Augsburg 2006 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 25: Staubige Plasmen 2

P 25.4: Vortrag

Mittwoch, 29. März 2006, 15:30–15:45, 1004

Selbsterregte Kompressionswellen in komplexen Plasmen unter Mikrogravitation — •Markus Klindworth¹, Oliver Arp¹, Mattias Kroll¹, Alexander Piel¹, Matthias Wolter² und Andre Melzer² — ¹Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Christian-Albrechts-Universität Kiel, 24098 Kiel — ²Institut für Physik, Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, 17489 Greifswald

Plasmen mit einer zusätzlich injizierten Teilchenspezies von mikroskopischen Partikeln bezeichnet man als komplexe Plasmen. Die Partikel sind durch ihre hohe elektrische Ladung stark gekoppelt und lassen sich aufgrund ihrer Größe leicht mit Videomikroskopen beobachten. Unter Schwerelosigkeit bilden komplexe Plasmen ausgedehnte Staubwolken, in denen sich z.B. die Ausbreitung von Wellenphänomenen sehr gut beobachten läßt. In den auf Parabelflügen durchgeführten Experimenten wurden selbsterregte Wellen mit großer Amplitude beobachtet, die sich vom staubfreien Kern (Void) einer Partikelwolke her ausbreiten. Als kritischer Parameter für das Einsetzen der Instabilität zeigt sich die Partikeldichte. Im Unterschied zu früheren Messungen wurden die Oszillationen erstmalig mit Hilfe einer CMOS-Hochgeschwindigkeitskamera mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung vermessen und die Wellenfunktion mittels Singularwertzerlegung (SVD) bestimmt. Die zugehörigen Hintergrundsplasmaeigenschaften wurden in-situ mit Langmuirsondendiagnostik erfasst. Somit lassen sich die Experimente mit aktuellen Fluid- und kinetischen Modellen zu staubakustischen Wellen in komplexen Plasmen in ihrer Dispersion und ihren Anwachsraten vergleichen und der treibende Mechanismus diskutieren.