Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 21: Poster: Staubige Plasmen

P 21.7: Poster

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

Stereoskopie an magnetisierten komplexen Plasmen — •Jochen Wilms, Torben Reichstein und Alexander Piel — IEAP, CAU Kiel

In magnetisierten anodischen Plasmen ist es möglich in einem gewissen Parameterregime torusförmige Staubwolken einzufangen, die um einen staubfreien Bereich (Void) entlang einer Kreisbahn strömen [1]. Deren Dynamik wurde am Experiment MATILDA II bisher in zwei Schnittebenen (horizontal bzw. vertikal) untersucht. Zur Analyse der mittleren Staubströmung wurde „Particle Image Velocimetry“ (PIV) verwendet. Basierend auf diesen Untersuchungen wurde ein Vielteilchenmodell entwickelt, das in MD-Simulationen eine gute Beschreibung der bisherigen Beobachtungen ermöglicht. Darüber hinaus wurden in diesen 3D-Simulationen neue dynamische Effekte entdeckt, wie beispielsweise die Ausbildung eines stationären Wirbels oder das spontane Auftreten eines Schocks [2]. Um diese kleinskaligen dynamischen Prozesse quantitativ untersuchen zu können, haben wir eine Diagnostik entwickelt, die mit zwei synchronisierten Kameras unter verschiedenen Blickwinkeln die stereoskopische Beobachtung eines kleinen Staubvolumens ermöglicht. Dies erlaubt eine vollständige räumliche Rekonstruktion der Partikelbewegungen in diesem Bereich. Dieser Beitrag präsentiert erste experimentelle Ergebnisse der stereoskopischen Untersuchung torusförmiger Staubstrukturen in magnetisierten Plasmen.

Gefördert durch SFB-TR24/A2.

[1] I. Pilch et al., Phys. Plasmas 15, 103706 (2008)

[2] T. Reichstein et al., Phys. Plasmas 18, 083705 (2011)