Detail předmětu

Spektroskopické metody pro nedestruktivní diagnostiku

FEKT-DFY2Ak. rok: 2011/2012

Předmětem semináře jsou tři metody, zabývající se popisem, experimentálním sledováním a lokalizací poruch, a to šumovou nedestruktivní spektroskopii, diagnostiku pomocí částečných výbojů a dielektrickou relaxační spektroskopii. Hlavní pojmy: transportní a stochastické procesy, šumová nedestruktivní spektroskopie, nedestruktivní diagnostika, spolehlivostní testy, mechanismy vzniku částečných výbojů, mechanismy polarizace na mikroskopické úrovni, matematicko-fyzikální popis dielektrické polarizace, dielektrická relaxační spektroskopie.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Karel Liedermann, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (UFYZ)

Výsledky učení předmětu

Po absolvování uvedeného kursu by posluchači měli umět rozlišit stacionární a nestacionární proces, rozumět fyzikálním mechanismům šumů a nadbytečného transportu nosičů a stanovit spolehlivostní parametry dané součástky. Dále by měli znát mikrofyzikální podstatu částečných výbojů a polarizačních procesů včetně jejich matematického popisu. Na základě těchto nástrojů by posluchači 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

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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

Osnovy výuky

Typy poruch, povrchové a strukturní poruchy, metody lokalizace, poruchy destruktivní a nedestruktivní a jejich identifikace
Identifikace poruch z transportních charakteristik, V-A charakteristika v přímém a zpětném směru, nadbytečný proud, generačně-rekombinační proces, degradace
Fluktuační procesy, šumová spektrální výkonová hustota a její korelace s typem poruch, nf šum jako indikátor spolehlivosti a kvality, kvantifikace parametru lambda - střední doby do poruchy
Šumová spektrální hustota u polovodičových součástek, šum homogenních struktur, tenkovrstvových a tlustovstvových odporů
Částečné výboje a šum v izolantech a kondenzátorech
Šum polovodičových laserů, slitinových tranzistorů, tranzistorů se strukturou FET
RTS šum polovodičových diod s kvantovými jamkami a tečkami, teorie pro vypracování návrhu nedestruktivního diagnostického testu
Druhy relaxačních mechanismů v polymerech, sklech a keramických soustavách
Matematické metody pro vyhodnocování dielektrických dat
Procesy degradace a jejich sledování dielektrickými metodami

Učební cíle

Cílem předmětu je popis, experimentální studium a analýza transportních, relaxačních a stochastických mechanismů v pevných látkách. Studenti se seznámí ze základními metodami analýzy spolehlivosti a degradace a se šumovou a dielektrickou spektroskopií. Obsahem semináře však není ani tak pouhé získání znalostí, jako spíše hlubší porozumění fyzikální podstatě všech tří spektroskopických metod a získání schopnosti prakticky tyto metody používat a dále je rozvíjet na vyšším stupni.

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


Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EKT-PP doktorský

    obor PP-KAM , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-SEE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-TEE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-TLI , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-MET , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-EST , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-FEN , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-MVE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-BEB , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PK doktorský

    obor PK-FEN , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-MVE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-TEE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-TLI , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-EST , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-BEB , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-KAM , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-SEE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-MET , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PPA doktorský

    obor PP-FEN , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-MVE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-BEB , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-EST , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-SEE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-TEE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-TLI , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-MET , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PP-KAM , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PKA doktorský

    obor PK-FEN , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-MVE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-TEE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-TLI , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-EST , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-BEB , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-KAM , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-SEE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PK-MET , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Seminář

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Karel Liedermann, CSc.
doc. RNDr. Milada Bartlová, Ph.D.
prof. Ing. RNDr. Josef Šikula, DrSc.