Předmět: Iontové analytické metody pro charakterizaci pevných látek

« Zpět
Název předmětu Iontové analytické metody pro charakterizaci pevných látek
Kód předmětu KFY/PD200
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Doktorský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 15
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Macková Anna, prof. RNDr. Ph.D.
Obsah předmětu
Přednáška je zaměřena na fyzikální popis hlavních procesů probíhající při interakci nabitých částic s pevnou látkou, kdy dochází k řadě elastických a inelastických procesů, kterých se účastní dopadající ionty a atomy terčového materiálu. Součástí přednášky je základní popis těchto jevů, jejich fyzikálních principů a dále použití těchto procesů pro kvalitativní a kvantitavní prvkovou analýzu materiálů. V přednášce jsou akcentovány principy a aplikace iontových analytických metod, které se používají pro studium vlastností povrchů a rozhraní pevných látek. A přímo diskutovány význačné aplikace těchto principů v metodách využívajících pro analýzu pevných látek iontové svazky v elastických procesech s terčovými jádry (RBS - Rutherfordův zpětný rozptyl, ERDA - Analýza dopředně vyražených iontů, RBS-channeling) a v inelastických procesech s atomovým obalem terčových atomů případně jaderných reakcích (PIXE - protony buzená retgenovská fluorescence, NRA - analýza pomocí jaderných reakcí). V závěru přednášky je presentován přehled metod, jejich použití a srovnání analytických možností, které poskytují (citlivost, hloubkové a plošné rozlišení, nejnižší detekovatelná dávka, informační hloubka atd.). Praktické prokázání znalostí provedením měření a vypracováním protokolu na vybrané problematice z okruhu přednášek. [1] J. Tirira, Y. Serruys, P. Trocellier, Forward recoil spectrometry, Plenum Press, New York 1996. [2] L. C. Feldman, J. W. Mayer, Fundamentals of surface and thin film analysis, North-Holland, New York 1986. [3] J. R. Tesmer, M. Nastali, Handbook of modern ion beam materials analysis, Materials research society, Pittsburgh 1995. [4] L. Frank, J. Král, Metody analýzy povrchů; iontové, sondové a speciální metody, Academia, Praha 2002. [5] A. Das, T. Ferbel, Introduction to Nuclear and Particle Physics, World Scientific Publishing, Singapore, 2003. [6] CERN Accelerator schoul, 2005, Small accelerators, http://cds.cern.ch/record/813710/files/CERN-2006-012.pdf?version=1 [7] James F.; Ziegler, J. P. Biersack, SRIM - The stopping and range of ions in matter (2010), , Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B, Volume 268, Issue 11-12, p. 1818-1823. [8] I. Úlehla, M. Suk, Z. Trka: Atomy, jádra, částice, Akademia, 1990. [9] A. Macková, N. Morton et al., Handbook of Spectroscopy, Edited by G. Gauglitz, T. Vo Dinh, Wiley, VCH Verlag, Weinheim, 2003. [10] L. C. Feldmann, J. W. Mayer, S. T. Picraux, Material Analysis by Ion Channelling, Academic Press, New York, 1982 [11] Ch. Kittel, Úvod do fyziky pevných látek, Academia Praha, 1985 [12] M. Mayer, SIMNRA manual, https://home.mpcdf.mpg.de/~mam/

Studijní aktivity a metody výuky
nespecifikováno
Výstupy z učení
Přednáška je zaměřena na fyzikální popis hlavních procesů probíhající při interakci nabitých částic s pevnou látkou, kdy dochází k řadě elastických a inelastických procesů, kterých se účastní dopadající ionty a atomy terčového materiálu. Součástí přednášky je základní popis těchto jevů, jejich fyzikálních principů a dále použití těchto procesů pro kvalitativní a kvantitavní prvkovou analýzu materiálů. V přednášce jsou akcentovány principy a aplikace iontových analytických metod, které se používají pro studium vlastností povrchů a rozhraní pevných látek. Dále budou přímo diskutovány význačné aplikace těchto principů v metodách využívajících pro analýzu pevných látek iontové svazky v elastických procesech s terčovými jádry (RBS Rutherfordův zpětný rozptyl, ERDA Analýza dopředně vyražených iontů, RBS-channeling) a v inelastických procesech s atomovým obalem terčových atomů, případně jaderných reakcích (PIXE protony buzená retgenovská fluorescence, NRA analýza pomocí jaderných reakcí). V závěru přednášky je presentován přehled iontových analytických metod, jejich použití a srovnání analytických možností, které poskytují (citlivost, hloubkové a plošné rozlišení, nejnižší detekovatelná dávka, informační hloubka atd.). Součástí přednášky je dále ukázka aplikací jaderných analytických metod a jejich možností na význačné materiály z oblasti optiky, elektroniky, biokompatibilních materiálů, materiálů s vysokou mechanickou odolností, radiačně odolných materiálů atd. Praktické prokázání znalostí provedením měření a vypracováním protokolu na vybrané problematice z okruhu přednášek, zpracování naměřených spekter s praktickou analýzou konkrétních vzorků, všeobecný znalostní test z oboru jaderných analytických metod a ústní zkouška.

Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
nespecifikováno
Protokol z praktického měření a celkový test jsou podmínkou získání zápočtu, zkouška bude provedena ústním zkoušením (2 náhodně vylosované otázky)
Doporučená literatura


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr