Personen | Personen nieuwe site | Google | Route | Contact Login 
Opleidingsonderdelen 2012-2013  
    
Plasmatechnologie
Studiegidsnr:1001WETPLT
Vakgebied:Chemie
Semester:2e semester
Inschrijvingsvereisten:Min.8/20 voor Wisk meth fys I, Wisk meth fys II, Alg fys I, Inl analyt mech,Inl scheikunde, Alg fys III,Inl klass velden OF ingeschreven voor de opleiding Chemie én min. 8/20 voor Basisvaardigh. chemie of voor Beginselen chemie.
Contacturen:20
Studiepunten:3
Studiebelasting:84
Contractrestrictie(s):Geen contractrestrictie
Instructietaal:Nederlands
Examen:2e semester
Lesgever(s)Annemie Bogaerts

 

Deze cursusinformatie is bedoeld om de student te ondersteunen bij het verwerken van de leerstof


1. Aanvangscompetenties

Bij aanvang van dit opleidingsonderdeel dient de student over de volgende competenties te beschikken:
Actieve beheersing van :
  • Nederlands
Specifieke aanvangscompetenties voor dit opleidingonderdeel:
De studenten hebben basiskennis nodig van fysica, van fysische elektrochemie en colloïdchemie, en van kinetiek van gassen en chemische reacties, zoals gedoceerd in bachelor 1, bachelor 2 and 1e semester van bachelor 3.


2. Eindcompetenties

* De student kan de verschillen en overeenkomsten aangeven tussen de verschillende soorten plasma's, gaande van natuurlijke plasma's, over fusieplasma's, tot gasontladingsplasma's.

* De student kan plasma's in lokaal thermisch evenwicht (LTE) en plasma's in niet-LTE vergelijken, en uitleggen waarom beide soorten plasma's andere toepassingen kennen.

* De student kan de fysicochemische basisprincipes van gasontladingsplasma's uitleggen, zoals het verschil in temperatuur (energie) van de elektronen en atomen/ionen, de oorsprong van de plasmapotentiaal en de grenslaag in een plasma, het principe van ambipolaire diffusie en van de plasmafrequentie. 

* De student kan een overzicht geven van verschillende soorten botsingen en chemische reacties die kunnen voorkomen in een plasma, alsook de reacties die kunnen optreden tussen het plasma en de wanden van de plasmareactor.

* De student kan de voor- en nadelen analyseren van verschillende soorten gasontladingsplasma's.

* De student kan de verschillende toepassingen van gasontladingsplasma's uitleggen, in de micro-elektronica en materiaaltechnologie (etsen, depositie, oppervlaktemodificatie), als lichtbronnen, lasers, plasma displays, in analytische chemie, als chemische reactoren, voor milieu- en biomedische toeapssingen.

* De student kan de verschillende modellen die ontwikkeld worden ter beschrijving van plasma's, en de verschillende diagnostische meetmethoden uitleggen, en de voor- en nadelen van de verschillende modellen en meetmethoden analyseren.

* De student is in staat om zelfstandig informatie op te zoeken over een onderwerp dat aansluit bij de cursus (bv. een toepassing van plasma's, of de werking van een bepaald soort plasma), en kan deze informatie op een duidelijke manier verwoorden in een schriftelijk werkstuk.




3. Inhoud

Plasma is de vierde aggregatietoestand van materie, naast gas, vloeistof en vaste stof. Een plasma is een (geheel of gedeeltelijk) geïoniseerd gas. Het bestaat dus naast neutrale atomen of moleculen, ook uit ionen en elektronen, alsook uit geëxciteerde deeltjes, fotonen, en radicalen. Meer dan 99% van het zichtbare heelal is in plasma-toestand (bv. de zon, sterren, nebulae, zonnecorona,…). Naast deze natuurlijke plasma’s worden plasma’s ook opgewekt door de mens, nl. voor fusie-onderzoek, en ook voor vele industriële toepassingen.

In dit keuzevak wordt de student allereerst vertrouwd gemaakt met plasma in al zijn facetten en bestaansvormen (natuurlijke astro-plasma’s, fusie-plasma’s, gasontladingen). Ook de vele toepassingen van plasma’s (o.a., materiaaltechnologie, micro-elektronica, lampen, lasers, plasma-TV’s, analytische chemie, milieu- en biotechnologische toepassingen,…) worden toegelicht.

Vervolgens wordt dieper ingegaan op de speciale fysica en chemie van plasma’s (met speciale aandacht voor gasontladingen), o.a. hoe wordt het plasma opgewekt in de verschillende vormen van gasontladingen, elektrische eigenschappen van plasma’s, soorten deeltjes in het plasma en hun botsingen, transport van deeltjes in plasma, chemische reacties in het plasma,… Ook de manier waarop deze fysica en chemie kan beschreven worden aan de hand van computersimulaties enerzijds en plasmadiagnostiek anderzijds, komt aan bod.

 

Om de toepasingen van plasma's aanschouwelijker voor te stellen, worden er 1 of 2 bedrijfsbezoeken georganiseerd, naar IMEC (Interuniversitair Microelectronica Centrum, Leuven) en VITO (Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek, Mol). Ook wordt er een gastlezing voorzien, door een specialist plasmafusie, om de laatste ontwikkelingen op gebied van kernfusie toe te lichten.

 

Tenslotte krijgen de studenten de opdracht om een paper te schrijven over een toepassing van plasmatechnologie, gebaseerd op wetenschappelijke publicaties (keuze onderwerp in overleg tussen student en docent).

Deze cursus draagt bij tot het realiseren van de volgende algemene doelstellingen van de Bacheloropleiding Chemie: B1, B6, B8.




4. Werkvormen
Contactmomenten:
  • Hoorcolleges
  • Vaardigheidstrainingen

  • Eigen werk:
  • Opdrachten:Individueel

  • Excursie


    5. Evaluatievormen

    Examen:
  • Mondeling zonder schriftelijke voorbereiding
  • Open boek
  • Open vragen

  • Schriftelijk werkstuk:
  • met mondelinge toelichting


  • 6. Studiemateriaal

    6.1 Noodzakelijk studiemateriaal

    Nederlandstalige cursus van de docent, ter beschikking gesteld via de cursusdienst. Indien gewenst kunnen ook de slides op Blackboard geplaatst worden.

    6.2 Facultatief studiemateriaal

    Het volgende studiemateriaal kan vrijblijvend bestudeerd worden.

    De cursus is o.a. gebaseerd op:

    * Het Engelstalig handboek: Glow Discharge Processes, B. Chapman, Wiley, New York, 1980.

    * Engelstalige review-artikels van de docent.




    7. Contactgegevens en begeleiding

    Prof. Dr. Annemie Bogaerts

    Departement Chemie, Onderzoeksgroep PLASMANT

    Universiteit Antwerpen (CDE)

    Universiteitsplein 1, 2610 Wilrijk.

    Tel: +32 3 820 23 77

    Fax: +32 3 820 23 76

    E-mail: annemie.bogaerts@ua.ac.be

    Website: http://ua.ac.be/plasmant/


    (+)laatste aanpassing: 26/07/2011 16:11 jan.vos