Studium interakce multikomponentního plazmatu s pevnými látkami postupy počítačové fyziky

• Název práce v češtině: Studium interakce multikomponentního plazmatu s pevnými látkami postupy; počítačové fyziky
• Název v anglickém jazyce: Computational study of plasma-solid interaction in multicomponent plasma
• Akademický rok vypsání: 2008/2009
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Rudolf Hrach, DrSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 04.11.2008
• Datum zadání: 04.11.2008
• Datum a čas obhajoby: 17.05.2010 00:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 17.05.2010
• Datum proběhlé obhajoby: 17.05.2010
• Oponenti: doc. RNDr. Radek Plašil, Ph.D.
• Konzultanti: doc. RNDr. Věra Hrachová, CSc.

Zásady pro vypracování

1. Seznámit se se studovanou problematikou a prostudovat zadanou literaturu z oblasti počítačového modelování a fyzikálních a chemických procesů probíhajících ve stínící vrstvě a na povrchu pevných látek vnořených do plazmatu.
2. Vytvořit dvourozměrný PIC-MCC model interakce elektropozitivního plazmatu s pevnou látkou.
3. Rozšířit tento model na multikomponentní plazma s využitím makroskopického kinetického přístupu.
4. Studovat vliv složení plazmatu na procesy ve stínící vrstvě a na povrchu substrátu ve dvou režimech práce ? statickém a dynamickém.
5. Souběžně diskutovat počítačové a experimentální výsledky získané v kyslíkovém plazmatu při nízkých a středních tlacích.
6. Diskutovat vliv použité metodiky urychlení výpočtů při počítačovém modelování (techniky Particle-In-Cell) na přesnost dosažených výpočtů a implementovat další silnější algoritmy výpočtu silového působení mezi nabitými částicemi v plazmatu.
7. Testovat možnost přechodu ke třírozměrným modelům a zvýšení efektivity výsledného programu pokročilými postupy softwarovými nebo hardwarovými.

Seznam odborné literatury

Chen F. F.: Úvod do fyziky plazmatu, Academia, Praha 1984.
Birdsall D. C., Langdon A. B.: Plasma Physics via Computer Simulation, Adam Hilger, Bristol 1991.
Hockney R.W., Eastwood J.W.: Computer Simulation Using Particles, Taylor and Francis, New York 1988.
Roučka Š.: Diplomová práce, MFF UK 2008.
Maršálek O.: Diplomová práce, MFF UK 2008.
Další literatura po dohodě s vedoucím diplomové práce.

Předběžná náplň práce

http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/dipl-abs.php?id=613

Studovat fyzikální procesy probíhající při interakci inertního i chemicky aktivního plazmatu s povrchy vnořených pevných látek. Metodikou práce bude počítačové modelování založené na experimentálních datech získaných na pracovišti i převzatých z literatury. Studium bude probíhat v inertních plynech a ve směsích plynů obsahujících kyslík. Těžištěm diplomové práce bude analýza dynamiky procesů probíhajících ve stínící vrstvě a na povrchu pevných látek a zkoumání vlivu použité metodiky počítačového modelování na přesnost dosažených výsledků a efektivitu výpočtů.