených struktur a jejich realizovatelnost v experimentální části tématu. Výsledky budou sloužit pro výzkum speciálních laděných periodických struktur. Témata lze řešit odděleně, není podmínkou všechna pro jednoho uchazeče.

   Školitel: Fiala Pavel, prof. Ing., Ph.D.

4. Multikontrastní analýzy MRI obrazových dat

   Disertační práce bude zaměřena na rozvoj metod zpracování obrazových dat získných magneticko-rezonančním zobrazování na modelech malých zvířat. Anaalýza bude orientována na rozlišení tkání a jejich změn s využitím více obrazových kontrastů. Problematika zahrnuje měření obrazových dat, zpracování statistickými metodami a vytváření matematických modelů analýzy dat. Předpokladem je zájem a schopnost provádět analýzy, orientace v programování a sledování tvývojových trendů v řešené problematice.

   Školitel: Bartušek Karel, prof. Ing., DrSc.

5. Nízkoúrovňová měření pro vyhodnocením vlivu magnetických polí na lidský organismu

   Téma se dělí na dvě části. V prvním je nutné zpracovat ucelený systém měřicích metod a metrologie pro nízkoúrovňová magnetická měření s respektem silně rušeného prostředí. Je vhodné se zaměřit na metody dosahujících výsledky S/Š <0.05 a rekonstrukci signálu. S navrženými metodami je vhodné popsat metodologii verifikace přesnosti a opakovatelnosti vyhodnocených výsledků. V druhé části je nutné se zabývat popisem lidského organismu, jeho vlastnostmi a reakcí na změny magnetického pole. Jako nástroje je vhodné použít postupy jak deterministické, tak stochastické, s nejnovějším matematickým aparátem.

   Školitel: Fiala Pavel, prof. Ing., Ph.D.

6. Numerické metody šíření širokospektrálních signálů ve strukturách

   Student se seznámí s moderními přístupy k modelování úloh šíření širokospektrálních signálů v heterogenních strukturách. Na základě relevantních teorií student sestaví model úlohy se zaměřením na modelování šíření širokospektrálních signálů v 3D strukturách. Na experimentech ověří přesnost numericky získaných výsledků. Z analýzy výsledků student stanoví vlastnosti a omezení numerických metod k návrhu aplikací pro návrh několika rozdílných heterogenních struktur.

   Školitel: Kroutilová Eva, doc. Ing., Ph.D.

7. Numerické metody ve světelné technice

   Student se seznámí s moderními přístupy k modelování úloh ve světelné technice. Na základě nejnovějších teorií student sestaví numerické modely světelně technických úloh. Na experimentech ověří platnost teorií a vlastnosti numerických metod. Z analýzy vlastností modelů student stanoví možnosti využití numerických metod v osvětlovací technice a teorií k návrhu aplikací.

   Školitel: Kroutilová Eva, doc. Ing., Ph.D.

8. Numerické modely stochastických úloh

   V procesu modelování se vyskytují problémy rozsáhlých mnohaparametrických úloh s explicitním popisem minima parametrů. V numerickém modelování existují přístupy k takovým modelům. Základní dva lze charakterizovat jako deterministický a nedeterministický proces. Oba přístupy lze použít při numerickém modelování sdružených rozsáhlých úloh elektrotechniky, elektroniky a elektromagnetického pole. Při jejich vhodném formulování se stávají výkonnými nástroji při vědeckém přístupu k řešení základního i aplikovaného výzkumu. Cílem doktorského studia je popsat a formulovat oba přístupy, na experimentech ověřit vlastnosti modelů. Cíleně budou testovánu na problémech nanomateriálových modelů.

   Školitel: Fiala Pavel, prof. Ing., Ph.D.

9. Numerický model mikro- a nano-struktur hmoty

   Problematika bude zaměřena na vytvoření numerického modelu mikro- a nano-struktur hmoty, na návrh antény v GHz a THz frekvenční oblasti a na aplikaci modelu a jeho ověření na gelových materiálech. Předpokladem řešení je zájem a schopnost provádět numerické modely, orientace v programování a sledování vývojových trendů v řešené problematice.

   Školitel: Bartušek Karel, prof. Ing., DrSc.

10. Speciální řízené světelné zdroje pro extrémní použití

    Student se seznámí s využitím moderních světelných zdrojů pro extrémní podmínky (vysoká intenzita, extrémně krátká doba osvitu, atd.) použití a přístupy k jejich návrhu a ověření v úlohách. Na základě sestavených obecných úvah student navrhne základní model světelného zdroje pro specifické extrémní použití. Na experimentech ověří platnost teorií a modelovaných skutečností. Z analýzy výsledků student stanoví možnosti využití, omezení variant speciálně řízených světelných zdrojů.

    Školitel: Kroutilová Eva, doc. Ing., Ph.D.

11. Stochastické modely s respektováním vnitřní struktury hmoty

    Práce je zaměřena na teoretické odvození stochastických numerických modelů jak deterministických tak nedeterministických pro obyčejné diferenciální rovnice. Navazuje jejich modifikace pro numerické metody konečných prvků, konečných objemů, hraničních prvků pro statické i dynamické modely formulované pomocí parciálních diferenciálních rovnic. Cílem práce je navrhnout stochastický model a verifikovat na jednoduchém příkladu jeho parametry pro dynamiku elektrického výboje a vyhodnotit vliv na mikroskopickém modelu hmoty.

    Školitel: Fiala Pavel, prof. Ing., Ph.D.