Course detail

Základy elektronové mikroskopie

FEKT-MPC-ZEMAcad. year: 2020/2021

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.

Language of instruction

čeština

Number of ECTS credits

5

Mode of study

Not applicable.

Guarantor

Ing. Dušan Nešpor, Ph.D.

Department

Ústav teoretické a experimentální elektrotechniky (UTEE)

Learning outcomes of the course unit

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.

Prerequisites

Znalosti na úrovni povinných předmětů Elektrotechnika 1 a Elektrotechnika 2.

Co-requisites

Not applicable.

Planned learning activities and teaching methods

Not applicable.

Assesment methods and criteria linked to learning outcomes

Za indiviuální projekt ve cvičení bude udělono maximálně 40 bodů.
Závěrečná ústní zkouška bude hodnocena maximem 60 bodů.

Course curriculum

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.

Work placements

Not applicable.

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.

Specification of controlled education, way of implementation and compensation for absences


Recommended optional programme components

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

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)

Recommended reading

Not applicable.

Elearning

eLearning: currently opened course

Classification of course in study plans

  • Programme MPC-MEL magisterský navazující 2 year of study, letní semester, povinně volitelný

Type of course unit

 

Přednáška

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

Ing. Dušan Nešpor, Ph.D.

Syllabus

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.
 

Cvičení na počítači

24 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

Ing. Karel Juřík

Syllabus

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.

Exkurze

2 hod., optionally

Teacher / Lecturer

Ing. Dušan Nešpor, Ph.D.

Syllabus

Exkurze do firmy Tescan

Elearning

eLearning: currently opened course