Laboratory astrochemistry and applications of computer simulations

Abstract

Tato práce je zaměřena na laboratorní studium chemie iontů v podmínkách relevantních pro astrofyziku. Mezi tři hlavní výstupy práce patří: Za prvé: práce na experimentálním studiu rychlostního k eficientu reakce asociativního odtržení H- + H → H2 + e- . V práci je popsáno měření rychlostního koeficientu v teplotním rozsahu 10-135 K. Za druhé: návrh nové aparatury pro detekci elektronů vzniklých v iontové pasti a pro měření jejich energie. Popsány jsou počítačové modely a předběžné experimentální výsledky. Za třetí: vývoj modelu chlazení elektronů v dohasínajícím plazmatu a jeho aplikace při analýze výsledků měření rekombinace H3 + .

This work is focused on laboratory studies of ion chemistry at conditions relevant for astrophysics. The three main outcomes of the thesis are: (1) The experimental study of the reaction rate coefficient of the associative detachment reaction H- + H → H2 + e- ; measurement of the thermal rate coefficient at the temperatures in the range 10-135 K is described. (2) The design of a novel apparatus for detecting the electrons produced in the RF trap and measuring their energy; numerical simulations and preliminary experimental results are presented. (3) The development of a model of the electron cooling in the afterglow plasma and the application of the model in the analysis of the H3 + recombination measurements.