Jaderné analytické metody - NJSF024
Anglický název: Radioanalytical Methods
Zajišťuje: Ústav částicové a jaderné fyziky (32-UCJF)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2018
Semestr: zimní
E-Kredity: 3
Rozsah, examinace: zimní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: doc. RNDr. Anna Macková, Ph.D.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Jaderná a subjaderná fyzika
Výsledky anket   Termíny zkoušek   Rozvrh   Nástěnka   
Anotace -
Poslední úprava: ()
Přednáška podává elementární přehled o využití jaderných a jaderně- atomových procesů a metod experimentální jaderné fyziky pro analýzu složení a struktury látek v interdisciplinárním výzkumu.
Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: doc. Mgr. Milan Krtička, Ph.D. (10.06.2019)

Složení ústní zkoušky.

Literatura -
Poslední úprava: doc. RNDr. Anna Macková, Ph.D. (21.01.2019)

1. Tirira J., Serruys Y., Trocellier P.: Forward recoil spectrometry, Plenum Press, New York 1996.

Feldman L.C., Mayer J.W.: Fundamentals of surface and thin film analysis, North-Holland, New York 1986.

2. Tesmer J. R., Nastasi M.: Handbook of modern ion beam materials analysis, Materials research society, Pittsburgh 1995.

3. Frank L., Král J.: Metody analýzy povrchů; iontové, sondové a speciální metody, Academia, Praha 2002.

4. A. Mackova, A. Pratt, Handbook of Spectroscopy: Second, Enlarged Edition,2-4 (2014)741-778, Ion/Neutral Probe Techniques

(Book Chapter)

5. C. Jeynes, M.J. Bailey, N.J. Bright, M.E. Christopher, G.W. Grime, B.N. Jones, V.V. Palitsin, R.P. Webb, ‘‘Total IBA’’ – Where are we?, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 271 (2012) 107–118,

6. A. Zucchiatti, A. Redondo-Cubero, Ion beam analysis: New trends and challenges, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 331 (2014) 48–54

7. C. Jeynes, N. P. Barradas, and E. Szilágyi, Accurate Determination of Quantity of Material in Thin Films by Rutherford Backscattering Spectrometry, Anal. Chem., 2012, 84 (14), pp 6061–6069

8. Kim Man Yu, Ion Beam Analysis in Materials Science, Lawrence Berkeley National Laboratory

https://drive.google.com/file/d/0B2JUoXR-XKz6OWNhZWRjNGYtNTFmNC00YzFiLTkzYjItNjMzOGI2MTlhNmVk/view

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: doc. Mgr. Milan Krtička, Ph.D. (10.06.2019)

Požadavky ke zkoušce odpovídají sylabu předmětu v rozsahu prezentovaném na přednášce.

Sylabus -
Poslední úprava: doc. RNDr. Anna Macková, Ph.D. (16.01.2019)

Přednáška je zaměřena na fyzikální popis hlavních procesů probíhající při interakci nabitých a neutrálních částic s pevnou látkou, kdy dochází k řadě elastických a inelastických procesů, kterých se účastní dopadající částice a atomy terčového materiálu.

Dále budou součástí přednášky jaderné analytické metody využívající neutronů pro prvkovou analýzu tj. neutronová aktivační analýza (NAA) a hloubkové profilování neutronovými svazky (NDP) na základě jaderných reakcí s lehkými jádry zkoumaného materiálu. Součástí přednášky je základní popis těchto jevů, jejich fyzikálních principů a dále použití těchto procesů pro kvalitativní a kvantitavní prvkovou analýzu materiálů. V přednášce jsou akcentovány principy a aplikace iontových analytických metod, které se používají pro studium vlastností povrchů a rozhraní pevných látek. A přímo diskutovány význačné aplikace těchto principů v metodách využívajících pro analýzu pevných látek iontové svazky v elastických procesech s terčovými jádry (RBS – Rutherfordův zpětný rozptyl, ERDA – Analýza dopředně vyražených iontů, RBS-channeling) a v inelastických procesech s atomovým obalem terčových atomů případně jaderných reakcích (PIXE – protony buzená retgenovská fluorescence, NRA – analýza pomocí jaderných reakcí). V závěru přednášky je presentován přehled metod, jejich použití a srovnání analytických možností, které poskytují (citlivost, hloubkové a plošné rozlišení, nejnižší detekovatelná dávka, informační hloubka atd.)

Bloky –týdny v semestru

1. Elastické a inelastické procesy probíhající po dopadu nabitých částic na pevnou látku

2. Zdroje nabitých částic pro jaderné analýzy

3. Základní principy spektroskopie iontů, rtg. a gama záření

4. Základy jaderných analytických iontových metod – RBS, ERDA, kvantitavní a kvalitativní analýza

5. Základy jaderných analytických iontových metod – PIXE PIGE, NRA, kvantitavní a kvalitativní analýza

6. Metoda iontového kanálování v krystalických materiálech

7. Iontová mikrosonda a prvkové laterální mapování

8. Aplikace iontových analytických metod na různé typy materiálů – citlivost, prvkové profilování, detekční limity

9. Elastické a inelastické procesy probíhající po dopadu neutronů na pevnou látku

10. Zdroje neutronů – jaderné reaktory a základní instrumentace neutronové difrakce a NAA

11. Základní principy spektroskopie neutronů

12. NDP, NAA – jaderné metody a jejich kvalitativní a kvantitavní možnosti

13. Praktická cvičení v laboratoři Tandetronu ÚJF AV ČR, v. v. i.

Praktické prokázání znalostí provedením měření a vypracováním protokolu/prezentace na vybrané problematice z okruhu přednášek.