Detail předmětu

Diagnostické metody a zkušebnictví

FEKT-BPC-DIZAk. rok: 2018/2019

Základní pojmy a metody diagnostiky. Elektrické, mechanické a klimatické zkoušky materiálů, součástek a zařízení. Základní principy, přehled metod používaných v praxi. Mikroskopické, spektroskopické a difraktometrické diagnostické metody - fyzikální principy, použití. Zkoušky destruktivní a nedestruktivní. Vyhodnocování a hodnověrnost diagnostických analýz. Diagnostika a zkušebnictví. Zásady a organizace zkušebnictví v ČR, zákony, nařízení vlády.

Výsledky učení předmětu

Po absolvování předmětu je student schopen:
- vysvětlit základní pojmy a metody z oblasti diagnostiky elektrotechnických materiálů a zařízení,
- orientovat se v základních fyzikálních metodách pro stanovení struktury a složení diagnostikovaných materiálů,
- popsat zásady a organizaci zkušebnictví v ČR,
- popsat elektrické a mechanické zkoušky materiálů a elektrických zařízení, zkoušky bezpečnosti a klimatické odolnosti,
- vybrat a aplikovat vhodnou diagnostickou metodu v praxi.

Prerekvizity

Znalost fyziky a matematiky na úrovni středoškolského vzdělání. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Doporučená nebo povinná literatura

Jirák, J., Havlíček, S., Rozsívalová, Z.: Diagnostika a zkušebnictví. Elektronické texty, Brno 2002. (CS)
Frank,L.,Král,J.: Metody analýzy povrchů. Iontové, sondové a speciální metody. Academia, Praha, 2002 (CS)
Connor,D.J., Sexton,B.A., Smart,R.C.: Surface analysis methods in materials science, Springer Verlag Berlin, 2003 (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, numerická a laboratorní cvičení. Student odevzdává jeden samostatný projekt.

Způsob a kritéria hodnocení

až 40 bodů v průběhu semestru (20 bodů za laboratorní cvičení a 20 bodů za samostatnou práci a její prezentaci)
až 60 bodů za písemnou závěrečnou zkoušku
Zkouška je zaměřena na ověření znalostí a orientaci v oblasti diagnostických metod a organizaci zkušebnictví.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Základní pojmy technické diagnostiky, přehled metod. Postavení technické diagnostiky v praxi. Zkušebnictví, organizace zkušebnictví a certifikace v ČR a EU.
2. Elektrické měřicí metody v diagnostice polovodičových materiálů a struktur.
3. Stejnosměrné a střídavé elektrické měřicí metody v diagnostice elektroizolačních systémů. Zkoušky vysokým napětím.
4. Zkoušky bezpečnosti elektrických předmětů. Zkoušky klimatické a mechanické odolnosti elektrických předmětů a zařízení.
5. Zkoušky mechanických vlastností - přehled zkoušek. Zkoušky tvrdosti.
6. Přehled metod optické mikroskopie, čočky a jejich vlastnosti, osvětlovací metody a tvorba obrazu v optickém mikroskopu, charakteristické vlastnosti mikroskopu.
7. Rastrovací a transmisní elektronová mikroskopie, zdroje elektronů, vady elektromagnetických čoček, nízkoenergiová a nízkovakuová rastrovací elektronová mikroskopie.
8. Rastrovací elektronová mikroskopie, interakce urychleného elektronu s pevnou látkou, detekce signálů emitovaných ze vzorku, typy kontrastů, metoda EBIC.
9. Mikroskopie rastrujícím hrotem, základní pojmy a principy, rastrující tunelová mikroskopie, mikroskopie atomárních sil, metody pozorování vzorků, další metody mikroskopie rastrujícím hrotem.
10. Difraktografické metody. Rentgenová, elektronová a neutronová difraktografie.
11. Prášková rentgenová difrakční spektroskopie a její aplikace pro charakterizaci krystalických materiálů.
12. Spektroskopické metody, základní pojmy, princip buzení spekter, přehled spektroskopických metod, rentgenová spektrální mikroanalýza.
13. Zpracování výsledků měření. Chyby měření, ukazatelé přesnosti, nejistoty měření.

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními pojmy a metodami z oblasti diagnostiky elektrotechnických materiálů a zařízení, se zásadami a organizací zkušebnictví v ČR. Studenti se v přehledu seznámí s elektrickými a mechanickými zkouškami, zkouškami bezpečnosti a klimatické odolnosti. Získají základní informace o fyzikálních metodách pro stanovení struktury a složení diagnostikovaných objektů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Povinná účast ve cvičeních.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-MET bakalářský, 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
  • Program BPC-SEE bakalářský, 3. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor