Sylabus přednášek RDSO f-2

EVF501 Nízkoteplotní plazma a jeho aplikace
výběrová přednáška, ZS, 2/0, V. Hrachová, K. Rohlena
  1. Kinetický popis nízkoteplotního plazmatu
    Řešení kinetické rovnice - Fockerův-Planckův srážkový člen. Vliv pružných a nepružných srážek na rozdělovací funkci elektronů. Vliv srážek elektron-elektron na rozdělovací funkci. Maxwellovo rozdělení, nemaxwellovská rozdělení. Vliv magnetického pole. Kinetický popis nízkoteplotního plazmatu ve vícesložkových systémech, srážková frekvence.
  2. Výbojové nízkoteplotní plazma a jeho aplikace
    Plazma ve výbojích generovaných stejnosměrným a střídavým polem. Vlivy difuze, rekombinace a beta a gamma procesů na tyto výboje. Přielektrodové oblasti. Vliv chemicky aktivních prostředí na procesy v plazmatu (elektronegativní plyny, katoforeza.
  3. Interakce iontu a neutrálních atomů s povrchy. Katodové naprašování (závislosti na energii materiálu a podmínkách na povrchu).
  4. Částicové modelování výbojového plazmatu (metody P-I-C, C-I-C, MD, MC).
  5. Plazmochemické technologie
    Metody plazmatického vytváření tenkých vrstev dielektrik a polovodičů. Plazmatická polymerace a leptání, kompozitní vrstvy. Částicové modelování v plazmochemii.
EVF502 Elementární procesy v plazmatu
výběrová přednáška, ZS, 2/0, J. Glosík
  1. Úvod do fyzikální chemie
    Struktura molekul, rotační, vibrační a elektronické stavy. Kladné a záporné ionty. Molekulární ionty, klastry. Hyperplochy potenciální energie. Základy spektrometrie. Úvod do kvantově-mechanického pojetí srážkových procesů. Franckův-Condonův princip.
  2. Srážkové procesy
    Ionizace, Peningova ionizace, excitace, deexcitace, chemická reakce, ion-molekulová reakce, rekombinace, tvoření záporných iontů, tvoření klastrů.
  3. Termodynamika a statistická termodynamika z hlediska fyzikální chemie
    Rovnovážný a nerovnovážný stav, rovnováha. Změna termodynamických veličin pri chemické reakci. Rovnovážná konstanta.
  4. Reakční kinetika a dynamika
    Stupeň chemické reakce, kinetika komplexních reakcí. Reakční dynamika, mechanismy reakcí. Ion-molekulové reakce. Ion-molekulová rekombinace.
  5. Ion-molekulové reakce v plazmochemickém prostředí
    Úvod do plazmochemie a laserové chemie. Relaxační procesy v dohasínajícím plazmatu. Reakce v ionosféře a v mezihvězdném prostoru.
  6. Experimentální techniky
    Experimentální techniky používané pri studiu elementárních procesu v plazmatu.
EVF503 Měřící metody, modelování a zpracování experimentálních dat>
výběrová přednáška, ZS, 2/0, Z. Němeček, O. Santolík
  1. Principy moderních meřících metod
    Metody konverze neelektrických veličin na elektrické, zdroje signálu a detektory. Detektory na principu sekundární emise, polovodičové detektory, polohově citlivé detektory. Digitalizace signálu, chyba kvantování a její redukce, chyba vzorkování. Metody meření malých signálů, redukce šumu.
  2. Zpracování signálu
    Časove závislý elektrický signál, jeho frekvenční spektrum. Filtrace v čase a filtrace ve frekvenci, jejich vzájemný vztah. Metody realizace filtrů, přednosti a nevýhody jednotlivých typů. Korelační funkce a její aproximace, synchronní detekce.
  3. Statistické metody zpracování experimentálních dat
    Klasická pravděpodobnost, náhodná veličina, momenty, statistická rozdělení, náhodný vektor, pseudonáhodné sekvence, odhady, jejich vychýlenost a rozptyl, test shody středních hodnot, korelační koeficienty.
  4. Hledání parametrů modelu
    Filtrování, interpolace druhy experimentálních chyb, princip maximální věrohodnosti, metoda chi2, obecná lineární metoda nejmenších čtverců, řešení normálních rovnic, podmíněnost matice, metoda singulárního rozkladu (SVD): teorie a aplikace, Marquardtova metoda, konfidenční oblasti, plovoucí průměr, Golay-Savitzkého filtry, splajny.
  5. Náhodné procesy
    Střední hodnota, korelace, stacionarita, ergodicita, konvoluce, odezva lineárního systému, Fourierova transformace, výkonové spektrum, diskrétně vzorkovaná data, Nyquistova kritická frekvence, vzorkovací teorém, aliasing, diskrétní Fourierova transformace, spektrální analýza, křížová spektra, waveletová analýza, aplikace.
EVF504 Fyzikální procesy ve sluneční soustavě
výběrová přednáška, ZS, 2/0, J. Šafránková
  1. Základní procesy v magnetizovaném plazmatu
    Úvod do problematiky plazmatu v magnetickém poli, vlnové procesy v plazmatu.
  2. Sluneční vítr
    Slunce, sluneční vítr, nestability a poruchy ve slunečním větru, magnetická oblaka, počítačové simulace šírení poruch.
  3. Procesy na rázové vlně
    Rázová vlna v bezesrážkovém plazmatu, příďová vlna, meziplanetární rázové vlny, urychlování nabitých částic na rázové vlně.
  4. Magnetopauza a vnitřní magnetosféra
    Vazby sluneční vítr - magnetosféra - ionosféra (FTE, PTE, FAC, kasp), nestability magnetosférických hranic. Kvalitativní model magnetosféry Země, základní fyzikální procesy, ionizace. Ionosféra, plazmosféra, prstencový proud, čelní hranicní vrstva, plazmový plášt, plazmová vrstva, magnetosférické laloky. Transport nabitých částic do aurorální oblasti, polární ovál, polární kasp.
  5. Mapování magnetosférických struktur do polárních oblastí
    Polární ovál, Birkelandovy proudy. Variace polohy polárního oválu a parametrů vysypávaných částic, geomagnetické indexy. Urychlování nabitých částic v aurorálních oblastech.
  6. Částice vysokých energií a kosmické záření
  7. Aktivní experimenty v ionosféře a magnetosféře
    Klasifikace aktivních experimentů, interakce plazmatu se svazky nabitých cástic, potenciál objektu, kritická ionizační rychlost.
  8. Diagnostické metody v kosmickém plazmatu
    Diagnostické metody a jejich omezení, výpočet parametrů plazmatu z meřitelných veličin, problémy vícebodových meření.
EVF505 Diagnostika plazmatu
výběrová přednáška, ZS, 2/0, M. Tichý
  1. Sondové metody diagnostiky plazmatu
    Základy sondových měření. Stanovení parametrů plazmatu ze sondové charakteristiky. Vliv srážek na interpretaci sondové charakteristiky, sondová měření v časově proměném plazmatu, sondová měření v magnetickém poli. Technické problémy sondových měření.
  2. Mikrovlnná diagnostika plazmatu
    Základy mikrovlnné techniky. Metody měření impedance a ostatních fyzikálních veličin v mikrovlnném pásmu. Rezonátorová metoda, interferenční metody mikrovlnné diagnostiky plazmatu.
  3. Optická diagnostika plazmatu
    Vybrané metody optické diagnostiky, spektrální a optická zařízení užívaná v diagnostice plazmatu. Fotografická diagnostika plazmatu.
  4. Korpuskulární diagnostika plazmatu
EVF506 Magnetohydrodynamika, horké a laserové plazma
výběrová přednáška, ZS, 2/0, O. Santolík, M. Tichý
  1. Magnetohydrodynamika
    Základní charakteristika, výhody a omezení, výchozí rovnice jedno a dvoukapalinového modelu. Zamrzlé pole a difuze siločar, odhad intenzity obou jevů, důsledky zamrzlého pole. Magnetická energie a mag. napětí, tečná a normálová složka k silokřivce, mechanické důsledky pri konečném odporu a vysoké vodivosti.
    Příklady: paralelní tok, experimenty magnetické setrvačnosti, transport plazmatu pri válcové symetrii. Z-pinče, elektromagnetický kolaps.
    Magnetostatika: rovnováha pri válcové symetrii, pro podélné, azimutální a spirálové pole, nesilové pole a jeho typy (příklady slunečních skvrn a protuberancí).
  2. Základy fyziky Tokamaku
    Princip Tokamaku, pohyb velkých částic v Tokamaku a problém ohraničení plazmatu, stabilita plazmatu v Tokamaku, metody ohřevu plazmatu v Tokamaku - Jouleův ohřev, vstřik energetických neutrálních svazků, vysokofrekvenční ohřev, neinduktivní metody generace plazmatu v Tokamaku, energetická bilance plazmatu v Tokamaku, termonukleární reaktor na bázi Tokamaku.
  3. Fyzika vysokých hustot energie a inerciální fúze
    Interakce vysokovýkonových svazků laserového záření a těžkých částic s látkou. Metody realizace vysoce koncentrovaných toků energie, fyzika interakce laserového záření s plazmatem, procesy interakce težkých cástic s hustou látkou. Fyzika vysokých hustot energie, atomová fyzika extrémních systémů. Charakteristiky systémů s vysokou hustotou energie, fluidní dynamika vysokých hustot energie, atomové charakteristiky extrémních systémů.
  4. Radiační a jaderné procesy ve vysokoparametrovém plazmatu
    Radiační charakteristiky husté a horké látky, transport záření v systémech s vysokou hustotou energie, nukleoreaktivní procesy v extrémních podmínkách. Rentgenové lasery a terče pro inerciální fúzi, teorie a simulace. Generace koherentního záření v PHz oblasti, fyzika přímo buzených terčů pro inerciální fúzi, koncepce nepřímo buzených terčů, bezneutronová fúze.
24.9.2001 Zpět Zpět na domovskou stránku RDS0 f-2.