Elementary Processes and Reactions in Plasma - NEVF149

• Title: Elementární procesy a reakce v plazmatu
• Guaranteed by: Department of Surface and Plasma Science (32-KFPP)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2020
• Semester: summer
• E-Credits: 5
• Hours per week, examination: summer s.:2/1, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech, English
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Additional information: https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html
• Guarantor: RNDr. Petr Dohnal, Ph.D.; prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc.

Annotation

English

Last update: doc. RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (28.01.2019)

Basic introduction to elementary processes and reactions in plasma. Introduction to reaction kinetics, reaction rate, entropy and enthalpy of reaction, collision processes (ionization, excitation, de-excitation, chemical reactions, recombination, etc.), ion – molecule reactions and corresponding experimental techniques, influence of internal state of ions on reaction rate, ion-molecule reactions in gas lasers, plasmo-chemical reactors and discharge plasmas, plasma technologies.

Czech

Last update: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (14.01.2019)

Přednáška se zaměřuje na výklad problematiky elementárních procesů a reakcí v plazmatu. Úvod do reakční kinetiky, reakční rychlost, entropie a entalpie reakce, srážkové procesy (ionizace, excitace, deexcitace, chem. reakce, rekombinace, apod.), iont – molekulové reakce a metody jejich zkoumání, vliv vnitřního stavu iontů na rychlost reakce, reakce iontů s molekulami v plynových laserech, plazmochemických reaktorech a výbojovém plazmatu, plazmatické technologie.

Course completion requirements

Last update: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (03.06.2020)

Podmínkou zakončení předmětu je úspěšné složení zkoušky, získání zápočtu je podmínkou pro konání zkoušky. Udělení zápočtu je podmíněno účastí na alespoň 3/5 všech cvičení..

Povaha kontroly studia předmětu vylučuje opakování této kontroly, zápočet se tedy opakovat nedá.

Literature

Last update: T_KEVF (12.05.2005)

P. W. Atkins: Physical Chemistry, Oxford University press.

N. Yiu, T. Baer, I. Powis: Unimolecular and bimolecular ion-molecule reactions, Wiley-Interscience, New York, 1994.

E. W. McDaniel, J. B. A. Mitchell, M. E. Rudd: Atomic collisions. Heavy Particle Projectiles, Wiley-Interscience, New York 1993.

Requirements to the exam

Last update: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (03.06.2020)

Zkouška je ústní.

Požadavky ke zkoušce odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednáškách.

Syllabus

English

Last update: T_KEVF (12.05.2005)

1. Introduction to reaction kinetics
Rate of the reaction, order of the reaction, reactions approaching equilibrium, reverse reactions, consequent reactions, monomolecular reactions. Theory of reaction rate. Potential energy surfaces. Enthalpy and entropy of reakcion. Arrhenius reaction rate.

2. Ion-molecule reactions
Introduction to theory of ion-molecule reactions at thermal energies. Molecular structure. Frank-Condon principle. Influence of temperature and kinetic energy on rate of the ion-molecule reactions. Reactions of rotationally, vibrationally and electronically excited ions. Experimental techniques used in studies of ion-molecule reactions at low temperatures. Stationary and flowing afterglow. Drift tubes.

3. Elementary processes in low temperature plasma
Electron-ion recombination in plasma. Ion-molecule reactions in gas lasers, plasmo-chemical reactors and discharge plasmas. Relaxation processes in plasma. Electron energy distribution function. Interaction of plasma with surfaces, plasma technologies.

Czech

Last update: doc. RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (28.01.2019)

1. Úvod do reakcní kinetiky
Rychlost reakce, rád reakce, reakce blížící se k rovnováze, zvratné a následní reakce, monomolekulární reakce. Teorie reakcní rychlosti. Potenciálové plochy. Entropie a entalpie reakce. Arrheniova reakcní rychlost.

2. Reakce iontu s molekulami
Úvod do teorie reakcí iontu s molekulami pri termálních energiích. Struktura molekul. Frank-Condonuv princip. Vliv teploty a kinetické energie na rychlost reakce. Reakce rotacne, vibracne a elektronicky excitovaných iontu. Experimentální metody zkoumaní reakci iontu s molekulami pri nízkých energiích. Proudící rozpadající se plazma. Driftové trubice.

3. Elementární procesy v nízkoteplotním plazmatu
Rekombinace elektronu a iontu v plazmatu. Reakce iontu s molekulami v plynových laserech, plazmochemických reaktorech a výbojovém plazmatu. Relaxacní procesy v plazmatu. Elektronová rozdelovací funkce. Interakce plazmatu s povrchy, plazmatické technologie.