Moderní trendy ve fyzice plazmatu

Doktorský tým projektu pro rok 2008/2009

Jozef Varjú

Téma doktorské práce: 

Studium reakcí iontů v přesně definovaném kvantovém stavu

Školitel:

Prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc.

Anotace doktorské práce:

I když byl v posledních letech dosažen nesporný pokrok v studiu interakcí iontů (H₃⁺, D₃⁺ a dalších) s elektrony a s neutrálními molekulami, zdaleka ještě nejsou pochopeny všechny problémy. Řešením těchto problému bude bezpochyby spojeno se studiem elementárních procesů částic v přesně vymezeném kvantovém stavu. Až takovéto studium reakcí iontů, například H₃⁺ a jejich izotopických (deuterovaných) analogií, povede k přesnému popisu procesů a k jejich následnému pochopení a teoretickému popisu.
Předmětem práce bude popis formování iontů a jejich interakce s neutrálními atomy a molekulami při srážkách. Definovaným způsobem vytvořené ionty budou poté zkoumány pomocí hmotnostní spektroskopie a hlavně pomocí optické spektroskopie. Součástí studia bude měření rychlostních konstant reakcí těchto přesně definovaných iontů, t.j. iontů s určitou rotační, vibrační a kinetickou energií s molekulami a s elektrony. Studium bude prováděno jak v nízkoteplotní iontové pasti, tak i ve výbojovém a dohasínajícím plazmatu. Rekombinace iontů v určitém stavu s elektrony bude studována v nově budované elektronové pasti a ve spolupráci s MPIK v Heidelbergu pomocí zařízení TSR. Celé studium bude zaměřeno především na procesy probíhající ve vodíkovém plazmatu.
Naše pracoviště spolupracuje na řešení uvedené problematiky s více než patnácti zahraničními laboratořemi. Řešení projektu je podporováno granty GAČR a GAUK. Těžiště práce je po dohodě s uchazečem možno soustředit do oblasti studia relaxačních procesů v plazmatu nebo na studium rekombinace.

Publikace v odborných časopisech: 

