Laboratory studies of reactions of O+ and N+ ions with molecular hydrogen and its isotopologues, HD and D2, at low temperatures

• Název práce v češtině: Laboratorní studia reakcí iontů O⁺ a N⁺ s molekulárním vodíkem a jeho izotopology HD a D₂ při nízkých teplotách
• Název v anglickém jazyce: Laboratory studies of reactions of O+ and N+ ions with molecular hydrogen and its isotopologues, HD and D2, at low temperatures
• Klíčová slova: astrochemie|iontová past|iont-molekulové reakce|aktivační energie|izotopický efekt.
• Klíčová slova anglicky: astrochemistry|ion trap|ion-molecule reactions|activation energy|isotope effect.
• Akademický rok vypsání: 2014/2015
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 26.09.2014
• Datum zadání: 26.09.2014
• Datum potvrzení stud. oddělením: 26.01.2015
• Datum a čas obhajoby: 12.03.2021 09:30
• Datum odevzdání elektronické podoby: 05.01.2021
• Datum odevzdání tištěné podoby: 12.01.2021
• Datum proběhlé obhajoby: 12.03.2021
• Oponenti: Mgr. Pavol Jusko, Ph.D.
• Konzultanti: doc. RNDr. Radek Plašil, Ph.D.

Zásady pro vypracování

I když jsou reakce kladných iontů s atomárním a molekulárním vodíkem důležité v mnohých oblastech fyziky plazmatu včetně astrofyziky, zatím existuje jen málo systematických studií těchto reakcí při nízkých teplotách. Mezi málo prozkoumané patří i reakce, které vedou k tvorbě iontů H3O+ v mezihvězdném prostředí. Jedná se o reakce O+ + H2, OH+ + H2 a H2O+ + H2. Následnou rekombinací iontů H3O+ s elektrony jsou pak v mezihvězdném prostředí tvořeny molekuly vody. Právě studium reakcí iontů vedoucích k tvorbě molekul H2O při nízkých teplotách by bylo hlavním cílem disertační práce.

K dosažení tohoto cíle budou použity dvě aparatury implementující diagnostické techniky vlastní fyzice plazmatu (Cryo-FALP II — Flowing Afterglow with Langmuir Probe a SA-CRDS — Stationary Afterglow in Cavity Ring-Down Spectroscopy apparatus) a iontová past. Cílem práce je upravit stávající iontovou past (obsahující iontový zdroj, iontovou past a detektor iontů) pro studium reakcí iontů typu O+, OH+ a OH2+ s molekulárním vodíkem při nízkých teplotách (10–300 K). Studium rekombinace iontů H3O+ s elektrony by bylo prováděno pomocí SA-CRDS při teplotách 77–300 K.

Předpokládané znalosti: Základní znalosti z fyzikální chemie, fyziky plazmatu, elektroniky, hmotové spektroskopie, programování a vakuové techniky (možno získat během prvního roku studia navštěvováním doporučených přednášek), experimentální zručnost. Motivace.

Seznam odborné literatury

t.b.d.

Předběžná náplň práce

I když jsou reakce kladných iontů s atomárním a molekulárním vodíkem důležité v mnohých oblastech fyziky plazmatu včetně astrofyziky, zatím existuje jen málo systematických studií těchto reakcí při nízkých teplotách. Mezi málo prozkoumané patří i reakce, které vedou k tvorbě iontů H3O+ v mezihvězdném prostředí. Jedna se o reakce O+ + H2, OH+ + H2 a H2O+ + H2. Následnou rekombinaci iontů H3O+ s elektrony jsou pak v mezihvězdném prostředí tvořeny molekuly vody. Právě studium reakcí iontů vedoucích k tvorbě molekul H2O při nízkých teplotách by bylo hlavním cílem disertační práce.

K dosažení tohoto cíle budou použity dvě aparatury implementující diagnostické techniky vlastní fyzice plazmatu (Cryo-FALP II — Flowing Afterglow with Langmuir Probe a SA-CRDS — Stationary Afterglow in Cavity Ring-Down Spectroscopy apparatus) a iontová past. Cílem práce je upravit stávající iontovou past (obsahující iontový zdroj, iontovou past a detektor iontů) pro studium reakcí iontů typu O+, OH+ a OH2+ s molekulárním vodíkem při nízkých teplotách (10–300 K). Studium rekombinace iontů H3O+ s elektrony by bylo prováděno pomocí SA-CRDS při teplotách 77–300 K.

Předpokládané znalosti: Základní znalosti z fyzikální chemie, fyziky plazmatu, elektroniky, hmotové spektroskopie, programování a vakuové techniky (možno získat během prvního roku studia navštěvováním doporučených přednášek), experimentální zručnost. Motivace.

http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/dis-abs.php?id=298

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/dis-abs.php?id=298