|
Цель: - фундаментальная подготовка выпускников по физике, как средство об-щего когнитивного развития человека, способного к производственно-технологической и проектной деятельности, обеспечивающей модернизацию, внедрение и эксплуатацию оборудования электрофизических установок, ядерных реакторов, ускорителей заря-женных частиц. - фундаментальная подготовка выпускников по физике, как база для изу-чения технических дисциплин, способствующая готовности выпускников к междисциплинарной экспериментально-исследовательской деятельности для решения задач, связанных с разработкой инновационных эффективных электрофизических установок, ядерных реакторов, ускори-телей - формирование навыков использования основных законов дисциплины для решения задач, связанных с профессиональной деятельностью; понимания явлений природы как базы для устойчивого физического мировоззрения; умения анализировать и находить методы решения физических проблем, возникающих в области своей профессиональной деятельности.
|
|
|
Темы лекций: 1. Методы исследования взаимодействия элементарных частиц. Адронный коллайдер. Связь структуры твердых тел с их эксплуатационными характеристиками. Экспериментальные методы исследования фононных и электронных спектров кристаллов. Физические принципы детектирования элементарных частиц. 2. Просвечивающая электронная микроскопия. Принцип получения изображений. Формирование дифракционной картины и изображений в сканирующем электронном микроскопе. Светлопольные и темнопольные изображения. Пробоподготовка. Электронография. 3. Принцип получения картин дифракции обратно рассеянных электронов. Линии Кикучи. Возможности метода EBSD. 4. Принцип рентгеновской дифракции. Принцип генерирования рентгеновского излучения. Условие Вульфа-Брэгга. 5. Рентгеноструктурный анализ. Рентгеноспектральный анализ. Рентгенофлюоресцентный анализ. Расчет областей когерентного рассеяния, микро- и макронапряжений. 6. ВИМС, ОЖЕ-спектрометрия. Десорбционные методы анализа. Термодесорбция, электронно-стимулированная десорбция, фотодесорбция, десорбция ионным ударом, полевая десорбция. Современные масс-спектрометры. 7. Ультразвуковая дефектоскопия. Основные закономерности распространения ультразвуковых волн в кристалле. Влияние дефектов кристаллической решетки на скорость звука. Методы измерения сигналов. Методы выделения сигналов на фоне помех, методы обнаружения разделения и выделения сигналов. 8. Синхротронное излучение. Теория синхротронного излучения. Источники синхротронного излучения. Спектроскопия на источниках СИ. Структурные исследования с СИ: Технологические применения синхротронного излучения. Экспериментальные методы исследования конденсированного состояния с использованием нейтронных пучков.
|
|
|
Названия практических занятий: 1. Расшифровка дифракционных картин моно- и поликристаллов. 2. Определение плотности дислокаций методом электронной микроскопии. 3. Анализ картин дифракции обратно рассеянных электронов. 4. Расчет макронапряжений и оценка размера областей когерентного рассеяния. 5. Расшифровка спектров синхротронного излучения.
|
|
|
Названия лабораторных работ: 1. Спектральный анализ металлов и сплавов. 2. Электронный микроскопический анализ структуры моно- и поликристаллов. 3. Рентгеноструктурный анализ фазового состава и параметров твердого раствора на основе титана. 4. Высокотемпературный рентгеноструктурный анализ металлических образцов. 5. Исследования элементного состава поверхности методом вторично-ионной масс- спектрометрии. 6. Расшифровка масс-спектров металлов и сплавов. 7. Исследование дефектной структуры поверхностно-упрочненных металлов методом акустоэмиссии. 8. Определение скорости распространения звука в металлах.
|
|
|
Раздел 2. Методы исследования поверхности твердых тел. Раздел 3. Механические характеристики твердых тел. Раздел 4. Физические свойства конденсированного состояния.