• Horacek, J; Cecrdle, J; Tskhakaya, D; Dejarnac, R; Schwartz, J; Komm, M; Cavalier, J; Adamek, J; Lukes, S; Veselovsky, V; Varju, J; Barton, P; Entler, S; Gasparyan, Y; Gauthier, E; Gerardin, J; Hromadka, J; Hron, M; Iafrati, M; Imrisek, M; Jerab, M; Kovarik, K; Mazzitelli, G; Naydenkova, D; Van Oost, G; Panek, R; Prishvitsin, A; Seidl, J; Sestak, D; Tomes, M; Vasina, Y; Vertkov, A; Vondracek, P; Weinzettl, V, Predictive modelling of liquid metal divertor: from COMPASS tokamak towards Upgrade, Phys. Scr., 96 (12): Art. No. 124013 (10 pages), 2021.
  doi:10.1088/1402-4896/ac1dc9 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Vondracek, P; Panek, R; Hron, M; Havlicek, J; Weinzettl, V; Todd, T; Tskhakaya, D; Cunningham, G; Hacek, P; Hromadka, J; Junek, P; Krbec, J; Patel, N; Sestak, D; Varju, J; Adamek, J; Balazsova, M; Balner, V; Barton, P; Bielecki, J; Bilkova, P; Błocki, J; Bocian, D; Bogar, K; Bogar, O; Boocz, P; Borodkina, I; Brooks, A; Bohm, P; Burant, J; Casolari, A; Cavalier, J; Chappuis, P; Dejarnac, R; Dimitrova, M; Dudak, M; Duran, I; Ellis, R; Entler, S; Fang, J; Farnik, M; Ficker, O; Fridrich, D; Fukova, S; Gerardin, J; Hanak, I; Havranek, A; Herrmann, A; Horacek, J; Hronova, O; Imrisek, M; Isernia, N; Jaulmes, F; Jerab, M; Kindl, V; Komm, M; Kovarik, K; Kral, M; Kripner, L; Macusova, E; Majer, T; Markovic, T; Matveeva, E; Mikszuta-Michalik, K; Mohelnik, M; Mysiura, I; Naydenkova, D; Nemec, I; Ortwein, R; Patocka, K; Peterka, M; Podolnik, A; Prochazka, F; Prevratil, J; Reboun, J; Scalera, V; Scholz, M; Svoboda, J; Swierblewski, J; Sos, M; Tadros, M; Titus, P; Tomes, M; Torres, A; Tracz, G; Turjanica, P; Varavin, M; Veselovsky, V; Villone, F; Wąchal, P; Yanovskiy, V; Zadvitskiy, G; Zajac, J; Zak, A; Zaloga, D; Zelda, J; Zhang, H, Preliminary design of the COMPASS upgrade tokamak, Fusion Eng. Des., 169 (Aug): Art. No. 112490 (13 pages), 2021.
  doi:10.1016/j.fusengdes.2021.112490 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Panek, R; Markovic, T; Cahyna, P; Dejarnac, R; Havlicek, J; Horacek, J; Hron, M; Imrisek, M; Junek, P; Komm, M; Sestak, D; Urban, J; Varju, J; Weinzettl, V; Adamek, J; Bilkova, P; Bohm, P; Dimitrova, M; Hacek, P; Kovarik, K; Krbec, J; Mlynar, J; Podolnik, A; Seidl, J; Stockel, J; Tomes, M; Zajac, F; Mitosinkova, K; Peterka, M; Vondracek, P; the COMPASS team, Conceptual design of the COMPASS upgrade tokamak, Fusion Eng. Des., 123: 11–16, 2017.
  doi:10.1016/j.fusengdes.2017.03.002 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Ficker, O; Mlynar, J; Vlainic, M; Cerovsky, J; Urban, J; Vondracek, P; Weinzettl, V; Macusova, E; Decker, J; Gospodarczyk, M; Martin, P; Nardon, E; Papp, G; Plyusnin, VV; Reux, C; Saint-Laurent, F; Sommariva, C; Cavalier, J; Havlicek, J; Havranek, A; Hronova, O; Imrisek, M; Markovic, T; Varju, J; Paprok, R; Panek, R; Hron, M; The COMPASS Team, Losses of runaway electrons in MHD-active plasmas of the COMPASS tokamak, Nucl. Fusion, 57 (7): Art. No. 076002 (10 pages), 2017.
  doi:10.1088/1741-4326/aa6aba (odkaz na abstrakt) - PDF
• Weinzettl, V; Adamek, J; Berta, M; Bilkova, P; Bogar, O; Bohm, P; Cavalier, J; Dejarnac, R; Dimitrova, M; Ficker, O; Fridrich, D; Grover, O; Hacek, P; Havlicek, J; Havranek, A; Horacek, J; Hron, M; Imrisek, M; Komm, M; Kovarik, K; Krbec, J; Markovic, T; Matveeva, E; Mitosinkova, K; Mlynar, J; Naydenkova, D; Panek, R; Paprok, R; Peterka, M; Podolnik, A; Seidl, J; Sos, M; Stockel, J; Tomes, M; Varavin, M; Varju, J; Vlainic, M; Vondracek, P; Zajac, J; Zacek, F; Stano, M; Anda, G; Dunai, D; Krizsanoczi, T; Refy, D; Zoletnik, S; Silva, A; Gomes, R; Pereira, T; Popov, T; Sarychev, D; Ermak, GP; Zebrowski, J; Jakubowski, M; Rabinski, M; Malinowski, K; Nanobashvili, S; Spolaore, M; Vianello, N; Gauthier, E; Gunn, JP; Devitre, A, Progress in diagnostics of the COMPASS tokamak, J. Instrum., 12 (Dec): Art. No. C12015 (13 pages), 2017.
