Low temperature plasma and nanoparticles: effects of gas flow and surfaces
| Thesis title in Czech: | Nízkoteplotní plazma a nanočástice: vliv efektu proudění a povrchu |
|---|---|
| Thesis title in English: | Low temperature plasma and nanoparticles: effects of gas flow and surfaces |
| Key words: | nízkoteplotní plazma|nanočástice|proud plynu|plynový agregační zdroj nanočástic|výpočetní dynamika tekutin|CFD|optimalizace |
| English key words: | low temperature plasma|nanoparticles|gas flow|magnetron-based gas aggregation cluster source|computational fluid dynamics|CFD|optimisation |
| Academic year of topic announcement: | 2018/2019 |
| Thesis type: | dissertation |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Department of Macromolecular Physics (32-KMF) |
| Supervisor: | Mgr. Jaroslav Kousal, Ph.D. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 01.10.2018 |
| Date of assignment: | 01.10.2018 |
| Confirmed by Study dept. on: | 01.10.2018 |
| Date and time of defence: | 28.06.2023 14:00 |
| Date of electronic submission: | 24.04.2023 |
| Date of submission of printed version: | 24.04.2023 |
| Date of proceeded defence: | 28.06.2023 |
| Opponents: | doc. RNDr. Josef Blažek, CSc. |
| doc. Mgr. Pavel Kudrna, Dr. | |
| Advisors: | doc. RNDr. Ondřej Kylián, Ph.D. |
| Guidelines |
| Bude upřesněno, podrobnější informace (jaroslav.kousal@mff.cuni.cz). |
| References |
| Low Temperature Plasmas: Fundamentals, Technologies and Techniques, 2nd ed.; R.Hippler, H.Kersten, M.Schmidt, K.H.Schoenbach; Wiley; 2008
Podrobnější informace (jaroslav.kousal@mff.cuni.cz). |
| Preliminary scope of work |
| Při interakci povrchů s nízkoteplotním plazmatem dochází typicky k řadě navzájem se ovlivňujících efektů současně. Na povrch dopadají neutrální i nabité částice. V chemicky aktivním plazmatu může být tvořeno značné množství radikálů a fragmentů i ze strukturně poměrně složitých molekul. Podle energie, typu dopadajících částic a jejich interakce s povrchem může docházet k efektům adsorpce, lokálnímu ohřevu, depozice vrstev, leptání, odprašování, implantace, UV ozáření, k selektivním a/nebo neizotropním změnám morfologie povrchu a dalším.
Při studiu vlivu nízkoteplotního plazmatu na povrchy je tedy žádoucí mít možnost alespoň částečně působení jednotlivých složek plazmatu oddělit. Zejména u látek organických (polymery, biomolekuly) je jejich interakce s plazmatem živým tématem s aplikacemi např. v průmyslu nebo v medicíně. V této práci bude tedy pozornost věnována vlivům parametrů plazmatu na strukturu vrstev zejména organických látek vč. plazmových polymerů. Budou studovány deponující i nedeponující vlivy nabitých a nenabitých částic na povrchy a vrstvy. Během práce bude věnována pozornost i samotným plazmovým/iontovým zdrojům, jejich optimalizaci a dalšímu využití. Předpokládané znalosti uchazeče jsou na úrovni ukončeného magisterského stupně studia přírodovědného nebo technického zaměření (se zohledněním specifik oboru 4F4). |
| Preliminary scope of work in English |
| During interaction of low temperature plasma numerous mutually interacting effects typically take place simultaneously. Both neutral and charged particles are impinging the surface. In chemically active plasma, a substantial amount of radicals and fragments of even structurally complex molecules can be formed. In dependence on the energy, on the type of the impinging particles and on their interaction with the surface various effects can occur, e.g. adsorption, local heating, deposition of the thin film, etching, implantation, UV irradiation, selective and/or anisotropic changes of the surface morphology and more.
Therefore, for the study of the influence of low pressure plasma on the surfaces it is beneficial to have at least a partial separation of the effects of individual constituents of the plasma. Especially for the organic materials (polymers, biomolecules) their interaction with the plasma is an ongoing topic of research with applications in industry or in medicine. In this work attention will be paid to the influence of plasma parameters on the structure of the films of mainly organic materials including plasma polymers. Depositing and non-depositing effects of charged and neutral particles on the surfaces and films will be studied. In the work, important role will play also the plasma/ion sources as such, their optimization and further utilization. Expected background of the applicant is a finished master-degree study in natural sciences or in technology (with emphasis on the specifics of the 4F4 study branch). |