Syllabus
Plasma

Universitatea Babes-Bolyai Cluj-Napoca

Facultatea de Fizica

Catedra de Fizica Materialelor si a Tehnologiilor Avansate

Semestrul 5

FIZICA PLASMEI

I. Informatii generale despre curs, seminar si lucrari de laborator

Titlul disciplinei	FIZICA PLASMEI
Codul	FFR0024
Nr. credite	5
Nr. ore saptamanal	2 curs + 1 laborator + 1 seminar
Locul de desfasurare	conform orarului
Programarea in orar	conform orarului

II. Informatii despre titularul de curs

Nume	SORIN DAN ANGHEL
Gradul didactic	profesor
Titlul stiintific	doctor
E-mail	anghels [at] phys [dot] ubbcluj [dot] ro
Telefon	405300 int.5169
Ore de audienta	2 ore pe saptamana

III. Descrierea disciplinei

OBIECTIVELE CURSULUI: insusirea notiunilor fundamentale din domeniul fizicii plasmei; intelegerea fenomenelor fizice care au loc in a patra stare energetica a materiei; studierea aplicatiilor plasmei in fizica, chimie, tehnologie, mediu.

ABILITATI DOBaNDITE: abilitatea de a identifica si caracteriza un anumit tip de plasma, capacitatea de a selecta un anumit tip de plasma cu scopul unei aplicatii date, indemanarea in folosirea plasmelor ca surse spectrale, selectarea aplicatiilor starii de plasma in tehnologii moderne privind materialele, mediul si sanatatea.

IV. Bibliografie obligatorie

1. G. BRATESCU, Fizica plasmei. Ed. Did. Pedag., Bucuresti 1970.

2. I.I. Popescu, D. CIOBOTARU, Bazele fizicii plasmei. Ed. Tehn., Bucuresti 1987.

3. Gh. POPA si L. SIRGHI, Bazele fizicii plasmei. Ed. Univ. Al. I. Cuza Iasi, 2000.

4. S.D. ANGHEL, Fizica plasmei si aplicatii. Universitatea Babes-Bolyai Cluj – uz intern, 2002.

5. S.D.ANGHEL si SIMON A., Plasma de inalta frecventa, Ed. Napoca Star, Cluj 2002.

6. G.D. POPESCU si S.D. ANGHEL, Fizica plasmei si aplicatii – lucrari de laborator. Universitatea Babes-Bolyai Cluj – uz intern, 1999.

7. http://phys.ubbcluj.ro/studenti

V. Materiale folosite in cadrul procesului educational specific disciplinei:

a) la curs: calculator pentru prelegerea combinata (Power Point + tabla).

b) la laborator: pompa de vid, tuburi de descarcare, sonda Langmuir, tiratron, dioda cu emisie termoelectronica, sursa de inalta tensiune, genertoare de plasma la presiune atmosferica, sonda de curent, butelii cu argon si heliu (toate aflate in dotarea facultatii prin achizitii sau autodotare), spectrometru cu plasma cuplata inductiv (prin amabilitatea ICIA Cluj-Napoca)

VI. Planificarea/Calendarul intalnirilor si a verificarilor/examinarilor intermediare

VI.a CURS

Nr. tema	Tema	Continut	Nr. ore	Bibliografie
1	Starea de plasma	plasma forma de existenta a materiei,plasme naturale si generate in laborator, definirea starii de plasma, conditia de plasma, constituentii plasmei	1	[1], [4]
2	Parametrii caracteristici	temperatura si concentratia componentelor plasmei, campul electric restaurator, ecranarea electrostatica, lungimea Debye, lungimea Landau, frecventa de plasma, permitivitatea electrica a plasmei	3	[1], [3], [4]
3	Procese fundamentale in plasma	procese elementare de volum: excitarea, ionizarea recombinarea; procese elementare de suprafata: emisia fotoelectronica, emisia termoelectronica, emisia Schottky, emisia de camp, emisia electronica secundara, ionizarea superficiala, pulverizarea catodica	4	[2], [3], [4]
4	Miscarea particulelor incarcate in campuri electrice si magnetice	cimp electric alternative in prezenta ciocnirilor, camp magnetic static static cu mici variatii spatiale, camp magnetic omogen cu mici variatii in timp, capcane magnetice, campuri electrice si magnetice incrucisate.	4	[2], [3], [4]
5	Modelul MHD	ecuatia Navier-Stokes, forta magnatica, plasma fluid ideal, preiunea magnetica, diamagnetismul plasmei stationare, aproximatia conductibilitatii ideale, ecuatia inductiei magnetice in plasma.	4	[2], [4]
6	Gaze ionizate in current continuu	Strapungerea gazului, caracteristica volt-amperica, conditia de autonomie a descarcarii, conditia de stabilitate a unei descarcari, caderea normala de tensiune catodica.	3	[2], [4]
7	Metode de diagnosticare a plasmei	metode optico-spectrale, metode electrice, metode de radiofrecventa si microunde.	3	[3], [4]
8	Metode de producere a plasmelor de interes practic	descarcarea cu catod dublu si catod cavitar, tunul electronic cu plasma, arcul electric, descarcarea corona, scanteia electrica, producerea plasmelor cu impulsuri de curent.	3	[3], [4]
9	Aplicatii tehnologice ale plasmei	aplicatii ale chimiei plasmei, aplicatii ale plasmelor termice,surse de lumina cu plasma, panouri de afisare cu plasma.	3	[3], [4]

VI.b SEMINARII

Nr. tema	Tema	Continut	Nr. ore	Bibliografie
1	Parametrii plasmei	probleme	2	[7]
2	Miscarea particulelor din plasma in campuri electromagnetice.	probleme	2	[7]
3	Plasma cuplata inductiv (ICP)	generarea ICP, aplicatii ale ICP (sursa spectrala, sursa de ioni, topire, tratamente termice)	2	[5]
4	Plasma cuplata capacitiv (CCP)	generarea CCP, aplicatii ale CCP (sursa spectrala pentru analiza probelor lichide si solide, corodare)	3	[5]
5	Modelarea electrica	modelarea plasmei de curent continuu modelarea plasmei cuplate inductiv modelarea plasmei cuplate capacitiv	2	[5]
6	Plasme non-termice	generare, aplicatii in biologie, medicina si protectia mediului	3	[7]

VI.c LUCRARI DE LABORATOR

Nr. tema	Tema	Nr. ore	Bibliografie
1	Elemente de tehnica vidului (obtinere si masurare)	2	[6]
2	Studiul emisiei termoelectronice	2	[6]
3	Studiul descarcarii luminiscente in curent continuu (curbele lui Paschen, caracteristica volt-amperica, dependenta de presiune a parametrilor electrici)	2	[6]
4	Diagnosticul plasmei cu ajutorul sondelor electrice	2	[6]
5	Metode spectroscopice de diagnosticare a plasmelor (plotarea Boltzmann, metoda raportului intensitatilor liniilor spectrale)	2	[6]
6	Analiza calitativa si cantitativa a probelor lichide si solide utilizand plasma ca sursa spectrala	2	[6]
7	Studiul plasmelor non-termice la presiune atmosferica	2	[7]

VII. Modul de evaluare

Nota finala reprezinta media ponderata a notelor (de la 1 la 10) la urmatoarele activitati: laborator, seminar, testele de evaluare pe parcursul semestrului si examenul din sesiune.
Ponderile sunt cele stabilite de Consiliul Profesoral al facultatii.
Pentru obtinerea unei note finale de promovare, este obligatorie obtinerea notei minime 5(cinci) la fiecare din activitati.

VIII. Detalii organizatorice, gestionarea situatiilor exceptionale

Prezenta la cursuri este optionala. Efectuarea lucrarilor de laborator este obligatorie in proportie de 80% iar prezenta la seminarii este obligatorie in proportie de 75%. Aceste procente conditioneaza posibilitatea de prezentare la probele de evaluare finala.

Recuperarea lucrarilor de laborator se va putea face cu respectarea hotararilor Consiliului Profesoral al facultatii.

Eventualele situatii de frauda la examen vor fi sanctionate conform prevederilor Regulamentului de Credite Transferabile al universitatii si hotararilor Consiliului Profesoral al facultatii.

IX. Bibliografie optionala

1. L. DASCALESCU, An Introduction to Ionized Gases. Theory and Applications. Toyohashi University of Technology, 1993.

2. Gh. POPA si M. GHEORGHIU, Aplicatii tehnologice ale plasmei. Ed. Univ. Al. I. Cuza”Iasi, 1998.