SOURAL, I. Studium procesů v dohasínajícím plazmatu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2011.
Disertační práce se zaměřila na detailní studium vybraných parametrů ovlivňujících procesy v dohasínajícím plazmatu generovaném v dusíku o vysoké čistotě. Pozornost byla zejména věnováno jevu „pink afterglow“, který je, za jistých podmínek, pro dohasínání velmi čistého dusíku typický. Experimentální výsledky prokázaly zejména výraznou závislost na výbojovém proudu, tedy na dodávané energii. Díky možnosti porovnání experimentálních dat s kinetickým modelem se podařilo prokázat, že klíčovou roli v generaci jevu „pink afterglow“ hraje s největší pravděpodobností rozdíl teplot neutrálního plynu v aktivním výboji a v dohasínání. Při nízkých výkonech je tento rozdíl malý, a proto jev pozorován není, při vyšších výkon jev pozorován je a jeho intenzita vzrůstá s rostoucím výkonem. Závislosti na tlaku a materiálu výbojové trubice prokázaly významnou roli stěnových procesů (heterogenních reakcí) v excitačních/deexcitačních procesech metastabilních dusíkových molekul. Experimentální práce probíhala na FCH VUT, kinetický model a jeho dílčí úpravy byly realizovány převážně v rámci studijních pobytů na Instituto Superior Tecnico v Lisabonu. Získané poznatky byly dosud prezentovány v pěti časopiseckých publikacích a 21 příspěvcích na konferencích, další publikace jsou ve fázi přípravy. Materiál získaný během řešení disertační práce představuje velmi dobrý základ pro další detailní studium kinetických procesů v dohasínajícím dusíkovém plazmatu, které je otázkou budoucnosti. Bohužel se zatím nepodařilo získat finanční podporu pro toto studium. Celkově doktorand prokázal schopnost samostatné vědecké práce v úzké součinnosti se zahraničním pracovištěm a získané výsledky i metodiky jsou příslibem pro další odborný růst doktoranda i po obhájení práce. Práci doporučuji k obhajobě.
Předložená práce má sice převážně experimentální charakter, obsahuje rozsáhlá data pro dohasínající výboj v dusíku za rozličných podmínek (tlak, teplota, materiál výbojové trubice),ale vhodně zahrnuje i numerickou simulaci. Téma práce je aktuální, neboť oblast dohasínání je velmi často používaná v různých technologiích. Každá znalost o fyzikálních dějích, které v takovém plazmatu probíhají potom může objasnit i optimalizovat technologické procesy. Práce Ing Sourala je rozdělena do pěti podstatných částí. Po úvodu jsou v části druhé rozebrány kinetické procesy a zejména energetické přechody v dohasínajícím dusíkovém plazmatu, kdy „zdrojem“ pro dohasínání je klasický doutnavý výboj. Tato kapitola je velmi rozsáhlá, je vypracována pečlivě a přehledně a dává ucelený obraz jak o procesech a energetických bilancích částic v dusíkovém plazmatu tak o možných optických spektroskopických metodách jeho zkoumání. K této části nemám žádných připomínek. Ve třetí kapitole, která je pojmenována jako Praktická část, je jednak popsáno experimentální uspořádání a jednak rozebrány a na příkladech uvedeny postupy při určování teplot pomocí emisních spekter.. Vlastní plazma je generováno doutnavým stejnosměrným výbojem V kapitole čtvrté jsou uvedeny výsledky rozsáhlých spektrálních měření pro různé tlaky proudy i materiály výbojové trubice. Jde o bohatý materiál, kdy jsou zmapována spektra i pro dvě teploty a různé časy dohasínání .Velmi oceňuji i srovnání výsledků s numerickou simulací za obdobných podmínek. Jako důležitý faktor pro zkoumanou kinetiku se jeví teplota. Práce je psána pečlivě, obsahuje značné množství obrázků a grafů, a drobné nedostatky (místy není odkaz na obrázky v textu, v obrázku chybí některý parametr měření) jsou vzhledem k objemu práce velmi řídké. Je značný i počet odkazů na literaturu, počet publikací autora je postačující. Celkově mohu konstatovat, že práce Ing I.Sourala přináší řadu výsledku, a že byla prokázána schopnost samostatné práce. Práci doporučuji k obhajobě.
