| Виды занятий и формы контроля | Объем по семестрам |
| Лекции, ч/нед | 3 |
| Практические занятия, ч.нед | 1 |
| Самостоятельные занятия, ч/нед | 4 |
| Экзамены, шт/сем | 1 |
Общая трудоемкость дисциплины составляет 136 часов.
1.3.02. Дисциплина Б3.В.02 Физические основы масс-спектрометрии
Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 5 зач. ед. (136 часов)
1. Цели и задачи изучения дисциплины
Целью дисциплины является заложить фундамент понятий и физических явлений, лежащих в основе масс-анализа, сформировать определенные навыки и научные знания, которые в дальнейшем были бы необходимы для самостоятельного анализа процессов и проведения исследований в области масс-анализа.
2. Место дисциплины в учебном плане
Дисциплина Б3.В.02 «Физические основы масс-спектрометрии» является дисциплиной вариативной части профессионального цикла ФГОС ВПО по профилю «Физические принципы аналитического приборостроения» направления подготовки бакалавров «Техническая физика» и изучается в двух семестрах. Дисциплина опирается на знания, полученные при изучении предшествующих курсов «Физика», «Математика» и параллельно читаемые курсы «Квантовая механика», «Теоретическая механика», «Математическая физика», «Корпускулярная оптика». Знания, умения и навыки, приобретенные в результате изучения дисциплины, закрепляются и углубляются в ходе изучения последующих специальных дисциплин Б3.В.04 «Формирование и транспортировка пучков заряженных частиц», Б3.В.05 «Диагностические методы исследования границ раздела» и Б3.В.07 «Теория ионных источников», а также необходимы для самостоятельной научно-исследовательской работы, для подготовки выпускной работы, для быстрой адаптации в первичной должности выпускника, работающего в области современных наукоемких технологий, и для его дальнейшего профессионального роста.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
| № | Разделы дисциплины по РПД | Объем занятий, час | ||
| Л | ПЗ | СР | ||
| 1 | Общие понятия и определения масс-спектрометрии | 2 | 0 | 2 |
| 2 | Масс-спектрометрический анализ: изотопный, элементный, молекулярный | 6 | 2 | 6 |
| 3 | Блок схема масс-спектрометра. Метод и система ввода анализируемого вещества (пробы) | 8 | 2 | 8 |
| 4 | Источники ионов в масс-спектрометрии | 8 | 2 | 10 |
| 5 | Элементы теории транспортировки ионов и электронно-оптической теории формирования и разделения ионных пучков | 8 | 2 | 10 |
| 6 | Масс-анализаторы масс-спектрометров | 12 | 5 | 16 |
| 7 | Детекторы масс-спектрометров и регистрация ионных токов | 4 | 2 | 4 |
| 8 | Методы ионизации веществ в молекулярном анализе | 4 | 1 | 4 |
| 9 | Тандемная масс-спектрометрия. Методы МС–МС в анализе биополимеров | 4 | 1 | 4 |
| 10 | Некоторые применения масс-спектрометров в фармакологии и протеомике | 3 | 0 | 4 |
| Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 136 час. | 51 | 17 | 68 | |
В результате изучения дисциплины студенты должны:
знать:
- физические основы масс-спектрометрического анализа;
- составляющие элементы масс-спектрометра и особенности их работы;
- принципы конструирования различных типов масс-анализаторов и схем масс-спекторметров;
уметь:
- использовать полученные знания в своей учебной и дальнейшей профессиональной деятельности;
- ставить грамотно задачи в области масс-анализа и искать оптимальные пути их решения;
владеть:
- навыками решения типичных задач масс-спектрометрии аналитическими и численными методами с использованием современного программного обеспечения;
иметь представление
- о роли масс-анализа в современной науке, технике и технологии;
- об истории исследования и выдающихся ученых;
- о возможных применениях в различных областях науки и о прогнозировании научно-технического прогресса.
4. Объем дисциплины по видам учебной работы и формы контроля
| Виды занятий и формы контроля | Объем по семестрам |
| Лекции, ч/нед | 3 |
| Практические занятия, ч.нед | 1 |
| Самостоятельные занятия, ч/нед | 4 |
| Экзамены, шт/сем | 1 |
Общая трудоемкость дисциплины составляет 136.
1.3.03. Дисциплина Б3.В.03 Корпускулярная оптика.
Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 13 зач. ед. (360 часов)
1. Цели и задачи изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины является сформировать у студента научный фундамент, который в дальнейшем способствовал пониманию и анализу специальных (углубленных) аспектов как классической электронной и ионной оптики, так и новых современных подходов к решению задач аналитического приборостроения, а также синтезу новых устройств, обладающих требуемыми свойствами.
2. Место дисциплины в рабочем учебном плане
Дисциплина Б3.В.03 «Корпускулярная оптика» является дисциплиной вариативной части профессионального цикла ФГОС ВПО по профилю «Физические принципы аналитического приборостроения» направления подготовки бакалавров «Техническая физика» и изучается в двух семестрах (в пятом изучаются разделы геометрической электронной оптики, а в седьмом – специальные вопросы современной корпускулярной оптики). Дисциплина опирается на знания, полученные при изучении предшествующих курсов «Физика», «Математика», «Теоретическая механика», «Математическая физика», «Физические основы масс-спектрометрии». Знания, умения и навыки, приобретенные в результате изучения дисциплины, закрепляются и углубляются в ходе изучения последующих специальных дисциплин Б3.В.04 «Формирование и транспортировка пучков заряженных частиц» и Б3.В.07 «Теория ионных источников», а также необходимы для самостоятельной научно-исследовательской работы, для подготовки выпускной работы, для быстрой адаптации в первичной должности выпускника, работающего в области современных наукоемких технологий, и для его дальнейшего профессионального роста.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
| Разделы дисциплины по ППД | Объем занятий, ч. | ||
| Л | ПЗ | С | |
| Классическая геометрическая оптика | 24 | 6 | 20 |
| Инструментальная корпускулярная оптика | 12 | 4 | 10 |
| Теория геометрических аберраций | 4 | 4 | 8 |
| Электронная оптика и волновая механика | 10 | 4 | 6 |
| Теория синтеза электронно-оптических систем | 40 | 18 | 46 |
| Электростатические спектрографы | 14 | 10 | 14 |
| Ионные ловушки | 20 | 13 | 20 |
| Высокодисперсионные энергоанализирующие системы | 20 | 13 | 20 |
| Общая трудоемкость 360 час | 144 | 72 | 144 |
В результате изучения дисциплины студенты должны:
знать:
– основы классической геометрической оптики заряженных частиц;
– общие принципы конструирования электронно-оптических систем разного назначения;
– основные особенности использования электронно-оптических систем в различных областях науки и техники;
уметь:
– критически оценивать достоинства и недостатки новых электронно-оптических систем различного назначения, а также используемых в различных областях;
– использовать основные принципы моделирования как аналитические, так и компьютерные методы для конструирования новых устройств;
иметь навыки:
– анализа физических и математических моделей основных физических явлений, происходящих в трактах электронно-оптических систем;
– постановки новых задач в этой области, проведения конкретных математических расчетов, используя аналитические методы и компьютерные стратегии (программы);