9ο Εξάμηνο ΕΜΦΕ

Εισαγωγή. Βασικές έννοιες και χαρακτηριστικά μεγέθη ενός ιονισμένου μέσου (πυκνότητα, θερμοκρασία και θερμική ταχύτητα, συχνότητα συγκρούσεων, μήκος του Debye, συχνότητα πλάσματος). Διάδοση σε ομογενές ψυχρό πλάσμα πολλών συστατικών: Συντακτικές σχέσεις και προσδιορισμός αγωγιμότητας και επιτρεπτότητας πλάσματος. Ηλεκτροστατικά και ηλεκτρομαγνητικά κύματα σε μη μαγνητισμένο πλάσμα. Ρυθμοί διάδοσης σε μαγνητισμένο πλάσμα κατά μήκος και εγκάρσια στο μαγνητικό πεδίο (ηλεκτρομαγνητικά και συριστικά κύματα, κυκλοτρονικοί και υβριδικοί συντονισμοί, αποκοπές). Διάδοση σε μαγνητικό ρευστό: Εξισώσεις μαγνητορευστοδυναμικής και γενικευμένος νόμος του Ohm. Υδρομαγνητικά κύματα (ακουστικά, Alfven και μαγνητοακουστικά). Διάδοση ηλεκτροστατικών κυμάτων σε θερμό πλάσμα: Στοιχεία κινητικής θεωρίας, συναρτήσεις κατανομής και εξίσωση Vlasov. Επίδραση θερμοκρασίας και συντονισμένων ηλεκτρονίων στη διάδοση κυμάτων Langmuir (σχέση Bohm-Gross και απόσβεση Landau). Ιοντικά ακουστικά κύματα. Σύζευξη ταλαντώσεων και διάκριση μεταξύ ενίσχυσης και απόσβεσης. Εφαρμογή σε σύστημα δύο ηλεκτρονικών δεσμών. Διάδοση σε μέσο με ήπια ανομοιογένεια και και αδιαβατική προσέγγιση. Ανάκλαση και διάδοση σε επιφάνειες ασυνέχειας.

Φορμαλισμός Δεύτερης Κβάντωσης: Δεύτερη κβάντωση – βασικός φορμαλισμός – εισα- γωγή. Ταυτόσημα φερμιόνια–αέριο ηλεκτρονίων. Φωνόνια. Βασικές Έννοιες και Εργα- λεία: Κανονικοί μετασχηματισμοί. Συναρτήσεις Green. Θερμικές Συναρτήσεις Green. Ολοκληρώματα διαδρομής. Συμμετρίες και Σπάσιμο Συμμετριών. Αλληλεπιδρώντα ηλεκτρόνια: Σχεδόν ελεύθερα ηλεκτρόνια. Υγρό Fermi, οιονεί-σωματίδια, προσέγγιση Hartree-Fock. Συλλογικές διεγέρσεις (προσέγγιση τυχαίας φάσεως, πλασμόνια, εξιτόνια). Ιδιότητες Συναρμογής (nesting), χαμηλοδιάστατα συστήματα, Κύματα πυκνότητας σπίν και φορτίου, απεντοπισμένος Σιδηρομαγνητισμός. Ισχυρά συσχετισμένα ηλεκτρόνια, χαμιλτονιανές τύπου Ηubbard. Αλληλεπίδραση ηλεκτρονίων με ιόντα (η άλλα μποζωνικά πεδία): Πρότυπο Jellium, αστάθεια Peierls. Χαμιλτονιανή Frolich, Πολαρόνια. Αλληλεπίδραση με διακυμάνσεις σπίν. Μακροσκοπικές Κβαντικές Καταστάσεις: Συμπυκνώματα Bose-Einstein. Υπερευστότητα, Ηλιο 4. Υπεραγωγιμότητα, Θεωρίες Ginzburg-Landau και BCS. Μη συμβατική Υπεραγωγιμότητα στο Ηλιο 3. Θεωρία Nambu-Eliashberg. Πολύπλοκες Κβαντικές Καταστάσεις τάξεως της Υλης: Ανομοιογεννής υπεραγωγιμότητα, καταστάσεις FFLO, ισχυρή σκέδαση με ατέλειες, μη συμβατικές μαγνητικές καταστάσεις τάξεως και καταστάσεις τάξεως φορτίου, αστάθειες Pomeranchuk. Συνύπαρξη και ανταγωνισμός κβαντικών καταστάσεων τάξεως, μη συμβατικοί υπεραγωγοί και μαγνήτες. Προβλήματα επικαιρότητας. Από τα νέα υπεραγώγιμα και μαγνητικά υλικά στους αστέρες νετρονίων και τα παγιδευμένα με Laser αέρια φερμιονίων

Για την περιγραφή, ανατρέξτε στο μάθημα με κωδικό 9187, «Ανάλυση Επιφανειακών Μηχανικών Συστημάτων» (της Κατεύθυνσης Μαθηματικού Εφαρμογών).

