Kiel 2011 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 18: Poster: Theorie/Simulation dichter und stark gekoppelter Plasmen

P 18.16: Poster

Mittwoch, 30. März 2011, 16:30–18:30, Foyer

Nichtlineare Eigenschaften von selbsterregten Staubdichtewellen — •Tim Bockwoldt, Kristoffer Ole Menzel, Oliver Arp und Alexander Piel — IEAP, CAU-Kiel, D-24098 Kiel

Im staubigen Plasma einer HF-Entladung entstehen bei niedrigen Neutralgasdrücken und ausreichend hohen Staubdichten selbsterregte Staubdichtewellen. Diese besitzen einen stark nichtlinearen Charakter. In Wellenfeldern unter Schwerelosigkeit wurde kürzliche die Bildung von Frequenzclustern beobachtet. Dabei traten an den Clustergrenzen sogenannte Defekte als Bifurkationen in Wellenfronten auf [1]. Desweiteren zeigten Messungen eine Wechselwirkung der Staubdichtewellen mit dem Plasma [2]. In diesem Beitrag werden Ergebnisse aus komplementären Experimenten im Labor und aus zusätzlichen Messungen unter Schwerelosigkeit vorgestellt, die eine detailiertere Analyse der beobachteten Effekte zulassen. Es wurde gefunden, dass die Dichte der Defekte mit der HF-Spannung steigt. Mit steigender Defektdichte nimmt die Kohärenz im Wellenfeld ab. Dies spiegelt sich auch durch Veränderungen der räumlichen Frequenzverteilung wider. Die Messungen zur Wechselwirkung zwischen Staub und Plasma konnten durch eine verbesserte Diagnostik erweitert werden. Neben einer Modulation des Plasmaleuchtens innerhalb des Wellenfeldes konnte auch im staubfreien Bereich (Void) eine Modulation gemessen werden. Gefördert durch DLR unter 50WM0739.

[1] K. O. Menzel, O. Arp, und A. Piel, Phys. Rev. Lett. 104, 235002 (2010).

[2] O. Arp et al., IEEE Transactions on Plasma Sci. 38, 842 (2010).