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P: Fachverband Plasmaphysik
P 11: Poster: Staubige Plasmen
P 11.20: Poster
Dienstag, 31. März 2009, 17:30–19:30, Foyer des IfP
Experimente zur Kontaktaufladung von Mikropartikeln — •Thomas Trottenberg und Holger Kersten — Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, D-24098 Kiel
Die elektrische Aufladung von Mikropartikeln in Plasmen ist einer der fundamentalen Vorgänge in staubigen Plasmen. Die Ladung wird in diesem Fall durch das Floatingpotential des Teilchens bestimmt, das einigen wenigen Elektronentemperaturen (−kB Te/e) entspricht. Daher liegen die Oberflächenpotentiale in der Größenordnung von −10 V, und die Ladungen betragen oft nicht mehr als 3000 Elektronen je Mikrometer des Durchmessers. In Anwendungen, bei denen Mikropartikel elektrostatisch beschleunigt werden sollen, ist man aber an möglichst hohen Partikelladungen interessiert. Beispiele hierfür sind Experimente zur Simulation von Mikrometeoriten [1] und eine mögliche Verwendung von Mikropartikeln zum Antrieb im Weltraum [2]. Ladungsbegrenzende Mechanismen wie Elektronenfeldemission und Feldverdampfung setzen erst ein, wenn sich bis zu zwei Zehnerpotenzen mehr Ladungen auf den Partikeln befinden als bei der Aufladung im Plasma. Eine bekannte Methode, solch hohe Ladungen zu erreichen, ist die Kontaktaufladung mit Hochspannungen von mehreren 10 kV. Dieser Beitrag präsentiert erste Ergebnisse unserer Experimente zur Kontaktaufladung von leitfähigen Mikropartikeln an feinen Elektroden mit verschiedenen Geometrien.
[1] Stübig et al., Planet. Space Sci. 49, 853 (2001)
[2] Trottenberg et al., New J. Phys. 10, 063012 (2008)