Souhr všech našlých materiálů

1- Elektronové procesy - získávání a řízení pohybu elektronu , přehled zdrojů , uspořádání trysek
Získáváme z látek v jakémkoliv skupenství-nejčastěji z tuhých při vysokých teplotách (termoemise); ze studených katod (sekundární elektrony); z plynných látek (výboj se studenou katodou); nízkotlaké plazmy (nízkotlaký výboj ovlivněný mag.polem) Elektronová tryska-získává elektrony, urychluje je a tvaruje do svazku. Konstrukce katod-drátové, páskové, kompaktní
2-Elektronové procesy - Svařování , tavení , odpařování kovů
Svařování-využívá se přeměny kinet.energie elektronů na energii tepelnou v přesně ohraničeném prostoru, výsledkem je roztavení materiálu a spojení dvou částí, svařuje se s minimálním tepelným ovlivněním okolí svaru, možnost svařovat materiály jinak nesvařitelné, různých tlouštěk a rozměrů
Tavení-použití pro tavení vysokoteplotních a chemicky aktivních kovů
Odpařování-technologie vytvoření tenkých vrstev odpařením a následnou kondenzací par odpařeného materiálu na podložce ve vakuu pomocí elektronového svazku-umožňuje bodový ohřev definované oblasti
3-Iontové procesy - získávání a řízení pohybu iontu a svazků , přehled zdrojů
Peningův zdroj proudu: elektrony jdou k A, sráží se s částicemi Ar, nakonec vznikne rovnováha – doutnavý výboj, po přiložení záporné extrakční elektrody se začne generovat iontový svazek. Pro zvýšení generace se zavádí také žhavená elektroda nebo se zvětší vzdálenost elektrod a elektrony se s větší pravděpodobností srazí s Ar.
Sideniův zdroj: má navíc žhavenou katodu a dráha elektronů je zvětšená magn. polem. Ionty jsou extrahovány axiálně k ose plazmy.
Freemanův zdroj: k extrakci dochází ve směru kolmém k ose plazmy.
Kaufmanův zdroj: nedochází k nechtěnému odprašování katody, u A je magn pole a elektrony se pohybují po kruhových drahách. Dráha je dostatečně prodloužená.
Magnetronový zdroj: podobný Kaufmanovu zdroji s tím rozdílem, že magnetické pole je u katody!
4-Jaderné procesy - základní pojmy a rozdělení jaderných reakcí
Dotování pomocí jaderných transmutací je typické tím, že dotující příměs se nevnáší do materiálu z vnějšku, ale vzniká v procesu ozáření materiálu z atomů základního polovodiče.
Jaderné rakce- urychlená částice (střela) zasáhne jádro (terčík) a vznikne nové jádro (produkt). Při vniknutí neutronu do jádra přináší každý neutron do jádra energii rovnou své kinetické a vazbové energii. Jádro, které zachytilo neutron, bude vybuzeno, přičemž se nějak změní. Po zachycení neutronu dojde k jeho zabudování do jádra za současného vyzáření fotonu záření γ. Zachycený neutron vytvoří izotop výchozího jádra.
a)Reakce způsobené vlivem nabitých částic- energie dopadajících částic musí být větší, než tzv. coulombovská bariéra.b)Fotojaderné reakce-lze jimi získat příměsy v celé řadě materiálů-oblast dotování polovodičů c)Reakce s pomalými neutrony
5-Rentgenové procesy - vznik a vlastnosti RTG záření
-elektomag. záření o vlnových délkách od 10-8 až do 10-11 m, vzniká při interakci rychle se pohybujícího elektronu s atomem, dopadne-li svazek elektronu na danou látku-vznikne rentgenové záření-rozdělení na dva druhy
a)brzdící(elektrony v látce ztrácejí kinet.energii-jsou bržděny, má spojité spektrum záření)
b)charakteristické(souvisí s vlastnostmi látky na kterou dopadl elektronový svazek, má čarové spektrum)

;
6-Laserové procesy - teoretické základy činnosti laseru .
