Diagnostika technologického plazmatu

• Název práce v češtině: Diagnostika technologického plazmatu
• Název v anglickém jazyce: Diagnostics of plasmas for technological applications
• Klíčová slova: Langmuirova sonda, Planární magnetron, Dutá katoda, HiPIMS
• Klíčová slova anglicky: Langmuir probe, Planar magnetron, Hollow cathode, HiPIMS
• Akademický rok vypsání: 2018/2019
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
• Vedoucí / školitel: doc. Mgr. Pavel Kudrna, Dr.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 06.11.2018
• Datum zadání: 06.11.2018
• Datum potvrzení stud. oddělením: 11.12.2018
• Datum a čas obhajoby: 14.09.2020 09:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 30.07.2020
• Datum odevzdání tištěné podoby: 30.07.2020
• Datum proběhlé obhajoby: 14.09.2020
• Oponenti: Mgr. Jaroslav Kousal, Ph.D.
• Konzultanti: prof. RNDr. Milan Tichý, DrSc.

Zásady pro vypracování

1. Rešerše literatury.
2. Seznámit se s experimentálním vakuovým systémem v modifikaci s plazmovou tryskou i s magnetronem.
3. Seznámit se s elektronikou pro sondová měření (Agilent B2901A) a s příslušnou softwarovou podporou.
4. Spolupráce na optimalizaci softwaru pro sondovou diagnostiku a zpracování dat ze sondových měření.
5. Provedení experimentů, vyhodnocení a interpretace experimentálních dat.
6. Vypracování písemné zprávy.

Seznam odborné literatury

1. Plasma Diagnostics, Volume 1, Discharge parameters and chemistry, edited by Orlando Auciello, Daniel L. Flamm, Academic press, 1989, ISBN 0-12-067635-4.
2. Yu.P. Raizer, Gas Discharge Physics, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 1997, ISBN 3-540-19462-2.
3. Francis F. Chen, Úvod do fyziky plazmatu, Academia, Praha, 1984 (též v originální anglické verzi, Introduction to Plasma Physics, Springer, 1974, ISBN 978-1-4757-0459-4).
Další speciální literatura, zejména časopisecká, bude zadána po dohodě s vedoucím diplomové práce.

Předběžná náplň práce

Při aplikaci nízkoteplotního plazmatu v technologických procesech je třeba fokusovat proud nízkoteplotního plazmatu na substrát. Jednou z možností je vytvořit nízkoteplotní plazma pomocí výboje v trysce a proudem plynu jej směrovat na substrát. Druhou možností je rozprašovat terč materiálu, a rozprášené částice terče směrovat na substrát magnetickým polem-princip planárního magnetronu. Plazmatické tryskové systémy využívají stejnosměrný nebo vysokofrekvenční zdroj napětí, magnetrony jsou zpravidla napájeny stejnosměrným proudem. Oba systémy je možné provozovat v impulzním režimu.

Předmětem diplomové práce je úprava experimentální aparatury a následné studium stejnosměrně a popřípadě i vysokofrekvenčně buzeného plazmatického tryskového systému v kontinuálním i impulzním režimu. Dále srovnání parametrů plazmatu systému s tryskou a systému s magnetronem za stejných experimentálních podmínek. Základní díly aparatury (zdroj stejnosměrného a vysokofrekvenčního napětí, rychlý elektronický spínač, systém pro regulaci průtoku pracovního plynu) jsou k dispozici. Diagnostika vytvořeného proudu plazmatu se předpokládá zejména sondová, případně i hmotově-spektrometrická nebo fotografická.