Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 24: Entladungen (Poster)

P 24.3: Poster

Dienstag, 16. März 1999, 16:30–19:00, PY

Selbstkonsistente Bestimmung des Raumladungspotentials im Plasma von Gleichstromglimmentladungen  — •M. Schmidt, D. Uhrlandt und R. Winkler — Institut für Niedertemperatur-Plasmaphysik, Fr.-L.-Jahn-Str. 19, 17489 Greifswald

Die Elektronenkinetik in durch isolierte Wände begrenzten Plasmen besitzt infolge des sich ausbildenden Raumladungsfeldes eine räumliche Struktur, die insbesondere bei niedrigen Drücken stark ausgeprägt ist.Eine vollständigere Beschreibung solcher Plasmen erfordert somit die Erfassung (a) der Kinetik der Elektronen mit Hilfe einer adäquaten, räumlich inhomogenen kinetischen Gleichung bzw. ihrer genäherten Behandlung mittels der sogenannten nichtlokalen Näherung, (b) der Ionen durch ihre Impulsbilanzgleichung und (c) des Raumladungsfeldes mittels der Poissongleichung. Die selbstkonsistente Lösung dieses komplexen Gleichungssystems wird letztlich mit Methoden der nichtlinearen Optimierung in Anwendung auf die Koeffizienten einer Potenzreihenentwicklung des Raumladungspotentials bezüglich seiner räumlichen Abhängigkeit ermöglicht. Das Verfahren führt in angemessener Rechenzeit zu konvergenten Ergebnissen für den räumlichen Potentialverlauf, welcher sich gut den experimentellen Resultaten annähert. Das Lösungsverfahren, seine Effizienz und Genauigkeit sowie die unter Verwendung der nichtlokalen Näherung erhaltenen Ergebnisse werden am Beispiel des Säulenplasmas einer Neon-Glimmentladung vorgestellt und diskutiert.