Detail předmětu

Spectroscopic Methods for Non-Destructive Diagnostics

FEKT-DPA-FY2Ak. rok: 2020/2021

Předmětem semináře jsou metody, zabývající se popisem, experimentálním sledováním a lokalizací poruch. Hlavní pojmy: transportní a stochastické procesy, nedestruktivní diagnostika, šumová diagnostika, částečné výboje, akustická emise, dielektrická relaxační spektroskopie, mikroskopické techniky, spektroskopie, luminiscence.

Zajišťuje ústav

Výsledky učení předmětu

Po absolvování uvedeného kursu by studenti měli umět rozlišit jednotlivé typy transportních procesů, rozumět fyzikálním mechanismům fluktuačních procesů a nadbytečného transportu nosičů. Dále by měli mít přehled o základních diagnostických metodách a měli by umět pro studium konkrétního problému zvolit a použít vhodné diagnostické techniky. Na základě těchto nástrojů by studenti měli umět navrhovat a vyvíjet diagnostické metody pro jednotlivé konkrétní aplikace.

Prerekvizity

VŠ studium v elektrotechnických, materiálových, fyzikálních a chemických oborech ukončené získáním titulu Ing. nebo ekvivalentním způsobem.

Doporučená nebo povinná literatura

Sze, S.M., NG, Kwok, K. Physics of Semiconductor Devices. 3rd edittion, Wiley, 2006. (EN)
Kittel, Ch.: Introduction to Solid State Physics. 7th ed. Wiley, 1996. (EN)
Réfrégier, P.: Noise Theory and Application to Physics. From Fluctuations to Information. Springer, 2004. (EN)
Leng, Y.: Materials Characterization: Introduction to Microscopic and Spectroscopic Methods. Wiley, 2009, ISBN 978-0-470-82299-9. (EN)
Workman, J., Springsteen, A.: Applied Spectroscopy – A Compact Reference for Practitioners, Elsevier Inc., 1998, ISBN 978-0-12-764070-9. (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

0-20 b projekt
0-80 b závěrečná zkouška

Jazyk výuky

angličtina

Osnovy výuky

1. Structure of solids, their description, classification, failure.
2. Transport processes in solids, generation and recombination.
3. Fluctuation processes.
4. Noise diagnostics.
5. Partial discharges in insulators, Acoustic emission, Electromagnetic emission.
6. Dielectric relaxation spectroscopy (DRS).
7. Light microscopy. Optical microscopy, Confocal microscopy, Fluorescence microscopy, Infrared microscopy.
8. Electron microscopy. Transmission electron microscopy, Scanning electron microscopy, X-ray detection (EDS, WDS), surface modification (FIB, GIS), Environmental scanning electron microscopy.
9. Scanning probe microscopy. Atomic force microscopy, Scanning tunneling microscopy, Near-field scanning optical microscopy.
10. Infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, Laser-induced breakdown spectroscopy.
11. Infrared thermography, Luminescence (Photoluminescence, Electroluminescence, Thermoluminescence).
12. X-ray diffraction analysis, Neutron diffraction.
13. X-ray computed tomography, Nuclear magnetic resonance.

Cíl

Cílem předmětu je popis a analýza transportních, relaxačních a stochastických mechanismů v pevných látkách. Studenti se seznámí ze základními metodami studia těchto procesů a se základmíni metodami jejich měření. Obsahem semináře však není ani tak pouhé získání znalostí, jako spíše hlubší porozumění fyzikální podstatě vybraných metod a získání schopnosti prakticky tyto metody používat a dále je rozvíjet na vyšším stupni.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program DPA-KAM doktorský, libovolný ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný
  • Program DPA-EKT doktorský, libovolný ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný
  • Program DPA-MET doktorský, libovolný ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný
  • Program DPA-SEE doktorský, libovolný ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný
  • Program DPA-TLI doktorský, libovolný ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný
  • Program DPA-TEE doktorský, libovolný ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Seminář

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning