МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Новосибирский государственный технический университет»
УТВЕРЖДАЮ __________________ Подпись «____»__________2010 г. м. п. |
ЭЛЕКТРОННОМИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛОВ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ,
ПРОИЗВОДСТВЕ И ИНЖЕНЕРНОМ ОБРАЗОВАНИИ
Авторы программы:
– профессор, д. т.н., профессор кафедры «Материаловедение в машино-строении»
– доцент, к. т.н., доцент кафедры «Материаловедение в машинострое-нии»
– профессор, д. т.н., проректор по учебной работе, заведующий кафедрой «Материаловедение в машиностроении»
УЧЕБНо-тематический ПЛАН
Цели программы: Главная цель курса – сформировать у обучающихся представления о физических принципах работы и аналитических возможностях современных электронных микроскопов просвечивающего и растрового типов, привить навыки практической работы и научить использовать возможности электронных микроскопов для решения инженерных задач и проведения научных исследований.
Категория обучающихся: Курс адресован преподавателям учреждений профессионального образования всех уровней, а также научным сотрудникам, аспирантам и магистрантам.
Срок обучении (час.. нед., мес.): 80 час., из них лекции 27 час., лабораторные работы – 45 час., самостоятельная работа – 8 час.
Режим занятий: 12 дней по 6 час. в день.
Наименование дисциплин, разделов (модулей), тем | Всего, час. | Аудиторные занятия (вид занятия) | Форма контроля |
Лекции | Лабораторные работы | Самостоятельная работа | |
Вводное занятие (круглый стол): самопрезентация обучающихся; анализ ожиданий обучающихся; современные тенденции российского и зарубежного профобразования | 4,0 | 2,0 | 2,0 | – | |
Модуль 1. Общие сведения об электронной микроскопии | 8,0 | 5,0 | 3,0 | – | |
Тема 1.1. История развития методов электронной микроскопии | 1,0 | 1,0 | – | – | Групповое обсуждение по темам модуля, обмен мнениями. Обсуждение возможностей использования материала модуля в профильных учебных дисциплинах |
Тема 1.2. Взаимодействие электронов с веществом | 1,0 | 1,0 | – | – | |
Тема 1.3. Электронная оптика. Разрешение приборов | 1,0 | 1,0 | – | – | |
Тема 1.4. Аберрации электромагнитных линз ЭМ | 1,0 | 1,0 | – | – | |
Тема 1.5. Устройство просвечивающего ЭМ FEI Tecnai 20 | 2,0 | 1,0 | 1,0 | – | |
Тема 1.6. Устройство растрового ЭМ Zeiss EVO 50 | 1,0 | – | 1,0 | – | |
Тема 1.7. Аналитические возможности ЭМ | 1,0 | – | 1,0 | – | |
Модуль 2. Изучение методики работы на просвечивающем ЭМ FEI Tecnai 20 | 32 | 10,0 | 18,0 | 4,0 |
|
Тема 2.1. Знакомство с прибором | 3 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | Изготовление объектов исследования, получение качественного изображения на проекционном экране микроскопа и в цифровом виде на компьютере |
Тема 2.2. Знакомство с интерфейсом «Tecnai user interface» | 5 | 1,0 | 2,0 | 2,0 | |
Тема 2.3. Подготовка прибора к работе. Юстировка прибора | 4 | 1,5 | 2,5 | – | |
Тема 2.4. Работа прибора в режиме светлого поля | 6 | 2,0 | 4,0 | – | |
Тема 2.5. Работа в режиме темного поля. Работа в режиме дифракции | 6 | 2,0 | 4,0 | – | |
Тема 2.6. Фиксирование изображения при помощи ПЗС-матрицы | 4 | 1,5 | 2,5 | – | |
Тема 2.7. Подготовка объектов исследования | 4 | 1,0 | 2,0 | 1,0 | |
Модуль 3. Изучение методики работы на растровом ЭМ Zeiss EVO 50. | 32,0 | 10,0 | 18,0 | 4,0 | |
Тема 3.1. Исходное меню микроскопа. | 4,0 | 1,0 | 2,0 | 1,0 | Подготовка объектов исследования, получение качественного изображения на компьютере |
Тема 3.2. Важные параметры для создания изображения | 20,0 | 6,0 | 11,0 | 3,0 | |
Тема 3.3. Астигматизм изображения | 4,0 | 1,5 | 2,5 | – | |
Тема 3.4. Воблирование фокуса | 4,0 | 1,5 | 2,5 | – |
Итоговый контроль | 4,0 | – | 4,0 | – | Компьютерная презентация изготовленного по индивидуальному заданию объекта исследования. Демонстрация основных характеристик объекта. Защита итоговой работы |
ИТОГО | 80,0 | 27,0 | 45,0 | 8,0 |
|
Используемые технологии обучения. Обучение в практической деятельности с использованием современного уникального оборудования.
Техническая поддержка программы ПК. Новосибирский государственный технический университет имеет в своем распоряжении два современных электронных микроскопа: микроскоп просвечивающего типа FEI Tecnai G2 20 TWIN производства Нидерландов и микроскоп растрового типа Zeiss EVO 50 XVP производства Германии. Данные микроскопы находятся в Центре коллективного пользования «Лаборатория электронной микроскопии», организованном при кафедре «Материаловедение в машиностроении». Они позволяют изучать внутреннюю структуру и структуру поверхности различных материалов, как металлических, так и неметаллических. Просвечивающий микроскоп FEI Tecnai G2 20 TWIN, имеющий ускоряющее напряжение 200 кВ, позволяет увидеть кристаллическую решетку материалов: его увеличение составляет 700 тысяч раз, а разрешение по точкам составляет 0,27 нм. Растровый микроскоп Zeiss EVO 50 XVP позволяет изучать детали структуры поверхности с увеличением до 1 млн раз.
Раздаточные материалы: конспект лекций и слайд-конспект.
Правила аттестации обучающихся по курсу. Обучающиеся в процессе освоеня курса осуществляют изготовление объекта исследования по индивидуальному заданию и получают изображение на растровом электронном микроскопе Zeiss EVO 50 XVP и/или на просвечивающем электронном микроскопе FEI Tecnai 20 G2 TWIN.