Για την περιγραφή, ανατρέξτε στο μάθημα με κωδικό 9153, «Σύνθετα Υλικά» (της Κατεύθυνσης Μαθηματικού Εφαρμογών).

Για την περιγραφή, ανατρέξτε στο μάθημα με κωδικό 9138, «Σχεδίαση και Ανάλυση Συστημάτων Ελέγχου» (της Κατεύθυνσης Μαθηματικού Εφαρμογών).

Βαθμωτό – διανυσματικό δυναμικό: Μετασχηματισμοί βαθμίδας. Ενέργεια. Ορμή. Στροφορμή. Τανυστής Ηλεκτρομαγνητικής τάσης του Maxwell. Η/Μ κύματα σε μη αγώγιμα μέσα, συντελεστές Fresnel (απόδειξη), Η.Μ κύματα σε αγώγιμα μέσα. Διασπορά (μη-αγώγιμα, αγώγιμα, πλάσμα). Κύματα σε γραμμές μεταφοράς. Κυματοδήγηση (ορθογώνια, κυλινδρικά συστήματα). Πεδία κινούμενου σημειακού φορτίου. Καθυστερημένα δυναμικά. Ακτινοβολία (σημειακό φορτίο, ηλ/κό δίπολο, μαγνητικό δίπολο). Κεραίες (γραμμική κεραία, συστοιχία κεραιών).

Τεχνικές μετρήσεων. Όργανα και μετρήσεις ηλεκτρονικών σημάτων. Πηγές και χαρακτη- ριστικά θορύβου. Ανάλυση και εφαρμογές κυκλωμάτων R,L,C. Φάσορες. Ημιτονική και μεταβατική απόκριση. Παθητικά φίλτρα: υψιπερατά, βαθυπερατά και ζωνοπερατά φίλ- τρα. Εφαρμογές διόδων. Κυκλώματα διόδου. Ανορθωτικές διατάξεις. Ηλεκτρονικά ισχύος. Εφαρμογές τρανζίστορ. Χαρακτηριστικά τρανζίστορ διπολικής επαφής και επίδρασης πεδίου. Ενισχυτής κοινού εκπομπού, κοινής βάσης και κοινού συλλέκτη. Τελεστικοί ενισχυτές. Γραμμικά κυκλώματα τελεστικού ενισχυτή. Μη γραμμικά κυκλώματα τελεστικού ενισχυτή. Διαφορικός ενισχυτής. Κυκλώματα εφαρμογών. Ψηφιακά κυκλώματα Ι: Άλγεβρα Boole, Λογικές πύλες, συνδυαστικά κυκλώματα και συστήματα. Ψηφιακά κυκλώματα ΙΙ: Flip-Flops, ακολουθιακά κυκλώματα και συστήματα.

Εκπόνηση εργασίας πειραματικής ή και θεωρητικής – υπολογιστικής με εφαρμοσμένο χαρακτήρα, ατομική ή σε ομάδες. Η θεματολογία καθορίζεται από τα μέλη ΔΕΠ, τα οποία είναι υπεύθυνα για την επιβλεψη και βαθμολόγηση της εργασίας. Η ανάθεση της εργα- σίας μπορεί να γίνει και σε συνεργασία με μέλη ΔΕΠ άλλων Σχολών

Το μάθημα ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΠΟΛΙΤΙΚΗ κινείται σε δυο αφηγηματικούς άξονες. Ο πρώτος άξονας πραγματεύεται ειδικότερα τις βασικές αρχές και έννοιες της Περιβαλλοντικής Πολιτικής όπως αυτή αποτυπώνεται θεσμικά στις ευρωπαϊκές και διεθνείς συμβάσεις και συνθήκες που αφορούν στο περιβάλλον. Μέσα από αυτό το καταστατικό πλαίσιο (policy) αναδύεται η σημασία και η άρρηκτη σχέση του περιβάλλοντος ή του χώρου γενικότερα με την κοινωνία. Έτσι, περιλαμβάνονται αφηγηματικά και οι αναφορές αφενός στα κοινωνικά κινήματα που είχαν σχέση με το περιβάλλον ή με τις αξίες που τροφοδότησαν το ενδιαφέρον για την προστασία του περιβάλλοντος, αφετέρου η ιστορική εξέλιξη της περιβαλλοντικής κρίσης και η κρίσιμη πολιτισμική διάστασή της. Ο δεύτερος άξονας εστιάζει εκλεκτικά στη Φιλοσοφική ενατένιση του περιβάλλοντος και ειδικότερα στην Περιβαλλοντική Ηθική. Απευθύνεται σε φοιτητές που επιθυμούν να εμβαθύνουν σε περιοχές σκέψης όπως: ο ηθικός σχετικισμός και η περιβαλλοντική ηθική, οι εννοιολογικοί δυισμοί ανθρωποκεντρικά (Θωμάς ο Ακινάτης, Καρτέσιος, Καντ, σύγχρονες οπτικές) και οικοκεντρικά (βιο- και φυσιοκεντρικά). Βασικός πυρήνας της διδασκαλίας είναι οι παραδοσιακές ηθικές θεωρίες (Ωφελιμισμός, θεωρία δικαιωμάτων, θεωρία Κοινωνικού Συμβολαίου): Πως πρέπει να γίνουν αντιληπτά τα συμφέροντα των επόμενων γενεών; Έχει νόημα η διαγενεακή αλληλεγγύη; Ποιες είναι οι συνέπειες της εισδοχής των ζώων στην ηθική κοινότητα; Ποιες είναι οι εξακτινώσεις της βιοκεντρικής ηθικής; Τι είναι οι ολιστικές θεωρίες και ποια επιμέρους συμφέροντα ισοδυναμούν με το συμφέρον του συνόλου; Έχουμε ηθικές υποχρεώσεις προς είδη; Ποιες είναι οι βασικές θέσεις της Βαθιάς Οικολογίας; Ποια η σχέση της με την Επιστημονική Οικολογία; Ποια η κριτική θεώρηση της Βαθιάς Οικολογίας από την σκοπιά του Τρίτου Κόσμου; Ο Οικοφεμινισμός διασυνδέει την γυναίκα με τη φύση, εννοιολογικά και εμπειρικά, συμβολικά και επιστημολογικά, πολιτικά και ηθικά. Υπάρχει αντιπαλότητα ανάμεσα σε Οικοφεμινίστριες και βαθείς οικολόγους; Πώς συγκροτείται το Νέο Οικολογικό Παράδειγμα; Πώς αντιλήφθηκαν οι Durkheim, Weber, Marx την Περιβαλλοντική Κοινωνιολογία; Τι είναι το περιβαλλοντικό κίνημα; Τι είναι ο Οικολογικός εκσυγχρονισμός; Τι συνιστά την κοινωνία της διακινδύνευσης (Risk Society);

Διαγράμματα ελέγχου για την μέση τιμή, για την διακύμανση, για την τυπική απόκλιση, για το εύρος δείγματος. Ρ-διαγράμματα και c-διαγράμματα. Διαγράμματα για τον έλεγχο του αριθμού ελλατωμάτων. Διαγράμματα σωρευτικών αθροισμάτων (CUSUM). Διαγράμματα Ελέγχου με Κινητούς Μέσους και Εκθετικά Βάρη (EWMA). Δειγματική εξέταση για την αποδοχή συνόλων ομοίων προϊόντων. Μονοδειγματικά σχέδια. Μέση εξερχόμενη ποιότητα. Διπλά δειγματικά σχέδια. Χαρακτηριστική καμπύλη. Πολλαπλά δειγματικά σχέδια. Εύρωστοι παραμετρικοί σχεδιασμοί. Η μεθοδολογία του Taguchi. Εναλλακτικοί σχεδιασμοί για τον έλεγχο ποιότητας. Ο διασταυρωμένος σχεδιασμός. Ο συνδυασμένος σχεδιασμός. Κατασκευή των συνδυασμένων σχηματισμών από βέλτιστους σχεδιασμούς. Εργαστήρια με χρήση στατιστικών πακέτων.

Η ύλη ποικίλλει ανάλογα με το διδάσκοντα.

Για την περιγραφή, ανατρέξτε στο μάθημα με κωδικό 9321, «Περιβαλλοντική Πολιτική» (της Κατεύθυνσης Μαθηματικού Εφαρμογών).

Δομή και σύσταση της γήινης ατμόσφαιρας: Σύσταση και δομή της γήινης ατμόσφαιρας και της βιόσφαιρας. Τροπόσφαιρα-Στρατόσφαιρα. Νόμος των τελείων αερίων-Εξίσωση υδροστατικής ισορροπίας. Αρχές διάδοσης ακτινοβολίας στην ατμόσφαιρα: Σκέδαση Mie, Rayleigh. Μοριακή απορρόφηση-Γραμμές απορρόφησης μοριακών ρύπων. Ακτινοβολία Μέλανος-φαιού σώματος. Ενεργειακό ισοζύγιο της γης – Μοντελοποίηση. Εξισώσεις κίνησης στην ατμόσφαιρα: Εξίσωση συνέχειας - Το διαφορικό D. Εξισώσεις κίνησης της της ατμόσφαιρας (αδρανειακό, περιστρεφόμενο και ειδικά συστήματα αναφοράς). Γενική ατμοσφαιρική κυκλοφορία. Γεωστροφικός άνεμος – Γεωδυναμικό ύψους. Ατμοσφαιρικό όζον – Υπεριώδης ηλιακή ακτινοβολία: Υπεριώδης ηλιακή ακτινοβολία – τεχνικές μέτρησης. Στρατοσφαιρικό – Τροποσφαιρικό, ολικό όζον – τεχνικές μέτρησης. Παγκόσμια Κλιματική Αλλαγή (ΠΚΑ) – Φαινόμενο Θερμοκηπίου: Ο κύκλος του άνθρακα. Παγκόσμια Κλιματική Αλλαγή–Φυσικο/χημικές διεργασίες. Προγνωστικά μοντέλα–Προληπτικά μέτρα κατά της ΠΚΑ. Συνθήκες ευστάθειας στην ατμόσφαιρα: Αδιαβατική θερμοβαθμίδα της ξηρής ατμόσφαιρας. Εντροπία και δυναμική θερμοκρασία. Κριτήριο ευστάθειας – αστάθειας στην ατμόσφαιρα. Ατμοσφαιρικό Οριακό Στρώμα: Βασική δομή του Ατμοσφαιρικού Οριακού Στρώματος. Θερμοκρασιακές αναστροφές – Αστική νησίδα θερμότητας – Θαλάσσια και απόγειος αύρα. Ατμοσφαιρική Ρύπανση: Πρωτογενείς–δευτερογενείς αέριοι ρύποι – Φωτοχημικές αντιδράσεις. Αιωρούμενα σωματίδια – Δείκτης ποιότητας της ατμόσφαιρας. Μαθηματικά μοντέλα πρόγνωσης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Πειράματα και συσκευές καταγραφής αέριων ρύπων.

Στατιστική θεωρία του Bayes για αναγνώριση προτύπων, Συναρτήσεις απόφασης, Κατηγοριοποίηση με συναρτήσεις απόφασης, Ταξινομητές Byes με εκπαίδευση, Ταξινομητής Neyman-Pearson, Αλγόριθμοι εκμάθησης, Εύρεση σμηνών, Αλγόριθμοι ManMin, K- μέσων, Μη Παραμετρική Θεωρία Απόφαση- σύνδεση με θεωρία βελτιστοποίησης, Εκπαίδευση χωρίς δάσκαλο, Μείωση διαστάσεων- Τεχνική Fisher, κριτήριο της απόκλισης, εντροπίας, Karunen-Loeve, Εισαγωγή στις βασικές έννοιες των νευρωνικών δικτύων, Perceptron, Βασικές αρχιτεκτονικές: Δίκτυα με εμπρόσθια τροφοδότηση, Δίκτυα με ανάδραση, Αναγνώριση προτύπων με Νευρωνικά συστήματα.

Εισαγωγή στα Μικρο- και Νανο-Συστήματα: Ορισμός και παραδείγματα μικροσυστημάτων. Συνάφεια μικρο-ηλεκτρονικής, μικρο-οπτικής και μικρο-ηλεκτρομηχανικής τεχνολογίας. Βασικές τεχνολογικές διαδικασίες κατασκευής μικροσυστημάτων και μαθηματικά μοντέλα: Ανάπτυξη κρυστάλλων και βασικές ιδιότητες (1). Ιοντική εμφύτευση (1). Θερμική οξείδωση (2). Διάχυση προσμίξεων (4). Χημική και φυσική εναπόθεση αγώγιμων και μονωτικών στρωμάτων (CVD, PVD, MBE) (1). Λιθογραφία. Εγχάραξη.(1). Παραδείγματα κατασκευής μικροηλεκτρονικών διατάξεων και συστημάτων (1). Μικρο-αισθητήρες και ενεργοποιητές: Ορισμοί και χαρακτηριστικές ιδιότητες αισθητήρων. Φυσικές αρχές λειτουργίας αισθητήρων. Ειδικές διαδικασίες για την μικρομηχανική-Μικροαισθητήρες: Μικρομηχανική επεξεργασία επιφάνειας και όγκου. Τεχνολογία κατασκευής και παραδείγματα φυσικών αισθητήρων (πίεσης, επιτάχυνσης, ροής, θερμοκρασίας) και βιοχημικών αισθητήρων. Από τη μικροτεχνολογία στη νανοτεχνολογία και τα νανοσυστήματα: Ηλεκτρονικές ιδιότητες νανοσωματιδίων και νανονημάτων (Μέθοδοι οργανωμένης κατασκευής στην νανομετρική κλίμακα. Aυτο-οργάνωση και κατευθυνόμενη αυτο-οργάνωση νανοσωματιδίων και νανονημάτων. Επαφή με τον μακρόκοσμο. Εφαρμογές στην νανοηλεκτρονική και νανο-αισθητήρες.

Εισαγωγή. Κεραμικά: Φυσικοχημικές ιδιότητες και μέθοδοι παρασκευής κεραμικών. Μονωτικά, Ημιαγώγιμα και Υπεραγώγιμα κεραμικά, Κεραμικά ιοντικής αγωγιμότητας. Άμορφα κεραμικά, Ύαλοι. Νανοκεραμικά και πορώδη κεραμικά, Προηγμένα κεραμικά. Διηλεκτρικά: Ηλεκτρομονωτικά υλικά, Διηλεκτρικά υλικά πυκνωτών. Διηλεκτρικά υλικά μικροηλεκτρονικής. Ενεργά διηλεκτρικά – Σιδηροηλεκτρικά, Πιεζοηλεκτρικά και Πυροηλεκτρικά διηλεκτρικά, Ηλεκτρίτες. Φωτοβόλταϊκά υλικά. Ηλεκτρολύτες στερεάς κατάστασης. Υγροί κρύσταλλοι.

Εισαγωγή: Ορισμός Ιατρικής Φυσικής, η σχέση της με άλλες επιστήμες. Τομείς της Ιατρικής Φυσικής που δεν καλύπτονται στο μάθημα (π.χ. Ακτινοφυσική, Εμβιομηχανική, Φυσική της Ιατρικής Απεικόνισης). Ο ρόλος του Φυσικού Ιατρικής. Μύες και δυνάμεις: Δυνάμεις τριβής. Δυνάμεις, μύες και αρθρώσεις. Δυνάμεις κατά τη σύγκρουση. Μηχανική της βάδισης και των αρθρώσεων – Φυσική του σκελετού: Σύσταση οστών. Πιεζοηλεκτρικά φαινόμενα στα οστά . Αντοχή οστών. Ρευστομηχανική του ανθρώπινου σώματος (πίεση στο σώμα, ώσμωση και νε- φροί, Φυσική της αναπνοής): Μέτρηση πίεσης στο σώμα. Ενδοκρανιακή, ενδοφθάλμια πίεση, πίεση στον σκελετό κ.λπ. Πίεση κατά την κατάδυση, πίεση σε μεγάλα ύψη. Ώσμω- ση, νεφροί, τεχνητός νεφρός. Φυσική των πνευμόνων και της αναπνοής. Φυσική του καρδιαγγειακού συστήματος: Η καρδιά ως αντλία-Το έργο της καρδιάς. Πίεση του αίμα- τος και μέτρηση της. Αρχή του Bernoulli και καρδιαγγειακό σύστημα. Στρωτή και τυρ- βώδης ροή του αίματος. Διάδοση μηχανικών κυμάτων στο σώμα (π.χ. εξωσωματική λιθοτριψία). Ηλεκτρικά σήματα από το ανθρώπινο σώμα: Ηλεκτρικά δυναμικά (ΗΚΓ, ΗΕΓ, ΗΜΓ, ΗΑΓ). Φυσική της ομιλίας και της ακοής: Φυσικές ιδιότητες των ήχων, στηθοσκόπιο, παραγωγή ήχων από το σώμα. Φυσική του ωτός, εξέταση ακοής. Αίσθηση ισορροπίας. Φυσική της όρασης – Βιοοπτική: Η διαθλαστική συσκευή του οφθαλμού. Διαθλαστικές ανωμαλίες και διόρθωση τους. Όργανα εξέτασης στην Οφθαλμολογία. 10. Στοιχεία Βιονικής. Βιομιμητική, τεχνητά μέλη, βιοαισθητήρες: Ορισμοί, κοχλιακό εμφύτευμα, βιονικό μάτι, τεχνητοί μύες, βιοαισθητήρες.

