Detail předmětu
Fyzika a diagnostika plazmatu
FEKT-MFPLAk. rok: 2012/2013
Charakteristika plazmatického stavu. Generování plazmatu. Plazma v el. výbojích. Plazma jako měnič energie (MHD generátory,přímá přeměna tepla v el. energii). Plazma jako zdroj záření, plazmatické zdroje světla, nízkotlaké a vysokotlaké výbojky, plynové lasery, plazmatické displeje. Plazma jako pracovní prostředí (obrábění materiálu plazmatem, el.čištění plynu). Plazma jako zdroj částic (zdroje iontů a rychlých neutralních částic). Plazma jako zdroj pohybu (iontové a plazmatické pohony). Řízená termojaderná fúze.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- Definovat plazmatický stav, uvést příklady různých druhů plazmatu a vysvětlit vlastnosti, které je charakterizují.
- Vysvětlit příklady výskytu plazmatu v přírodě a využití technického plazmatu v průmyslové praxi.
- Používat matematický aparát potřebný k popisu základních procesů probíhajících v plazmatu.
- Vysvětlit základní principy kinetické teorie plynů.
- Analyzovat pohyb nabitých částic v elektrickém a magnetickém poli.
- Definovat termodynamické a transportní vlastnosti plazmatu.
- Objasnit principy jaderné fúze jako zdroje energie.
- Formulovat základní fyzikální principy využívané v diagnostice plazmatu.
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
2. Technické aplikace plazmatu - přehled.
3. Pohyb nabitých částic v polích.
4. Základy kinetické teorie plynů.
5. Systematika výbojů v plynech.
6. Elektrický oblouk, spínací oblouk.
7. Diagnostika plazmatu.
8. Matematické modely termického plazmatu.
9. Plazma jako zdroj záření, plynové lasery.
10. Plazma jako zdroj pohybu, iontové a plazmové pohony.
11. Další technické aplikace plazmatu.
12. Řízená termojaderná syntéza.
13. Shrnutí, závěrečný test.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
F. F. Chen: Úvod do fyziky plazmatu, Academia, Praha, 1984 (CS)
J. Kracík, J.B. Slavík, J. Tobiáš: Elektrické výboje, SNTL, Praha, 1964. (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program EEKR-M magisterský navazující
obor M-SVE , 1 ročník, zimní semestr, teoretická nadstavba
obor M-EEN , 1 ročník, zimní semestr, teoretická nadstavba - Program EEKR-M1 magisterský navazující
obor M1-EEN , 1 ročník, zimní semestr, teoretická nadstavba
obor M1-SVE , 1 ročník, zimní semestr, teoretická nadstavba - Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)
obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, teoretická nadstavba
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Technické aplikace plazmatu - přehled.
3. Pohyb nabitých částic v polích.
4. Základy kinetické teorie plynů I.
5. 4. Základy kinetické teorie plynů II.
6. Systematika výbojů v plynech.
7. Elektrický oblouk, spínací oblouk.
8. Termodynamické a transportní vlastnosti plazmatu.
9. Neizotermické plazma.
10. Záření plazmatu.
11. Plazma jako zdroj záření, plynové lasery.
12. Řízená termojaderná syntéza.
13. Shrnutí, závěrečný test.
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Výpočet Debyeovy délky v plazmatu
3. Výpočet cyklotronového kmitočtu a Larmorova poloměru..
4. Výpočet parametrů plazmatu elektrického oblouku podle Mayrovy rovnice.
5. Stanovení střední teploty a rychlosti plazmajetu na výstupu z plazmatronu
6. Stanovení vlivu záření na izotermický diagram plazmatu SF6.
7. Závěrečné cvičení, hodnocení, zápočet.
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Elektrické charakteristiky diafragmového výboje ve vodných roztocích (FCH)
3. Studium generace ozónu (FCH)
4. Měření statické a dynamické VA charakteristiky elektrického oblouku.
5. Měření časového průběhu relativní teploty plazmatu napájeného střídavým proudem.
6. Ekvidenzitometrické stanovení tvaru spínacího oblouku.