Hannover 2016 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 14: Dusty Plasmas II

P 14.2: Vortrag

Mittwoch, 2. März 2016, 11:25–11:40, f102

Wellenphänomene in einem komplexen Plasma (PK-4) — •Michael Kretschmer¹, Tetyana Antonova², Sergey Zhdanov³ und Markus Thoma¹ — ¹Justus-Liebig-Universität Gießen, I. Physikalisches Institut — ²Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Oberpfaffenhofen — ³Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE), Garching

PK-4 ist ein Plasmalabor für die Internationale Raumstation ISS zur Untersuchung komplexer (staubiger) Plasmen in Schwerelosigkeit. Es wurde im Oktober 2014 gestartet und löst damit die erfolgreichen Plasmalabore "PKE-Nefedov" und "PK-3 Plus" im Orbit ab. In diesen wurden bisher hauptsächlich Plasmakristalle untersucht. PK-4 nutzt ein Gleichstromplasma in einer Glasröhre und bietet damit die Möglichkeit, komplexe Plasmen im flüssig Zustand zu untersuchen.

In einem komplexen Plasma wechselwirken mikrometergroße, geladene Teilchen miteinander. Durch Wahl der Plasmaparameter können sie in verschiedene Zustände (gasförmig, flüssig, kristallin) gebracht und mit einer Videokamera beobachtet werden. Dies ermöglicht die Untersuchung der Dynamik von Vielteilchensystemen auf dem Niveau einzelner Teilchen.

Während der Entwicklung von PK-4 wurden zahlreiche Experimente im Labor und auf Parabelflügen durchgeführt. Einige Ergebnisse, insbesondere durch Plasmainstabilitäten induzierte Wellen (Dust Acoustic Waves), werden vorgestellt und diskutiert.