Βασικές έννοιες για την αλληλεπίδραση ακτινοβολίας laser – έμβιας ύλης: Στοιχεία από τη φυσική και τεχνολογία των ιατρικών laser . Διάδοση της δέσμης laser, κυματοδήγηση, ποιότητα δέσμης. Βιοφυσικοί μηχανισμοί δράσης των laser στους ιστούς. Θεραπευτικές εφαρμογές των laser: Χειρουργικές επεμβάσεις με laser. Φωτοδυναμική θεραπεία, εφαρμογές στη Δερματολογία. Εφαρμογές των laser στην Οφθαλμολογία. Διαγνωστικές εφαρμογές των laser: Φασματοσκοπία του laser επαγόμενου φθορισμού Οπτική τομογραφία (βασικές αρχές, διατάξεις, εφαρμογές). Εφαρμογές των laser στη βιοϊατρική έρευνα και ανάλυση: Οπτική παγίδευση (βασικές αρχές, διατάξεις, εφαρ- μογές). Ταχυμετρία laser Doppler, κυτταρομετρία ροής, Μικροσκοπία ατομικής δύναμης, συντονισμός πλασμονίων επιφανείας. Θέματα ασφάλειας κατά τις ιατρικές και βιομηχανικές εφαρμογές των laser: Κίνδυνοι σε χώρους λειτουργίας διατάξεων laser. Ταξινόμηση διατάξεων laser. Κίνδυνοι στο δέρμα, κίνδυνοι στα μάτια. Όρια έκθεσης, υπολογισμοί, πρότυπα ασφαλείας. Δομή και σύσταση της γήινης ατμόσφαιρας: Σύσταση και δομή της γήινης ατμόσφαιρας. Τροπόσφαιρα-Στρατόσφαιρα-Ατμ. Οριακό Στρώμα. Αιωρούμενα σωματίδια-Σκέδαση & απορρόφηση ακτνοβολίας. Ατμοσφαιρικό όζον. Βασικές αρχές διάδοσης ακτινοβολίας στην ατμοσφαιρα: Σκέδαση Mie. Σκέδαση Rayleigh. Μοριακή απορρόφηση-Γραμμές απορρόφησης μοριακών ρύπων. Σκέδαση Raman–Φθορισμός στην ατμόσφαιρα. Εφαρμογές των laser στην ατμόσφαιρα: Η τεχνική lidar- Αρχή λειτουργίας & πλεονεκτήματα. Η εξίσωση lidar-γεωμετρία διατάξεων lidar. Τεχνικές καταγραφής σημάτων lidar– Χωρική διακριτική ικανότητα συστημάτων lidar–Επίλυση εξίσωσης lidar. Η τεχνική DIAL–Ανίχνευση μοριακών/ατομικών, σωματιδιακών ρυπαντών. Η τεχνική LIF, Raman lidar, σκέδαση συντονισμού. Διάδοση υπέρστενων παλμών laser στην ατμόσφαιρα: Φυσικά φαινόμενα νηματοποίησης. Αναλυτική περιγραφή νηματοποίησης. Fs lidars. Άλλες εφαρμογές των συστημάτων lidar: Ψηφιακές και Υδρογραφικές εφαρμογές των συστημάτων lidar.

Πυρηνικές αντιδράσεις με νετρόνια. Πυρηνική σχάση. Σκέδαση, διάχυση, απορρόφηση, θερμοποίηση νετρονίων. Υπολογισμοί κρισιμότητας γυμνών ομογενών συστημάτων θερμικών νετρονίων. Πυρηνικοί αντιδραστήρες ισχύος. Συγκρότηση πυρηνοηλεκτρικών σταθμών. Πυρηνικό καύσιμο. Απαγωγή θερμότητας από τον πυρήνα πυρηνικών αντιδραστήρων ισχύος σε μόνιμη κατάσταση., Θερμοδυναμικοί κύκλοι και παραγωγή ενέργειας. Ασφάλεια πυρηνικών εγκαταστάσεων και πυρηνικά ατυχήματα. Διασπορά προϊόντων σχάσεως στην ατμόσφαιρα. Βασικές αρχές ακτινοπροστασίας και Ραδιοπεριβαλλοντική. Βιομηχανικές εφαρμογές πυρηνικής τεχνολογίας.

Εισαγωγή στη Μηχανική των Θραύσεων. Κόπωση των μεταλλικών υλικών. Νόμοι υπολο- γισμού επέκτασης ρωγμών. Κόπωση συνθέτων υλικών. Χρήση προγραμμάτων πεπερασμένων στοιχείων για προβλήματα ρωγμών. Βασικές αρχές της φιλοσοφίας Damage Tolerance. Ανάλυση μηχανισμού επέκτασης ρωγμών βάσει της φιλοσοφίας Damage Tolerance. Μεθοδολογία πρόβλεψης εναπομένουσας ζωής κατασκευής. Παράδειγμα υπολογισμού κατασκευής με τη φιλοσοφία damage Tolerance. Προγράμματα υπολογισμού επέκτασης ρωγμών (AFGROW–NASGRO – RAPID). Έξυπνα Υλικά και Κατασκευές. Εισαγωγή στην Παρακολούθηση της Δομικής Ακεραιότητας Κατασκευών (Structural Health Monitoring) Εργαστήριο:  Επίδειξη πειράματος κόπωσης σε μηχανή δοκιμών INSTRON.  Αριθμητικές εφαρμογές με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων.

Στοιχεία διαφορικής γεωμετρίας τρισδιάστατων επιφανειών: Πλαγιογώνια και ορθογώνια συστήματα αναφοράς, εφαρμογές. Γενική καμπτική θεωρία λείων παχέων κελυφών: Εφαρμογές. Γενική καμπτική θεωρία λείων λεπτοτείχων κελυφών: Εφαρμογές. Καμπτική θεωρία κελυφών: Εφαρμογές. Μεθοδολογία αποσύζευξης μερικών γραμμικών συστημάτων ανωτέρας τάξης. Μεμβρανική ανάλυση κελυφών: Εφαρμογές. Ανάλυση κυλινδρικών κελυφών καταπονούμενων με καμπτικη και μεμβρανική ένταση. Ανάλυση κελυφών εκ περιστροφής καταπονούμενων με καμπτικη και μεμβρανική ένταση: Εφαρμογές.

Υπόθεση του συνεχούς. Ανάπτυξη βασικών αρχών της ρευστομηχανικής: κινηματική ροών, δυνάμεις και παραμόρφωση των ρευστών, βασικές εξισώσεις (διατήρηση μάζας, ορμής, ενέργειας) σε ολοκληρωτική και διαφορική μορφή, καταστατικοί νόμοι, λύσεις των εξισώσεων Navier-Stokes. Διαστατική ανάλυση και ομοιότητα. Ατριβη ροή: κυκλοφορία, δυναμική δινών, δυναμική ροή. Ιξώδεις ροές: σημασία αριθμού Reynolds, απόρρευμα, οριακά πεδία, αποκόλληση οριακού στρώματος. Τυρβώδεις ροές.

Μη γραμμικοί τελεστές. Συμπαγείς τελεστές και εφαρμογές στην ύπαρξη λύσεων ολο-κληρωτικών εξισώσεων. Μονότονοι τελεστές. Βασικές ιδιότητες. Τελεστές Nemitsky. Θεωρήματα σταθερού σημείου Brower και Shaudar. Εφαρμογές. Η μεταβολική αρχή Ekeland. Διαφορισιμότητα σε χώρους Banach. Gateaux και Frechet παράγωγος. Θεωρία κρίσιμων σημείων. Εφαρμογές.

Εισαγωγή, το πρόβλημα του μέτρου. Μέτρο Lebesgue: Εξωτερικό μέτρο Lebesgue, μετρήσιμα σύνολα, η δομή των μετρήσιμων συνόλων, μη μετρήσιμα σύνολα. Μετρήσιμες συναρτήσεις, ακολουθίες μετρήσιμων συναρτήσεων, θεωρήματα Egorov και Lusin. Προσέγγιση μετρήσιμων συναρτήσεων. Το ολοκλήρωμα Lebesgue: Απλές συναρτήσεις, το ολοκλήρωμα μη αρνητικής μετρήσιμης συνάρτησης, βασικές ιδιότητες του ολοκληρώματος. Θεώρημα μονότονης σύγκλισης του Lebesgue, λήμμα του Fatou. Το γενικό ολοκλήρωμα του Lebesgue. Θεώρημα κυριαρχημένης σύγκλισης του Lebesgue, θεώρημα Beppo Levi. Σύγκριση των ολοκληρωμάτων Riemann και Lebesgue, προσέγγιση ολοκληρώσιμων συναρτήσεων. Σύγκλιση ως προς το μέτρο ακολουθίας μετρήσιμων συναρτήσεων. Εφαρμογές στην Ανάλυση Fourier: Λήμμα των Riemann-Lebesgue, μία αναγκαία συνθήκη για τη σύγκλιση τριγωνομετρικής σειράς(θεώρημα Cantor- Lebesgue) και μία ικανή συνθήκη για την απόλυτη σύγκλιση τριγωνομετρικής σειράς (θεώρημα Lusin-Denjoy). Χώροι LP [α,b]: Οι ανισότητες των Young, Hölder και Minkowski, πληρότητα των χώρων LP [α,b], 1 p + Φραγμένα γραμμικά συναρτησοειδή στους LP [α,b], οι συζυγείς χώροι των LP [α,b], 1 p <+ και ο συζυγής χώρος του C [α,b] (χώρος των συνεχών συναρτήσεων στο [α,b]).

