Poslovno-tehniška fakulteta

Sodobne merilne tehnike

Predmet se izvaja v programu:
Študijski program druge stopnje Gospodarski inženiring

Cilji in kompetence

Študent spozna in razume osnovne zakonitosti merjenj fizikalnih količin, zajemanja in obdelave podatkov, analize merskih napak ter se nauči uporabe ustreznih numeričnih matematičnih orodji. Seznani se z osnovami moderne fizike, ki so potrebna za razumevanje obravnavanih eksperimentalnih metod. Osrednji del predmeta je namenjen obravnavi merilnih metod iz področji laserske merilne tehnike, merilnih metod z infra-rdečo, ultravijolično in rentgensko svetlobo ter uporabo ionizirajočih sevanj v industriji. Študent se nauči samostojne uporabe, analize in interpretacije obravnavanih merskih metod in merskih instrumentov. Pri predmetu spozna tudi osnovne elemente zaščite za delo z ionizirajočimi sevanji.

Eden od ciljev je tudi to, da se študenti naučijo samostojno nadgrajevati svoje znanje iz (hitro razvijajočega se) področja merilnih metod s pomočjo strokovne literature in informacij na svetovnem spletu in novo znanje uporabiti v praksi.

Vsebina

  • Zajemanje in obdelava podatkov pri meritvah
  • Osnovne metode statistične analize meritev
  • Analiza merskih napak,
  • Modeliranje podatkov z metodo najmanjših kvadratov,
  • Fourierova transformacija in Fourierovo filtriranje periodičnih signalov.
  • Osnove moderne fizike
  • Viri, optični elementi in detektorji IR, vidne, UV in rentgenske svetlobe
  • Natančne interferometrične meritve razdalj in premikov.
  • Atomske in molekularne spektroskopske metode
  • Rentgenske spektroskopske merilne metode pri analizi strukture materialov na atomskem nivoju
  • Optične, rentgenske mikroskopske tehnike
  • Merilne metode z ionizirajočimi sevanji v industriji
  • Zaščita pred ionizirajočim sevanjem

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje:

Pri predmetu študentje spoznajo in razumejo sodobne merilne tehnike in metode, ki se pogosto uporabljajo v raznih tehnoloških postopkih v industriji, še posebej pri zagotavljanju kakovosti in v razvojnih laboratorijih. Študentje se naučijo samostojno ovrednotiti in analizirati merske podatke. Na praktičnih primerih preverijo uporabo numeričnih metod, kot so: statistična analiza, analiza merskih napak, modeliranje podatkov z metodo najmanjših kvadratov, Fourierova transformacija in Fourierovo filtriranje periodičnih signalov.

S pridobljenimi znanji lahko aktivno sodelujejo pri izvedbi meritev ter analitično in kritično pristopajo k interpretaciji rezultatov.

Temeljna literatura in viri

S. L. Meyer, Data analysis for scientists and engineers, J. Wiley and Sons (1975)

D. A. Skoog, F. J. Holler, T. A. Nieman, Principles of instrumental analysis, Saunders College Publishing, Philadelpia, 1998.

Pavia, Donald L.; Lampman, Gary M.; Kriz, George S.; Vyvyan, James A. Introduction to spectroscopy

I. Arčon, Študijsko gradivo za fiziko in za rentgensko spektroskopijo na spletnih straneh: http://www.p-ng.si/~arcon/fizikawww

http://www.p-ng.si/~arcon/xas

e-gradivo v sistemu Moodle.ung.si (video predavanja, prosojnice,povzetki predavanj, YouTube predstavitve, …)

W. H. Press, B. P. Flannery, S. A. Teukolsky, W. T. Vettering, Numerical Recipes, Cambridge University press, Cambridge, 1986. Openly licensed textbooks at OpenStax, Rice University, Huston Texas, USA: https://openstax.org/subjects/science

University Physics Volume 1 https://openstax.org/details/books/university-physics-volume-1

University Physics Volume 2 https://openstax.org/details/books/university-physics-volume-2

University Physics Volume 3 https://openstax.org/details/books/university-physics-volume-3

F. Cvelbar, Merjenje ionizirajočega sevanja, DMFA – založništvo, Ljubljana 2003

Načini ocenjevanja

Domače naloge in ustni zagovor. Pri seminarju študent odda rešene domače naloge iz rentgenske spektroskopije v pisni obliki in jih ustno predstavi. 50/50

Reference nosilca

Prof. dr. Iztok Arčon je redni profesor za področje fizike, redno zaposlen na UNG.

Njegova raziskovalna dejavnost je povezana z rentgensko sinhrotronsko svetlobo, ki jo pri svojem delu uporablja kot orodje za raziskave atomske oziroma molekularne strukture novih materialov.

