Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 17: Staubige Plasmen 1

P 17.6: Vortrag

Montag, 7. März 2005, 12:30–12:45, HU 3059

Selbsterregte Wellen in komplexen Plasmen unter Mikrogravitation — •Markus Klindworth, Oliver Arp, Iris Pilch, Mattias Kroll und Alexander Piel — Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Christian-Albrechts-Universität Kiel, 24098 Kiel

Plasmen mit einer zusätzlich injizierten Teilchenspezies in Form von elektrisch geladenen Partikel bezeichnet man als Komplexe (“staubige”) Plasmen. Unter Schwerelosigkeit lassen sich die Vorteile von mikrometergroßen Partikeln, z.B. hohe Ladung und gute Beobachtbarkeit mit Videomikroskopen, mit der Bildung von ausgedehnten Staubwolken im Plasma kombinieren. Diese Komplexen Plasmen zeichnen sich typischerweise durch einen zentralen staubfreien Bereich (“void”) aus. In den auf Parabelflügen durchgeführten Experimenten wurden ausgehend von einer Instabilität der scharfen Void-Berandung selbsterregte Wellen mit großer Amplitude in der Partikeldichte beobachtet. Diese Kompressionswellen propagieren radial bis an den Rand des Plasmas, wobei sich ihre Frequenz und Wellenzahl vor der variierenden mittleren Hintergrundsstaubdichte messen läßt. Die Beobachtungen werden mit den gängigen Modellen für Kompressionswellen in Komplexen Plasmen vergleichen. Das Wachstum der Welle erlaubt zudem Rückschlüsse auf den treibenden Mechanismus im dämpfenden Neutralgashintergrund. Die Nutzung solcher Wellenbeobachtungen als diagnostische Methode z.B. zur Bestimmung der Partikelladung wird diskutiert.