Detail předmětu

Diagnostické metody a zkušebnictví

FEKT-BPC-DIZAk. rok: 2026/2027

Základní pojmy a metody diagnostiky. Elektrické, mechanické a klimatické zkoušky materiálů, součástek a zařízení. Základní principy, přehled metod používaných v praxi. Mikroskopické, spektroskopické a difraktometrické diagnostické metody - fyzikální principy, použití. Zkoušky destruktivní a nedestruktivní. Vyhodnocování a hodnověrnost diagnostických analýz. Diagnostika a zkušebnictví. Zásady a organizace zkušebnictví v ČR, zákony, nařízení vlády.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Kristýna Jandová, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav elektrotechnologie (UETE)

Vstupní znalosti

Znalost fyziky a matematiky na úrovni středoškolského vzdělání.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

až 40 bodů v průběhu semestru (30 bodů za laboratorní cvičení a 10 bodů za samostatnou práci a její prezentaci)
až 60 bodů za písemnou závěrečnou zkoušku
Zkouška je zaměřena na ověření znalostí a orientaci v oblasti diagnostických metod.
Povinná účast ve cvičeních.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními pojmy a metodami z oblasti diagnostiky elektrotechnických materiálů a zařízení, se zásadami a organizací zkušebnictví v ČR. Studenti se v přehledu seznámí s elektrickými a mechanickými zkouškami, zkouškami bezpečnosti a klimatické odolnosti. Získají základní informace o fyzikálních metodách pro stanovení struktury a složení diagnostikovaných objektů metodami optické mikroskopie, rastrovací elektronové mikroskopie, spektrální analýzy a rentgenové difrakce

 


Po absolvování předmětu je student schopen:
- vysvětlit základní pojmy a metody z oblasti diagnostiky elektrotechnických materiálů a zařízení,
- orientovat se v základních fyzikálních metodách pro stanovení struktury a složení diagnostikovaných materiálů,
- popsat zásady a organizaci zkušebnictví v ČR,
- popsat elektrické a mechanické zkoušky materiálů a elektrických zařízení, zkoušky bezpečnosti a klimatické odolnosti,
- vybrat a aplikovat vhodnou diagnostickou metodu v praxi.

Základní literatura

Frank,L.,Král,J.: Metody analýzy povrchů. Iontové, sondové a speciální metody. Academia, Praha, 2002 (CS)
Jirák, J., Havlíček, S., Rozsívalová, Z.: Diagnostika a zkušebnictví. Elektronické texty, Brno 2002. (CS)
Measurements and their uncertainties : a practical guide to modern error analysis, Ifan G. Hughes ; Thomas P. A Hase ; Oxford : Oxford University Press ; 2010 (EN)

Doporučená literatura

Connor,D.J., Sexton,B.A., Smart,R.C.: Surface analysis methods in materials science, Springer Verlag Berlin, 2003 (EN)
ECKERTOVÁ, Ludmila a Luděk FRANK, ed.: Metody analýzy povrchů: elektronová mikroskopie a difrakce. Praha: Academia, 1996. ISBN 8020003290. (CS)
REIMER, Ludwig.: Scanning electron microscopy: physics of image formation and microanalysis. 2nd completely rev. and updated ed. New York: Springer, c1998. ISBN 3540639764. (CS)
STOKES, Debbie.: Principles and practice of variable pressure/environmental scanning electron microscopy (VP-ESEM). 1. Chichester, U.K.: John Wiley & Sons, 2008, 221 s. ISBN 9780470065402. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-SEE bakalářský 3 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program BPC-MET bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný, je součástí profilujícího základu

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Kristýna Jandová, Ph.D.

Osnova

1) Základní pojmy technické diagnostiky, přehled metod. Postavení technické diagnostiky v praxi. Zkušebnictví, organizace zkušebnictví a certifikace v ČR a EU.
2) Zkoušky bezpečnosti elektrických předmětů.
3) Zkoušky klimatické a mechanické odolnosti elektrických předmětů a zařízení.
4) Zpracování výsledků měření. Chyby měření, ukazatelé přesnosti, nejistoty měření.
5) Zkoušky mechanických vlastností - přehled zkoušek. Zkoušky tvrdosti.
6) Přehled metod optické mikroskopie, čočky a jejich vlastnosti, osvětlovací metody a tvorba obrazu v optickém mikroskopu, charakteristické vlastnosti mikroskopu.
7) Rastrovací a transmisní elektronová mikroskopie, zdroje elektronů, vady elektromagnetických čoček, nízkoenergiová a nízkovakuová rastrovací elektronová mikroskopie.
8) Rastrovací elektronová mikroskopie, interakce urychleného elektronu s pevnou látkou, detekce signálů emitovaných ze vzorku, typy kontrastů, metoda EBIC.
9) Mikroskopie rastrujícím hrotem, základní pojmy a principy, rastrující tunelová mikroskopie, mikroskopie atomárních sil, metody pozorování vzorků, další metody mikroskopie rastrujícím hrotem.
10) Difraktografické metody. Rentgenová, elektronová a neutronová difraktografie.
11) Prášková rentgenová difrakční spektroskopie a její aplikace pro charakterizaci krystalických materiálů.
12) Spektroskopické metody, základní pojmy, princip buzení spekter, přehled spektroskopických metod, rentgenová spektrální mikroanalýza.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Kristýna Jandová, Ph.D.

Osnova

Stejnosměrné elektrické metody v diagnostice elektroizolačních systémů.
Střídavé elektrické metody v diagnostice elektroizolačních systémů.
Zkoušky bezpečnosti elektrických předmětů. Zkoušky klimatické odolnosti elektrických předmětů a zařízení.
Zkoušky mechanických vlastností. Zkoušky tvrdosti.
Seznámení s prací na optickém mikroskopu, možnostmi užití.
Seznámení s prací na rastrovacím elektronovém mikroskopu, možnosti užití.
Rentgenová mikroanalýza na energiově disperzním analyzátoru.