Bremen 2000 – wissenschaftliches Programm

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EP: Extraterrestrische Physik

EP 12: Materie unter Mikrogravitation

EP 12.4: Vortrag

Freitag, 24. März 2000, 12:30–12:45, H1

Ein Experiment zur Instabilitaet thermokapillarer Konvektion im Annulus unter Schwerelosigkeit — •Dietrich Schwabe — I.Physikalisches Institut,Justus-Liebig-Universitaet Giessen,H-Buff-Ring 16,35392 Giessen

Wir hatten im September 1999 4 Tage Experimentzeit mit unserem Experiment MAGIA (Marangoni grown instabilities in an annulus) in der ESA-Versuchseinrichtung FluidPac auf dem russischen Satelliten FOTON-12. Schwerelosigkeit - und damit fehlende Auftriebskonvektion - zum Studium reiner Marangoni-Effekte und Verfuegbarkeit von Messdaten waehrend des Fluges mit der Moeglichkeit den - Experimentverlauf zu optimieren, waren 2 wichtige Merkmale des Experiments. Der annulare Spalt(R(innen) = 20 mm, R(aussen) = 40 mm, Breite B = 20 mm, Fluessigkeitshoehe h = variabel von 2,5 mm bis 20 mm) mit freier ebener oberer Grenzflaeche wurde aussen geheizt und innen gekuehlt(T(innen) - T(aussen) = Delta T). Diese Geometrie entspricht der der Czochralski-Kristallzuechtung. 370 verschiedene Paramtersaetze (h, Delta T) waren vorgesehen, von denen 2/3 realisiert wurden. Die raumzeitliche Struktur der Stroemung wurde jeweils nach ausreichender Equilibrierungszeit mittels feiner Thermoelemente und einer IR-Kamera erfasst. Wir berichten ueber erste Ergebnisse wie die Einsatzschwelle oszillatorischer Marangoni-Konvektion im gesamten h/B-Bereich, die Oszillationsfrequenzen und den Typ der wellenfoermgien Instablilitaet nahe der Einsatzschwelle.