Studium reakcí iontů s molekulami ve vodíkovém plazmatu při nízkých teplotách

Student: Tomáš Kotrík
Vedoucí: Doc. RNDr. Juraj Glosík, DrSc.
Stav práce: obhájená

Abstrakt:

Rekombinace iontů s elektrony je základním procesem zániku iontů v nízkoteplotním laboratorním i kosmickém plazmatu. Velice aktuálním, ale doposud nedořešeným problémem je rekombinace iontů H₃⁺, DH₂⁺, HD₂⁺, a D₃⁺ při nízkých energiích (10-300 K). Vzhledem k jednoduchosti těchto iontů a jejich principiální důležitosti pro popis laboratorního i kosmického plazmatu je této problematice věnována značná pozornost experimentátorů i teoretiků.

V naši laboratoři používáme pro studium rekombinace iontů s elektrony metodu založenou na měření průběhů poklesů koncentrací iontů a elektronů při rozpadu plazmatu vytvořeného ve směsi vodíku, deuteria a helia. Podle toho při jakých parametrech (teplota, tlak, koncentrace elektronu a iontů) chceme rekombinaci studovat, využíváme rozpad plazmatu v čase (Statioary afterglow - SA) nebo v prostoru podél proudu plynu unášejícího plazma (Flowing afterglow - FA). Teplota plazmatu může byt měněna v rozsahu 100-300 K. Při sledovaní poklesu koncentrace plazmatu jsou v uvedených experimentech používány elektrostatické Langmuirovské sondy nebo infračervená laserová absorpční spektroskopie.

Cílem diplomové práce bude měření rychlostních konstant rekombinace iontů vyskytujících se ve vodíkovém (deuteriovém) plazmatu při teplotách 100-300 K. Studována bude rekombinace iontů H₃⁺, DH₂⁺, HD₂⁺, a D₃⁺ a její závislost na teplotě a tlaku.

Podle přání diplomanta je možné v rámci řešení uvedené problematiky klást větší důraz na použití Langmuirovy sondy nebo na použití IČ absorpční spektroskopie.

Diplomová práce je podporována grantem GAČR a její součástí může být i pobyt na spolupracujícím pracovišti v zahraničí.