Přesný výpočet elektrického pole radiofrekvenční iontové pasti metodou hraničních prvků
| Název práce v češtině: | Přesný výpočet elektrického pole radiofrekvenční iontové pasti metodou hraničních prvků |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Accurate calculation of electric field in a radiofrequency ion trap by means of the boundary element method |
| Akademický rok vypsání: | 2015/2016 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 25.11.2015 |
| Datum zadání: | 18.02.2016 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 21.04.2016 |
| Oponenti: | RNDr. Jakub Hromádka, Ph.D. |
| Konzultanti: | doc. RNDr. Radek Plašil, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| 1) Rešerše metod pro výpočet elektrostatického pole a seznámení se s principy radiofrekvenčních pastí.
2) Implementace výpočtu elektrického pole v iontové pasti metodou konečných prvků a metodou hraničních prvků s využitím knihovny BEM++. 3) Porovnání přesnosti a rychlosti výpočtu obou metod. 4) Výpočet efektivního potenciálu pasti a simulace pohybu částic v pasti. |
| Seznam odborné literatury |
| D. Gerlich, “Inhomogeneous Electrical Radio Frequency Fields: A Versatile Tool for the Study of Processes with Slow Ions”, Adv. Chem. Phys. Ser., LXXXII, J. Wiley & Sons (1992).
P. L. DeVries, “A First Course in Computational Physics”, J. Wiley & Sons (1994). W. Śmigaj, S. Arridge, T. Betcke, J. Phillips, M. Schweiger, “Solving Boundary Integral Problems with BEM++”, ACM Trans. Math. Software 41, pp. 6:1–6:40 (2015). Publikace v odborných časopisech a další literatura po dohodě s vedoucím. |
| Předběžná náplň práce |
| Na katedře fyziky povrchů a plazmatu je radiofrekvenční iontová past využívána ke studiu iont-molekulových reakcí za nízkých teplot. Při nízkých teplotách je energie tepelného pohybu částic v řádu milielektronvoltů a pro pochopení pohybu částic je tedy nutné znát i elektrický potenciál s přesností zlomku mV (relativní přesnost řádu 10-5). Provést takový výpočet běžně používanou metodou konečných prvků (FEM) je v případě složitějších geometrií (např. drátěná past) značně výpočetně náročné. Jako vhodná cesta pro významné urychlení a zpřesnění výpočtu se jeví využití metody hraničních prvků (boundary element method, BEM). Cílem práce bude aplikace metody BEM na výpočet pole radiofrekvenční pasti a porovnání její efektivity s metodou FEM.
http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/bak-abs.php?id=231 |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/bak-abs.php?id=231 |