Greifswald 2009 – scientific programme

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 4: Staubige Plasmen

P 4.6: Talk

Monday, March 30, 2009, 17:55–18:10, HS Biochemie (groß)

Streuung an 3D-Plasmakristallen — •Andreas Aschinger, Jens Ränsch und Jörg Winter — Lehrstuhl für Experimentalphysik II, Ruhr-Universität Bochum, D-44780 Bochum

Führt man mikroskopische Partikel in ein Plasma ein, so können bei starker, elektrostatischer Kopplung geordnete Strukturen - so genannte Plasmakristalle - entstehen. Eine Möglichkeit diese 3D-Strukturen zu analysieren, bietet die Lichtstreuung ähnlich der Röntgenstreuung in der Festkörperphysik. Die Umsetzung stellt aufgrund der vergleichsweise geringen Anzahl an Streuern hohe Anforderungen an das Detektionssystem und verlangt eine einheitliche Struktur und Orientierung der Kristalle. In diesem Experiment werden Plasmakristalle in einer kapazitiv gekoppelten RF-Entladung bei eingekoppelten Leistungen bis 20 W und Drücken zwischen 20 und 150 Pa erzeugt. Ein Ferninfrarot-Laser erzeugt einen Strahl mit Wellenlängen (118,8 μm oder 170,6 μm) vergleichbar dem typischen Netzebenenabstand der Plasmakristalle. Die Aufnahmen sowohl horizontaler als auch vertikaler Kristallebenen mit einer CCD-Kamera liefern Daten zur Verifizierung der Streuexperimente. Für diese Aufnahmen werden die Kristallebenen mit einem aufgefächerten Diodenlaser beleuchtet. Eine mit dem Videosystem beobachtete Hysterese in der thermischen Energie bei einem Phasenübergang soll hier vorgestellt werden. Das Prinzip und die nötigen Voraussetzungen für die erfolgreiche Durchführung eines Streuversuches an 3D-Plasmakristallen werden aufgezeigt.

Gefördert von der DFG, "Ferninfrarotstreuung an komplexen Plasmen", WI 1700/2-1