Laser-kvantový generátor elektromag. záření koherentních vln v širokém rozsahu vlnových délek od oblasti ultrafialové přes viditelné světlo, dále oblast infračervenou až k hranici milimetrových vln. Změny energie částic látky mají diskrétní charakter a tyto částice absorbují nebo vyzařují energii v kvantech. Činnost laseru je založena n principu zesílení elmag. záření při stimulované emisi záření na přechodu z horní metastabilní hladiny na hladinu o nižší energii-mezi hladinami existuje inverzní populace
7-Laserové procesy - výkonové využití laseru , aplikace
Výkonové lasery-pro průmyslové aplikace, výkon až desítky kW v kontinuálním provozu
1)YAG:Nd3+ - malá účinnost (0,1-3%),systém je chlazen deionizovanou vodou, výhodný k obrábění kovových materiálů
2)CO2 –nejvyšší kontinuální výkony při účinnosti až 10%, pracovní směs tvoří CO2,N2,He a je buzena vysokonapěťovým doutnavým výbojem a)podélně čerpané systémy-výboj i tok doutnavé směsi je rovnoběžný s osou trubice b)rychle podélně čerpané-Po vyzáření fotonu se molekula CO2 odčerpá z prostoru optického
rezonátoru do prostoru chladiče a do rezonátoru se přivede nový plyn. c)příčně čerpané lasery (GTL) - dosahují kontinuálních výkonů od l kW do 20 kW
8-Ultraakustika - fyzikální základy , definice základních veličin
a)Kmitání prostředí. Ultrazvuk –mechanické kmity částic prostředí kolem rovnovážné klidové polohy s kmitočtem vyšším než 20kHz. (infrazvuk-f1GHz) Podle velikosti přenášené energie rozdělujeme ultrazvuk na aktivní (fyz. a chem. Účinky) a pasivní(malý výkon, využití v diagnostice)
-rovinná vlna u(t,x)=Y.sin(wt-fi); fi=w(x/v)-fázový úhel; v-rychlost šíření vlny, x-souřadnice polohy
-vlnová rovnice ; akustická rychlost va=(du(t;x))/dt=wYcos(wt-fi)
-amplituda rychlosti kmitavého pohybu V=wY=2pi.fY, T=1/f, lambda=v.T
b)Akustický tlak a intenzita-průchodem ultrazvuk. vlny daným prostředím dochází k jeho zhušťování a zřeďování; akustický tlak pa=wY.ro.v.cos.w(t - x/v); amplituda Pa=wY ro v ; merny akust.vlnovy odpor Za=ro.v
intenzita-střední hodnota měrného výkonu
c)Odraz a lom ultrazvuk. vln- V homogenním prostředí se ultrazvukové vlnění šíří přímočaře. Dopadne-li na rozhraní dvou prostředí, a toto rozhraní má mnohem větší rozměry než je vlnová délka vlnění, dojde jednak k odrazu vlnění a jednak k lomu. ; v1L je rychlost šíření podélné vlny v prostředí l
9- Ultraakustika - ůčinky a možnosti využití ultrazvuku
1)Chemické a fyzikální-a)oxidační b)disperzní(k vytváření emulzí a suspenzí,v metalurgii); c)účinky urychlující chem.reakce 2)Ultrazvukové vrtání-obrábění ultrazvukovými vibracemi 3)Svařování plastů a kovů, i textilu obsahujícího větší podíl plastu, Do místa styku dvou plastů se zavede intenzívní ultrazvukové pole za současného působení malého tlaku. Vzniklé teplo materiály nataví a ty se spojí. 4)Ultrazvukové kontaktování-spojení dvou kovů pomocí ultrazvuku (Thermosonic, Ultrasonic)
10-Elektrozivní procesy - základní rozdělení , elektrodové systémy : Elektroimpulsní a elektrojiskrové, elektrokontaktní technologie. Elektrod se používá např. u řezání (drátovou elektrodou), kdy se elektroda nepohybuje, je ukotvena a obrobek se hýbe ve směru chtěného řezu.

1- Elektronové procesy - získávání a řízení pohybu elektronu , přehled zdrojů , uspořádání trysek
Získání nejčastěji z tuhých látek při vysokých teplotách (termoemise); ze studených katod (sekundární elektrony); z plynných látek (výboj se studenou katodou); nízkotlaké plazmy (výboj ovlivněný mag.polem) Elektronová tryska-získává elektrony, urychluje je a tvaruje do svazku Konstrukce katod-drátové, páskové, kompaktní
2-Elektronové procesy - chemické ůčinky svazku a jejich využití
Primární etapa reakcí: při interakci s rychlými elektrony může dojít k ionizaci, vybuzení molekul disociaci spojenés uvolněním elektronu
Sekundární etapa reakcí: Jedná se o rekombinace iontů s elektrony, reakce iontů s molekulami, vznik volných
radikálů a vznik stabilních molekul
Další etapy reakcí - radikálové reakce - polymerizace, depolymerizace,
Využití: vznik nových vazeb nebo změna molekulových vazeb, kdy daný materiál získá nové chemické a fyzikální vlastnosti. (např. tvrzení laku)
3-Iontové procesy - ůčinky a možnosti využití iontu
Iontová implantace: chceme, aby se prvek zabudoval do materiálu a změnil např. jeho vlastnosti (vnesení prvku do tělesa), nejčastěji v polovodičové technice.
Odprašování: Iont narazí na materiál a předá impulz do mřížky materiálu. V látce dojde k narušení rovn. stavu a k vybuzení sousedních atomů, toto vybuzení pokračuje v mřížce až atom o kus dál může vyletět z materiálu a může se použít na naprášení na jiný materiál.
Iontové leptání: řízený odběr materiálu z povrchu tělesa
4-Jaderné procesy - principy transmutace prvků
Chceme nějaký prvek dotovat příměsí, a u jaderných transmutací je typické to, že se prvek nevnáší z vnějšku, ale vzniká v materiálu polovodiče v procesu ozáření. Při reakci urychlená částice zasáhne jádro a způsobí jeho změnu. Po srážce neutronu s jádrem se vytvoří izotop výchozího jádra a vyzáří se záření (např. gamma)
5-Rentgenové procesy - využití RTG procesů v technologii a radiační technologie
Využití pro: Sterilizace lékařských potřeb a materiálů, radiační síťování plastů (pro lepší chemické a fyzikální vlastnost), výroba kabelů s izolací ze silikónového kaučuku vulkanizovaného zářením, vytvrzování tenkých vrstev
Radiační technologie se dělí na 3 části: 1, technologie
vyžívajíce el. svazek generovaný lineárními
urychlovačemi s energií svazku do10 MeV
2, tech. využívající RTG s energií fotonů do 5 MeV
3, tech. využívající RTG s gama zářením z radionuklidů
Přednosti::procesy probíhají při normální nebo snížené teplotě, není třeba iniciátorů a katalyzátorů, průběh reakce se dá lehce a přesně řídit volbou ozařovacích podmínek, je možno homogenně ozařovat materiály neprůhledné,vícevrstvé,uzavřené v obalu.
6-Laserové procesy - rozdělení laseru , vlastnosti
Lasry: Pevnolátkové: krystalické (YAG), polovodičové (GaAs), amorfní (sklo dotované neodymem)
Kapalinové: barvivové roztoky (rhodanin) Plynové: atomární (He-Ne), iontové (Ar+), molekulové (CO2)
Lasery se dělí dle buzení na buzené: optickým zářením (výbojkou, Sluncem), elektrony (el. svazkem), chem. reakcí, teplem. Podle režimu činnosti se dělí na kontinuální a pulsní.
