Laboratory studies of ion-molecule reactions with molecular and atomic hydrogen at temperatures relevant to astrochemistry
Laboratorní výzkum reakcí iontů s molekulárním i atomárním vodíkem při teplotách relevantních pro astrochemii
dizertační práce (OBHÁJENO)
Zobrazit/ otevřít
Trvalý odkaz
http://hdl.handle.net/20.500.11956/65512Identifikátory
SIS: 85438
Kolekce
- Kvalifikační práce [10693]
Autor
Vedoucí práce
Konzultant práce
Plašil, Radek
Oponent práce
Kotrík, Tomáš
Španěl, Patrik
Fakulta / součást
Matematicko-fyzikální fakulta
Obor
Fyzika plazmatu a ionizovaných prostředí
Katedra / ústav / klinika
Katedra fyziky povrchů a plazmatu
Datum obhajoby
19. 6. 2015
Nakladatel
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaJazyk
Angličtina
Známka
Prospěl/a
Klíčová slova (česky)
reakce iontů s atomárním a molekuláním vodíkem, izotopický efekt, jáderný spin, iontová past, asociativní odtrženíKlíčová slova (anglicky)
ion-molecule reactions, isotope effect, nuclear spin state, ion trap, associative detachmentV této práci jsou prezentovány výsledky laboratorního výzkumu ion-molekulových reakcí při nízkých teplotách, kde jedním z reaktantů byl atomární nebo molekulární vodík anebo molekulární deuterium. U reakcí atomárních iontů N+ a H+ s molekulárním vodíkem byl studován vliv konfigurace jaderných spinů a rotační excitace na rychlostní koeficienty těchto reakcí a jejich závislost na teplotě. Studium reakcí aniontů bylo spojeno s výzkumem reakcí izotopické výměny a izotopického efektu. Byla provedena měření rychlostních koeficientů tvorby molekul H2O a D2O v reakcích O- s H2 a D2, reakcí izotopické výměny OH- + D2 a OD- + H2 a také byly studovány reakční kanály asociativního odtržení a přenosu náboje v reakci D- + H. Experimenty byly prováděny na aparatuře AB-22PT s iontovou pastí. Tato aparatura zahrnuje systémy pro tvorbu, vedení, záchyt a detekci iontů a také samostatný zdroj atomárního H. Chladící systém umožnil měření teplotních závislostí rychlostních koeficientů při teplotách relevantních pro astrochemii (10 K - 300 K).
The results of the laboratory study of reaction rate coefficients of several ion- molecule reactions with atomic and molecular hydrogen and molecular deuterium at low temperatures are presented in the thesis. The reaction rate coefficients of the N+ and H+ reaction with H2 were measured with respect to the nuclear spin configuration and rotational excitation of H2. The reactions of anions were a subject of the isotope exchange and isotope effect study. The measurements of the rate coefficients of H2O and D2O formation in the reaction of O- with H2 and D2, isotope exchange reactions OH- + D2 and OD- + H2, and associative detachment and charge transfer channels of D- + H interaction were performed. Experiments were carried out using an AB-22PT instrument with an ion trap. It has producing, guiding, trapping, and detecting systems for ions and a separate source of atomic H. The cooling system allowed to measure the temperature dependencies of the reaction rate coefficients at temperatures relevant to astrochemistry (10 K - 300 K)