Obrázek 1. Schéma aparatury s dohasínajícím plazmatem Cryo-FALP II.
Student: Kálosi Ábel
Vedoucí: RNDr. Radek Plašil, Ph.D.
Konzultant: Prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc.
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
Chladné plazma při teplotách blízkých 300 K nebo nižších se přirozeně nachází ve vrchních oblastech atmosfér planet a měsíců i v oblacích plynu v mezihvězdném prostoru. V takových podmínkách je důležitý proces rekombinace kladných iontů s elektrony. Jen pro málo iontů, které se nacházejí ve zmíněných prostředích, byla precizně studována závislost rychlostního koeficientu rekombinace na teplotě. Obvykle byly koeficienty měřeny při pokojové teplotě nebo mírně nižší a někdy i při chlazení kapalným dusíkem. Pro detailní pochopení a porovnání s kvantově mechanickými modely rekombinace je však vhodné měřit v širším rozsahu teplot s dobrou kontrolou teploty. V naší skupině jsme tak například studovali iont H3+. Pro pochopení dějů v chladných plazmatech je však třeba podrobně zkoumat i další ionty. Jako jedny z nejvýznamnějších se jeví HCO+ a O2+.
V naší laboratoři je k dispozici unikátní aparatura pro studium rekombinace iontů s elektrony při teplotách 50 K až 300 K. Při měření využíváme metodu založenou na sledování změn koncentrace a složení plazmatu při jeho dohasínání v proudícím heliu. Unikátní na použité aparatuře je možnost měření při teplotách nižších než umožňuje chlazení kapalným dusíkem a přesné nastavení teploty v celém pracovním rozsahu.
Cílem práce je studium formování a rekombinace iontů HCO+ a O2+ při nízkých teplotách. Měření rychlostních konstant rekombinace s elektrony bude provedeno v širokém rozsahu teplot.
Zásady pro zpracování:
1) Rešerše problematiky rekombinace molekulárních iontů při nízkých teplotách.
2) Testování chemické kinetiky tvorby zkoumaných iontů v proudové trubici.
3) Měření rychlostních koeficientů rekombinace zkoumaných iontů s elektrony při teplotách pod 300 K.
4) Provedení experimentu a zpracování výsledků.
Seznam odborné literatury:
[1] Larsson M. and Orel A., Dissociative Recombination of Molecular Ions, Cambridge University Press, New York, 2008, ISBN 978-0-521-82819-2.
[2] Smith I.W.M., Low temperatures and cold molecules, World Scientific Publishing, Singapore 2008, ISBN 978-1-84816-209-9.
[3] Atkins P.W., Physical Chemistry, Oxford University Press, New York 2002, ISBN 0-19-879285-9.
[4] Další časopisecká literatura dle dohody s vedoucím práce.