Ionty při 10 K – záchyt a chlazení

Vedoucí: Mgr. Radek Plašil, Ph.D.
Konzultant: Prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc.
Stav práce: volná

Anotace:

V mezihvězdných oblacích plynu bylo v posledních letech detekováno velké množství uhlíkatých molekul a molekulárních iontů. Zatím je možnou pouze spekulovat, jestli tyto složité molekuly a jejich interakce mohly hrát významnou roli při formování biologických struktur. Pro studování mechanizmů jejich vzniku, je třeba pochopit kinetiku reakcí iontů a molekul ve velmi chladných podmínkách 5 – 100 K.

V pražské laboratoři je právě sestavována aparatura pro studium chování iontů v prostředí, které odpovídá podmínkám v mezihvězdných oblacích plynu. Hlavní částí aparatury je past, ve které bude možno zachytit jednotlivé ionty při teplotách 10 – 350 K.

Cílem práce bude studovat záchyt iontů a závislost jejich udržení v pasti na podmínkách experimentu. Při měřeních bude měněna především teplota pasti a elektrické potenciály udržující ionty. Nalezení vhodných podmínek umožní provedení dalších experimentů s ionty relevantními pro astrofyziku. Student bude mít možnost se na následujících experimentech podílet.

Obrázek 1. Příklady molekul a molekulárních iontů detekovaných v mezihvězdném prostoru. Převzato z Smith I.W.M., Angew. Chem. Int. Ed. 45 (2006) 2842.

Obrázek 2. Schéma iontové pasti.

Zásady pro zpracování:
1) Studium literatury popisující záchyt nabitých částic a jejich chlazení.
2) Seznámení se s aparaturou a jejím ovládáním.
3) Měření charakteristické doby záchytu iontů v závislosti na podmínkách experimentu.
4) Vyhodnocení a porovnání naměřených dat.

Seznam odborné literatury:
[1] Ghosh P.K., Ion Traps, Clarendon Press, Oxford 1995, ISBN 978-0198539957.
[2] F.F. Chen, Základy fyziky plazmatu, Academia, Praha 1984.
[3] Smith I.W.M., Low temperatures and cold molecules, World Scientific Publishing, 2008, ISBN 978-1-84816-209-9.
[4] Další časopisecká literatura dle dohody s vedoucím práce.