Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 21: Poster: Staubige Plasmen

P 21.2: Poster

Donnerstag, 15. März 2012, 16:30–19:00, Poster.III

Frequenzcluster in Staubdichtewellen - Vergleich zwischen Experiment und Modell — •Kristoffer Ole Menzel, Oliver Arp, Tim Bockwoldt und Alexander Piel — IEAP, CAU-Kiel, D-24098

Selbsterregte Staubdichtewellen gehören zu den bekanntesten dynamischen Phänomenen in staubigen Plasmen. Sie beziehen ihre Energie aus der globalen Ionenströmung in der Entladung und können unterhalb eines kritischen Gasdrucks bei genügend hohen Staubdichten beobachtet werden. Die Wellen zeichnen sich durch einen stark nichtlinearen Charakter und eine komplizierte raum-zeitliche Dynamik aus. Bisherige Experimente in HF-Entladungen unter Schwerelosigkeit [1] haben gezeigt, dass die räumliche Frequenzverteilung der dreidimensionalen Wellenfelder eine ungewöhnliche Struktur besitzt. Es bilden sich sogenannte Frequenzcluster aus, innerhalb derer die Wellenfrequenz annähernd konstant bleibt, die sich jedoch von umgebenden Domänen durch einen Frequenzsprung abgrenzen. Die Bildung solcher Cluster wurde ebenfalls in numerisch modellierten Systemen wechselseitig gekoppelter van-der-Pol Oszillatoren gefunden [2,3]. Ein detaillierter Vergleich zwischen einem solchen Modell und den experimentellen Befunden zeigt Übereinstimmungen der wesentlichen topologischen Charakteristika [3]. Die Ergebnisse werden in diesem Beitrag zusammengefasst. Gefördert durch DLR unter 50WM1139. [1] K. O. Menzel, O. Arp, and A. Piel, PRL 104, 235002 (2010) [2] G. V. Osipov, M.M. Sushchik, PRE 58, 7198 (1998) [3] K. O. Menzel, O. Arp, and A. Piel, PRE 84, 016405 (2011)