Srážkově radiativní model nízkoteplotního plazmatu

Vedoucí: Mgr. Štěpán Roučka, Ph.D.
Konzultant: Doc. RNDr. Radek Plašil, Ph.D.
Stav práce: volná

Anotace:

Ve snaze o pochopení procesů probíhajících v chladném plazmatu mezihvězdného prostoru jsou na našem pracovišti prováděny experimenty v chladném dohasínajícím výbojovém plazmatu za teplot 40-300 K. Z důvodu prudké teplotní závislosti některých reakcí je třeba ověřovat termalizaci plazmatu za pomoci počítačových modelů. Pro výpočet teploty plazmatu využíváme model energetické bilance elektronů v kombinaci s kinetickým modelem zastoupení iontů, neutrálních molekul a některých excitovaných stavů.

V používaném modelu dosud není zahrnut radiativní transport energie. Lze však očekávat, že množství vyzářené energie nebude zanedbatelné a bude tak mít významný vliv na celkovou energetickou bilanci plazmatu. Práce bude spočívat v rozšíření stávajícího modelu v jazyce Python.

Zásady pro zpracování:
1) Rešerše literatury týkající se srážkových, radiativních excitačních a deexcitačních procesů v nízkoteplotním plazmatu.
2) Rozšíření stávajícího kinetického modelu o další procesy, které mohou ovlivnit rozdělení excitovaných částic v plazmatu.
3) Přibližný odhad vlivu radiativních procesů na teplotu plazmatu.
4) Srovnání výsledků s experimentálními daty z emisní spektroskopie mikrovlnného výboje.

Seznam odborné literatury:
[1] W. Demtroeder; Atoms, Molecules and Photons; Springer, Berlin 2006.
[2] B. Der Van Sijde; Collisional Radiative Models in Plasmas, Beiträge aus der Plasmaphysik 24, 447–473, (1984).
[3] L. Spitzer; Physical Processes in the Interstellar Medium; J. Wiley & Sons, New York 2008.
[4] H. P. Langtagen; Python Scripting for Computational Science; Springer, Berlin 2012.
[5] Publikace v odborných časopisech a další literatura po dohodě s vedoucím práce.