Bochum 2015 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 19: Dusty Plasmas II

P 19.3: Vortrag

Mittwoch, 4. März 2015, 11:25–11:40, HZO 50

Experimentelle Untersuchung der Brownschen Bewegung einzelner Mikropartikel — •Christian Schmidt und Alexander Piel — IEAP, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Aus Experimenten im Bereich der Staubigen Plasmaphysik ist bekannt, dass die gemessenen kinetischen Partikeltemperaturen im Bereich von wenigen hundert bis einigen tausend Kelvin liegen [1]. Einzelne Melamin-Formaldehyd Partikel (r=1.75-6.2 µm) wurden oberhalb eines sekundären anodischen Plasmas vor einer positiv vorgespannten Pixel-Elektrode eingefangen, die in die untere Elektrode der primären Parallelplatten-Hochfrequenz-Entladung integriert ist. Zur detaillierten zeitlichen und räumlichen Beobachtung der Brownschen Bewegung wurde eine Hochgeschwindigkeitskamera verwendet.

Die kinetische Temperatur, Eigenfrequenz und Neutralgasreibung eines Partikels wurde mit verschiedenen Methoden, dem Mean Square Displacement (MSD), der Fourieranalyse der Geschwindigkeitsverteilung und der mittleren Geschwindigkeit, bestimmt. Die gefundenen Partikeltemperaturen liegen stets oberhalb der Raumtemperatur. Als Ursache wurde eine Kombination aus Ladungsfluktuationen, systematischen Messfehlern, sowie einer erhöhten Neutralgas- und Partikeloberflächentemperatur identifiziert.

Gefördert durch SFB-TR24/A2.

[1] Melzer et al., Phys. Rev. E 53, 2757 (1996)