velikost textu

Elementary Processes at Low Temperatures – Reactions of H3+ and N2H+ in Afterglow Plasmas

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Elementary Processes at Low Temperatures – Reactions of H3+ and N2H+ in Afterglow Plasmas
Název v češtině:
Elementární procesy p̌ri nízkých teplotách – reakce iont ̊u H3+ a N2H+ v dohasínajícím plazmatu
Typ:
Disertační práce
Autor:
Bc. Ábel Kálosi
Školitel:
doc. RNDr. Radek Plašil, Ph.D.
Oponenti:
RNDr. Peter Rubovič, Ph.D.
prof. RNDr. Dr. Patrik Španěl, Ph.D.
Konzultant:
prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc.
Id práce:
164097
Fakulta:
Matematicko-fyzikální fakulta (MFF)
Pracoviště:
Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
Program studia:
Fyzika (P1701)
Obor studia:
Fyzika plazmatu a ionizovaných prostředí (4F2)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
28. 6. 2019
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Zveřejnění přílohy práce bylo odloženo do 28.6.2022
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
elektron-iontová rekombinace, disociativní rekombinace, astrochemie, dohasínající plazma, vibrační spektroskopie
Klíčová slova v angličtině:
electron-ion recombination, dissociative recombination, astrochemistry, afterglow, vibrational spectroscopy
Abstrakt:
Elektron-iontová rekombinace a iont-neutrální interakce hrají klí- čovou roli v chemickém vývoji molekul v mezihvězdném prostoru. Podmínky v mezihvězdném prostoru při kterých tyto procesy probí- hají zahrnují široký rozsah teplot a hustot částic. Tato práce je zamě- řena na experimentální studium uvedených nízkoteplotních procesů v teplotním rozsahu od 30 K do 300 K, zejména na reakce malých molekul obsahujících vodíkové atomy. Použitá experimentální tech- nika je založena na kombinaci prostředí dohasínajícího plazmatu se Continuous Wave Cavity Ring-down spektrometrem. Mezi tři hlavní výstupy práce patří: Za prvé: studium izotopického systému iontů H3+ obsahující protony a deuterony. Průběh izotopické frakcionace ve srážkách s vodíkem a deuteriem byl studován v nízkoteplotních výbojích, v nominálním rozsahu teplot od 80 K do 140 K. V experimen- tech byly odvozeny relativní koncentrace iontů, nezbytné pro studium izotopických efektů v elektron-iontové rekombinaci v dohasínajícím plazmatu studovaných iontů. Za druhé: vibrační spektroskopie iontů N2H+ zaměřená na takzvané “first overtone“ (2ν1 pás) přechody a termometrie využitím iontů. Experimenty představují první krok k studiu elektron-iontové rekombinace vybraného iontu. Za třetí: stu- dium role para/ortho spinových stavů v reakčním systému H3+ + H2. Frakce para-H3+ iontů byla studována v dohasínajícím plazmatu jako funkce frakce para-H2 v experimentech s para-obohaceným vodíkem v nominálním teplotním rozsahu od 30 K do 60 K. i
Abstract v angličtině:
Electron-ion recombination and ion-neutral interactions play a piv- otal role in the chemical evolution of molecules in the Interstellar Medium (ISM). Physical conditions under which these processes un- dergo in the ISM include a wide range of temperatures and particle number densities. This work contributes to the experimental study of named low temperature phenomena in the range of 30 K to 300 K focusing on the reactions of hydrogen-containing light molecules. The employed experimental techniques are based on a combination of a Stationary Afterglow (SA) instrument with a Continuous Wave Cavity Ring-down Spectrometer (cw-CRDS). The main contributions of this work can be split into three topics. (1) The proton and deuteron con- taining isotopic system of H3+ ions. The isotopic fractionation process in collisions with hydrogen and deuterium gas was investigated in low temperature discharges, nominal ion temperatures of 80 K to 140 K, to deduce relative ion densities in the experiments. These are necessary for afterglow studies of isotopic effects in electron-ion recombination of the studied ions. (2) Vibrational spectroscopy of N2H+ ions focusing on first overtone (2ν1 band) transitions and ion thermometry, the first step towards studies of electron-ion recombination. (3) The role of para/ortho spin modifications in the reactive collision system of H3+ + H2. The para-H3+ fraction in afterglow plasmas was investigated as a function of the para-H2 fraction in experiments with para-enriched hydrogen gas in the nominal temperature range of 30 K to 60 K. i
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Bc. Ábel Kálosi 2.63 MB
Stáhnout Příloha k práci Bc. Ábel Kálosi 2.42 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Bc. Ábel Kálosi 65 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Bc. Ábel Kálosi 64 kB
Stáhnout Posudek vedoucího doc. RNDr. Radek Plašil, Ph.D. 413 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Peter Rubovič, Ph.D. 147 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. RNDr. Dr. Patrik Španěl, Ph.D. 204 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby prof. RNDr. Jana Šafránková, DrSc. 151 kB