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P: Fachverband Plasmaphysik

P 19: Dusty Plasmas II

P 19.4: Talk

Wednesday, March 4, 2015, 11:40–11:55, HZO 50

Experimentelle Beobachtung expandierender Yukawa-Cluster — •Matthias Mulsow und André Melzer — Institut für Physik, Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, 17487 Greifswald

In Niedertemperaturplasmen können mikrometergroße Partikel hoch geordnete Strukturen ausbilden. Mithilfe eines dreidimensionalen Einfangpotentials lassen sich stark gekoppelte finite Systeme erzeugen, die sogenannten Yukawa-Cluster. Deren Dynamik ist im Gegensatz zu Coulomb-Clustern zusätzlich durch die Plasmaabschirmung bestimmt. Dieser Unterschied wird unter anderem in der Form der freien Expansion des Systems deutlich.

Für die Untersuchung der freien Expansion muss der Cluster zunächst in eine Gleichgewichtsposition innerhalb des harmonischen Einfangpotentials gebracht werden. Im darauffolgenden Schritt wird dieses Potential dann möglichst schnell abgeschaltet und die Teilchentrajektorien werden mithilfe von Hochgeschwindigkeitskameras aufgezeichnet.

In diesem Beitrag wird eine neuartige Methode vorgestellt, durch die das Einfangpotential in zwei Raumrichtungen quasi-instantan abgeschaltet werden kann, ohne die übrigen Plasmaparameter zu verändern. Das daraufhin beobachtete Expansionsverhalten wird dann qualitativ mit entsprechenden Simulationen von Coulomb- und Yukawa-Clustern verglichen, um Rückschlüsse auf die dynamischen Eigenschaften des Systems zu ziehen.