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P: Plasmaphysik

P 30: Theorie (Poster)

P 30.11: Poster

Tuesday, March 10, 1998, 16:00–18:00, P 2

Lösungsverfahren höherer Ordnung für die kinetische Gleichung der Elektronen in schwach ionisierten stationären Plasmen — •H. Leyh, D. Loffhagen, and R. Winkler — Institut für Niedertemperatur-Plasmaphysik, Robert-Blum-Str. 8–10, 17489 Greifswald

Untersuchungen der Elektronenrelaxation in schwach ionisierten Plasmen führten kürzlich zur Entwicklung numerischer Verfahren zur Lösung der zeit- oder ortsabhängigen Elektronen-Boltzmanngleichung in hoher Genauigkeit [1,2]. Die Verfahren basieren auf einer Multi-Term-Entwicklung der Geschwindigkeitsverteilungfunktion nach Legendre-Polynomen und der Lösung des resultierenden partiellen Differentialgleichungssystems für die Entwicklungskoeffizienten als Anfangsrandwertproblem. Als Grenzfall dieser Methoden wurde ein neues Verfahren zur effizienten Lösung der stationären kinetischen Gleichung entwickelt. Das Verfahren erlaubt die Behandlung elastischer und unelastischer Elektronenstoßprozesse mit Atomen oder Molekülen unter Berücksichtigung isotroper und anisotroper Streuung in Stößen. Mittels analoger Multi-Term-Entwicklung erhält man die stationäre Geschwindigkeitsverteilung aus der iterativen Lösung des zugehörigen Systems gewöhnlicher Differentialgleichungen für die Entwicklungskoeffizienten als Randwertproblem. Neben der Darstellung des numerischen Verfahren werden Beispiele seiner Anwendung für Plasmen in verschiedenen Gasen vorgestellt.

[1] D. Loffhagen, R. Winkler, J. Phys. D: Appl. Phys. 29, 618 (1996)

[2] G. Petrov, R. Winkler, J. Phys. D: Appl. Phys. 30, 53 (1997)