Kiel 2004 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 10: Postersitzung: Niedertemperaturplasmen Plasmatechnologie II, Staubige Plasmen II, Magnetischer Einschluss II

P 10.25: Poster

Dienstag, 9. März 2004, 17:45–19:30, Foyer

Beeinflussung und Vorhersage von Partikelverteilungen in Komplexen Plasmen unter Mikrogravitation — •Markus Klindworth, Oliver Arp und Alexander Piel — Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Christian-Albrechts-Universität Kiel, 24098 Kiel

Plasmen mit einer zusätzlich injizierten Teilchenspezies in Form von geladenen Mikropartikeln bezeichnet man als Komplexe Plasmen. Unterliegen diese Partikel beobachtbarer Größe der Gravitation, so lassen sie sich lediglich in der unteren Randschicht z.B. einer HF-Entladung einfangen. Unter Schwerelosigkeit verteilen sich die Partikel im Plasmavolumen – es werden aber auch die Effekte kleinerer Kräfte, wie dem “Ion-drag”, deutlich. Der Impulsübertrag der aus dem Plasma strömenden Ionen auf die Staubteilchen drängt diese aus dem Zentrum der Entladung, ein staubfreier Bereich (“void”) entsteht. Quantitativ ist dieser Effekt noch nicht völlig verstanden. Durch die Manipulation des Plasmas mit Hilfe segmentierter Elektroden oder elektrostatischer Anregung durch eine Langmuir-Sonde läßt sich die Form des Voids verändern und die Reaktion und neue Gleichgewichtslage der Partikel studieren. Ein einfaches Modell zum Gleichgewicht zwischen elektrischer Feldkraft und “Ion-drag” erlaubt die Vorhersage von Staubverteilungen unter Mikrogravitation durch Messung von Plasmaparameterprofilen im staubfreien Plasma. Das für die Experimente aufgebaute Parabelflugexperiment dient zudem dem Test von Konzepten und Prototypen für ein Gemeinschaftsexperiment (IMPACT/IMPF) an Bord der ISS.