Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Radiacyjna modyfikacja materiałów
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. Bronisław Słowiński
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Fizyka Techniczna
Grupa przedmiotów:
Obieralne
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
3 / rok ak. 2016/2017
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
W ramach przedmiotów podstawowych programu nauczania dla pierwszych 6 semestrów na Wydziale Fizyki Politechniki Warszawskiej.
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Student nabywa wiedzę o skomplikowanych zjawiskach wywoływanych w różnych i praktycznie ważnych materiałach amorficznych, polikrystalicznych i krystalicznych przez promieniowanie korpuskularne (głównie ciężkie jony) w szerokim zakresie energii, o źródłach takiego promieniowania i o bardzo różnorodnym wykorzystaniu skutków napromienienia materiałów, zapozna się z metodami badania zmiany struktury tych materiałów, nauczy się studiować odnośną literaturę naukową i prezentować osiągnięcia w tej dziedzinie.
Treści kształcenia:
Motywacja Coraz więcej skomplikowanych urządzeń działa w warunkach intensywnej i/lub długo trwającej radiacji różnego rodzaju, przy czym materiały aktywne tych urządzeń powinny zachowywać odpowiednie właściwości: elektryczne, optyczne, mechaniczne, termiczne itp. Działaniem promieniowania na rozmaite materiały można również uzyskać pożądane zmiany ich właściwości. W szczególności, jeśli np. zmiany te są odwracalne, a dana cecha materiału (termorezystancja, przezroczystość itp.) jest dostatecznie czuła na rodzaj, dozę i energię promieniowania, to może on być wykorzystany jako detektor tego promieniowania. Celem wykładu jest zaznajomienie studentów z różnorodnymi możliwościami radiacyjnej fizyki materiałowej. Program 1. Rodzaje, właściwości i źródła promieniowania. 2. Oddziaływania szybkich jonów w ośrodkach amorficznych, polikrystalicznych i krystalicznych: kinematyka zderzeń jonów swobodnych i związanych, potencjały oddziaływania pomiędzy jonami, przekroje czynne, straty energii, uszkodzenia radiacyjne, kanałowanie, rozpraszanie wsteczne, zasięgi jonów w różnych ośrodkach, depozycja masy, depozycja energii, depozycja uszkodzeń radiacyjnych. Programy komputerowe modelujące zjawiska radiacyjne w ośrodkach gęstych (EDEP, TRIM, CD98). Właściwości materiałów poddanych dużym dozom napromieniowania: puchnięcie i kruszenie. Pochłanianie promieniowania przez materiały, osłony radiacyjne. 3. Implantacja jonów. Aparatura doświadczalna stosowana do badania lub/i modyfikacji właściwości materiałów: implantatory, cyklotrony. 4. Metody badania warstw implantowanych: spektrometria rozpraszania wstecznego, emisja promieniowania gamma, metody aktywacyjne. 5. Procesy poimplantacyjne w materiałach: dyfuzja, rekrystalizacja. 6. Zastosowania implantacji jonów: wytwarzanie materiałów półprzewodnikowych i obwodów scalonych, obróbka powierzchni materiałów (utwardzanie, pasywacja), modyfikacja właściwości elektrycznych, magnetycznych i optycznych różnych materiałów, wytwarzanie cienkich warstw, wygładzanie powierzchni, filtry jądrowe (produkcja, własności i zastosowanie), badanie odporności na promieniowanie różnych materiałów.
Metody oceny:
I. Obecność na wszystkich wykładach oraz przedstawienie co najmniej jednej prezentacji w oparciu o zaproponowaną pozycję literatury bieżącej jest równoważne ocenie bardzo dobrej. Jeśli liczba studentów jest niewielka (do 15 osób), to przewiduje się przedstawienie dwóch takich prezentacji dla każdego studenta. II. W pozostałych przypadkach przewidziany jest sprawdzian w oparciu o zestaw 50 uprzednio udostępnionych pytań (ta liczba może ulegać zwiększeniu, ponieważ przedmiot musi nadążać za rozwojem danej dziedziny wiedzy), spośród których student wybiera 5 losowo zestawionych pytań. Kryteria oceny: poprawna i wyczerpująca odpowiedź na jedno pytanie – 2 punkty; bezbłędna, ale niewyczerpująca odpowiedź – 1 punkt, w pozostałych przypadkach – 0 punktów. Maksymalna liczba punktów wynosi 10 i jest równoważna ocenie bardzo dobrej. Dalej, odpowiednio: 9 punktów – ocena 4,5; 8 punktów – 4,0; 7 punktów – 3,5; 6 i 5 punktów – ocena 3,0; poniżej 5 punktów – ocena 2.
Egzamin:
Literatura:
1. Chr. Lehmann Introduction of Radiation with Solids and Elementary Defect Production. North-Holland Publishing Company. Amsterdam. New York. Oxford. 1977. 2. W. Rosiński Wybrane zastosowania implantacji jonów w nauce i technice. Wydawnictwo PAN. 1978. 3. B.Słowiński. Zjawiska radiacyjne w materiałach. Wersja elektroniczna. Warszawa, 2005. 3. В.С.Барашенков Новые професии тяжёлых ионов. Москва, Атомиздат 1977. 4. J. Martan Modelowanie rozkładów koncentracji implantowanych jonów w ciele stałym. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej. Wrocław, 1997. 5. Ziegler J.F., Biersac J.P. SRIM-2008, cf. http://www.srim.org. 6. LET code. http://www.tvdg.bnl.gov 7. P.L.Grande and G.Schiwietz. NIMB 153 (1999)1. (CASPcode) 8. P.Sigmund, A.Schinner. NIMB 195(2002)64. (PASS code) 9. B.H.Flowers, E.Mendoza. Properties of Matter. John Wiley&Sons Ltd. London, New York, Sydney, Toronto.1970. 10. Bieżąca literatura naukowa: artykuły, materiały konferencyjne. 11. High Energy Ion Beam Analysis of Solids. Ed. By G.Götz & K.Gärtner. Akadmie-Verlag Berlin 1988.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się