Produkce chladných iontů

Student: Tran Thuy Dung
Vedoucí: RNDr. Radek Plašil, Ph.D.
Konzultant: Prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc.
Stav práce: obhájená

Abstrakt:

Mnoho elementárních reakcí iontů s molekulami bylo zkoumáno pouze při teplotách 300 K nebo vyšších. Pro pochopení procesů formování komplikovaných molekul v mezihvězdném prostoru nebo chladných atmosférách, je třeba studovat reakce v rozsahu 10 až 300 K. Takové experimenty umožňuje technika záchytu iontů v pasti při nízkém tlaku. V naší laboratoři je umístěna vhodná aparatura, kterou připravujeme pro nový projekt studia reakcí iontů a molekul významných pro astrofyziku.

Zdroj chladných iontů je základním modulem v této aparatuře. Po tomto zdroji je požadováno, aby produkoval tisíce chladných iontů v krátkém pulsu trvajícím jednotky mikrosekund. Tyto ionty jsou poté zachyceny a zkoumány v radiofrekvenční pasti, kde probíhají studované reakce. Pro to, aby bylo možné ionty vůbec zachytit, musí být nejen dobře fokusovány v prostoru a čase, ale i v energii. Tyto podmínky může splňovat zdroj, který je k dispozici v naší laboratoři, je však potřeba nalézt vhodné nastavení jeho parametrů.

Cílem bakalářské práce bude optimalizovat funkci iontového zdroje pro produkci chladných iontů N+. Při řešení práce bude student řídit proces optimalizace za použití jednoduchého programu v systému LabVIEW™.

Obrázek 1. Zdroj pro produkci chladných iontů v pulzním režimu.

Obrázek 2. Principiální schéma aparatury s radiofrekvenční pastí.

Zásady pro zpracování:
1) Seznámení se základními typy iontových zdrojů.
2) Návrh metody optimalizace iontového zdroje pomocí automatizovaného řízení experimentu.
3) Optimalizace zdroje chladných iontů N⁺ a vyhodnocení jeho funkce.

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] Další časopisecká literatura podle dohody s vedoucím práce.