Από την εξίσωση Schrödinger στην εξίσωση Klein-Gordon. Πυκνότητα και ρεύμα πιθανότητας. Αρνητικές ενέργειες. Αντισωματίδια. Η εξίσωση Klein-Gordon με δυναμικό Coulomb. Ηλεκτροδυναμική σωματιδίων με σπιν=0. Διαγράμματα Feynman. Σκέδαση, ενεργός διατομή, αναλλοίωτο πλάτος, σταθερές Mandelstam. Η εξίσωση Dirac. Πίνακες γ. Πυκνότητα και ρεύμα πιθανότητας. Η κυματοσυνάρτηση του αντισωματιδίου. Αναλλοίωτες ποσότητες. Ηλεκτροδυναμική σωματιδίων με σπιν=1/2. Διαγράμματα Feynman. Σκέδαση και υπολογισμός αναλλοίωτου πλάτους. Εισαγωγή στην δεύτερη κβάντωση.

Χώροι Banach. Γεωμετρικές μορφές του θεωρήματος Hahn – Banach. Διαχωρισμός κυρτών συνόλων. Ορισμός και βασικές ιδιότητες της ασθενούς τοπολογίας σ (Ε, Ε*). Η ασθενής τοπολογία σ (Ε* , Ε). Χώροι ανακλαστικοί. Χώροι ομοιόμορφα κυρτοί. Ορισμός και βασικές ιδιότητες συμπαγών τελεστών. Η θεωρία Riesz – Fredholm. Φάσμα συμπα- γούς τελεστή. Φασματική ανάλυση συμπαγών τελεστών. Μη φραγμένοι τελεστές σε χώρους Banach και εφαρμογές. Χώροι Sobolev (στο R) και εφαρμογές σε προβλήματα συνοριακών τιμών.

Bασικέs έννοιες και αποτελέσματα από τη θεωρία δυναμικών συστημάτων: Ευστάθεια, θεωρήματα Lyapunov, La Salle και Chetaev. Γραμμικά συστήματα ελέγχου: Προσιτά σύνολα, Ελεγξιμότητα, Παρατηρησιμότητα. Ισοδυναμία Γραμμικών συστημάτων μέσω αλλαγής συντεταγμένων και ανάδρασης, Κανονικές μορφές. Σταθεροποίηση γραμμικών συστημάτων. Πρόβλημα αριστοποίησης τετραγωνικού κόστους άπειρου ορίζοντα. Παρατηρητές και σχεδιασμός Δυναμικής Ανάδρασης. Θεωρία Πραγματοποίησης. Αλγεβρικά κριτήρια ευστάθειας (Routh, Hurwitz). H έννοια της «Ευστάθειας εισόδου- εξόδου», αποτελέσματα και εφαρμογές. Εισαγωγή σε πρόβληματα σχεδιασμού και ανάλυσης στα μη γραμμικά συστήματα. Μια εισαγωγή σε θέματα σχεδιασμού και ανάλυσης στην περίπτωση των στοχαστικών συστημάτων ελέγχου.

Ηλεκτρικός θόρυβος και όρια μέτρησης φυσικών μεγεθών. Διαμόρφωση και επεξεργασία ηλεκτρικού σήματος με παθητικά και ενεργά στοιχεία. Προστασία ευαίσθητων οργάνων από ηλεκτρομαγνητική και μικροσεισμική παρεμβολή. Παραγωγή μαγνητικών πεδίων. Δευτερογενής εκπομπή ηλεκτρονίων, κλωβός Faraday και δύο βασικές λειτουργίες του φωτοπολλαπλασιαστή. Διαμόρφωση δέσμης ηλεκτρονίων, ηλεκτροστατικός φακός. Ηλεκτρικές εκκενώσεις σε αέρια, συσκευές ηλεκτρικής εκκένωσης και τεχνική spattering. Βασικές τεχνικές παραγωγής και μέτρησης υψηλού κενού. Το μάθημα περιλαμβάνει: 1. Διάδοση ηλεκτρικού σήματος και παλμών σε γραμμές μεταφοράς. 2. Έλεγχος θερμοκρασίας δοκιμίου 3. Βελτίωση του λόγου σήματος προς Θόρυβο, Lock-In Amplifier 4. Πηγές σταθερής τάσης 5. Πηγές σταθερού ρεύματος 6. Μελέτη της ηλεκτρικές εκκένωσης σε λυχνία Νέου 7. Στάσιμα κύματα σε γραμμές μεταφοράς 8. Μέτρηση ασθενούς ροής φωτός με φωτοπολλαπλασιαστή.