Dear Sir, This letter is following your official request to write a report

Institute of Physics ASCR, v. v. i.
Na Slovance 2
182 21 Prague 8
Czech Republic
[email protected]
www.eli-beams.eu
Prof. Ing. Miroslav Cech, CSc
Head of KFE FJFI
Trojanova 13
120 00 Praha 2
Prague
May 25 , 2015
th
Dear Sir,
This letter is following your official request to write a report on the Master
thesis “Development of radiochromic film diagnostics for laser-driven ion
beams” by the student Jan Kaufman.
The thesis focuses on one of the current issues related to the implementation
of a laser driven ion beamline at the ELI-Beamlines pan-European user facility.
In fact, within this thesis work the student has designed and tested an
important diagnostic system based on passive dosimeters which will be
provided to the future users of the ELIMAIA (ELI Multidisciplinary Applications
of laser-Ion Acceleration) beamline, along with an ad-hoc data analysis
software also developed by Mr. Kaufman. In particular, such radiochromic film
diagnostics is used for the characterization of ion beams accelerated by
ultrashort high-intensity laser pulses typically focused on thin solid targets.
The theoretical part of the thesis (Chap. 1) includes an overview of laser driven
ion acceleration mechanisms and provides a general physical understanding of
laser plasma physics by reporting well-known theoretical mechanisms on
interaction of high intensity laser light with matter.
Chap. 2 shows a summary of different kinds of ion beam diagnostics typically
used in high intensity laser-matter interaction experiments, including the
working principles of radiochromic films.
The radiochromic film analysis technique developed by Mr. Kaufman is
discussed in detail in Chap. 3 and supplemented by Monte Carlo simulations
and newly developed analytical methods.
Calibration of the developed diagnostics was performed with conventional
accelerator sources as shown in Chap. 4. Analysis of experimental data
acquired during an international experimental campaign at APRI-GIST PW laser
facility in South Korea is exhaustively discussed also in Chap. 4.
The work performed by the student Jan Kaufman has to be considered
extremely valuable not only for his academic value but also for the
implementation of the pan-European project, ELI-Beamlines. The original part
of the thesis is reported both in Chap. 3 and Chap. 4 where the student
describes in details the experimental results and methods of data analysis,
thus highlighting the meaning of the physical inputs and also future
perspectives of the diagnostics developed by him. Especially in this part, the
student shows his maturity and full independence in performing high quality
research work despite he is at the very early stage of his research career.
Furthermore, the thesis is written in very fluent English and uses a precise
scientific terminology, which makes it easy for the reader to identify the key
points of each chapter.
Since I have been closely supervising Jan Kaufman for his Master thesis work,
I can clearly state that the student is very fast in understanding and
developing research topics and, in the near future, will certainly be able to
carry out very successful PhD studies also proactively being part of high level
research teams and presenting results in peer-reviewed journals as well as
international conferences, as he has already done in occasion of the recent
SPIE international conference in Prague.
For the above mentioned reasons, I do not have any hesitation in proposing
the maximum assessment, A-excellent, for Jan Kaufman’s thesis work which,
in my opinion, is well above the average quality of a Master thesis.
Sincerely Yours,
Daniele Margarone, PhD
RP3 Research Leader
ELI-Beamlines, FZU-ASCR
2|2
Oponentský posudek diplomové práce
Diplomant: Bc. Jan Kaufman
Název práce: Development of radiochromic film diagnostics for laser-driven ion beams
Obor: Laserová technika a elektronika
Oponent: RNDr. Josef Krása, CSc.
Předložená diplomová práce psaná v anglickém jazyce se věnuje vývoji a testování
diagnostiky laserem generovaných iontových svazků, a to pomocí radiochromických fólií (RCF).
V úvodní části práce jsou přehledně popsány mechanismy urychlování iontů pomocí vysoce
intenzívních laserů, a to včetně používaných metod měření parametrů iontů. Hlavní pozornost
je soustředěna na RCF detektory, které díky své variabilní struktuře založené na střídání
radiochromických a hliníkových fólií o různé tloušťce umožňují určit energetické spektrum
protonů, jejich maximální energii a divergenci analyzovaného svazku. K tomu, aby bylo možno
ze změny zbarvení RCF, která je navíc nelineárně úměrná energii deponované prolétávajícími
protony, získat uvedené charakteristiky svazku, vypracoval diplomant numerický program pro
vyhodnocení profilů zčernání jednotlivých fólií RCF detektoru, přičemž započetl i spektrální
charakteristiky skeneru RCF fólií. Program nejprve ověřil pomocí jím sestaveného RFC detektoru
pro energetické spektrum protonů od 16.6 do 62,6 MeV a svazku protonů s energií 59 MeV
provozovaném v laboratoři LNS INFN v Catanii. Dále provedl test detektoru o 15 fóliích pro
prostorově modulovaný protonový svazek. RFC detektor se 17 fóliemi byl pak použit při
experimentu s terčíky speciálně vyvinutými na FJFI ČVUT ozařovanými femtosekundovým
laserovým systémem v Advanced Photonics Research Institute, GIST, Korejská republika.
Získané výsledky byly či budou v brzké době publikovány v impaktovaných časopisech, přičemž
diplomant je členem autorského týmu a jednou je dokonce prvním autorem. Je též nutné
podotknout, že výsledky diplomové práce byly získány v rámci projektu ELIMAIA realizovaném v
nově budované infrastruktuře ELI-Beamlines v Dolních Břežanech.
Přestože práce je psána přehledně, jasně, téměř vyčerpávajícím způsobem a předkládá
výborné výsledky, mám k práci následující připomínky: osy grafů na obr. 3.4 a 3.6 nejsou
kompletně popsány a ve výčtu používaných měřících metod mohly být zmíněny i často
používané stopové dozimetry typu CR-39.
Předložená diplomová práce splňuje zadání a její kvalita bezesporu dokazuje, že student
prokázal schopnost samostatné tvůrčí fyzikálně-inženýrské práce v absolvovaném oboru studia.
Diplomovou práci hodnotím klasifikačním stupněm A, tj. výborně.
V Praze 25. května 2015
RNDr. Josef Krása, CSc.