Low frequency oscillatory flow of cryogenic helium
| Název práce v češtině: | Nízkofrekvenční oscilační proudění kryogenního hélia |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Low frequency oscillatory flow of cryogenic helium |
| Klíčová slova: | superfluid helium, two-fluid model, torsional oscillation, quantized vortices |
| Klíčová slova anglicky: | superfluid helium, two-fluid model, torsional oscillation, quantized vortices |
| Akademický rok vypsání: | 2013/2014 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra fyziky nízkých teplot (32-KFNT) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. David Schmoranzer, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 06.11.2013 |
| Datum zadání: | 06.11.2013 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 04.04.2014 |
| Datum a čas obhajoby: | 11.09.2014 00:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 30.07.2014 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 30.07.2014 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 11.09.2014 |
| Oponenti: | Simone Babuin, Ph.D. |
| Konzultanti: | Dr. Martin James Jackson, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| Osvojení základů kryogenního experimentu s použitím kapalného helia a nízkoteplotní termometrie. Základy videozáznamu a zpracování obrazu. Měření elektrických signálů pomocí fázově citlivé detekce s využitím PC, ovládání experimentu přes grafický programovací jazyk LabVIEW. Teoretický popis proudění vazkých a supratekutých tekutin v rámci dvoukapalinového modelu. Základy klasické a kvantové turbulence a metody její detekce v supratekutém heliu. |
| Seznam odborné literatury |
| L.D. Landau, E.M. Lifshitz: Fluid dynamics, Pergamon Press, 1987
L.M. Milne-Thomson: Theoretical hydrodynamics,Dover Publications, 1996 R.J.Donnelly: Quantized vortices in helium II, Cambridge University Press, 1991 Progress in Low Temperature Physics, edited by W.P. Halperin, M. Tsubota, Elsevier, 2009 L. Skrbek a kol., Fyzika nízkých teplot, Matfyzpress, 2011 |
| Předběžná náplň práce |
| Práce je věnována měření přechodu do turbulence v normálním a supratekutém heliu pomocí nízkofrekvenčních oscilátorů. Z měření v celém rozasahu teplot od 4.2 K až po milikelvínové teploty (10 mK) dosahované na rozpouštěcím refrigerátoru bude vyhodnocen zejména faktor útlumu oscilátorů, z nejž bude dále usuzováno na vlastnosti proudění včetně generace kvantovaných vírů a přechodu k turbulenci. Cílem práce je tedy prohloubení znalostí o přechodu oscilačních proudění od laminárních k turbulentním, zejména o mechanismu přechodu od potenciálního proudění supratekuté složky He II k disipačnímu díky nukleaci kvantovaných vírů. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| The Thesis will be focused on measurements of the transition to turbulence in normal and superfluid helium using low-frequency oscillators. From the data obtained in the entire temperature range from 4.2 K down to mK temperatures (10 mK) achieved in a dilution refrigerator, the damping factors of these oscillators will be determined and used to infer further properties of the oscillatory flows, including the generation of quantized vortices and the transition to turbulence. The principal aim of the Thesis is therefore to gain further insight into the details of the transition of oscillatory flow from laminar to turbulent, and especially into the mechanisms of transition from the potential flow of the superfluid component of He II to a dissipative one owing to the nucleation of quantized vortices. |