Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm
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P: Plasmaphysik
P 20: Entladungen (Poster)
P 20.22: Poster
Donnerstag, 6. April 2000, 17:00–19:30, Aula
Modellierung des kathodischen Ansatzes atmosphärischer Bogenentladungen — •H. Schmitz und K.–U. Riemann — Theoretische Physik I, Ruhr-Universität Bochum
Das Verständnis des kathodischen Ansatzes atmosphärischer Bogenentladungen ist für eine Vielzahl von Anwendungen von hohem Interesse. In typischen atmosphärischen Bögen (z.B. Argon bei wenigen atm und einigen A) wird die Ionendynamik der Randschicht im wesentlichen durch die drei Skalen der Debyelänge λD, der mittleren freien Weglänge für Ladungsaustauschstöße λCX und der Ionisationslänge λion bestimmt, wobei die Skalenverhältnisse λD ≪ λCX ≪ λion vorliegen. Für diese Verhältnisse wurde ein Modell der Plasmarandschich t entwickelt, aus dem sich in einfacher Weise die Spannung über den quasineutralen Randbereich berechnen läßt. Dieses Modell bildet einen Bestandteil einer Beschreibung des kathodischen Ansatzes. Dafür wurden die an der Kathodenoberfläche fließenden Stromdichten bestimmt und die Energieflüsse in der Kathode und in der Plasmarandschicht bilanziert. Di e resultierenden Gleichungen erlauben eine selbstkonsistente Bestimmung der
Parameter des Ansatzes unter den Randbedingungen, welche durch die Plasmasäule und die Kathodengeometrie vorgegeben werden. Ein Vergleich der berechneten Kathodenfallspannung mit experimentellen Resultaten liefert gute Übereinstimmungen.
Gefördert durch das BMBF, Projekt Nr. 13N6895