Studium záchytu iontů a iontová emise z prachových zrn
| Název práce v češtině: | Studium záchytu iontů a iontová emise z prachových zrn |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Ion attachment and ion emission of dust grains |
| Akademický rok vypsání: | 2006/2007 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP) |
| Vedoucí / školitel: | prof. RNDr. Zdeněk Němeček, DrSc. |
| Řešitel: | RNDr. Marek Vyšinka, Ph.D. - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 09.11.2006 |
| Datum zadání: | 09.11.2006 |
| Datum a čas obhajoby: | 19.09.2008 00:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 20.04.2008 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 20.04.2008 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 19.09.2008 |
| Oponenti: | doc. RNDr. Jan Wild, CSc. |
| Zásady pro vypracování |
| Konkrétně lze úkoly diplomové práce charakterizovat takto:
1) realizace systému stabilizace proudu iontového děla. 2) návrh způsobu vzorkování iontového děla. 3) měření měrného náboje prachových zrn z různých materiálů v závislosti na energii svazku a druhu iontů. 4) Diskuze výsledků. |
| Seznam odborné literatury |
| E. Gruen, et al., Interplanetary Dust, Springer-Verlag, Berlin 2001
M. Horanyi et al., Physics of Dusty Plasmas, AIP Conference Proceedings 446, New York, 1998 L. Frank, J. Král, Metody analýzy povrchů, Academia, Praha, 2002 Další literatura po dohodě s vedoucím práce. |
| Předběžná náplň práce |
| Značná část hmoty ve vesmíru je ve formě prachových zrn o velikosti desítek nanometrů až desítek mikrometrů. Tato zrna jsou nejrůznějšími procesy nabíjena na značné potenciály a elektrostatické nebo elektromagnetické síly tak podstatnou měrou ovlivňují jejich dynamiku. Úkolem laboratorních experimentů je stanovit základní nabíjecí charakteristiky prachových zrn a určit jejich závislosti na rozměrech zrn. Mezi základní nabíjecí procesy patří záchyt primárních částic (elektronů a iontů) na povrchu zrna, sekundární elektronová emise. vyvolaná dopadem primárních elektronů a v kosmickém prostoru dominující fotoemise zrna způsobená UV složkou záření Slunce.
Jednou z možností je sledovat vývoj měrného náboje jednoho zrna. Toho je možné dosáhnout například zachycením jednoho zrna v elektrodynamické pasti, což je princip, na kterém je postavena experimentální aparatura na naší katedře. Součástí aparatury jsou elektronové a iontové dělo, které slouží k nabíjení/vybíjení zkoumaného zrna elektrony, respektive ionty. Jedná se o zdroje poskytující monoenergetický svazek primárních částic v rozsahu energií 50 eV - 10 keV pro elektronový zdroj a 100 eV - 5 keV pro iontový zdroj. Nyní jsme však získali nový iontový zdroj s daleko vyšším a přesnějším rozsahem energií - od 1 eV až do 10 keV, jehož aplikace umožní studovat jak záchyt iontů (v oblasti nízkých energií, což dovolí usuzovat na procesy probíhající v magnetosférách planet), tak i iontovou implantaci (naopak v oblasti vysokých energií). |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| The emission of positive ions is caused by three main processes: field desorption, field evaporation, and field ionization. All these processes are based on tunneling of electrons from atoms situated above the sample surface. The field desorption proceeds in two phases. Adsorbed gas atoms leave the surface and are ionized at (or slightly beyond) a critical distance and then are pushed away by the repulsive electric force. The positive charge from the surface is leaving in the form of ionized atoms of adsorbed gas; the released electron is attracted by the grain.
The goal of the work is a detail study of charging and discharging currents from dust grains of various materials exposed to ion beams of different energies. |