Detail předmětu

Základy elektronové mikroskopie

FEKT-MPC-ZEMAk. rok: 2024/2025

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

Vstupní znalosti

Znalosti na úrovni povinných předmětů Elektrotechnika 1 a Elektrotechnika 2.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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


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.
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.

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)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-BIO magisterský navazující, libovolný ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPAD-BIO magisterský navazující, libovolný ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPC-BIO magisterský navazující, libovolný ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPC-BTB magisterský navazující, libovolný ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPC-EEN magisterský navazující, libovolný ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPC-EAK magisterský navazující, libovolný ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPC-EKT magisterský navazující, libovolný ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPC-EVM magisterský navazující, libovolný ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPC-KAM magisterský navazující, libovolný ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPC-SVE magisterský navazující, libovolný ročník, letní semestr, volitelný
  • 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.

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.

Exkurze

2 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Exkurze do firmy Tescan