  doi:10.1088/1748-0221/12/12/C12015 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Mitosinkova, K; Stöckel, J; Varju, J; Weinzettl, V, Energy composition of high-energy neutral beams on the COMPASS tokamak, Nukleonika, 61 (4): 419–423, 2016.
  doi:10.1515/nuka-2016-0069 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Weinzettl, V; Shukla, G; Ghosh, J; Melich, R; Panek, R; Tomes, M; Imrisek, M; Naydenkova, D; Varju, J; Pereira, T; Gomes, R; Abramovic, I; Jaspers, R; Pisarik, M; Odstrcil, T; Van Oost, G, High-resolution spectroscopy diagnostics for measuring impurity ion temperature and velocity on the COMPASS tokamak, Fusion Eng. Des., 96-97 (Oct): 1006–1011, 2015.
  doi:10.1016/j.fusengdes.2015.04.006 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Dohnal, P; Hejduk, M; Varju, J; Rubovic, P; Roucka, S; Kotrik, T; Plasil, R; Johnsen, R; Glosik, J, Binary recombination of para- and ortho-H3+ with electrons at low temperatures, Philos. Trans. R. Soc. A-Math. Phys. Eng. Sci., 370 (1978): 5101–5108, 2012.
  doi:10.1098/rsta.2012.0097 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Hejduk, M; Dohnal, P; Varju, J; Rubovic, P; Plasil, R; Glosik, J, Nuclear spin state-resolved cavity ring-down spectroscopy diagnostics of a low-temperature H3+–dominated plasma, Plasma Sources Sci. Technol., 21 (2): Art. No. 024002 (9 pages), 2012.
  doi:10.1088/0963-0252/21/2/024002 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Dohnal, P; Hejduk, M; Varju, J; Rubovic, P; Roucka, S; Kotrik, T; Plasil, R; Glosik, J; Johnsen, R, Binary and ternary recombination of para-H3+ and ortho-H3+ with electrons: State selective study at 77–200 K, J. Chem. Phys., 136 (24): Art. No. 244304 (14 pages), 2012.
  doi:10.1063/1.4730162 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Dohnal, P; Hejduk, M; Rubovic, P; Varju, J; Roucka, S; Plasil, R; Glosik, J, Binary and ternary recombination of D3+ ions at 80–130 K: Application of laser absorption spectroscopy, J. Chem. Phys., 137 (19): Art. No. 194320 (14 pages), 2012.
  doi:10.1063/1.4767396 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Hejduk, M; Dohnal, P; Rubovic, P; Varju, J; Opanasiuk, S; Plasil, R; Glosik, J, Equilibrium in Low Temperature H+3-dominated Plasma, Application of Cavity Ring-Down, Acta Univ. Carolin. Math. Phys., 53 (1): 51–59, 2012. - PDF
• Varju, J; Hejduk, M; Dohnal, P; Jilek, M; Kotrik, T; Plasil, R; Gerlich, D; Glosik, J, Nuclear Spin Effect on Recombination of H3+ Ions with Electrons at 77 K, Phys. Rev. Lett., 106 (20): Art. No. 203201 (4 pages), 2011.
  doi:10.1103/PhysRevLett.106.203201 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Plasil, R; Varju, J; Hejduk, M; Dohnal, P; Kotrik, T; Glosik, J, Experimental study of para- and ortho-H3+ recombination, J. Phys.: Conf. Ser., 300 (1): Art. No. 012023 (8 pages), 2011.
  doi:10.1088/1742-6596/300/1/012023 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Lange, M; Froese, M; Menk, S; Varju, J; Bastert, R; Blaum, K; Crespo Lopez-Urrutia, JR; Fellenberger, F; Grieser, M; von Hahn, R; Heber, O; Kuhnel, K-U; Laux, F; Orlov, DA; Rappaport, ML; Repnow, R; Schroter, CD; Schwalm, D; Shornikov, A; Sieber, T; Toker, Y; Ullrich, J; Wolf, A; Zajfman, D, A cryogenic electrostatic trap for long-time storage of keV ion beams, Rev. Sci. Instrum., 81 (5): Art. No. 055105 (10 pages), 2010.
