Düsseldorf 2007 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 22: Poster

P 22.32: Poster

Donnerstag, 22. März 2007, 16:30–18:30, Poster A

Hydrodynamische Plasmamodelle und ihre Stabilitätskriterien — •Markus Becker^1,2, Detlef Loffhagen¹ und Werner Schmidt² — ¹INP Greifswald, Felix-Hausdorff-Str. 2, 17489 Greifswald — ²Institut für Mathematik und Informatik, Universität Greifswald, Friedrich-Ludwig-Jahn-Str. 15a, 17487 Greifswald

Zur theoretischen Beschreibung von anormalen Glimmentladungen werden häufig die Kontinuitätsgleichungen für die Elektronen und Ionen und die Poisson-Gleichung für das Potenzial gekoppelt gelöst. Dabei werden die Teilchenstromdichten der Ladungsträger unter der Annahme der Drift-Diffusionsnäherung approximiert. Für explizite Differenzenverfahren zum numerischen Lösen eines Zwei-Fluid-Poisson-Modells wurden konkrete Stabilitätsbedingungen an die Diskretisierungsparameter hergeleitet. Diese beinhalten zum einen eine Beschränkung an die Zeitschrittweite, die sich mit impliziten Verfahren umgehen lässt. Zum anderen tritt bei Diskretisierungen mit zentralen Differenzen eine Beschränkung an die Gitterweite bezüglich des Ortes auf, die auch im Fall von impliziten Verfahren erfüllt werden muss. Diese Beschränkung hängt von der lokalen Pecletzahl ab und kann durch die Randbedingungen verschärft werden. Die gefundenen Stabilitätsbedingungen werden für Argonplasmen diskutiert und durch Ergebnisse von Modellrechnungen bestätigt. Eine weiterführende Analyse der Gleichungen unter Verwendung von Transport- und Ratenkoeffizienten, die von der reduzierten elektrischen Feldstärke bzw. der mittleren Energie abhängigen, wird vorgestellt.