Izbrane objave

1. TIEULI, Sebastiano, BALDI, Franco, ARČON, Iztok, VOGEL-MIKUŠ, Katarina, GALLO, Michele, SPERNI, Laura, PICCOLO, Oreste, PAGANELLI, Stefano. Alternative recovery and valorization of metals from exhausted catalytic converters in a new smart polymetallic catalyst. ChemistrySelect, ISSN 2365-6549, 2019, vol. 4, iss. 15, str. 4624-4632, ilustr. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/slct.201803925, doi: 10.1002/slct.201803925. [COBISS.SI-ID 5054287] 2. DOMINKO, Robert, VIŽINTIN, Alen, AQUILANTI, Giuliana, STIEVANO, Lorenzo, JOSEPH HELEN, Maria, REDDY MUNNANGI, Anji, FICHTNER, Maximilian, ARČON, Iztok. Polysulfides formation in different electrolytes from the perspective of X-ray absorption spectroscopy. Journal of the Electrochemical Society, ISSN 1945-7111. [Online ed.], 2018, vol. 165, no. 1, str. A5014-A5019. http://jes.ecsdl.org/content/165/1/A5014.full.pdf+html, doi: 10.1149/2.0151801jes. [COBISS.SI-ID 6296602] 3. VALANT, Matjaž, KOLODIAZHNYI, Taras, ARČON, Iztok, AGUESSE, Frederic, AXELSSON, Anna-Karin, ALFORD, Neil McN. The origin of magnetism in Mn-doped SrTiO [sub] 3. Advanced functional materials, ISSN 1616-301X, maj 2012, vol. 22, no. 10, str. 2114-2122. [COBISS.SI-ID 2265083].

4. Arčon I., Paganelli S., Piccolo O., Gallo M., Vogel-Mikus K., Baldi F.,

XAS analysis of iron and palladium bonded to a polysaccharide produced anaerobically by a strain of Klebsiella oxytoca. Journal of Synchrotron Radiation 22, 1215-1226 (2015).

5. VOGEL-MIKUŠ, Katarina, ARČON, Iztok, KUMP, Peter, PELICON, Primož, NEČEMER, Marijan, VAVPETIČ, Primož, KOREN, Špela, REGVAR, Marjana. Analytical tools for exploring metal accumulation and tolerance in plants. V: ANJUM, Naser A. (ur.). Phytotechnologies : remediation of environmental

contaminants. Boca Raton (FL): Taylor & Francis, cop. 2013, str. 443-495,

ilustr. [COBISS.SI-ID 2671439].

TERŽAN, Janvit, DJINOVIĆ, Petar, ZAVAŠNIK, Janez, ARČON, Iztok, ŽERJAV, Gregor, SPREITZER, Matjaž, PINTAR, Albin. Alkali and earth alkali modified CuOx/SiO2 catalysts for propylene partial oxidation : what determines the selectivity?. Applied catalysis. B, Environmental, ISSN 0926-3373. [Print ed.], 5 Dec. 2018, vol. 237, str. 214-227, doi: 10.1016/j.apcatb.2018.05.092. [COBISS.SI-ID 31445799]

21. JOVANOVIČ, Primož, HODNIK, Nejc, RUIZ-ZEPEDA, Francisco, ARČON, Iztok, JOZINOVIĆ, Barbara, ZORKO, Milena, BELE, Marjan, ŠALA, Martin, ŠELIH, Vid Simon, HOČEVAR, Samo B., GABERŠČEK, Miran. Electrochemical dissolution of iridium and iridium oxide particles in acidic media : transmission electron microscopy, electrochemical flow cell coupled to inductively coupled plasma mass spectrometry, and X-ray absorption spectroscopy study. Journal of the American Chemical Society : JACS, ISSN 0002-7863, Sep. 2017, vol. 139, iss. 36, str. 12837-12846. http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.7b08071, doi: 10.1021/jacs.7b08071. [COBISS.SI-ID 6203674]

Univerzitetna koda predmeta: 2GI027

Letnik: 1

Nosilec predmeta:

Predavatelj:

ECTS: 9

Obseg:

  • Predavanja: 30 ur
  • Vaje: 15 ur
  • Samostojno delo: 180 ur

Vrsta predmeta: izbirni

Jeziki: slovenski

Metode poučevanja in učenja:
• predavanja • vaje na programski opremi za analizo spektrov pod vodstvom nosilca predmeta. • individualna analiza meritev pod vodstvom nosilca predmeta. • ustna predstavitve rezultatov analiz ostalim študentom v skupni, diskusija ki jo moderira nosilca predmeta.