Student: Tomáš Kotrík
Školitel: Prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc.
Konzultant: Mgr. Radek Plašil, Ph.D.
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
Pro nejbližší budoucnost se dá předpokládat, že v přírodních vědách dojde k prolínání vědy o molekulách s vědou o životě. Toto prolínaní bude do velké míry závislé na adaptaci experimentálních technik a teoretických metod používaných a vyvinutých ve fyzice a fyzikální chemii do oblasti velkých molekul a složitých systému. Další velmi důležitou oblastí rozvoje vědy bude molekulární astrofyzika především v souvislosti s novými astronomickými pozorováními (projekty ALMA a Herschel satellite). Neméně důležitým bude výzkum v oblasti termojaderné fúze. Klíčem k pochopení těchto systému je detailní studium interakce atomu, molekul, molekulárních iontů, elektronů a fotonů a časového vývoje komplexních systémů tak detailně, jak je jen možné. To vyžaduje schopnost definovaným způsobem vyrobit tyto částice, zachytit je, identifikovat a nechat reagovat.
Je několik způsobů záchytu nabitých částic, nejznámější je záchyt plazmatu v Tokamaku. Pro nízkoenergetické aplikace se používají Malmberg-Penningově pasti s kombinaci homogenního magnetického a elektrostatického pole. Tyto pasti jsou používány například v projektu ATHENA pro záchyt pozitronů a antiprotonů a následnému formování atomů antivodíku.
Součástí navrhované práce je stavba elektronové pasti se záchytem elektronů v silně nehomogenním magnetickém poli. Při koncentraci zachycených elektronů ~107 cm-3 dojde k vytvoření prostorového náboje a poklesu potenciálu o několik voltů. V takto vytvořeném minimu elektrického potenciálu by mohly být zachyceny kladně nabité ionty a studována jejich interakce s elektrony. Teplota zachycených částic by byla snižována jejich srážkami s neutrálním plynem chlazeným na kryogenní teploty.
Cílem práce je studium záchytu iontů H3+, D3+, DH2+, HD2+ a následně studium jejich rekombinace s elektrony. Měřena bude teplotní a tlaková závislost rekombinačních koeficientů. Experimenty budou prováděny na nově postavených UHV aparaturách, jejichž součástí jsou hmotové spektrometry, zdroje iontů a elektronů a IR absorpční spektroskopie. Měření při kryogenních teplotách do 4 K budou prováděna na univerzitě v Chemnitzu.
Uvedené studium reakcí molekulárních iontů a jejich rekombinace je častí rozsáhlého projektu studia disociativní rekombinace v naší laboratoři. Naše pracoviště spolupracuje na řešení uvedené problematiky s více než patnácti zahraničními laboratořemi. Řešení projektu je podporováno granty GAČR a GAUK. Těžiště práce je po dohodě s uchazečem možno nasměrovat více do oblasti studia plazmochemických procesů, studia relaxačních procesů v plazmatu, rekombinace, nebo diagnostiky plazmatu.