Technische Universität Ilmenau

Plasma Technologies - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu unseren Studiengängen. Rechtlich verbindliche Angaben zum Verlauf des Studiums entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Studienplan (Anlage zur Studienordnung). Bitte beachten Sie diesen rechtlichen Hinweis. Angaben zum Raum und Zeitpunkt der einzelnen Lehrveranstaltungen entnehmen Sie bitte dem aktuellen Vorlesungsverzeichnis.

Fachinformationen zu Fachnummer 5899 - allgemeine Informationen
Fachnummer5899
Fakultät
Fachgebietsnummer2173 (Plasma- und Oberflächentechnik)
Fachverantwortliche(r) Dr. Birger Dzur
SpracheDeutsch, auf Nachfrage Englisch
TurnusWintersemester
Vorkenntnisse

Mathematik und Physik für Ingenieure, Grundlagen der Elektrotechnik

Maths and physics for engineers, basics in electrical engineering

Lernergebnisse

Die Studenten verstehen die physikalischen Grundlagen des Plasmas sowie die Prinzipien der Plasmagenerierung. Sie kennen die wichtigsten physikalischen Eigenschaften thermischer Plasmen. Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise technischer Plasmaerzeuger und haben einen Überblick über die wichtigsten technischen Anwendungen thermischer Plasmen. Dieses Wissen befähigt die Studenten, plasmatechnologische Konzepte für eine gegebene Aufgabenstellung auszuwählen und mit thermischen Plasmen in der Praxis umzugehen.

The students should understand the principles of plasma physics and plasma generation as well as the mean properties of thermal plasmas. They should know the assembly and function of plasma generators and they should have an overview on the mean technical applications of thermal plasmas. This knowledge should qualify them to select plasma technological concepts for given conceptual formulations and to work with thermal plasmas.

Inhalt

Kapitel 0: Grundlagen des Plasmas Definitionen, natürlich vorkommende Plasmen, kinetische Gastheorie, Ionisationsprozesse, Partikelbewegung im Plasma, Existenzformen von Plasmen

Kapitel 1: Plasmaeigenschaften Elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und spezifische Wärmekapazität, Enthalpie, Viskosität

Kapitel 2: Plasma im thermodynamischen Gleichgewicht Vollständige U-I-Kennlinie, Potenzialverlauf, Zündung und Durchschlag

Kapitel 3: Frei brennende Lichtbögen Katode, Anode und Säule, U-I-Kennlinie, Klassifikation, Anwendungen (Schweißen, Schmelzen, Lichtbogenspritzen, Plasmachemie, Beleuchtung)

Kapitel 4: Gleichstrom-Plasmageneratoren direkte und indirekte Plasmaerzeuger (Aufbau und Bauformen), Anwendungen (Plasmaschneiden und –spritzen, thermische Abfallbehandlung)

Kapitel 5: Das induktiv gekoppelte Hochfrequenzplasma (ICP) Aufbau, Funktionsweise, Anwendungen (Plasmachemie, Pulverbehandlung, Erzeugung von Nanopulvern und -schichten)

Kapitel 6: Plasmadiagnostik einfache Modelle und Methoden für Lichtbögen und DC-Plasmen, Enthalpiesonde, spektroskopische Verfahren

Chapter 0: Fundamentals of the plasma state definitions, plasmas in nature, kinetic gas theory, ionization processes, fluctuations of particles in plasmas, basic existence forms of plasmas

Chapter 1: Plasma properties electrical conductivity, conductivity and capacity of heat, enthalpy, viscosity

Chapter 2: Plasma in thermal equilibrium complete U-I-characteristic, electric potential distribution, ignition and breakdown

Chapter 3: Free burning arcs Cathode, anode, arc column, U-I-characteristic, classification, applications (welding, metallurgy, arc spraying plasma chemistry)

Chapter 4: DC-plasma generators direct and indirect DC-plasma generators (assembly, technical configurations), applications (plasma cutting and spraying, waste treatment)

Chapter 5: Inductively coupled (IC-) thermal plasma assembly, principles of function, applications (plasma chemistry, powder manufacturing, nano powders and coatings, powder modification)

Chapter 6: Plasma diagnostics simple models and methods for arcs and DC-plasmas, enthalpy probe measurement, spectroscopic methods

Medienformen

Tafelbild, Folien, PowerPoint-Präsentationen, Video, Script

main scientific results are derived on the blackboard, graphical examples (slides, pics, videos...), handouts (script)

Literatur

[1] M. I. Boulos, P. Fauchais, E. Pfender: Thermal Plasmas - Fundamentals and Applications, Vol. 1, Plenum Press, New York and London, 1994.

[2] A. v. Engel: Electric Plasmas - Their Nature and Uses, Taylor & Francis Ltd., London and New York, 1983.

[3] O. P. Solonenko, M. F. Zhukov: Thermal Plasmas and New Materials Technology, Vol. 1 and 2, Cambridge Interscience Publishing, 1995.

Lehrevaluation

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

Hospitation:

Spezifik im Studiengang Master Electrical Power and Control Engineering 2008
FachnamePlasma Technologies
Prüfungsnummer2100310
Leistungspunkte4
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)86
VerpflichtungPflicht
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 45 Minuten
Details zum Abschluss
max. Teilnehmerzahl

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modul- und Fachbeschreibungen durch den Modul- oder Fachverantwortlichen finden Sie auf den Infoseiten zum Modulkatalog.