Vlastnost: změny energie částic látky mají diskrétní charakter a tyto částice vyzařují nebo absorbují energii v kvantech (E=h-v), laserový svazek je monochromatický, další vlastností je koherence a malá rozbíhavost paprsků.
7-Laserové procesy - výkonové využití laseru , aplikace
Výkonové lasery-pro průmyslové aplikace, výkon až desítky kW v kontinuálním provozu
1)YAG:Nd3+ - malá účinnost (0,1-3%),systém je chlazen deionizovanou vodou, výhodný k obrábění kovových materiálů
2)CO2 –nejvyšší kontinuální výkony při účinnosti až 10%, pracovní směs tvoří CO2,N2,He a je buzena vysokonapěťovým doutnavým výbojem
a)podélně čerpané systémy-výboj i tok doutnavé směsi je rovnoběžný s osou trubice
b)rychle podélně čerpané-Po vyzáření fotonu se molekula CO2 odčerpá z prostoru optického
rezonátoru do prostoru chladiče a do rezonátoru se přivede nový plyn.
c)příčně čerpané lasery (GTL) - dosahují kontinuálních výkonů od l kW do 20 kW
8-Ultraakustika - zdroje ultrazvuku a akustické transformátory
Zdrojem je tzv. ultrazvukový měnič (keramická destička s nanesenými elektrodami), nejrozšířenější jsou magnetostrikční a piezoelektrické (další sou např. aerodynamické, hydrodynamické, elektromagnetické, elektrodynamické, elektrostatické, elektrostrikční)
Magnetostrikční: využívá jevu magnetostrikce, kdy dochází k deformaci feromagnetických materiálů v magnetickém poli (nikl, kobalt)
Piezoelektrické: na principu piezoelektrického jevu (elektrická polarizace krystalů náležejících do určitých tříd), přičemž dochází k deformaci. Látky splňující piezoelektrický jev se dělí na přírodní, umělé a keramické. Dnes se hlavně využívá keramických měničů.
Akustické transformátory (vlnovody): k zavedení UZ enegie do daného místa, ke koncentrování energie, ke zvýšení kmitů apod.

9- Ultraakustika - ůčinky a možnosti využití ultrazvuku
1)Chemické a fyzikální-a)oxidační(způsobovány kavitací) b)disperzní(k vytváření emulzí a suspenzí,v metalurgii, odplyňování tavenin); c)účinky urychlující chem.reakce
2)Ultrazvukové vrtání-obrábění ultrazvukovými vybracemi
3)Svařování plastů a kovů, i textilu obsahujícího větší podíl plastu, Do místa styku dvou plastů se zavede intenzívní ultrazvukové pole za současného působení malého tlaku. Vzniklé teplo materiály nataví a ty se spojí.
4)Ultrazvukové kontaktování-spojení dvou kovů pomocí ultrazvuku (Thermosonic, Ultrasonic)
10-Elektrozivní procesy - generování el. impulsů , uspořádání zařízení , vrtání , řezání , zahlubování z hlediska elektrodového systému
Generování Elektrickým nebo kombinovaným způsobem (pro elektrojiskrovou nebo elektroimpulzní technologii), generátory pracují v širokém rozsahu amplitud proudu a frekvence. Mechanická metoda se využívá v elektrokontaktní technologii a spočívá ve vzdalování a přibližování elektrod napájených proudem.
Generátory se dělí na závislé (parametry impulsů jsou ovlivněny vzdáleností elektrod) a nezávislé (parametry dány vlastnostmi generátoru)
Řezání: pomocí drátové elektrody, která je ukotvena a odvíjí se a obrobek se pohybuje ve směru řezu drátem.

