Detail předmětu

Microscopy and Analysis Using Charged Particles

CEITEC VUT-DS147AAk. rok: 2025/2026

Stručná charakteristika elektronově a iontově optických přístrojů (mikroskopů, litografů);

Základy optiky nabitých částic: pohyb nabitých částic, speciální případy pohybu v homogenních polích, vysvětlení funkce magnetické a elektrostatické elektronové čočky a deflektoru.
Rovnice trajektorie, určení paraxiálních optických vlastností a vad. 
Určení elektromagnetických polí potřebných pro fokusaci a vychylování částic, optické vlastností těchto polí. Návrh elektronových čoček pomocí moderních CAD metod.
Zdroje elektronů a iontů, jejich vlastnosti a důsledky pro návrh přístrojů.
Formování svazku v rastrovacím mikroskopu, závislost proudu na velikosti stopy, detektory a analytické metody.
Specifické problémy vzniku a zpracování obrazu v prozařovacím elektronovém mikroskopu, problematika rozlišení obrazu.
Analytické metody (energiové a hmotností spektrometry, analytické metody v prozařovací a rastrovací elektronové mikroskopii). 

Jazyk výuky

čeština, angličtina

Garant předmětu

doc. Ing. Jakub Zlámal, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Středoevropský technologický institut VUT (CEITEC VUT)

Vstupní znalosti

Znalosti matematiky, světelné optiky, teorie elektromagnetického pole a Fourierovských metod na úrovni absolventa odborné fyziky nebo fyzikálního inženýrství. 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Ústní zkouška s půlhodinovou písemnou přípravou a s použitím jakékoliv literatury, při které student prokáže orientaci v oboru a porozumění danému tématu. 

Učební cíle

Znalost teoretických základů částicové optiky a přístrojové problematiky elektronové mikroskopie (zobrazení, analýza vzorků) a technologických aplikací svazků nabitých částic. 

Základní literatura

D. B. Williams, C. B. Carter, Transmission Electron Microscopy (2nd ed.), Springer, 2009 (EN) (EN)
Eckertová, L. a Frank, L., ed., Metody analýzy povrchů. Elektronová mikroskopie a difrakce. Praha: Academia 1996 (CS)
Frank, L. a Král, J., ed.: Metody analýzy povrchů. Iontové, sondové a speciální metody. Praha: Academia 2002. (CS)
L. Reimer, Scanning Electron Microscopy (2nd ed.), Springer,1998 (EN) (EN)
P. W. Hawkes and E. Kasper, Principles of Electron Optics, Vol. I a II. London: Academic Press 1989 a 1996. (EN) (EN)
S. Humphries, Jr: Charged Particle Beams. New York: J. Wiley, 1990. (EN) (EN)