Detail předmětu
Základy elektronové mikroskopie
FEKT-MPC-ZEMAk. rok: 2021/2022
Předmět slouží jako úvod do elektronové mikroskopie. Sdružuje problematiku vakuové techniky, elektronových zdrojů, magnetické a elektrostatické optiky, elektronových detektorů a přesných mechanických manipulátorů. Počítačová cvičení jsou zaměřena na výpočty elektromagnetických polí a trasování nabitých částic. V rámci jednoho počítačového cvičení probíhá exkurze do společnosti Tescan.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Student v předmětu získá teoretické i praktické základy z elektronové mikroskopie. Na základě těchto znalostí získá výrazný multioborový rozhled, který zahrnuje problematiku vysokého napětí, elektronových zdrojů, vakuové techniky, přesné mechaniky a elektomagnetických polí.
Prerekvizity
Znalosti na úrovni povinných předmětů Elektrotechnika 1 a Elektrotechnika 2.
Způsob a kritéria hodnocení
Za indiviuální projekt ve cvičení bude udělono maximálně 40 bodů.
Závěrečná ústní zkouška bude hodnocena maximem 60 bodů.
Závěrečná ústní zkouška bude hodnocena maximem 60 bodů.
Osnovy výuky
1. Elektronové mikroskopie. Prozařovací mikroskopy. Rastrovací mikroskopy.
2. Teorie vakua. Základy vakuové techniky.
3. Zdroje elektronů. Teplá emise, studená emise, Schottkyho emise.
4. Elektronová optika. Elektromagnetické čočky.
5. Optické vady v elektronovém mikroskopu a jejich kompenzace.
6. Interakce elektronů s látkou.
7. Elektronové detektory.
8. Přesné mechanické manipulátory.
2. Teorie vakua. Základy vakuové techniky.
3. Zdroje elektronů. Teplá emise, studená emise, Schottkyho emise.
4. Elektronová optika. Elektromagnetické čočky.
5. Optické vady v elektronovém mikroskopu a jejich kompenzace.
6. Interakce elektronů s látkou.
7. Elektronové detektory.
8. Přesné mechanické manipulátory.
Učební cíle
Cílem předmětu je seznámit studenty se základy rastrovací a prozařovací mikroskopie a poskytnout jim praktické znalosti v tomto oboru. Znalosti získané v tomto předmětu budou využitelné zejména při řešení bakalářských prací a projektů ve spolupráci se společností Tescan. Součástí počítačových cvičení je výuka softwaru Ansys Maxwell, který je určený k numerické analýze elektromagnetických polí a softwaru EOD, který slouží k výpočtu trajektorií nabitých částic a k analýze elektromagnetických optických soustav.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
DĚDEK, L, DĚDKOVÁ, J. Elektromagnetismus. Vysoké učení technické v Brně. Nakladatelství VUTIUM, 2000. ISBN 80-214-1106-6. (CS)
REIMER, Ludwig. Scanning electron microscopy: physics of image formation and microanalysis. Berlin: Springer-Verlag, 1985. Springer series in optical sciences, vol. 45. ISBN 3-540-13530-8. (CS)
REIMER, Ludwig. Scanning electron microscopy: physics of image formation and microanalysis. Berlin: Springer-Verlag, 1985. Springer series in optical sciences, vol. 45. ISBN 3-540-13530-8. (CS)
Elearning
eLearning: aktuální otevřený kurz
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program MPC-MEL magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Úvod do problematiky elektronové mikroskopie. Prozařovací mikroskopy. Rastrovací mikroskopy.
2. Teorie vakua. Základy vakuové techniky.
3. Vakuové měrky, vakuové a ultravakuové vývěvy.
4. Zdroje elektronů. Teplá emise, studená emise, Schottkyho emise.
5.Elektronová optika. Elektromagnetické čočky.
6.Numerická analýza elektromagnetických polí. Trasování nabitých částic.
7.Optické vady v elektronovém mikroskopu a jejich kompenzace.
8.Interakce elektronů s látkou.
9. Elektronové detektory.
10. Přesné mechanické manipulátory.
11.Příprava vzorků pro rastrovací a prozařovací eletronovou mikroskopii.
12. Speciální analýzy využívající elektronové mikroskopie. EDX, TOF-SIMS, CL, Ramanova spekroskopie.
13. Shrnutí, opakování.
2. Teorie vakua. Základy vakuové techniky.
3. Vakuové měrky, vakuové a ultravakuové vývěvy.
4. Zdroje elektronů. Teplá emise, studená emise, Schottkyho emise.
5.Elektronová optika. Elektromagnetické čočky.
6.Numerická analýza elektromagnetických polí. Trasování nabitých částic.
7.Optické vady v elektronovém mikroskopu a jejich kompenzace.
8.Interakce elektronů s látkou.
9. Elektronové detektory.
10. Přesné mechanické manipulátory.
11.Příprava vzorků pro rastrovací a prozařovací eletronovou mikroskopii.
12. Speciální analýzy využívající elektronové mikroskopie. EDX, TOF-SIMS, CL, Ramanova spekroskopie.
13. Shrnutí, opakování.
Cvičení na počítači
24 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Úvod do problematiky elektronové mikroskopie. Prozařovací mikroskopy. Rastrovací mikroskopy.
2. Teorie vakua. Základy vakuové techniky.
3. Vakuové měrky, vakuové a ultravakuové vývěvy.
4. Zdroje elektronů. Teplá emise, studená emise, Schottkyho emise.
5.Elektronová optika. Elektromagnetické čočky.
6.Numerická analýza elektromagnetických polí. Trasování nabitých částic.
7.Optické vady v elektronovém mikroskopu a jejich kompenzace.
8.Interakce elektronů s látkou.
9. Elektronové detektory.
10. Přesné mechanické manipulátory.
11.Příprava vzorků pro rastrovací a prozařovací eletronovou mikroskopii.
12. Speciální analýzy využívající elektronové mikroskopie. EDX, TOF-SIMS, CL, Ramanova spekroskopie.
2. Teorie vakua. Základy vakuové techniky.
3. Vakuové měrky, vakuové a ultravakuové vývěvy.
4. Zdroje elektronů. Teplá emise, studená emise, Schottkyho emise.
5.Elektronová optika. Elektromagnetické čočky.
6.Numerická analýza elektromagnetických polí. Trasování nabitých částic.
7.Optické vady v elektronovém mikroskopu a jejich kompenzace.
8.Interakce elektronů s látkou.
9. Elektronové detektory.
10. Přesné mechanické manipulátory.
11.Příprava vzorků pro rastrovací a prozařovací eletronovou mikroskopii.
12. Speciální analýzy využívající elektronové mikroskopie. EDX, TOF-SIMS, CL, Ramanova spekroskopie.
Elearning
eLearning: aktuální otevřený kurz