Student: Munzar Marek
Vedoucí: Mgr. Štěpán Roučka, Ph.D.
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
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 potřeba ověřovat termalizaci plazmatu za pomoci počítačových modelů. Pro výpočet teploty elektronů využíváme jednoduchý spojitý model energetické bilance, který je implementován v programovacím jazyce python s využitím knihoven numpy a scipy.
Aktuální výpočty ukazují, že vibrační a rotační teplota molekul v dohasínajícím výboji může hrát významnou roli při chlazení elektronů. Cílem současného projektu bude jednak detailnější pochopení interakce excitovaných molekul s elektrony a jednak výpočet populace vibračně a rotačně excitovaných molekul ve výboji.
Dílčí úkoly:
1) Rešerše literatury týkající se základů fyziky plazmatu se zaměřením na nízkoteplotní plazma.
2) Identifikace relevantních procesů, které vedou k redistribuci energie - tedy pružné a nepružné srážky, radiativní procesy, interakce se stěnami výbojky a další.
3) Rozšíření stávajícího modelu kinetiky elektronů o další procesy, které mohou ovlivnit teplotu elektronů (v případě potřeby sestavení nového modelu pro popis vibračních a rotačních populací molekul ve výboji).
4) Aplikace výsledků modelu v analýze experimentálních dat.
Literatura
F. F. Chen; Základy fyziky plazmatu; Academia, Praha 1984.
W. Demtroeder; Atoms, Molecules and Photons; Springer, Berlin 2006.
L. Spitzer; Physical Processes in the Interstellar Medium; J. Wiley & Sons, New York 2008.
M. R. Krumholz; Star Formation in Molecular Clouds, arXiv:1101.5172.
H. P. Langtagen; Python Scripting for Computational Science; Springer, Berlin 2012.
Publikace v odborných časopisech a další literatura po dohodě s vedoucím.