Moderní technologie a charakterizační metody v biomedicíně

Přednášející:

Miroslav Jelínek (gar.)

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Přehled o fyzikálních a chemických metodách vytváření tenkých vrstev. Laserové metody vytváření vrstev. Mechanismus růstu tenkých vrstev. Metody pro charakterizaci vlastností tenkých vrstev - studium topologie, složení, krystalinity, vazeb, optické a mechanické vlastnosti. Praktické příklady vytváření a aplikací vrstev pro lékařství.

Požadavky:

3 testy, 70% dochazka, vypracování semestralni prace

Osnova přednášek:

1.Rozdíl mezi PVD a CVD depozičními technologiemi, kritéria pro výběr depozičních

technologií

2.Hlavní PVD a CVD tenkovrstvové technologie, principy, výhody a nevýhody PVD a

CVD metod (rychlost růstu vrstev, energie částic, tlaková kritéria, omezení,

velikost plochy)

3.Napařovací a naprašovací metody (diodové naprašování, magnetron RF, DC,),

princip, omezení. Depoziční metody - IBAD, iontové plátování

4.Depoziční metody - MBE, ECR, LPE, sol- gel, CVD

5.Lasery a jejich aplikace v materiálovém výzkumu, graf technologie- intenzita

laserového záření- délka laserového impulsu. Pulsní laserová depozice, princip,

výhody, nevýhody

6.Fokuzace laserového svazku (gausovský svazek, excimerový laser, divergence,

minimální spot, fokuzační délka, kvalita a homogenita svazku, ). Interakce

laserového záření s terčem, modely, femtosekundová ablace

7.Transport částic z terče- plazmový obláček. Analýza a šíření plazmového obláčku

(CCD kamera, umístění podložky, vliv tlaku, spotu,.)

8.Analýza vlastností vrstev - rozdělení metod.

Analýza vrstev pomocí XRD (Bragg Brentanno, rocking curve, FTIR, Raman, NMR..

9. Analýza vrstev - morfologie- SEM, AFM, STM, TEM, SNOM

10. Analýza vrstev - složení- XPS, ESCA, AES. Analýza vrstev - složení - WDX, PIXE RBS, SIMS, NMR

11.Optické metody pro charakterizaci vrstev (elipsometrie, transmise, optická propustnost a odrazivost, šířka zakázaného pásu, index lomu, mikroskopy,luminiscence)

12.Mechanismus růstu vrstev (Frank- van der Merve, Volmer Veber, Stranski-Krastanov) , homoepitaxe, heteroepitaxe

13.Hybridní laserové depoziční systémy (RF výboje, magnetron, ), gradientní a kompozitní vrstvy. MAPLE, organické vrstvy.

14.Lékařské aplikace laserových tenkých vrstev (vrstvy HA, DLC, pokrytí protéz,srdečních chlopní,), rozdělení biokompatibilních materiálů

Výuka 17MAMTM probíhá na FZÚ Na Slovance 1999/2, 182 21 Praha 8 ve čtvrtek od 15.00 hod.

Osnova cvičení:

předmět nemá cvičení

Cíle studia:

Přehled o fyzikálních (PVD) a chemických (CVD) metodách vytváření tenkých vrstev. Laserové metody vytváření vrstev. Mechanismus růstu tenkých vrstev. Metody pro charakterizaci vlastností tenkých vrstev - studium topologie.

Studijní materiály:

[1] D.B. Chrisey, G.K. Hubler: Pulsed laser Deposition of Thin Films, John

Wiley, 1994

[2] B.E.A. Saleh, M.C. Teich: Základy fotoniky, svazek 3, matfyzpress, Praha

1995

[3] M. Vrbová a kol.: lasery a moderní optika, Prometheus 1994

[4] M. Jelínek: Pulsní laserová depozice tenkých vrstev v elektronice, doktorská

disertační práce, Praha 1999

[5] M. Jelínek: Laserová depozice tenkých vrstev, Habilitační práce, Praha 2005

[6] M. Gricová: Metoda analýzy materiálů, skripta ČVUT FEL, 1992

[7] J.C.Miller, R.F.Haglund: Laser deposition and desorption. Vol. 30,

Experimental methods in the physical sciences, Academic Press, 1998

Handbook of deposition technologies for films and coatings, second edition,

Noyes publication, R.F. Bunshah - editor, 1994

[8] D.M.Mattos: Handbook of physical vapor deposition (PVD) processing, Noyes

publications, 1998

[9] http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/kinetic/menfre.html

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost KL:GDM112 Jelínek M. 16:00–17:50 (přednášková par. 1) Kladno FBMI Učebna GDM112
Út
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Navazující magisterský studijní obor Přístroje a metody pro biomedicínu - prezenční (povinně volitelný předmět)