Experimentální studium rekombinace astrofyzikálně významných iontů s elektrony

Abstract

Chemical kinetics model for preparation of H2D+ and HD2 + recombination was created. Model predicted, how the chemistry inside of the apparatus will develop so the best initial conditions for the measurement could be set. Quality of our created model was tested by comparison with previous measurements. Afterward, concentration of H3 + ions in discharge was measured using absorption spectroscopy. During this measurement the kinetic temperature of ions was calculated using Doppler broadening of spectral lines. This measured temperature was compared to the one measured by a temperature sensor positioned on the discharge tube holder. Then, three measurements to find the dissociative recombination rate of kation H3 + were done. These measurements were done on temperatures near 60 K and on pressures of 450 Pa and 550 Pa. When the coefficient was measured, ternary recombination rate was subtracted. The obtained binary recombination rate coefficient was compared to previous measurements and to theory. Our recombination rate, taking uncertainty in to account, well agreed with measurement and theory.

Byl vytvořen model chemické kinetiky na přípravu měření rekombinace H2D+ a HD2 + . Model odhadoval, jak se bude vyvíjet chemie uvnitř aparatury, aby bylo možné vytvořit ideální počáteční podmínky pro měření. Kvalita tohoto modelu byla porovnána s dřívějším měřením. Následně byla pomocí absorpční spektroskopie změřena koncentrace kationtu H3 + ve výboj. Během tohoto měření byla ověřena kinetická teplota, kterou kationty během měření měly. Teplota byla srovnána s měřenou teplotou držáku výbojové trubice, ve které se ionty nacházely. Poté byl ve třech měřeních vyhodnocen koeficient rekombinace kationtu H3 + na podobných teplotách mírně pod 60 K a na tlacích 450 Pa a 550 Pa. Následně byl koeficient upraven o hodnotu ternárního koeficientu rekombinace. Výsledný koeficient byl porovnán s dřívějšími měřeními a s teoretickým koeficientem binární rekombinace. Náš výsledek se v rámci chyby shodoval s porovnávanými měřeními i s teoretickou predikcí.