Plasma Physics - NEVF122

• Title: Fyzika plazmatu
• Guaranteed by: Department of Surface and Plasma Science (32-KFPP)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2020
• Semester: winter
• E-Credits: 5
• Hours per week, examination: winter s.:2/1, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech, English
• Teaching methods: full-time
• Additional information: https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html
• Guarantor: prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc.; doc. RNDr. Radek Plašil, Ph.D.

Annotation

English

Last update: RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (28.01.2019)

The basic introduction to plasma physics covering topics: varius types of plasma, Debye shielding, collision processes in plasma, elementary processes in plasma and their application, gas discharges, diagnostic techniques.

Czech

Last update: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (14.01.2019)

Přednáška představuje základní seznámení s fyzikou plazmatu a zahrnuje témata: druhy plazmatu, Debyovo stínění, typy srážek a jejich popis, elementární procesy v plazmatu a jejich aplikace, popis výboje, druhy výbojů, základní diagnostické techniky fyziky plazmatu.

Course completion requirements

Last update: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (03.06.2020)

Podmínkou zakončení předmětu je úspěšné složení zkoušky, získání zápočtu je podmínkou pro konání

zkoušky.

Udělení zápočtu je podmíněno absolvováním dvou praktických úloh a vypracování protokolů k nim.

Povaha kontroly studia předmětu vylučuje opakování této kontroly, zápočet se tedy opakovat

nedá.

Literature

Last update: T_KEVF (07.05.2004)

Kracík J., Tobiáš J.: Fyzika plazmatu, Academia Praha 1966.

Galeev A. A., Sudan R. N.: Basic Plasma Physics, North-Holland Publishing Company, Amsterdam-New York-Oxford, 1983.

Teaching methods

English

Last update: RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (06.10.2020)

The lecture is conducted on-line in the winter semester 2020. For more information, see https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html

Czech

Last update: RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (06.10.2020)

Výuka v ZS 2020 probíhá formou on-line přednášek. Více informací viz https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html

Requirements to the exam

Last update: prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc. (10.10.2017)

Zkouška je ústní a požadavky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

Syllabus

English

Last update: RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (28.01.2019)

1. Basic properties of plasma
Description of plasma, collective behaviour, Debye length, sheaths in plasma. Basic types of plasma, isothermic and non-isothermic plasma, plasma in different environments, Saha equation.

2. Collision processes in plasma
Types of collisions – elastic, inelastic and their description. Cross sections, rate coefficients, Collision frequency and its experimental determination. Langevin theory of ion – molecule collisions.

3. Elementary processes
Ionisation, excitation, radiation of plasma. Negative ions. Recombination. Interactions of various types of ions. Chemical reactions in the plasma. Technological applications of elementary processes in plasma.

4. Introduction to gas discharges
Discharge ignition. Paschen curve, electron avallanche, streamers. Towsend discharge, corona discharge, glow discharge, arc discharge, microwave discharge. Application of gas discharges.

5. Plasma diagnostics
Plasma diagnostics (probe, microwave, optical and corpuscular methods).

Czech

Last update: RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (28.01.2019)

1. Základní pojmy a druhy plazmatu
Popis plazmatu, kolektivní chování, Debyeova stínící vzdálenost, stenové vrstvy. Základní druhy plazmatu, izotermické a neizotermické plazma, výskyt plazmatu v prírode, Sahova rovnice.

2. Srážkové procesy v plazmatu
Typy srážek - pružné, nepružné a jejich popis. Srážkové prurezy, rychlostní koeficienty, srážkové frekvence a jejich experimentální urcování. Langevinuv popis srážek iontu a molekul.

3. Elementární procesy
Ionizace, excitace, zárení plazmatu. Záporné ionty. Rekombinace. Interakce ruzných typu iontu. Chemické reakce v plazmatu. Technologické aplikace elementárních procesu v plazmatu.

4. Základní výboje v plynech
Vznik výboju. Paschenova krivka, lavinová teorie, streamery. Towsenduv výboj, koróna, doutnavý výboj, oblouk, vysokofrekvencní výboje. Užití výboju v plynech.

5. Diagnostika plazmatu
Sondové metody, vysokofrekvencní diagnostika, základy optické spektroskopie, korpuskulární diagnostika.