Předložená práce pana ing. Ivo Sourala, doktoranda studijního oboru Fyzikální chemie na Ústavu fyzikální a spotřební chemie na FCH VUT v Brně, vypracovaná pod vedením doc. RNDr. Františka Krčmy, CSc. je věnována studiu procesů v dohasínajícím plazmatu pomocí optické emisní spektroskopie (OES). Dusíkové plasma je generováno v křemenné a Pyrexové trubici a studováno v závislosti na vybraných parametrech experimentu jako je výbojový proud, pracovní tlak, teplota stěny, apod. K určování populací vibračních hladin a monitorována rotační teplota pak byly využity tři nejčastěji používané dusíkové systémy. Výsledky byly dále konfrontovány s numerický kinetickým modelem vytvořeným skupinou prof. Guerry z Lisabonu. Rovněž byly studovány rozdíly mezi aktivním a dohasínajícím výbojem. Po formální stránce je práce rozdělena do následujících kapitol: • V první, úvodní kapitole autor vymezuje základní charakteristiky plazmatu, je stručně popsáno aktivní a dohasínající plazma, jsou zmíněny základní procesy v dohasínajícím plazmatu buzeném v čistém dusíku (případně s malými příměsemi) a možnostem jeho využití v technologických aplikacích. Jsou zde rovněž shrnuty základní cíle práce. • Druhá kapitola je věnována shrnutí dosavadních poznatků o studované problematice, tj. současné poznatky o procesech probíhajících v dohasínajícím dusíkovém plazmatu a metodám studia s využitím OES. • Třetí kapitola, nazvaná Praktická část je věnována detailnímu popisu experimentální aparatury a metodám určování parametrů plazmatu (elektronová teplota, populace vibračních hladin, vibrační a rotační teplota) pomocí OES. • Čtvrtá kapitola (Výsledky) je věnována detailnímu popisu a diskusi naměřených výsledků Tato, poměrně rozsáhlá část tvoří téměř polovinu předloženého textu. V této kapitole je rovněž diskutována numerická simulace a její porovnání s naměřenými daty. • V páté kapitole jsou pak přehledně shrnuty výsledky práce. • Součástí práce je poměrně bohatý seznam literatury a seznam autorových publikací souvisejících s disertační prací. • V příloze jsou navíc uvedeny výsledky měření intenzity pásu NOß (studium vlivu nečistot). Ing. Ivo Soural je autorem či spoluautorem 5 článků v recenzovaných časopisech a 20 příspěvků na zahraničních či domácích konferencích. Téma je aktuální jak s ohledem na pochopení procesů probíhajících v tomto typu plazmatu tak s ohledem na technologické aplikace. Za největší přínos práce pokládám naměření rozsáhlého souboru dat, který představuje materiál k rozumnému ověřování modelu dohasínajícího plazmatu. Předložená disertační práce je vypracována pečlivě a s dobrou typografickou úrovní. Práce je napsána srozumitelně, velikost jednotlivých kapitol je úměrná jejich významu. Po formální stránce (jazykové, terminologické, grafické) je předložená práce vypracována bez hrubých nedostatků, a obsahuje velké množství experimentální práce. Kromě drobných chyb a nepřesností jako jsou např. • str. 32 dole - „… rozdíl mezi hladinami je extrémně velký v porovnání s teplotou …“ (lépe >> kT) • str. 57 – formulace „Graf závislosti logaritmické intenzity lomený ….“ • str. 63, obr.20 – není zřejmá souvislost křivek • str. 92 – použití sousloví „neměnná konstanta“ Jak už bylo řečeno, autor předkládá rozsáhlý soubor dat, který pečlivě komentuje. Na druhé straně, řada závislostí má podobný průběh (zřejmě kompletní uvádění všech naměřených závislosti). Mám tedy zato, že prezentace jen klíčových závislostí by přispělo k lepší čtivosti práce. Rovněž současné uvádění 2D a 3D grafů v případě stejných závislostí mně připadá nadbytečné (osobně bych dal přednost pouze 3D grafů, ovšem s lepším grafickým rozlišením). K jasnému vymezení vlastní práce ing. Ivo Sourala a k posílení významu zvoleného tématu by však jistě přispělo, kdyby autor více uváděl v textu odkazy na své vlastní práce, aby byl jasně specifikován jeho vlastní přínos k řešené problematice. Dále by bylo užitečné (jak je to dnes běžné) doplnit práci její elektronickou verzí na CD, kde by také mohly být kopie publikovaných prací. Považuji za zbytečné podrobněji rozebírat jednotlivé dosažené výsledky, protože o jejich hodnotě svědčí to, že již byly publikovány v recenzovaných časopisech, kde jistě prošly důkladným recenzním řízením. Jako námět do diskuse při obhajobě bych chtěl navrhnout tato témata: Závěrem posudku mohu konstatovat, že práce předložená panem ing. Ivo Couralem řeší s ohledem na uvedené a možné aplikace aktuální problém adekvátními metodami, má dobrou vědeckou úroveň a přináší nové poznatky v oblasti fyziky plazmatu. Doktorand prokázal schopnost samostatné vědecké práce jak předloženou disertační prací tak i publikacemi v recenzovaných časopisech a četnými prezentacemi konferencích. Přes některé výhrady, které budou jistě uspokojivě zodpovězeny v diskusi, se jedná o kvalitní doktorskou práci. Téma samotné je s ohledem na široký rozsah možných aplikací aktuální a závažné. Předloženou disertační práci pana ing. Ivo Sourala doporučuji proto k obhajobě a navrhuji v případě jejího úspěšného obhájení udělit autorovi akademicko-vědecký titul doktor.
eVSKP id 41355