KRISTEK, T. Tok iontů na povrchy v kontaktu s kapacitně vázaným radiofrekvenčním výbojem [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2025.
In Theoretical Introduction (Chapter 1), Tomáš Kristek explains the general plasma properties and capacitively coupled discharge used for the experiments. I do not understand what he meant by "tiny handful of applications" in the sentence, "Thermal ionization ... is theoretically possible, but it demands such incredibly high temperatures ... that it's impractical for all but a tiny handful of applications". Thermal ionization takes place in thermal plasmas, whose application is in fusion, and those reactors are not tiny; the impact of this application, if successful, will be enormous. I found one incorrect statement also in part about CCP: "CCP ... achieves better ion bombardment control (than ICP), making it important for processes that require low substrate damage." ICP cannot produce high voltage sheath at any surface in contact with the plasma. Therefore, CCP must be used to accelerate ions if energetic ion bombardment is necessary, but the high-energy ions cause higher substrate damage. Tomáš Kristek excellently described the experimental setups in Chapter 2, including the matching unit, parameters of the cables, and the problems with the vacuum feedthrough in chamber R4, emphasizing all necessary details and providing complete information. He needed to modify the connection to replace the OCTIV VI probe with the upgraded version of OCTIV Suite 2.0, which allows ion flux estimation. I have a few minor comments to Chapter 2: the vacuum chamber of R2 is HV, not UHV system; the y-axes titles should be different to reflect that it is magnitude and phase of S21; power should not be listed when discussing the conversion of RMS values to amplitudes (p. 39); the discharge conditions seems intermixed in Table 2.3. Some results of Tomáš Kristek's measurement have already appeared in Chapter 2 because preparing the main thesis tasks needed extra experimental work. Still, the main experimental results are presented in Chapter 3. Tomáš Kristek compared the performance of the two OCTIV probes and observed a large discrepancy in the phase angles measured for the discharge in the R2 chamber. However, there are also differences in the two measurement campaigns because the discharge in R2 exhibits mode transitions and irregular behavior. Moreover, comparing the two probes for the phase angle measurement in the R4 chamber concludes that, in this case, the disagreement is, on average, different by only 0.5 degrees. Therefore, I disagree with the explanation of the discrepancy on p. 47-48. The 3rd paragraph of section 3.2.1 is missing an introductory sentence explaining that now Tomáš Kristek discusses the I-V characteristics. The difference between the 3rd measurement campaign MT3 of the OCTIV VI probe is surprising. Details about the period of the measurements and processes taking place between the measurements would help understand whether changes in the plasma chamber conditions can cause it. I have general remarks on the text quality. The citations [1, Introduction] or [1, Capacitive discharges] are strange; it is difficult to understand that the text in the citation points to the chapter in the book. Doubling the brackets on p. 27 is confusing. The units should not be in italics, e.g., on p. 39. The abbreviation should be explained only at its first use (not fulfilled, e.g., for CVD on p. 21 and 22). The statistically obtained values should be rounded to the first valid digit of the standard error, and the standard error should be rounded to the first digit. This rule is violated in Table 3.4. Apart from the above comments, the thesis is of good quality, with many experiments and data-evaluation details. Tomáš Kristek acquired a large amount of data using electrical measurements with two types of OCTIV probes and vector analyzer and used intense effort to visualize the electrical properties of the studied discharges.
Diplomová práce studenta Bc. Tomáše Kristka se věnuje problematice vyžadující znalosti v oblasti fyziky plazmatu. V souladu se zadáním se seznámil se základními principy fyziku plazmatu, jeho aplikacemi a podmínkami, které jsou pro efektivní aplikace důležité. Z pohledu elektrotechnického se konkrétně věnoval problematice elektrické charakterizace jevů v plazmatu a plazmových aparaturách pomocí vhodných měřicích metod a vyhodnocení výsledků. V úvodní části je zpracován kvalitní teoretický úvod jmenující důležité principy, jevy a souvislosti. Ta je zaměřena v podstatě výhradně na problematiku plazmatu. Vzhledem k odbornému profilu studenta bych ale očekával, že pojedná i o principech a možnostech vhodných metod pro měření impedance, vysokofrekvenčního výkonu, souvislostech mezi měřenými rozptylovými parametry a impedancí apod. Tyto prostředky dále používá jako nástroj k řešení, proto je škoda absence zmíněného. V části popisující provedené experimenty a výpočty srozumitelně názorně popisuje všechny provedené praktické kroky a odvození. Výsledky experimentů náležite diskutuje a vyvozuje závěry, které jsou užitečné jak v teoretické oblasti tak i při praktických, resp. průmyslových aplikacích plazmových technologií. Z odborného hlediska bych měl několik připomínek k ne zcela vhodným formulacím, volbám metod či prezentacím výsledků. Jmenovitě, na několika místech práce je zmíněno, cituji “přizpůsobení plazmatu” k vlnové impedanci napájecího vedení. To se mi nejeví jako vhodné. Vstupní impedance experimentálního zařízení je dána více faktory, jako např. geometrie elektrod nebo způsob jejich připojení. Tedy nejen impedancí samotného plazmatu ať ji definujeme jakkoliv. Měření elektrických parametrů vakuové komory je prováděno mimojiné pomocí vektorového obvodového analyzátoru (VNA). Vzhledem k některým výsledkům měření na nízkých kmitočtech je patrné že volba metody VNA není úplně vhodná. Ta totiž dává nejlepší výsledky pro impedance pohybující se hodnotou v okolí systémové impedance, tedy 50 Ohmů. Pro velmi nízké kmitočty jsou hodnoty reaktancí příliš daleko a měření je tak zatíženou velkou systematickou chybou. To samé platí pro měření velmi malých odporů. Bylo by tedy na místě toto zmínit a diskutovat možnost použití jiné metody pro tyto kmitočtové oblasti. V grafech na obr. 2.12 a 3.9 prezentujících průběh kmitočtové závislosti složek impedance a z impedance vypočtené kapacity je měřítko grafů nevhodné. Student je zvolil tak, aby byl patrný celý průběh. Jenže kvůli výskytu rezonanční špičky je měřítko příliš velké a tak hodnota kapacity nebo reálné složky nejdou z grafu dobře odečíst. Vhodné by bylo toto komentovat a např. uvést druhý graf pro kmitočty nezahrnující rezonanci. Z formálního pohledu je práce s jistými výhradami provedena velmi dobře. V některých grafech je nevhodné užití plošek pro měřené body a také prosté propojení bodů linií bez vhodné aproximace. Přitom ostatní grafy jsou provedeny korektně. Otázku vhodnosti budí použití kreslených (a skenovaných?) rovnic a nákresů. Vzhledem k oficiálnímu charakteru kvalifikační práce by bylo vhodné použít editoru jako pro ostatní části celého díla. Student při řešení použil relevantní literaturu z poslední doby a to s vyrovnaným složením (knihy, časopisy, aplikační poznámky dodavatelů přístrojů a software). Zdroje náležitě citoval. Přes některé výše uvedené nedostatky hodnotím diplomovou práci jako kvalitní. Student Bc. Tomáš Kristek se velmi dobře zorientoval v oblasti fyziky plazmatu, která pro něj byla předpokládám novou zkušeností. Celá práce je spíše výzkumného charakteru, a to po teoretické i experimentální stránce. Řeší přitom několik poměrně obtížně uchopitelných probémů a řešení je na velmi dobré úrovni. Práci doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení 87 bodů.
eVSKP id 167800