Kiel 2011 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 8: Poster: Staubige Plasmen: Experiment und Diagnostik

P 8.8: Poster

Dienstag, 29. März 2011, 17:00–19:00, Foyer

Experimente zu Phasenübergängen von 3D-Clustern in staubigen Plasmen — •Tobias Miksch, André Schella und André Melzer — Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

In einem Plasma können im Labor dreidimensionale Kristalle aus mikrometergroßen Staubteilchen erzeugt werden. Da sich die Staubteilchen negativ aufladen, wirken zwischen ihnen große Coulombkräfte. Durch die hohe Kopplungsstärke und die geringe kinetische Energie der Staubpartikel bilden die Cluster ein stark gekoppeltes System. Ist das Staubsystem in einem radialsymmetrischen Potential eingefangen, bildet sich ein so genannter Yukawa Ball.

Man kann nun diesen Staubkristall zum Schmelzen bringen, indem man die kinetische Energie der Staubteilchen erhöht. Dies geschieht entweder durch Absenken des Drucks in der Entladung, was zu einer verringerten Reibung der Staubteilchen führt, durch Erhöhung der in das Plasma eingespeisten Leistung, oder durch Beschuss der Partikel mit einem Manipulationslaser.

In diesem Beitrag werden erste Ergebnisse dieser drei Methoden, einen 3D-Staubcluster zum Schmelzen zu bringen, vorgestellt.

Die Arbeit wird gefördert durch den SFB-TR24, Projekt A3