Vyhodnocování fotodisociačního experimentu v molekulových paprscích pomocí Monte-Carlo simulace spekter

Student: Pavel Košťál
Vedoucí: Mgr. Michal Fárník, Ph.D. (Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského, v.v.i., AVČR)
Konzultant: Mgr. Radek Plašil, Ph.D.
Stav práce: obhájená

Abstrakt:

V experimentu s molekulovými paprsky je zkoumána fotodisociace molekul v klastrech a volných nanočástících ve vakuu. V laboratorních podmínkách jsou na molekulové úrovni např. studovány procesy, k nimž dochází na ledových částicích v atmosféře a které vedou ke vzniku ozonové díry.

V experimentu jsou měřena spektra kinetické energie fragmentů molekuly po fotodisociaci. Vyhodnocování těchto spekter zahrnuje počítačovou simulaci procesu fotodisociace v experimentu metodou Monte-Carlo a fitování experimentálních dat pomocí simulovaných spekter metodou nejmenších čtverců.

Cílem práce je: (1) pochopit matematiku a fyziku, na které je založen komplex programů v současné době v laboratoři používaný k vyhodnocování spekter, (2) přepsat existující program do moderního programovacího jazyka a vytvořit prostředí pro uživatele k snadnému ovládání vyhodnocovacích programů, (3) modifikovat a rozšířit stávající program o nové možnosti (např. analýza spekter různých fragmentů).


Obr. Aparatura pro studium klastrů a nanočástic v molekulových paprscích ve vakuu.

Zásady pro vypracování:
1. Seznámení s experimentem a s programem pro vyhodnocování spekter pomocí.
2. Seznámení s metodami Monte-Carlo simulace a fitování experimentálních dat.
3. Analýza stávajícího programu, pochopení matematiky a fyziky, na kterých je založen.
4. Přepsání a modifikace stávajícího programu a vytvoření nového uživatelského prostředí.
5. Testování nového programu pomocí spekter z fotodisociace klastrů (HBr)n.
6. Aplikace nového programu na vyhodnocování nových spekter atmosféricky relevantních systémů.

Literatura:
H. H. Tele, A. G. Urena, R. J. Donova: Laser Chemistry – vybrané kapitoly.
M. Virius: Programování v C++, 3. přepracované vydání. Praha: ČVUT. 2009. 451 s. ISBN 978-80-01-04371-4
Ch. Nagel, B. Evžen, J. Glynn, M. Skinner, K. Watson, A. Jones: C# 2005 Programujeme profesionálně. 1. vydání. Brno: Computer Press, a.s.. 2006. 1398 s. ISBN 80-251-1181-4
Popis stávajících programů v disertacích:
R. Baumfalk -MPI Göttingen 1999, N.H. Nahler -MPI Göttingen 2002.
Další literatura po dohodě s vedoucím práce.