636-0829/01 – Speciální zkušební metody (SZM)
| Garantující katedra | Katedra materiálového inženýrství | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | 2015/2016 |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
- Definovat základní důvody a cíle studia struktury materiálů;
- Popsat základní principy optické mikroskopie, demonstrovat základní aplikace optické mikroskopie;
- Charakterizovat produkty interakce rtg záření a elektronového svazku se vzorkem;
- Definovat základní principy difrakční analýzy, objasnit principy spektrální analýzy;
- Charakterizovat princip, možnosti a aplikace prozařovací elektronové mikroskopie;
- Charakterizovat princip, možnosti a aplikace řádkovací elektronové mikroskopie;
- Popsat moderní techniky studia struktury využívající řádkující sondu;
- Demonstrovat využití různých technik strukturní analýzy při řešení technických problémů.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Předmět prohlubuje znalosti studentů v oblasti studia mikrostruktury a
substruktury materiálů. Navazuje na předměty přírodně vědního základu a
obecného inženýrského základu. Základní okruhy přednášek jsou věnovány
experimentálním metodám, které jsou založeny na využití elektronového svazku:
prozařovací elektronová mikroskopie, řádkovací elektronová mikroskopie,Augerova
spektroskopie a rtg spektrální mikroanalýza. Základní mechanismy tvorby
kontrastu zobrazení, difrakční analýzy a lokální chemické mikroanalýzy jsou
demonstrovány na praktických příkladech.
Povinná literatura:
[1] Vodárek, V.: Metody studia struktury, Studijní opora, VŠB – TU Ostrava, 2012.
[2] Kraus, I.: Úvod do strukturní rentgenografie, Academia, Praha, 1985.
[3] Karlík, M.: Úvod do transmisní elektronové mikroskopie, CVUT, Praha, 2011.
Doporučená literatura:
[1] Whiston, C.: X-Ray Methods, J. Wiley & Sons, Chichester, 1987.
[2] Williams, D. B., Carter, C. B.: Transmission Electron Microscopy, A Textbook for Materials Science, 2nd ed., Springer, 2009.
[3] Goldstein, J. et al.: SEM and X – ray Microanalysis, 3rd ed., Springer, 2003.
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Nejsou žádné další požadavky.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
- Obsah a smysl předmětu.
- Rozlišovací schopnost mikroskopických technik, interakce elektronového svazku a rtg svazku s hmotou.
- Základy krystalografie, vlastnosti reciproké mříže.
- Geometrické podmínky difrakce, strukturní faktor.
- Princip prozařovacího a řádkovacího elektronového mikroskopu.
- Mechanismy vzniku kontrastu v prozařovací elektronové mikroskopii:
amplitudový a fázový kontrast.
- Základní principy kinematické a dynamické teorie rozptylu elektronů,
kontrast na poruchách krystalové mříže.
- Metody elektronové difrakce: selekční elektronová difrakce a difrakce
konvergentního svazku elektronů.
- Interpretace difraktogramů získaných při studiu monokrystalů a
polykrystalů.
- Kvantitativní elektronová mikroskopie, hustota čarových poruch.
- Příprava preparátů pro prozařovací elektronovou mikroskopii.
- Mechanismy vzniku kontrastu v řádkovací elektronové mikroskopii.
- Rtg spektrální mikroanalýza: vlnově disperzní a energiově disperzní analýza
- Základní aplikace prozařovací a řádkovací elektronové mikroskopie ve
fyzikální metalurgii.
- Spektroskopie Augerových elektronů, speciální spektroskopické metody.
- Princip iontové mikroskopie a atomového hmotnostního spektrometru.
Cvičení:
1. Úvod do cvičení, bezpečnost práce v laboratořích.
2. Krystalová geometrie.
3. Reciproká mříž, zadání programu č. 1.
4. Strukturní faktor, absorpce rtg záření hmotou.
5. Stereografická projekce
6. Transformační matice, zadání programu č. 2.
7. Příprava extrakčních uhlíkových replik.
8. Difrakční konstanta, interpretace bodových difraktogramů.
9. Interpretace kružnicových difraktogramů, zadání programu č. 3.
10. Hustota dislokací.
11. Kvantitativní elektronová mikroskopie, orientační vztah mezi
precipitátem a kovovou matricí.
12. Kalibrace pootočení mezi zobrazením a difraktogramem, zadání programu č. 4.
13. Identifikace precipitujících fází v ocelích.
14. Písemná prověrka znalostí, zápočet.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.