Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 7: Diagnostik (von Niedertemperaturplasmen)

P 7.4: Vortrag

Dienstag, 13. März 2012, 11:30–11:45, V57.01

Wechselwirkung zwischen Staubdichtewellen und Plasma — •Tim Bockwoldt, Kristoffer Ole Menzel, Oliver Arp und Alexander Piel — IEAP, CAU Kiel, D-24098

Im staubigen Plasma einer Hochfrequenzentladung entstehen bei niedrigen Neutralgasdrücken und ausreichend hohen Staubdichten selbsterregte Staubdichtewellen. Kann der Einfluss der Gravitation auf den Staub vernachlässigt werden, wie zum Beispiel unter Schwerelosigkeit auf Parabelflügen, bildet sich ein zentraler staubfreier Bereich (Void) mit einem diesen umgebenden Wellenfeld [1]. Die raum-zeitliche Dynamik der Staubdichte wird mittels Videomikroskopie analysiert. Durch Verwendung zweier synchronisierter Kameras mit dem gleichen Beobachtungsfeld kann simultan zur Staubdichte das Plasmaleuchten aufgezeichnet werden. Letzteres gilt als Indikator für Schwankungen der Elektronendichte und -temperatur [2]. Mit Hilfe dieser Diagnostik wurde kürzlich eine Wechselwirkung zwischen Staubdichtewellen und dem Plasma gefunden [3]. In diesem Beitrag werden neue Ergebnisse aus Messungen unter Schwerelosigkeit vorgestellt, die die vorhergehenden erweitern. Durch eine verbesserte raum-zeitliche Auflösung wird eine komplexere Wechselwirkung zwischen den Staubdichtewellen und dem Plasma erkennbar. Wir präsentieren die gefundenen Zusammenhänge und geben Erklärungsansätze. Gefördert durch das DLR unter 50WM1139.

[1] A. Piel et al., Phy. Rev. Lett. 97, 205009 (2006).

[2] D. Samsonov and J. Goree, Phy. Rev. E 59, 1047 (1999).

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