Student: Tomáš Ibehej
Vedoucí: Prof. RNDr. Rudolf Hrach, DrSc.
Konzultant: Doc. RNDr. Věra Hrachová, CSc.
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
Studovat fyzikální procesy probíhající při interakci inertního i chemicky aktivního plazmatu s povrchy vnořených pevných látek. Metodikou práce bude počítačové modelování založené na experimentálních datech získaných na pracovišti i převzatých z literatury. Studium bude probíhat v inertních plynech a ve směsích plynů obsahujících kyslík. Těžištěm diplomové práce bude analýza dynamiky procesů probíhajících ve stínící vrstvě a na povrchu pevných látek a zkoumání vlivu použité metodiky počítačového modelování na přesnost dosažených výsledků a efektivitu výpočtů.
Zásady pro vypracování:
1. Seznámit se se studovanou problematikou a prostudovat zadanou literaturu z oblasti počítačového modelování a fyzikálních a chemických procesů probíhajících ve stínící vrstvě a na povrchu pevných látek vnořených do plazmatu.
2. Vytvořit dvourozměrný PIC-MCC model interakce elektropozitivního plazmatu s pevnou látkou.
3. Rozšířit tento model na multikomponentní plazma s využitím makroskopického kinetického přístupu.
4. Studovat vliv složení plazmatu na procesy ve stínící vrstvě a na povrchu substrátu ve dvou režimech práce – statickém a dynamickém.
5. Souběžně diskutovat počítačové a experimentální výsledky získané v kyslíkovém plazmatu při nízkých a středních tlacích.
6. Diskutovat vliv použité metodiky urychlení výpočtů při počítačovém modelování (techniky Particle-In-Cell) na přesnost dosažených výpočtů a implementovat další silnější algoritmy výpočtu silového působení mezi nabitými částicemi v plazmatu.
7. Testovat možnost přechodu ke třírozměrným modelům a zvýšení efektivity výsledného programu pokročilými postupy softwarovými nebo hardwarovými.
Seznam odborné literatury:
Chen F. F.: Úvod do fyziky plazmatu, Academia, Praha 1984.
Birdsall D. C., Langdon A. B.: Plasma Physics via Computer Simulation, Adam Hilger, Bristol 1991.
Hockney R.W., Eastwood J.W.: Computer Simulation Using Particles, Taylor and Francis, New York 1988.
Roučka Š.: Diplomová práce, MFF UK 2008.
Maršálek O.: Diplomová práce, MFF UK 2008.
Další literatura po dohodě s vedoucím diplomové práce.