Modelování záchytu a udržení nízkoteplotního plazmatu v nehomogenním magnetickém poli

Student: Štěpán Roučka
Školitel: Prof. RNDr. Rudolf Hrach, DrSc.
Konzultant: Prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc.
Stav práce: obhájená

Abstrakt:

Pro experimentální studium rekombinace iontů s elektrony při kryogenních teplotách je stavěna elektron – iontová past se silným nehomogenním magnetickým polem. Magnetické pole (magnetická zrcadla) je vytvářeno pomocí soustavy permanentních magnetů. Výhodou využití permanentních magnetů je kompaktnost pasti a její jednoduché chlazení. Nevýhodou je, že past nemá možnost ladění magnetického pole. S tím souvisí vysoké nároky na návrh pasti a to jak magnetických obvodů tak i vlastního režimu zachycení a udržení elektronů v pasti. Past musí být stavěna iterativním způsobem, kde součástí cyklu bude i výpočet chovaní plazmatu v pasti. Po několika iteracích bude postaven prototyp, na kterém bude prověřena přesnost výpočtu magnetických polí a simulace záchytu elektronů. Na základě těchto měření bude navrhována vlastní past. Bude modelováno vstřikování elektronů a iontů do pasti, jejich záchyt, chlazení a detekce při vytahování z pasti. Na základě těchto výpočtů bude navržena a postavena elektron-iontová past.

Součástí práce doktoranda bude modelování chování elektronů a iontů v pasti, navržení režimu plnění pasti a chlazení plazmatu srážkami s neutrálním plynem. Po zprovoznění pasti budou naměřené výsledky srovnávány s vypočteným chováním plazmatu a na základě toho budou interpretovány.

Předpokládané znalosti
Základní znalosti z matematiky, fyziky, fyziky plazmatu a počítačové fyziky.