636-3027/02 – Speciální mikroskopické metody (SMM)

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrstvíKredity5
Garant předmětuprof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení2022/2023
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
VOD37 prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.
MAS0021 Ing. Anastasia Volodarskaja, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

- seznámit studenty s principy nejdůležitějších mikroskopických technik pro charakterizaci konstrukčních a biologických materiálů, - vysvětlit možnosti a omezení jednotlivých technik, - seznámit studenty se základy interpretace výsledků strukturního studia, - naučit, jak připravit vzorky z konstrukčních i biologických materiálů, - demonstrovat využití moderních mikroskopických metod na konkrétních příkladech.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Předmět se zabývá moderními metodami charakterizace struktury materiálů, které se využívají v materiálovém a biomedicínském inženýrství. Studenti se seznámí s možnostmi a omezeními jednotlivých experimentálních technik, s metodami přípravy preparátů. Strukturní analýza konstrukčních a biologických materiálů bude demonstrována na praktických příkladech.

Povinná literatura:

VODÁREK, V. Strukturně fázová analýza, Ostrava: VŠB – TU Ostrava, 2013. Dostupné z: http://katedry.fmmi.vsb.cz/Opory_FMMI/636/636-Strukturne_fazova_analyza.pdf. KARLÍK, M. Úvod do transmisní elektronové mikroskopie, Praha: CVUT, 2011. ISBN 978-80-01-04729-3. HULÍNSKÝ, V. a K. JUREK. Zkoumání látek elektronovým paprskem. Praha: SNTL, 1982. DAWES, C. J. : Introduction to Biological Electron Microscopy: Theory and Techniques, Ladd Research Industries, Inc. Publisher Burlington, Vermont 1988.

Doporučená literatura:

WILLIAMS, D. B. and C. B. CARTER. Transmission electron microscopy, A textbook for materials science. 2nd edition, Springer US, 2012. ISBN 978-0-387-76502-0. GOLDSTEIN, J., et al. Scanning electron microscopy and X – ray microanalysis. 3rd edition, New York: Springer US, 2003. ISBN 978-0-306-47292-3. KALINA, T. a V. POKORNÝ: Základy elektronové mikroskopie pro biology. Praha: Univerzita Karlova, 1981.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžné ověření studijních výsledků: prezenční forma studia – 2 písemné testy, 2 programy zpracované v průběhu semestru; Závěrečné ověření studijních výsledků: prezenční forma - písemná zkouška.

E-learning

Další požadavky na studenta

Písemná zpráva v rozsahu do 20 stránek na zadané téma.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Základní cíle studia strukturních parametrů materiálů v materiálovém a biomedicínském inženýrství. 2. Produkty interakce elektronů se vzorkem. 3. Absorpce rtg záření hmotou. Difrakce elektronů na krystalové mříži krystalických látek. 4. Mikroskopické techniky využívající fokusovaný svazek elektronů. 5. Prozařovací elektronový mikroskop (TEM) – princip činnosti, rozlišovací schopnost, amplitudový a fázový kontrast, difrakční analýza v TEM. 6. Problémy spojené s pozorováním biologických vzorků v TEM. Nízkovoltová TEM. 7. Analytická elektronová mikroskopie. 8. Příprava preparátů pro TEM z konstrukčních materiálů (extrakční repliky, tenké fólie – elektrolytické odlešťování, FIB). 9. Příprava preparátů pro TEM z biologických materiálů (chemické a fyzikální metody). 10. Řádkovací elektronový mikroskop (SEM): princip činnosti, rozlišovací schopnost a hloubka ostrosti, zobrazení v sekundárních a v odražených elektronech, difrakční analýza v SEM. 11. Řádkovací elektronové mikroskopy se zhoršenou úrovní vakua v komoře vzorku – nízkovakuový (LVSEM) a environmentální (ESEM), možnosti a omezení jejich použití při studiu nevodivých vzorků. 12. Příprava biologických preparátů pro SEM (metody chemické a mrazové). 13. Rtg spektrální mikroanalýza v SEM – energiově a vlnově disperzní mikroanalýza, kvalitativní a kvantitativní analýza, mez detekce prvků. 14. Typické aplikace elektronové mikroskopie v materiálovém a biomedicínském inženýrství.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr, platnost do: 2022/2023 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30  15
        Zkouška Zkouška 70  36 3
Rozsah povinné účasti: Min. 80% účast na cvičeních, vypracování a odevzdání semestrálního projektu.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (N0788A270001) Biomechanické inženýrství VSZ P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (N0788A270001) Biomechanické inženýrství VSZ P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N0788A270001) Biomechanické inženýrství VSZ P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky



2021/2022 zimní