Úvod do spektroskopie laserem buzeného plazmatu (FSI-9SLP)

Akademický rok 2020/2021
Garant: prof. Ing. Jozef Kaiser, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚFI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je poskytnout obecný přehled o historickém vývoji techniky spektroskopie laserem buzeného plazmatu, jejích současných aplikacích a nejmodernějším přístrojovém vybavení.
Výstupy studia a kompetence:
Seznámení se základy této techniky jak teoreticky, tak prakticky.
Znalosti o možnostech stávajících nejmodernějších laboratorních LIBS systémech a jejich aplikací ve vědě a výzkumu.
Schopnost aplikovat LIBS ve veděcké praxy.
Prerekvizity:
Ukončení magisterského studia v odpovídajícím oboru.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět “Úvod do Spektroskopie laserem buzeného plazmatu” přináší obecný přehled o historickém vývoji techniky spektroskopie laserem buzeného plazmatu, jejích současných aplikacích a nejmodernějším přístrojovém vybavení. Osnova předmětu dále obsahuje analytickou chemie a metrologii, popis interakce záření s látkou, laserovou ablaci a vznik laserem buzeného plazmatu. Fyzika plazmatu je diskutována ve vztahu k termodynamickým vlastnostem a jejich určením. Následně je pojednáno o způsobech zpracování optického signálu detekovaného z laserem buzeného plazmatu, tyto jsou udány v kontextu s moderními chemometrickými algoritmy. Nakonec jsou předneseny komplementární techniky a způsoby jejich společného využití s LIBS.
Metody vyučování:
teoretická i praktická čast
Způsob a kritéria hodnocení:
závěrečná zkouška
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
příprava na základě literatury, praktická příprava, prezentace na vybrané téma
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  10 × 2 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Přednáška Úvod do analytické chemie, metrologie
Přístrojové vybavení LIBS systémů
Interakce záření s látkou, matriční jev
Laserem buzené plazma, vznik a složení
Termodynamické vlastnosti laserem buzeného plazmatu
LIBS v biologických aplikacích a průmyslu
Optický signál a jeho zpracování
Vícerozměrná statistika, chemometrie
Komplementární metody a jejich spojení
Literatura - základní:
1. D. Hahn and N. Omenetto. Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), part I: Review of basic diagnostics and plasmaparticle interactions: Still-challenging issues within the analytical plasma community. Applied Spectroscopy, 64:335A–366A, 2010.
2. D. Hahn and N. Omenetto. Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), part II: Review of instrumental and methodological approaches to material analysis and applications to different fields. Applied Spectroscopy, 66:347–419, 2012.
3. R. Noll. Laser-induced breakdown spectroscopy : fundamentals and applications. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2012. ISBN: 978-3-642-20668-9
4. H.R. Griem. Principles of Plasma Spectroscopy. Cambridge University Press, 1997. ISBN: 0-521-45504-9.
5. D.L. Massart. Handbook of Chemometrics and Qualimetrics. Elsevier Science, 2003. ISBN: 0-444-89724-0.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
D4F-P prezenční studium D-FMI Fyzikální a materiálové inženýrství F Fyzikální inženýrství drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z