Предварительная тематика творческих проектов

Проекты по теме «Получение тонкопленочных покрытий в вакууме».
Физико-технический институт
Кафедра водородной энергетики и плазменных технологий
223200 Техническая физика
Профиль – «Пучковые и плазменные технологии»
1 курс, 2 семестр
№
Тема творческого
проекта
Краткое описание
проекта
Планируемые результаты обучения
Знать

1
Способы
получения и
измерения вакуума
Поиск и анализ
оптимальных
методов получения
и измерения
вакуума
Получение
тонкопленочных
покрытий в
вакууме
Поиск и анализ
перспективных
способов
нанесения тонких
пленок в вакууме
Вакуумные ионноплазменные
установки
Поиск и анализ
оптимального
вакуумного ионноплазменного
оборудования
2
1
профессиональную
терминологию
области вакуумной техники;
основы работы вакуумных систем.
Макс. кол-во
студентов
в подгруппе
в

Уметь
 классифицировать средства получения и
измерения
вакуума
по
различным
признакам;
3
 анализировать эффективность различных
методов получения вакуума.
Владеть
 навыками работы в поиске, обработке,
анализе
большого
объема
новой
информации
и
ее
корректного
представления в качестве отчетов и
презентаций;
 навыками работы в команде.
2 курс, 3 семестр
Знать
 профессиональную
терминологию
в
области тонкопленочной технологии;
 физические основы осаждения тонких
пленок.
Уметь
 классифицировать
методы
нанесения
тонких пленок по различным признакам;
 анализировать эффективность различных
3
методов
получения
тонкопленочного
покрытия.
Владеть
 навыками работы в поиске, обработке,
анализе
большого
объема
новой
информации
и
ее
корректного
представления в качестве отчетов и
презентаций;
 навыками работы в команде.
2 курс, 4 семестр
Знать
 профессиональную
терминологию
в
области тонкопленочной технологии и
вакуумной техники;
 физические основы работы вакуумных
ионно-плазменных установок.
Уметь
 классифицировать плазменные установки
по различным признакам;
3
 проектировать простейшую вакуумную
систему плазменной установки.
Владеть
 навыками работы в поиске, обработке,
анализе
большого
объема
новой
информации
и
ее
корректного
представления в качестве отчетов и
презентаций;
 навыками работы в команде.
Проекты по теме «Применение низкоэнергетических импульсных электронных пучков в
технологиях поверхностной обработки»
Физико-технический институт
Кафедра водородной энергетики и плазменных технологий
223200 Техническая физика
Профиль – «Пучковые и плазменные технологии»
№ Тема творческого проекта Краткое описание проекта
1.
2.
Применение
низкоэнергетических
импульсных электронных
пучков в технологиях
поверхностной обработки.
Часть 1: способы
получения и основные
параметры
низкоэнергетических
импульсных электронных
пучков.
Знакомство с принципами
работы электронных
пушек. Поиск и сбор
информации о
разновидностях и
особенностях их
устройства,
классификация по
основным
технологическим
параметрам
генерируемых ими пучков
Применение
низкоэнергетических
импульсных электронных
пучков в технологиях
поверхностной обработки.
Часть 2: исследование
основных принципов
воздействия импульсного
электронного пучка на
поверхность твердого
тела.
Знакомство с основными
принципами
взаимодействия
ускоренных электронов с
веществом, диссипацией
их энергии в облучаемом
твердом теле, разработка
компьютерной
программы для расчета
потерь энергии
низкоэнергетического
электронного пучка в
веществе
Планируемые результаты обучения
Макс. колво
студентов в
подгруппе
1 курс, 2 семестр
Знать:
- профессиональную терминологию в
области генерации и
технологического использования
пучков заряженных частиц;
- принципы устройства электронных
пушек, генерации пучков;
- основные технологические
параметры пучков.
Уметь:
- классифицировать устройства
генерации пучков заряженных частиц
по различным признакам;
- воспроизводить схемы
функционирования электронных
пушек;
- анализировать возможности
пучков, генерируемых различными
устройствами, для применения в
решении некоторых технологических
задач.
Владеть
- навыками работы в поиске,
обработке и анализе большого
объема новой информации и ее
корректного представления в виде
отчетов и презентаций;
- навыками работы в команде.
3
2 курс, 3 семестр
Знать:
- профессиональную терминологию в
3
области взаимодействия пучков
заряженных частиц с веществом;
- основные процессы, происходящие
при торможении ускоренных
электронов в веществе.
Уметь:
- анализировать сущность явлений,
происходящих при взаимодействии
ускоренных электронов с веществом;
- классифицировать процессы,
происходящие при облучении
твердого тела ускоренными
электронами.
Владеть:
- навыками программирования на
языках высокого уровня для решения
простейших задач радиационной
физики;
- навыками подготовки отчетов и
докладов;
- навыками работы в команде.
3.
Применение
низкоэнергетических
импульсных электронных
пучков в технологиях
поверхностной обработки.
Часть 3: исследование
тепловых и эрозионных
процессов в твердом теле
под действием
импульсного
электронного пучка.
Знакомство с тепловыми
и эрозионными
процессами в веществе,
облучаемом
низкоэнергетическим
импульсным электронным
пучком, поиск областей
технологического
применения этих явлений,
получение данных о
свойствах указанных
процессов в зависимости
от параметров пучков с
помощью компьютерной
программы
TERM_ENERGY,
разработанной на кафедре
ВЭПТ ФТИ
2 курс, 4 семестр
Знать:
- природу тепловых и эрозионных
3
процессов в веществе при его
облучении мощными импульсными
электронными пучками;
- примеры технологий обработки
материалов, основанных на
использовании указанных явлений.
Уметь:
- оценивать последствия воздействия
мощных электронных пучков с
различными параметрами на
материалы;
- применять имеющиеся
компьютерные программы для
построения закономерностей ряда
радиационно-стимулированных
процессов и анализировать
корректность полученных
результатов.
Владеть:
- навыками получения расчетным
путем некоторых важных
закономерностей в области
радиационной физики и
доказательства степени их
корректности;
- навыками работы в команде.
Проекты по теме «Короткоимпульсная имплантация на основе использования ионных
пучков»
Физико-технический институт
Кафедра водородной энергетики и плазменных технологий
223200 Техническая физика
Профиль – «Пучковые и плазменные технологии»
№ Тема творческого проекта Краткое описание проекта
1.
2.
Короткоимпульсная
имплантация на основе
использования ионных
пучков. Часть 1: способы
получения и основные
параметры импульсных
ионных пучков.
Поиск и сбор информации
об устройстве и
принципах работы
ускорителей ионов
частотно-импульсного
действия; знакомство с
основными параметрами
генерируемых ими
пучков;
создание базы данных о
параметрах современных
импульсных ионных
ускорителях
Короткоимпульсная
имплантация на основе
использования ионных
пучков. Часть 2:
исследование основных
принципов воздействия
импульсного ионного
пучка на поверхность
твердого тела.
Знакомство с основными
принципами
взаимодействия
ускоренных ионов с
веществом,
особенностями
имплантации в
короткоимпульсном
режиме облучения.
Планируемые результаты обучения
Макс. колво
студентов в
подгруппе
1 курс, 2 семестр
Знать:
- профессиональную терминологию в
области генерации и
технологического использования
пучков заряженных частиц;
- принципы устройства импульсных
ионных пучков;
- основные технологические
параметры пучков.
Уметь:
- классифицировать устройства
генерации пучков заряженных частиц
по различным признакам;
- воспроизводить схемы
функционирования импульсных
ионных ускорителей;
- анализировать возможности
пучков, генерируемых различными
устройствами, для применения в
решении некоторых технологических
задач.
Владеть
- навыками работы в поиске,
обработке и анализе большого
объема новой информации и ее
корректного представления в виде
отчетов и презентаций;
- навыками работы в команде.
3
2 курс, 3 семестр
Знать:
- профессиональную терминологию в
3
области взаимодействия пучков
заряженных частиц с веществом;
- основные процессы, происходящие
при торможении ускоренных ионов в
веществе.
Уметь:
- анализировать сущность явлений,
происходящих при внедрении
ускоренных ионов в вещество;
- классифицировать процессы,
происходящие при облучении
твердого тела ускоренными ионами.
Владеть:
- навыками применения знаний из
области общей физики для анализа
процессов в области радиационной
физики;
- навыками подготовки отчетов и
докладов;
- навыками работы в команде.
3.
Короткоимпульсная
имплантация на основе
использования ионных
пучков.
Часть 3: исследование
профилей внедренной
примеси и процессов
массопереноса в
приповерхностных слоях
облучаемого твердого
тела.
Знакомство с
теоретическими
представлениями о
внедрении примеси и
механизмами
массопереноса при
короткоимпульсной
имплантации; разработка
компьютерной модели
для расчета профилей
внедренной примеси.
2 курс, 4 семестр
Знать:
- примеры технологий обработки
материалов, построенных на
3
имплантации примесных атомов в
приповерхностные слои облучаемых
материалов;
- основные механизмы массопереноса
при облучении твердого тела
импульсными ионными пучками.
Уметь:
- классифицировать пучки
заряженных частиц по различным
признакам, связанным с
модифицированием поверхностных
свойств облучаемых материалов;
- рассчитывать профили внедренной
примеси при облучении твердого
тела ионными пучками.
Владеть:
- навыками программирования на
языках высокого уровня для решения
простейших задач радиационной
физики;
- навыками получения расчетным
путем некоторых важных
закономерностей в области
радиационной физики и
доказательства степени их
корректности;
- навыками работы в команде.
Проекты по теме «Разработка технологии изготовления тонкопленочных твердооксидных
топливных элементов»
Физико-технический институт
Кафедра водородной энергетики и плазменных технологий
223200 Техническая физика
Профиль – «Пучковые и плазменные технологии»
№ Тема творческого проекта Краткое описание проекта
1.
Перспективные
конструкции ячеек
твердооксидных
топливных элементов
(ТОТЭ)
Изучение принципа
действия и структуры
ТОТЭ. Поиск
перспективных видов
ТОТЭ
Разработка технологии
изготовления
тонкопленочных
твердооксидных
топливных элементов
(ТОТЭ)
Экспериментальные
исследования метода
магнетронного нанесения
многослойных структур
твердооксидных
топливных элементов
Разработка технологии
изготовления
тонкопленочных
твердооксидных
топливных элементов
(ТОТЭ)
Экспериментальные
исследования
тонкопленочных ТОТЭ,
изготовленных методом
магнетронного
распыления
2.
3.
Планируемые результаты обучения
Макс. колво
студентов в
подгруппе
1 курс, 2 семестр
Знать:
 Структуру водородной
энергетики и место
топливных элементов в ней.
 Принцип действия основные
виды конструкций и
характеристики ТОТЭ.
Уметь:
 Анализировать устройство
топливных элементов.
3
 Проводить расчеты
основных характеристик
Владеть:
 Навыками анализа
литературной информации, в
том числе на английском
языке, её представления в
виде отчетов и презентаций.
 Навыками работы с
экспериментальным
оборудованием.
2 курс, 3 семестр
Знать:
 Конструкцию и принцип
работы ТОТЭ
 Ключевые параметры
конструкции ТОТЭ,
определяющие его рабочие
характеристики.
 Принципы нанесения
тонкопленочных покрытий и
конструкцию магнетронных
распылительных систем.
3
Уметь:
 Проводить эксперименты по
изготовлению ячеек ТОТЭ
Владеть:
 Навыками анализа
литературной информации, в
том числе на английском
языке, её представления в
виде отчетов и презентаций.
 Навыками работы с
вакуумными установками.
2 курс, 4 семестр
Знать:
 Конструкцию и принцип
работы ТОТЭ
 Ключевые параметры
конструкции ТОТЭ,
3
определяющие его рабочие
характеристики.
 Методы исследования
характеристик ТОТЭ
Уметь:

Измерять и анализировать
характеристики ТОТЭ.
Владеть:
 Навыками анализа
литературной информации, в
том числе на английском
языке, её представления в
виде отчетов и презентаций.
 Навыками работы с
оборудованием для
исследования характеристик
ТОТЭ