Бакалавриат
2023/2024
Основы физики плазмы
Лучший по критерию «Полезность курса для Вашей будущей карьеры»
Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»
Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»
Статус:
Курс обязательный (Физика)
Направление:
03.03.02. Физика
Где читается:
Факультет физики
Когда читается:
3-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Преподаватели:
Чернышов Александр Александрович
Язык:
русский
Кредиты:
4
Контактные часы:
48
Программа дисциплины
Аннотация
Целями дисциплины являются: Знакомство студентов с основными понятиями в области физики космической плазмы. Знакомство студентов с основными принципами диагностики космической плазмы. Овладение принципами создания модулей электронной и ионной оптики анализаторов плазмы, их компьютерное моделирование и прототипирование. Овладение основными навыками проведения наземных испытаний приборов для диагностики космической плазмы. Знакомство с основными принципами автоматизации лабораторных отработок приборов. Необходимыми для изучения дисциплины пререквизитами являются: Курс общей физики.
Цель освоения дисциплины
- Целями дисциплины являются: ● Знакомство студентов с основными понятиями в области физики космической плазмы. ● Знакомство студентов с основными принципами диагностики космической плазмы. ● Овладение принципами создания модулей электронной и ионной оптики анализаторов плазмы, их компьютерное моделирование и прототипирование. ● Овладение основными навыками проведения наземных испытаний приборов для диагностики космической плазмы. ● Знакомство с основными принципами автоматизации лабораторных отработок приборов. Необходимыми для изучения дисциплины пререквизитами являются: ● Курс общей физики.
Планируемые результаты обучения
- знает принципы детектирования нейтральных атомов
- знает принципы определения массового состава ионов.
- знает принципы разделение заряженных частиц по энергиям.
- умеет конструировать координатно-чувствительные детекторы на основе микроканальных пластин
- умеет проектировать элементы электронной и ионной оптики в SIMION 8.1
- умеет разрабатывать приложенияв LabVIEW
- умеет рассчитать геометрический фактор прибора
- умеет создавать промышленные образцы приборов
Содержание учебной дисциплины
- Электростатический анализ частиц. Разделение заряженных частиц по энергиям. Энерго-анализаторы ионов и электронов
- Принципы определения массового состава ионов.
- Принципы детектирования нейтральных атомов
- Детекторы заряженных частиц. Вторичные ионные умножители. Координатно-чувствительные детекторы на основе микроканальных пластин
- Понятие геометрического фактор прибора, расчет геометрического фактора для различных электронно-оптических схем
- Компьютерное моделирование электронной и ионной оптики в SIMION 8.1 (лабораторная практика)
- Основы разработки приложений в LabVIEW (лабораторная практика)
- Производственная практика
Элементы контроля
- Работа на семинарах
- Контрольная работаТекущий контроль предусматривает контрольную работу во 2-м модуле. Контрольная работа включает письменное решение 6-7 задач по темам пройденного материала.
- Экзаменесли за экзамен получено Оэкз меньше или равно 3, то Осеместр = Оэкз, даже если по формуле оценивания получается больше.
Промежуточная аттестация
- 2023/2024 2nd module0.28 * Контрольная работа + 0.12 * Работа на семинарах + 0.6 * Экзамен
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Fitzpatrick, R. (2014). Plasma Physics : An Introduction. Boca Raton: CRC Press. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1763605
- Физика плазмы : элементарный курс, Лонгмайр, К., 1966
- Численное моделирование методом частиц, Хокни, Р., 1987
- Элементарная физика плазмы, Арцимович, Л. А., 1969
Рекомендуемая дополнительная литература
- Belmont, G., Rezeau, L., Riconda, C., & Zaslavsky, A. (2019). Introduction to Plasma Physics. London, UK: ISTE Press - Elsevier. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1951640
- James E. Drummond. (2013). Plasma Physics. [N.p.]: Dover Publications. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1150661
- Pezzi, O., Cozzani, G., Califano, F., Valentini, F., Guarrasi, M., Camporeale, E., … Veltri, P. (2019). ViDA: a Vlasov-DArwin solver for plasma physics at electron scales. https://doi.org/10.1017/S0022377819000631
- Tajima, T. (2018). Computational Plasma Physics : With Applications To Fusion And Astrophysics (Vol. First edition). Boca Raton, FL: CRC Press. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1735416