EF2270 Teknisk plasmafysik 6,0 hp

Applied Plasma Physics

Plasma, den fjärde aggregationsformen, utgör 99% av vårt kända universum. På jorden bidrar plasma-relaterade industrier uppskattningsvis till cirka 20% av BNP, och numera finns användningsområden i nästan alla industrigrenar – från småskalig etsning vid kretskortstillverkning till plasmasvetsning. Nya rön och tillämpningsområden är till exempel plasmabearbetning vid atmosfäriskt tryck, plasmaprocesser som svar på miljöfrågor, plasmatillämpningar inom medicinen och plasmananoteknologi.

Visa kursinformation utifrån vald termin och kursomgång:

Kursomgång och genomförande

Ingen kursomgång är vald

Välj termin och kursomgång ovan för att få information från rätt kursplan och kursomgång.

Kursinformation

Innehåll och lärandemål

Kursinnehåll *

  • Växelverkan mellan plasman och ytor: elektron-inducerad elektronemission (sekundäremission av elektroner, tillbakaspridning av elektroner, reflektion av elektroner), jon-inducerad elektronemission (kinetisk, potentiell), termojonisk emission, fältinducerad emission, fotoelektrisk emission, sputtring (fysikalisk, kemisk), tillbakaspridning av joner. 
  • Elektronenergibalans i både växel- och likströmsurladdningar. Plasmaförstärkning via jonisering, samt plasmaförlust via diffusion, rekombination, och strömförluster. 
  • Bestämmande parametrar: kollisionalitet, joniseringsgrad, magnetiseringsgrad (för elektroner och joner). Karakteristiska längdenheter: gyroradie, fri medelväglängd för elastiska kollisioner och jonisering, samt plasmaskiktets tjocklek. 
  • Urladdningstyper: DC glim-, båg- och högfrekvensurladdningar, samt sputtermagnetroner.
  • Tillämpningar för hållbarhetsutveckling: omvandling av koldioxid, ozontillverkning, vattenrening, medicinska tillämpningar, avfallshantering. 

Lärandemål *

Efter godkänd kurs ska studenten kunna

  • förklara de fysikaliska mekanismer som styr växelverkan mellan plasma och ytor, samt redogöra för deras effekt och signifikans i diverse plasmaomgivningar
  • resonera kring de praktiska tillämpningar av elektronemissionsfysik som är relevanta för plasmaurladdningar och diagnostik
  • beskriva de plasmaprocesser och karakteristiska parametrar som listas i kursinnehållet
  • beskriva hur de sex olika listade urladdningstyperna fungerar, med fokus på de dominerande plasmaförloppen
  • beskriva de listade tekniska tillämpningarna och förklara hur de karakteristiska parametrarna hos urladdningstyperna förhåller sig till den önskade funktionen hos respektive plasmaverktyg
  • beskriva tillämpningar för plasmaurladdningar som relaterar till mål för hållbar utveckling, samt resonera kring för- och nackdelar i jämförelse med konkurrerande teknologier som inte använder plasman

i syfte att bli bekant med ett brett spektrum av tekniska plasmaverktyg och kunna analysera och beskriva deras huvudsakliga plasmakarakteristika och principen för hur de fungerar.

Kursupplägg

Ingen information tillagd

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet *

Slutförd kurs EF2200 Plasmafysik eller motsvarande.

Aktivt deltagande i kursomgång vars slutexamination ännu inte är Ladokrapporterad jämställs med slutförd kurs. Detta gäller endast för student som är förstagångsregistrerad på den behörighetsgivande kursomgången eller har både denna och den sökta kursomgången i sin individuella studieplan. 

Rekommenderade förkunskaper

Basic electromagnetic field theory.

For single course students: documented proficiency in English B or equivalent.

Utrustning

Ingen information tillagd

Kurslitteratur

Ingen information tillagd

Examination och slutförande

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

Betygsskala *

A, B, C, D, E, FX, F

Examination *

  • TEN1 - Examination, 6,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s samordnare för funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Skriftlig tentamen. 

Möjlighet till komplettering

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Ingen information tillagd

Examinator

Svetlana Ratynskaia

Etiskt förhållningssätt *

  • Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
  • Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
  • Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

Ytterligare information

Kurswebb

Ytterligare information om kursen kan hittas på kurswebben via länken nedan. Information på kurswebben kommer framöver flyttas till denna sida.

Kurswebb EF2270

Ges av

EECS/Elektroteknik

Huvudområde *

Elektroteknik, Fysik, Teknisk fysik

Utbildningsnivå *

Avancerad nivå

Påbyggnad

Ingen information tillagd

Kontaktperson

Svetlana Ratynskaia

Övrig information

I denna kurs tillämpas EECS hederskodex, se:
http://www.kth.se/eecs/utbildning/hederskodex.