Detail předmětu
Plazmochemie
FCH-MC_PLAAk. rok: 2022/2023
Kurz je zaměřen na základní vlastnosti a procesy probíhající v plazmatu, včetně jejich diagnostiky a možných aplikací. Studenti se seznámí s termodynamikou a kinetikou plazmatu (nerovnovážné a rovnovážné plazma, srážkové procesy, rozdělovací funkce, základní transportní procesy v plazmatu). Přednášky také poskytnou přehled základních metod diagnostiky plazmatu (spektrální, sondové a korpuskulární metody). Stěžejní část kurzu se věnuje laboratornímu plazmatu, jeho vlastnostem, jednotlivým typům elektrických výbojů, principům generace a možného využití výbojů (stejnosměrné, střídavé, vysokofrekvenční a mikrovlnné výboje, výboje v kapalinách, plazma buzené za vysokého tlaku, kapacitně a induktivně). Přehled probíraných plazmochemických procesů obsahuje zejména reakce v aktivním a dohasínajícím plazmatu, povrchové úpravy materiálů, tvorbu tenkých vrstev (PE CVD, PA CVD), plazmové polymerace, plazmové stříkaní, naprašování a leptání. Mezi speciální druhy ideálního i neideálního plazmatu s účastí chemických reakcí jsou zařazeny lasery, plazmové displeje, elektrický oblouk, elektrický paprsek a plazma v osvětlovací technice.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Fyzika - pohyb hmotného bodu, elektrické pole a proud, magnetické pole
Matematika - diferenciální rovnice
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Závěrečná zkouška je písemná. Skládá se z deseti otázek ohodnocených body, maximální zisk je 100 bodů. Pro úspěšné složení je nutno získat alespoň 50 bodů.
Osnovy výuky
2. Základní srážkové procesy, účinný průřez, srážková frekvence
3. Kinetická teorie plazmatu, Boltzmannova kinetická rovnice, rozdělovací funkce rychlostí
4. Fyzikální vlastnosti plazmatu
5. Laboratorní plazma: podmínky zapálení výboje v plynu, Townsendova teorie růstu lavin, Paschenův zákon
6. Laboratorní plazma: elektrické výboje v plynech a kapalinách
7. Diagnostika plazmatu: spektrální a optické metody
8. Diagnostika plazmatu: sondové a korpuskulární metody
9. Úvod do plazmové chemie, podmínky uskutečnění plazmochemické reakce, reakce v nerovnovážné chemické kinetice, kinetika plazmochemických reakcí
10. Plazmové polymerace, povrchové úpravy syntetických a přírodních materiálů
11. Vybrané plazmochemické technologie: plazmové leptání, naprašování a stříkání, příprava tenkých vrstev (PE CVD, PA CVD)
12. Speciální druhy plazmatu s účastí chemických reakcí: osvětlovací technika, plazmové displeje, chemické lasery
13. Elektrický oblouk, elektronový paprsek
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Janča J., Kudrle V., Eliáš M., Zajíčková Z.: Fyzika plazmatu I. Masarykova Univerzita, Brno 2003 (CS)
Doporučená literatura
Kulhánek P.: Teorie plazmatu. ČVUT, Praha 2008 (CS)
Roth J. R.: Industrial Plasma Engineering Volume 1: Principles. Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia 1995. (EN)
Roth J. R.: Industrial Plasma Engineering Volume 2: Applications to Nonthermal Plasma Processing. Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia 2001. (EN)
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program NKCP_CHCHTE magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
- Program NPCP_CHCHTE magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
- Program NPCP_SCH magisterský navazující
obor NPCO_SCH , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
- Program NKCP_SCH magisterský navazující
obor NKCO_SCH , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Konzultace v kombinovaném studiu
Vyučující / Lektor
Elearning