1- Elektronové procesy - získávání a řízení pohybu elektronu , přehled zdrojů , uspořádání trysek
Získáváme z látek v jakémkoliv skupenství-nejčastěji z tuhých při vysokých teplotách (termoemise); ze studených katod (sekundární elektrony); z plynných látek (výboj se studenou katodou); nízkotlaké plazmy (nízkotlaký výboj ovlivněný mag.polem) Elektronová tryska-získává elektrony, urychluje je a tvaruje do svazku. Konstrukce katod-drátové, páskové, kompaktní
2-Elektronové procesy - Svařování , tavení , odpařování kovů
Svařování-využívá se přeměny kinet.energie elektronů na energii tepelnou v přesně ohraničeném prostoru, výsledkem je roztavení materiálu a spojení dvou částí, svařuje se s minimálním tepelným ovlivněním okolí svaru, možnost svařovat materiály jinak nesvařitelné, různých tlouštěk a rozměrů
Tavení-použití pro tavení vysokoteplotních a chemicky aktivních kovů
Odpařování-technologie vytvoření tenkých vrstev odpařením a následnou kondenzací par odpařeného materiálu na podložce ve vakuu pomocí elektronového svazku-umožňuje bodový ohřev definované oblasti
3-Iontové procesy - získávání a řízení pohybu iontu a svazků , přehled zdrojů
Peningův zdroj proudu: elektrony jdou k A, sráží se s částicemi Ar, nakonec vznikne rovnováha – doutnavý výboj, po přiložení záporné extrakční elektrody se začne generovat iontový svazek. Pro zvýšení generace se zavádí také žhavená elektroda nebo se zvětší vzdálenost elektrod a elektrony se s větší pravděpodobností srazí s Ar.
Sideniův zdroj: má navíc žhavenou katodu a dráha elektronů je zvětšená magn. polem. Ionty jsou extrahovány axiálně k ose plazmy.
Freemanův zdroj: k extrakci dochází ve směru kolmém k ose plazmy.
Kaufmanův zdroj: nedochází k nechtěnému odprašování katody, u A je magn pole a elektrony se pohybují po kruhových drahách. Dráha je dostatečně prodloužená.
Magnetronový zdroj: podobný Kaufmanovu zdroji s tím rozdílem, že magnetické pole je u katody!
4-Jaderné procesy - základní pojmy a rozdělení jaderných reakcí
Dotování pomocí jaderných transmutací je typické tím, že dotující příměs se nevnáší do materiálu z vnějšku, ale vzniká v procesu ozáření materiálu z atomů základního polovodiče.
Jaderné rakce- urychlená částice (střela) zasáhne jádro (terčík) a vznikne nové jádro (produkt). Při vniknutí neutronu do jádra přináší každý neutron do jádra energii rovnou své kinetické a vazbové energii. Jádro, které zachytilo neutron, bude vybuzeno, přičemž se nějak změní. Po zachycení neutronu dojde k jeho zabudování do jádra za současného vyzáření fotonu záření γ. Zachycený neutron vytvoří izotop výchozího jádra.
a)Reakce způsobené vlivem nabitých částic- energie dopadajících částic musí být větší, než tzv. coulombovská bariéra.b)Fotojaderné reakce-lze jimi získat příměsy v celé řadě materiálů-oblast dotování polovodičů c)Reakce s pomalými neutrony
5-Rentgenové procesy - vznik a vlastnosti RTG záření
-elektomag. záření o vlnových délkách od 10-8 až do 10-11 m, vzniká při interakci rychle se pohybujícího elektronu s atomem, dopadne-li svazek elektronu na danou látku-vznikne rentgenové záření-rozdělení na dva druhy
a)brzdící(elektrony v látce ztrácejí kinet.energii-jsou bržděny, má spojité spektrum záření)
b)charakteristické(souvisí s vlastnostmi látky na kterou dopadl elektronový svazek, má čarové spektrum)

;
6-Laserové procesy - teoretické základy činnosti laseru .
