Pohyb nabitých částic v elektromagnetickém poli; Elektronový spektrometr
| Název práce v češtině: | Pohyb nabitých částic v elektromagnetickém poli; Elektronový spektrometr |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Motion of charged particles in electromagnetic field; Electron spectrometer |
| Akademický rok vypsání: | 2008/2009 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP) |
| Vedoucí / školitel: | prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 13.11.2008 |
| Datum zadání: | 13.11.2008 |
| Datum a čas obhajoby: | 10.09.2009 00:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 10.09.2009 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 10.09.2009 |
| Oponenti: | doc. RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. |
| Konzultanti: | doc. RNDr. Radek Plašil, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| 1) Seznámení se s principem elektronového spektrometru.
2) Návrh elektronového spektrometru pro studium energie elektronů uvolňovaných při reakci H- +H -> H2 + e-. Výpočty drah elektronů s pomocí programu Simion nebo vlastního programu. 3) Návrh konstrukce elektronového spektrometru. Návrh cívek, jejich konstrukce a proměření pole. 4) Obeznámení se s experimentem určeným k měření rychlosti reakce H- + H. Podle okolností a možností účast na měření na Univerzitě v Chemnitz (Německo). |
| Seznam odborné literatury |
| [1] Bittencourt J.A., Fundamentals of Plasma Physics, Springer, New York, 2004, ISBN 0-387-20975-1.
[2] Rijs A.M., et al, 'Magnetic bottle' spectrometer as a versatile tool for laser photoelectron spectroscopy, Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 112 (2000) 151-162. [3] Glover S.C., et al, Cosmological implications of the uncertainty in H- destruction rate coefficients, The Astrophysical Journal, 640 (2006) 553-568. [4] Čížek M. and J. Horáček, Long-lived anionic states of H2, HD, D2, and T2, Phys. Rev. A 75 (2007) 012507. [5] Další časopisecká literatura podle dohody s vedoucím práce. |
| Předběžná náplň práce |
| http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/bak-abs.php?id=110
Elementární srážkové procesy určují podstatné vlastnosti nízkoteplotního laboratorního i kosmického plazmatu. Jedním z procesů, které určovaly vývoj vesmíru byla i reakce záporných iontů H- s neutrálními atomy vodíku. Při této reakci vzniká molekula H2 a volný elektron. Téměř půl století se snaží teoretici i experimentátoři určit rychlost této exotermní reakce a rozdělení uvolněné energie mezi produkty (+3,5 eV). Jedná se o jednoduchou, ale velice fundamentální reakci s nezastupitelným místem mezi tisíci jiných reakcí. Především v oblastí nízkých teplot, 4-100 K, je průběh této reakce klíčový pro astrofyziku. Bez experimentálních údajů je rychlost reakce jen těžko předvídatelná. Pro studium této reakce budeme v naší laboratoři stavět kryogenní iontovou past (pro záchyt a chlazení iontů H-) s elektronovým spektrometrem pro měření energie emitovaných elektronů. Prvním stádiem je návrh elektronového spektrometru s co nejvyšším energetickým rozlišením. Elektronový spektrometr založený na principu "inverzního magnetického zrcadla" bude využívat kombinaci elektrostatického pole a silně nehomogenního magnetického pole. Náplní bakalářské práce bude návrh elektronového spektrometru a optimalizace návrhu z hlediska spojení spektrometru s iontovou pastí. Předpokládáme, že student by mohl pokračovat v stavbě a testech spektrometru a v jeho použití pro studium reakce (H- + H) v rámci diplomové práce. Návrh a konstrukce iontového zdroje a iontové pasti není součásti bakalářské práce, ale patří do rozsáhlého projektu studia reakcí elektronů a iontů v podmínkách nízkoteplotního plazmatu. |