Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 2: Entladungen I

P 2.4: Vortrag

Montag, 3. April 2000, 17:30–17:45, HS IX

Selbstkonsistente Beschreibung des Säulenplasmas von dc Glimmentladungen unter Berücksichtigung der Plasma-Wandwechselwirkung — •M. Schmidt, D. Uhrlandt und R. Winkler — Institut für Niedertemperatur-Plasmaphysik, Fr.-L.-Jahn-Str. 19, 17489 Greifswald

Ein neues selbstkonsistentes Modell wurde entwickelt, das neben der Kinetik des zylindrischen radial inhomogenen Säulenplasmas zusätzlich die Wechselwirkung des Plasmas mit der isolierten Rohrwand beschreibt. Dieses Modell erlaubt die selbstkonsistente Bestimmung der kinetischen Größen der Elektronen, der Dichten der Ionen und angeregten Atome sowie des radialen und axialen elektrischen Feldes. Das Verfahren beinhaltet die Lösung der radial inhomogenen kinetischen Gleichung der Elektronen, der Bilanzgleichungen der wichtigsten angeregten Neutralteilchen, der Ionenimpulsbilanz und der Poissongleichung. Dieses komplexe Gleichungssystem wird mit Hilfe von Methoden der nichtlinearen Optimierung gelöst, welche auf die Koeffizienten einer Polynomdarstellung des Raumladungspotentials bezüglich seiner radialen Abhängigkeit angewendet werden. Die konsistente Bestimmung des Axialfeldes gelingt durch die Einbeziehung der Plasma-Wandwechselwirkung in diese Beschreibung. Es wird eine Bilanz der Flächenladungsdichte der Elektronen auf der Rohrwand abgeleitet, die den Einstrom der Elektronen auf die Rohrwand sowie ihre Reflektion, Desorption und Rekombination berücksichtigt. Die Demonstration der Leistungsfähigkeit dieses Modells erfolgt am Beispiel einer Neon-Glimmentladung.