Laser-kvantový generátor elektromag. záření koherentních vln v širokém rozsahu vlnových délek od oblasti ultrafialové přes viditelné světlo, dále oblast infračervenou až k hranici milimetrových vln. Změny energie částic látky mají diskrétní charakter a tyto částice absorbují nebo vyzařují energii v kvantech. Činnost laseru je založena n principu zesílení elmag. záření při stimulované emisi záření na přechodu z horní metastabilní hladiny na hladinu o nižší energii-mezi hladinami existuje inverzní populace
7-Laserové procesy - výkonové využití laseru , aplikace
Výkonové lasery-pro průmyslové aplikace, výkon až desítky kW v kontinuálním provozu
1)YAG:Nd3+ - malá účinnost (0,1-3%),systém je chlazen deionizovanou vodou, výhodný k obrábění kovových materiálů
2)CO2 –nejvyšší kontinuální výkony při účinnosti až 10%, pracovní směs tvoří CO2,N2,He a je buzena vysokonapěťovým doutnavým výbojem a)podélně čerpané systémy-výboj i tok doutnavé směsi je rovnoběžný s osou trubice b)rychle podélně čerpané-Po vyzáření fotonu se molekula CO2 odčerpá z prostoru optického
rezonátoru do prostoru chladiče a do rezonátoru se přivede nový plyn. c)příčně čerpané lasery (GTL) - dosahují kontinuálních výkonů od l kW do 20 kW
8-Ultraakustika - fyzikální základy , definice základních veličin
a)Kmitání prostředí. Ultrazvuk –mechanické kmity částic prostředí kolem rovnovážné klidové polohy s kmitočtem vyšším než 20kHz. (infrazvuk-f1GHz) Podle velikosti přenášené energie rozdělujeme ultrazvuk na aktivní (fyz. a chem. Účinky) a pasivní(malý výkon, využití v diagnostice)
-rovinná vlna u(t,x)=Y.sin(wt-fi); fi=w(x/v)-fázový úhel; v-rychlost šíření vlny, x-souřadnice polohy
-vlnová rovnice ; akustická rychlost va=(du(t;x))/dt=wYcos(wt-fi)
-amplituda rychlosti kmitavého pohybu V=wY=2pi.fY, T=1/f, lambda=v.T
b)Akustický tlak a intenzita-průchodem ultrazvuk. vlny daným prostředím dochází k jeho zhušťování a zřeďování; akustický tlak pa=wY.ro.v.cos.w(t - x/v); amplituda Pa=wY ro v ; merny akust.vlnovy odpor Za=ro.v
intenzita-střední hodnota měrného výkonu
c)Odraz a lom ultrazvuk. vln- V homogenním prostředí se ultrazvukové vlnění šíří přímočaře. Dopadne-li na rozhraní dvou prostředí, a toto rozhraní má mnohem větší rozměry než je vlnová délka vlnění, dojde jednak k odrazu vlnění a jednak k lomu. ; v1L je rychlost šíření podélné vlny v prostředí l
9- Ultraakustika - ůčinky a možnosti využití ultrazvuku
1)Chemické a fyzikální-a)oxidační b)disperzní(k vytváření emulzí a suspenzí,v metalurgii); c)účinky urychlující chem.reakce 2)Ultrazvukové vrtání-obrábění ultrazvukovými vibracemi 3)Svařování plastů a kovů, i textilu obsahujícího větší podíl plastu, Do místa styku dvou plastů se zavede intenzívní ultrazvukové pole za současného působení malého tlaku. Vzniklé teplo materiály nataví a ty se spojí. 4)Ultrazvukové kontaktování-spojení dvou kovů pomocí ultrazvuku (Thermosonic, Ultrasonic)
10-Elektrozivní procesy - základní rozdělení , elektrodové systémy : Elektroimpulsní a elektrojiskrové, elektrokontaktní technologie. Elektrod se používá např. u řezání (drátovou elektrodou), kdy se elektroda nepohybuje, je ukotvena a obrobek se hýbe ve směru chtěného řezu.

1- Elektronové procesy - získávání a řízení pohybu elektronu , přehled zdrojů , uspořádání trysek
Získání nejčastěji z tuhých látek při vysokých teplotách