Course Syllabus
Obiettivi
Le attività sono focalizzate sulle applicazioni
della fisica dei plasmi.
Il corso è finalizzato all’apprendimento di nozioni
generali e di tecniche sperimentali
per la caratterizzazione di scariche elettriche in miscele gassose e del loro utilizzo per il trattamento dei materiali.
Contenuti sintetici
Plasmi prodotti in scariche elettriche nei gas.
Plasmi freddi a bassa pressione.
Plasmi a radiofrequenza.
Plasmi freddi a pressione atmosferica.
Diagnostiche dei plasmi.
Processi a plasma per il trattamento di materiali.
Microscopia a forza atomica.
Programma esteso
Il laboratorio prevede una introduzione
sulle diverse tipologie di scariche elettriche nei gas,
sui processi elementari
che avvengono nei plasmi e sul trattamento dei materiali con il plasma.
Le
esercitazioni prevedono la realizzazione in piccoli gruppi di esperimenti e semplici misure, parzialemente a scelta degli studenti, secondo la numerosità dei gruppi e la disponibilità della strumentazione.
a) Allestimento e caratterizzazione di una scarica a bagliore (glow discharge)
b) Allestimento e caratterizzazione di un plasma per mezzo di un’antenna a radiofrequenza
c) Caratterizzazione di una scarica elettrica a barriera isolante (DBD, Dielectric Barrier Discharge)
d) Caratterizzazione dell’interazione plasma-materiali anche con tecniche di microscopia a forza atomica.b) Allestimento e caratterizzazione di un plasma per mezzo di un’antenna a radiofrequenzac) Caratterizzazione di una scarica elettrica a barriera isolante (DBD, Dielectric Barrier Discharge)
d) Caratterizzazione dell’interazione plasma-materiali anche con tecniche di microscopia a forza atomica.Prerequisiti
E’ richiesta
la frequenza al Laboratorio di Fisica dei Plasmi I.
E’ consigliabile ma non
necessario aver frequentato i corsi di Fisica dei Plasmi I e II.
Nozioni di fisica e matematica dei corsi della laurea triennale in Fisica.
Modalità didattica
Tutte le attività didattiche si svolgeranno nella forma di ore di esercitazioni di laboratorio.
Sono previste72 ore di laboratorio (corrispondenti a 6 cfu).
Materiale didattico
Testi di riferimento:
Y.P.Raizer, Gas Discharge Physics, Springer-Verlag, 1991.Sul sito web http://virgilio.mib.infn.it/labdida/doku.php?id=laboratorio_di_plasmi
è possibile trovare le informazioni sul laboratorio e le attività didattiche.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
anno I, semestre II
Modalità di verifica del profitto e valutazione
L'esame consite in un colloquio orale (da sostenere dopo la preparazione di una relazione scritta sulle attività di laboratorio).
Le domande riguardano le modalità di preparazione degli esperimenti e i risultati delle misure.
Viene valutata la capacità e la proprietà di espressione e la correttezza e padronanza della materia
la capacità di collegare i risultati sperimentali con i concetti di base di fisica dei plasmi.
Valutazione dell’esame:
Voto in trentesimi 18-30/30
Orario di ricevimento
Durante il corso
Venerdì mattina, dalle 10.30 alle 11.30, presso lo studio del docente (U2-3029, IIIpiano)
Nel resto dell'anno:
Su appuntamento via email (ruggero.barni@unimib.it), presso lo studio del docente (U2-3029, IIIpiano)
Aims
The focus is on the plasma applications.
The course
aims to the learning of general ideas and experimental tecniques for the
characterization of electrical discharges in gas mixtures and their use in
material processing.
Contents
Plasmas produced in electrical discharges in gases.
Low pressure cold plasmas.
Radiofrequency
plasmas.
Cold plasmas at atmospheric pressure.
Plasma diagnostics.
Plasma processing for material treatments.
Atomic Force Microscopy.
Detailed program
The laboratory starts with an introduction on
electrical discharges in gases,
on elementary processes in plasmas and on
plasma processing of materials.
Experiments will be realized in small groups concerning, partially at student will, according to the available instrumentations and the number of students:
a) Characterization of a glow discharge
b) Characterization of a plasma produced by a radiofrequency antenna
c) Characterization of a DBD, Dielectric Barrier Discharge
d) Characterization of plasma-material interactions also with atomic force microscopy.
Prerequisites
It is required to have attended to the Plasma Physics
Laboratory I.
It is useful but not needed to have attended to general courses
of Plasma Physics.
Maths and physics concepts given in the first-level degree.
Teaching form
Activities will be held in laboratory.
Laboratory: 72 hours (6 cfu)
Textbook and teaching resource
References:
Y.P.Raizer, Gas Discharge Physics, Springer-Verlag, 1991.website: http://virgilio.mib.infn.it/labdida/doku.php?id=laboratorio_di_plasmi
Semester
First year, second semester
Assessment method
Oral (after the presentation of a written report of the experiments performed).
Questions concern the experiements preparation and the results of the measurements.
Evaluation focuses on expression precision, the awareness of the subject and the capability
to connect experimental results with basic plasma properties.
Mark range:
18-30/30Office hours
During semester:
Friday, from 10.30 to 11.30, at the teacher office (U2-3029, III floor)
During the year:
Book a meeting by email (ruggero.barni@unimib.it), at the teacher office (U2-3029, III floor)
Staff
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Ruggero Barni