Laserová plazmochemie s výkonovými lasery

Ve spolupráci s Oddělením spektroskopie ÚFCH J. Heyrovského (S. Civiš, P. Španěl) provádíme systematický výzkum vybraných chemických reakcí iniciovaných laserovými jiskrami v homogenních molekulárních plynech a jejich směsích [1-5]. Dílčí procesy, jako rázová vlna, krátkovlnné (XUV/VUV) záření a ohřev plynu v důsledku expanze a mísení plazmatu, spojené s laserovou jiskrou jsou diagnostikovány a studovány se zřetelem k jejich chemickým účinkům. Výkonový jodový laserový systém PALS umožňuje generaci velkých laserových jisker. Výsledky experimentů s několika málo laserovými impulzy o vysokém obsahu energie porovnáváme s účinky mnoha pulzů z malých vysokorepetičních laserů. Zvláštní pozornost věnujeme směsím namíchaným podle představ o složení a vývoji rané zemské atmosféry. Velká laserová jiskra, indukovaná v nich výkonovým laserem, nám slouží k posouzení podílu chemických projevů dějů o vysoké hustotě energie (blesku nebo vysokorychlostního dopadu mimozemského tělesa) v rané atmosféře Země na produkci organických látek nutných ke vzniku života.

Vybrané publikace:
1. S. Civiš, L. Juha, D. Babánková, J. Cvačka, O. Frank, J. Jehlička, B. Králiková, J. Krása, P. Kubát, A. Muck, M. Pfeifer, J. Skála, J. Ullschmied: Amino acid formation induced by a high-power laser in CO₂/CO-N₂-H₂O gas mixtures, Chem. Phys. Lett. 386, 169 (2004).
2. D. Babánková, S. Civiš, L. Juha: Chemické projevy laserových jisker, Chem. Listy 99, 109 (2005); Chemical consequences of laser-induced breakdown in molecular gases, Prog. Quant. Electron. 30, 75 (2006)
3. S. Civiš, D. Babánková, J. Cihelka, P. Sazama, L. Juha: Spectroscopic investigations of high-power laser-induced dielectric breakdown in gas mixtures containing carbon monoxide, J. Phys. Chem. A 112, 7162 (2008).
4. L. Juha, S. Civiš: Laser-plasma chemistry: Chemical reactions initiated by laser-produced plasmas, In: Lasers in Chemistry (Ed. M. Lackner), Vol. 2, Wiley-VCH, Weinheim 2008, pp. 899-921.
5. M. Ferus, I. Matulková, L. Juha, S. Civiš: Investigation of laser-plasma chemistry in CO-N₂-H₂O mixtures using ¹⁸O labeled water, Chem. Phys. Lett. 472, 14 (2009).