Obrázek 1.: Schéma aparatury: zleva, injekční kvadrupól s optikou, 22-pól chlazený pomocí chladicí hlavy, detekční kvadrupól, detekční komora s detektorem mimo optickou osu. Aniony zachycené v 22-pólu reagují s reakčním plynem napouštěným do komory.
Vedoucí: Prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc.
Konzultant: RNDr. Radek Plašil, Ph.D.
Stav práce: volná
Anotace:
Reakce záporných iontů (anionů) s neutrálními částicemi hrají důležitou roli v plazmochemii a ve fyzice plazmatu. Pochopení reakcí anionů je velice důležité při stavbě iontových zdrojů neutrálních paprsků určených například k ohřevu plazmatu při termojaderné fúzi a také v mnoha technologických aplikacích, například při leptání v polovodičovém průmyslu. Znalost reakcí anionů při nízkých teplotách (srážkových energiích) je důležitá nejen pro astrofyziku ale i pro teorii elementárních srážkových procesů.
Význam studia reakcí anionů při nízkých teplotách ještě vzrostl, když byly (C6H–) v roce 2006 poprvé detekovány v mezihvězdném prostoru. Od té doby počet detekovaných anionů neustále roste a tím i zájem vědecké veřejnosti o vlastnosti a reakce anionů.
Cílem diplomové práce je studium reakcí anionů s neutrálními atomy a molekulami. Práce bude zaměřená především na reakce anionů H– a O– s molekulami CO a H2. Měřeny budou rychlostní konstanty reakcí a jejích teplotní závislosti v rozsahu 10 – 300 K, případně energetická spektra produkovaných elektronů. Rychlostní konstanty budou měřeny v radiofrekvenční 22-pólové iontové pasti (22-pole RF trap). Kombinace oktopólu (8-pole RF multipole) s magnetickým spektrometrem (MAC-E filtr) bude použita pro měření energetických spekter elektronů.
V první fázi projektu bude studována tvorba iontů O– a OH– v iontovém zdroji, jejich hmotová selekce a záchyt v iontové pasti. Diplomová práce úzce souvisí s dalšími projekty v naší laboratoři – studium anionů a jejích reakcí.
Zásady pro zpracování:
1) Rešerše problematiky reakcí anionů a molekul při nízkých teplotách.
2) Seznámení se s experimentální aparaturou a průběhem měření.
3) Návrh experimentu a úprava stávající aparatury.
4) Produkce záporných iontů, záchyt iontů v pasti a jejích detekce.
5) Zkoumáni produkce iontů při reakcích a produkce elektronů při asociativním odtržení.
6) Měření rychlostních konstant studovaných reakcí.
7) Zpracování výsledků. Interpretace výsledků.
Seznam odborné literatury:
[1] Smith I.W.M., Low temperatures and cold molecules, World Scientific Publishing, Singapore 2008, ISBN 978-1-84816-209-9.
[2] Ghosh P.K., Ion Traps, Clarendon Press, Oxford 1995, ISBN 978-0198539957.
[3] Atkins P.W., Physical Chemistry, Oxford University Press, New York 2002, ISBN 0-19-879285-9.
[4] Další časopisecká literatura podle dohody s vedoucím práce.