Student: Ilja Zymak
Školitel: Prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc.
Konzultant: Mgr. Radek Plašil, Ph.D.
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
Pokud je průběh interakce iontu s elektronem v plazmatu ovlivněn srážkou s dalším tělesem, například s elektronem nebo neutrální částicí, je rychlostní konstanta rekombinace závislá na koncentraci těchto částic v plazmatu.
V případě, že třetím tělesem je neutrální částice, například atom hélia, hodnota rychlostní konstanty je funkcí tlaku. Tento proces je nazýván ternární rekombinací. Pro molekulární ionty je ternární rekombinace srovnatelná s disociativní rekombinací až při tlacích přesahujících jednu atmosféru. Jedinou zatím pozorovanou výjimkou je rekombinace iontů H3+ a D3+. Nezvykle rychlá ternární rekombinace těchto iontů je dána kvantově mechanickými vlastnostmi těchto iontů. Zatím bylo experimentálně a teoreticky ukázáno, že tento proces je silně závislý na rotační excitaci rekombinujících iontů. Studium tohoto velice neobvyklého procesu bude představovat hlavní náplň vědecké práce doktoranda. Pro experiment bude nutné navrhnout a zkonstruovat speciální aparaturu – „Cryo FALP“, umožňující měření rychlostních konstant rekombinace v rozsahu 100-300 K při tlacích 100-2000 Pa.
V případě, že třetím tělesem bude elektron, mluvíme o „Collisional Radiative Recombination“ - CRR. Tento proces byl teoreticky předpovězen, ale zatím nebyl experimentálně studován. Podle teoretických předpokladů je proces silně závislý na teplotě elektronů. Rychlost reakce CRR je srovnatelná s rychlostí disociativní rekombinace jen při kryogenních teplotách a při vysokých koncentracích plazmatu. Podle provedených výpočtů by „Cryo FALP“ měl dosahovat parametry postačující pro studium CRR. Studium tohoto významného, ale experimentálně zatím nestudovaného procesu by mělo byt náplní vědecké práce doktoranda.
Předpokládané znalosti
Základní znalosti z matematiky, fyziky, fyziky plazmatu a počítačové fyziky.