|
|
|
Темы лекций: 9. Сканирующая зондовая микроскопия. Принцип получения изображений. СТМ - измерения в режимах постоянного тока и постоянной высоты. Контактный, бесконтактный и полуконтактный режимы работы АСМ. Потенциал Леннарда-Джонса. Преимущества и недостатки сканирующей туннельной и атомно-силовой микроскопии. Границы применения. 10. Фракталы. Самоподобные и самоафинные поверхности. Фрактальный анализ поверхности по СЗМ-изображениям. 11. Сканирующая электронная микроскопия. Принцип получения изображений. Преимущества и недостатки. Фрактографический анализ. 12. Принцип действия, увеличение и разрешающая способность оптического микроскопа. Оптическая профилометрия. Определение ориентации кристаллов. Аттестация зеренной структуры.
|
|
|
Названия практических занятий: 6. Определение основных параметров шероховатости поверхности.
|
|
|
Названия лабораторных работ: 9. Исследование морфологии поверхности тонких пленок и покрытий методом атомно-силовой микроскопии (4 часа). 10. Металлографические исследование структуры моно- и поликристаллов. 11. Определение среднего размера зерна и распределения зёрен по размерам.
|
|
|
Раздел 3. Механические характеристики твердых тел. Раздел 4. Физические свойства конденсированного состояния.
|
|
|
Темы лекций: 13. Виды деформации твердых тел. Упругая и пластическая деформация. Виды статического и динамического нагружения. Растяжение, сжатие, трех и четырех точечный изгиб, знакопеременный изгиб. Разрывные машины. Источники ошибок при прочностных испытаниях. 14. Кривая «напряжение-деформация». Упругие константы, пределы текучести и прочности, пластичность материалов. 15. Хрупкое и вязкое разрушение твердых тел. Усталостное разрушение. Методы определения остаточного ресурса работы узлов и механизмов. 16. Ползучесть материалов. Виды ползучести. Определение ударной вязкости материалов. Порог хладноломкости. 17. Трение и износ. Измерение коэффициента трения. Методы оценки износостойкости материалов. 18. Анализ твердости материалов. Методы измерения твердости. Твердость по Бринеллю, Роквеллу и Виккерсу. Измерение микротвердости. Физические основы микротвердости. Структурные и кинетические особенности формирования формоизменения материалов при вдавливании. Установка для микромеханических исследований по методу вдавливания. Вычисления твердости по результатам испытания на микротвердость. 19. Наноиндентирование. Принцип работы прибора. Влияние твердости подложки на механические характеристики тонких пленок, определяемых методом наноиндентирования. Определение параметров индентирования методом Оливера – Фарра. Метод определения истинной твердости.
|
|
|
Названия практических занятий: 7. Определение истинной твердости тонких пленок.
|
|
|
Названия лабораторных работ: 12. Определение механических характеристик металлов при различных схемах нагружения (4 часа). 13. Испытания на одноосное статическое растяжение (4 часа). 14. Измерение микротвердости конструкционных материалов (6 часов).
|
|
|
Раздел 4. Физические свойства конденсированного состояния.
|
|
|
Темы лекций: 20. Определение температуры фазовых переходов вещества, находящегося в конденсированном состоянии. Термогравиметрический анализ и дифференциальная сканирующая калориметрия. Коэффициент объемного и линейного термического расширения. Оптико-механические, ёмкостные, индукционные, интерференционные, рентгеновские и радиорезонансные дилатометры. 21. Методы определения характеристик пористой структуры материалов. Ртутная порометрия. Эталонная порометрия. Приборы для измерения микропор, нанопор. Методы и приборы для измерения плотности. 22. Электрические свойства металлов, полупроводников и диэлектриков. Методы измерения электросопротивления. Магнитные характеристики материалов и методы их исследования. Устройство и принцип работы вибромагнитометра. Шумы Баркгаузена. 23. Остаточные напряжения в тонких пленках. Причина возникновения внутренних напряжений. Оптические методы измерения напряжений. Формула Стоуни. Определение толщины тонких пленок. Измерение адгезии пленок и покрытий методом скретч-тестирования
|
|
|
Названия практических занятий: 8. Расчет величины внутренних напряжений в тонких пленках.
|
|
|
Названия лабораторных работ: 15. Измерение электрических и магнитных свойств металлов (6 часов). 16. Расчет электрического сопротивления четерехзондовым методом.
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
Расписание
