Detail předmětu
Plazmochemie
FCH-MC_PLAAk. rok: 2023/2024
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
Vstupní znalosti
Fyzika - pohyb hmotného bodu, elektrické pole a proud, magnetické pole
Matematika - diferenciální rovnice
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
není
Učební cíle
Po úspěšném ukončení kurzu se předpokládá, že se student bude orientovat v problematice týkající se základních vlastností plazmatu, principů jeho generace a diagnostiky a soudobých technologií plazmové chemie.
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 NPCP_CHCHTE magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
- Program NKCP_CHCHTE magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
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
Konzultace v kombinovaném studiu
Vyučující / Lektor
Elearning