Original title: Laboratorní výzkum nabíjení prachových zrn
Translated title: Laboratory Investigation of Dust Grain Charging
Authors: Beránek, Martin ; Němeček, Zdeněk (advisor) ; Jusko, Pavol (referee) ; Nehasil, Václav (referee)
Document type: Doctoral theses
Year: 2015
Language: cze
Abstract: [cze] [eng]
Práce je zaměřena na studium nabíjecích procesů prachových zrn. Experimentální část se zabývá interakcí elektronů s prachovým zrnem a procesy samovybíjení zrn - polní emisí a polní ionizací. Druhá část práce se týká realizace nového konceptu lineární elektrodynamické pasti pro studium nabíjení prachových zrn. Bylo pozorováno nabíjení prachových zrn na vysoké kladné potenciály dopadem vysokoenergetických primárních elektronů a nárůst výtěžku sekundární elektron-elektronové emise u nabitých záporných zrn. Dále byly změřeny charakteristiky samovybíjení kladných a záporných zrn. U kladných zrn byla pozorována souvislost mezi samovybíjením polní ionizací a difuzí atomů ven ze zrna, která ukazuje na vysokou pravděpodobnost ionizace odcházejících částic i při nižších intenzitách pole, než běžně uváděné prahy pro polní ionizaci. Na základě návrhu v diplomové práci byla zkonstruována lineární kvardupólová past a úspěšně provedeno ověřovací měření, které potvrdilo očekávané vlastnosti pasti. Pomocí numerického modelu elektrického pole v pasti byl analyzován možný vliv některých konstrukčních nepřesností na chování pasti. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) The present thesis is focused on study of dust grain charging. The experimental part covers interaction between dust grains and high-energy electrons and self-discharging of grains by both field electron emission and field ionization. The second part of the thesis describes construction and evaluation of a linear electrodynamic trap of the novel design. We have observed charging of small dust grains towards high positive electric potentials when bombarded by the high-energy electron beam. We have described an increase of the secondary electron- electron emission yield from negatively charged grains due to the surface field. Further, self-discharging characteristics for both positively and negatively charged grains were measured. The relationship between discharging rate and the rate of the flow of atoms leaving the grain surface due to diffusion was observed for positively charged grains. This suggests significantly lower surface field necessary for ionizing such atoms compared to the ionization of atoms of surrounding gas and compared to the typically published field ionization thresholds. Based on the design published in the master thesis, a linear quadrupole trap of novel design was constructed. Testing measurements confirmed functionality and expected characteristics of the trap. In addition, effects of...
Keywords: dust grains; field emission; field ionization; linear electrodynamic trap; quadrupole; kvadrupól; lineární elektrodynamická past; polní emise; polní ionizace; prachová zrna

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/80432

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-350086


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses