Témata prací (Výběr práce)Témata prací (Výběr práce)(verze: 285)
Detail práce
   Přihlásit přes CAS
Srážkově radiativní model nízkoteplotního mikrovlnného výboje
Název práce v češtině: Srážkově radiativní model nízkoteplotního mikrovlnného výboje
Název v anglickém jazyce: Collisional-radiative model of low-temperature microwave discharge
Klíčová slova: plazma, chemická kinetika, metoda konečných prvků, srážkově radiativní model
Klíčová slova anglicky: plasma, chemical kinetics, finite element method, collisional radiative model
Akademický rok vypsání: 2018/2019
Typ práce: diplomová práce
Jazyk práce: čeština
Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
Vedoucí / školitel: RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D.
Řešitel:
Zásady pro vypracování
1) Rešerše literatury týkající se srážkových, radiativních excitačních a deexcitačních procesů v nízkoteplotním plazmatu.
2) Rozšíření stávajícího 0D kinetického modelu plazmatu modelu o relevantní procesy, které mohou ovlivnit rozdělení excitovaných částic v plazmatu. 
3) Využití metody konečných prvků pro implementaci 1D kinetického modelu, který bude zohledňovat radiální závislosti parametrů výboje.
4) Přibližný odhad vlivu radiativních procesů na teplotu plazmatu. 
5) Srovnání výsledků s experimentálními daty z emisní spektroskopie mikrovlnného výboje.
Seznam odborné literatury
[1] W. Demtroeder; Atoms, Molecules and Photons; Springer, Berlin 2006. 
[2] B. Der Van Sijde; Collisional Radiative Models in Plasmas, Beiträge aus der Plasmaphysik 24, 447–473, (1984) 
[3] M. Capitelli et al. Fundamental Aspects of Plasma Chemical Physics – Kinetics; Springer, New York 2016.
[3] L. Spitzer; Physical Processes in the Interstellar Medium; J. Wiley & Sons, New York 2008. 
[4] H. P. Langtagen; Python Scripting for Computational Science; Springer, Berlin 2012. 
Publikace v odborných časopisech a další literatura po dohodě s vedoucím práce. 
Předběžná náplň práce
Ve snaze o pochopení procesů probíhajících v chladném plazmatu mezihvězdného prostoru jsou na pracovišti KFPP prováděny experimenty v chladném dohasínajícím výbojovém plazmatu za teplot 40-300 K. Z důvodu prudké teplotní závislosti některých reakcí je třeba ověřovat termalizaci plazmatu za pomoci počítačových modelů. Pro výpočet teploty plazmatu využíváme model energetické bilance elektronů v kombinaci s kinetickým modelem zastoupení iontů, neutrálních molekul a některých excitovaných stavů iontů a molekul. 
V používaném modelu je pouze velmi zjednodušeně zahrnut transport energie radiací a vedením. Lze však očekávat, že za nízkých teplot už používané aproximace neplatí a je tedy nutné vytvořit detailnější model radiačních procesů v plazmatu a také zohlednit radiální závislost parametrů plazmatu. Nový model bude postaven na základě stávajícího modelu v jazyce Python, v případě potřeby s využitím kompilovaného jazyka pro kritické části kódu. 
 
Univerzita Karlova | Informační systém UK