  doi:10.1063/1.3372557 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Glosik, J; Plasil, R; Kotrik, T; Dohnal, P; Varju, J; Hejduk, M; Korolov, I; Roucka, S; Kokoouline, V, Binary and ternary recombination of H3+ and D3+ ions with electrons in low temperature plasma, Mol. Phys., 108 (17): 2253–2264, 2010.
  doi:10.1080/00268976.2010.507555 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Buhr, H; Mendes, MB; Novotny, O; Schwalm, D; Berg, MH; Bing, D; Heber, O; Krantz, C; Orlov, DA; Rappaport, ML; Sorg, T; Stutzel, J; Varju, J; Wolf, A; Zajfman, D, Energy-sensitive imaging detector applied to the dissociative recombination of D2H+, Phys. Rev. A, 81 (6): Art. No. 062702 (10 pages), 2010.
  doi:10.1103/PhysRevA.81.062702 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Varju, J; Roucka, S; Kotrik, T; Plasil, R; Glosik, J, Application of NIR – CRDS for state selective study of recombination of para and ortho H3+ ions with electrons in low temperature plasma, J. Phys.: Conf. Ser., 227 (1): Art. No. 012026 (4 pages), 2010.
  doi:10.1088/1742-6596/227/1/012026 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Glosik, J; Korolov, I; Plasil, R; Kotrik, T; Dohnal, P; Novotny, O; Varju, J; Roucka, S; Greene, CH; Kokoouline, V, Binary and ternary recombination of D3+ ions with electrons in He-D2 plasma, Phys. Rev. A, 80 (4): Art. No. 042706 (7 pages), 2009.
  doi:10.1103/PhysRevA.80.042706 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Glosik, J; Plasil, R; Korolov, I; Kotrik, T; Novotny, O; Hlavenka, P; Dohnal, P; Varju, J; Kokoouline, V; Greene, CH, Temperature dependence of binary and ternary recombination of H3+ ions with electrons, Phys. Rev. A, 79 (5): Art. No. 052707 (12 pages), 2009.
  doi:10.1103/PhysRevA.79.052707 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Plasil, R; Korolov, I; Kotrik, T; Varju, J; Dohnal, P; Donko, Z; Bano, G; Glosik, J, Measurements of EEDF in recombination dominated afterglow plasma, J. Phys.: Conf. Ser., 192: Art. No. 012023 (4 pages), 2009.
  doi:10.1088/1742-6596/192/1/012023 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Korolov, I; Kotrik, T; Plasil, R; Hejduk, M; Varju, J; Dohnal, P; Glosik, J, Recombination of KrD+ and KrH+ ions in afterglow plasma, J. Phys.: Conf. Ser., 192: Art. No. 012018 (4 pages), 2009.
  doi:10.1088/1742-6596/192/1/012018 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Korolov, I; Kotrik, T; Plasil, R; Varju, J; Hejduk, M; Glosik, J, Application of Langmuir Probe in Recombination Dominated Afterglow Plasma, Contrib. Plasma Phys., 48 (5-7): 521–526, 2008.
  doi:10.1002/ctpp.200810084 (odkaz na abstrakt) - PDF
• Glosik, J; Korolov, I; Plasil, R; Novotny, O; Kotrik, T; Hlavenka, P; Varju, J; Mikhailov, IA; Kokoouline, V; Greene, CH, Recombination of H+3 ions in the afterglow of a He–Ar–H2 plasma, J. Phys. B-At. Mol. Opt. Phys., 41 (19): Art. No. 191001 (6 pages), 2008.
  doi:10.1088/0953-4075/41/19/191001 (odkaz na abstrakt) - PDF

Publikace z dřívějších let:

• Hlavenka, P; Korolov, I; Plasil, R; Varju, J; Kotrik, T; Glosik, J, Near infrared second overtone cw-cavity ringdown spectroscopy of H2D+ ions, Czech. J. Phys., 56: B749–B760, 2006.
  doi:10.1007/s10582-006-0280-6 (odkaz na abstrakt) - PDF

Vystoupení na mezinárodních konferencích: 

• 2008 Heidelberg Meeting – Symposium on Physics with Cold Stored Ion Beams, Heidelberg, Germany, June 11-15, 2008.
  
• WDS'08, Prague, Czech Republic, June 3-6, 2008.
  "Current Status of the Cryogenic Trap for Fast Ion Beams in Heidelberg"

Projekty a granty: 

Zahraniční pobyty: