Дисциплины «зондовая микроскопия»

Изучение принципов работы систем сканирования; рассмотрение законов взаимодействия зондов с исследуемым образцом; изучение аппаратной части современных зондовых микроскопов (пъезосканеры, кантилеверы, системы подвода и позиционирования образца), софтверной компоненты оборудования микроскопа и их роль в формировании изображения, даваемого прибором; приобретение практических навыков работы с СЗМ фирмы "НТ-МДТ" ("SMENA", "Integra-Aura", "Integra-Spectra"); возможное использование полученных знаний в своей выпускной квалификационной работе.

Принципы работы сканирующих зондовых микроскопов (СЗМ). Сканеры зондовых микроскопов. Формирование и обработка СЗМ изображений. Виды зондовой микроскопии.

Целью освоения дисциплины «Электронная микроскопия» являются:

1. формирование у магистров понимания физических принципов функционирования электронного зонда, его взаимодействие с исследуемыми образцами;

2. уяснение принципов формирования изображений в электронной микроскопии, а также методов их обработки с целью получения максимально возможного объёма информации об исследуемом объекте

3. использование полученных знаний для решения практических исследовательских задач, прежде всего в области оптического материаловедения, лазерной технологии;

4. позиционирование электронной микроскопии в ряду других экспериментальных микро- и нанометодик.

• изучение принципов работы систем сканирования;

• рассмотрение законов взаимодействия высокоэнергетичных электронов с исследуемым образцом;

• изучение аппаратной части современных электронных микроскопов (электронная колонна, система развёртки, детекторы электронов и пр.), софтверной компоненты оборудования микроскопа и их роль в формировании изображения, даваемого прибором;

• приобретение практических навыков работы с РЭМ QUANTA 200 3D;

• возможное использование полученных знаний в своей выпускной квалификационной работе.

Электронная оптика. Формирование электронного зонда (ЭЗ). Взаимодействие ЭЗ с образцом. Формирование изображения в ЭМ. Методы обработки изображений. Генерирование рентгеновского изучения при взаимодействии ЭЗ с образцом. Рентгеновский микроанализ.

Целью освоения дисциплины «Оптика фемтосекундных лазерных импульсов» являются: 1. формирование у магистров понимания физических принципов генерирования ультракоротких импульсов (УКИ) света; 2. обсуждение особенностей линейной оптики диспергирующих сред применительно к оптическим импульсам фемтосекундного диапазона; 3.нелинейно-оптические процессы с применением УКИ; 4. позиционирование оптики УКИ света в современной лазерной оптике.

Изучение основ математического описания взаимодействия ультракоротких импульсов (далее УКИ) света с материальными средами; рассмотрение принципов получения УКИ и разбор метода синхронизации мод, как основного способа генерации подобных импульсов; рассмотрение наиболее типичных задач взаимодействия УКИ с материальными средами; измерение оптических параметров УКИ; приобретение практических навыков работы с фемтосекундной лазерной техникой; возможное использование полученных знаний в своей выпускной квалификационной работе.

Генерация и усиление УКИ света. Измерение параметров УКИ. Распространение сверхкоротких световых импульсов в линейных дисперсионных средах. Нелинейные оптические процессы в поле фемтосекундных импульсов.

Целями освоения дисциплины «Оптика атмосферы» является обеспечение будущего специалиста пониманием особенностей распространения света в атмосфере, связанных с действием основных законов физики. Влияние случайных неоднородностей показателя преломления, вызываемых атмосферной турбулентностью, в ряде случаев может оказаться фактором, ограничивающим возможности систем, использующих лазерное излучение. Практические занятия по данному курсу направлены на решение задач, в которых при проектировании оптических устройств необходимо учитывать и подбирать параметры систем так, чтобы максимально ослабить упомянутые помехи. В свою очередь, лазерное излучение широко применяется при исследовании самой атмосферы. С помощью лазеров осуществляется дистанционное исследование физико-химического состава атмосферы, в частности, в задачах экологии интенсивно развиваются дистанционные методы лазерного зондирования природной среды, например, при контролировании уровня загрязненности атмосферы крупных промышленных центров.

Теоретическая подготовка в области оптики атмосферы, позволяющая будущим магистрам ориентироваться в потоке научной и технической информации и обеспечивающая им возможность использования новых физических принципов в тех областях, в которых они специализируются; формирование научного мышления, в частности, правильного понимания границ применимости физических понятий и теорий оптики атмосферы, и умения оценивать степень достоверности результатов, полученных с помощью экспериментальных или математических методов исследования.

Общие сведения об атмосфере: строение, состав. Тепловые процессы. Динамика атмосферы Оптика атмосферы. Турбулентность атмосферы. Распространение лазерного излучения в атмосфере.

Целью освоения дисциплины «Новые материалы и методы их изготовления» является ознакомление с основными свойствами, как в твердом, так и в жидком состоянии различных материалов, а также показать зависимость между составом, строением и свойствами обыкновенных и наноструктурированных материалов.

Исследовать физико-механические свойства широкого спектра сталей, сплавов, многофункциональных полимеро-, керамо- и металлокомпозиционных материалов и изделий из них; проводить оптимизацию составов и структур сталей и сплавов многофункциональных наноматериалов и покрытий; исследовать структуры сталей, сплавов и многофункциональных наноматериалов с привлечением современных методов структурного анализа на нано-, мезо- и макроуровнях; исследовать влияние технологических режимов получения и обработки конструкционных наноматериалов на структуру и свойства; осуществлять контроль качества наноматериалов и организовывать производство на промышленном уровне.

Базовые принципы микро- и наноструктурированных материалов. Функциональные и конструкционные материалы органической и неорганической природы. Процессы формирования наноструктур и наноматериалов. Методы получения наноструктур. Методы диагностики полученных микро- и наноматериалов.

Целью освоения дисциплины «Методы лазерной диагностики в медицине» является приобретение студентами знаний в области современных методов использования лазерных диагностических методов в медицинских целях. Изучение данного курса позволит студентам получить представление об особенностях взаимодействия лазерного излучения с человеческим организмом и биотканями. Будут изучены лазерные методы диагностики в реологии крови, офтальмологии, гастроэнтероскопии и т.д.

Освоение приборной базы для лазерной диагностики; изучение методов лазерной диагностики; освоение компьютерных программ для анализа результатов диагностки;

Введение в методы лазерной диагностики. Неинвазивные методы диагностики. Инвазивные методы диагностики.

Цели освоения дисциплины «Лазерные микро- и нанотехнологии»: ознакомление магистрантов с современными лазерными технологиями микрообработки и наноструктурирования и перспективами их развития и применения для производства изделий оптотехники. Получение навыков использования лазерных микро- и нанотехнологий в научно-исследовательской работе и для практического использования в области оптотехники.

Ознакомление магистрантов с современными лазерными технологиями, применяемыми для микро- и нанообработки материалов. Освоение физических основ и ознакомление с теоретическими моделями лазерных микро- и нанотехнологий. Получение магистрантами навыков применения экспериментальных и технологических методов современных лазерных микро- и нанотехнологий. Ознакомление с методами анализа результатов в области лазерного микро- и наноструктурирования материалов.

Физические основы лазерных микро- и нанотехнологий. Лазерная прецизионная обработка. Технология лазерного напыления тонких пленок. Лазерное формирование наноструктур и наноструктурирование материалов.

Целями освоения дисциплины «Информационные технологии в оптотехнике» являются ознакомление магистрантов с современными компьютерными и информационными технологиями конструирования и сопровождения производства изделий оптотехники и получение навыков использования данных технологий в научно-исследовательской работе, при освоении других дисциплин и для практического использования.

• 
  Ознакомление магистрантов с современными информационными технологиями в оптотехнике.
  
• 
  Освоение основных компьютерных технологий проектирования и моделирования изделий оптотехники.
  
• 
  Получения навыков работы с современными оптическими программными продуктами.
  
• 
  Ознакомление с технологиями информационной поддержки жизненного цикла изделий оптотехники.
  

Информационные Интернет-ресурсы. Компьютерные технологии автоматизированного проектирования в оптотехнике. Компьютерное моделирование при решении задач оптотехники. Информационная поддержка жизненного цикла изделия.