Bochum 2002 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 19: Niedertemperatur-Plasmen, Plasmatechnologie

P 19.5: Vortrag

Donnerstag, 21. März 2002, 15:00–15:15, HZO 60

Einfluss der Elektron-Elektron-Wechselwirkung auf die räumliche Relaxation von Plasmaelektronen — •Detlef Loffhagen und Rolf Winkler — Institut für Niedertemperatur-Plasmaphysik, 17489 Greifswald

In den letzten Jahren wurden die räumliche Relaxation der Elektronenkomponente in schwach ionisierten Plasmen und die inhärenten komplexen Mechanismen der Relaxation umfassend untersucht[1]. Die Analysen basierten auf der numerischen Lösung der räumlich inhomogenen Boltzmanngleichung der Elektronen unter Berücksichtigung der Einwirkung eines elektrisches Feldes sowie des Einflusses elastischer und unelastischer Stöße der Elektronen mit den neutralen Gasteilchen. Es wurde insbesondere gefunden, dass in Edelgasen bei mittleren Feldstärken ausgeprägte, räumlich periodische Relaxationsprozesse angeregt werden, die durch sehr große Relaxationslängen charakterisiert sind. Die bisherigen Untersuchungen vernachlässigten jedoch den Einfluss der Elektron-Elektron-Wechselwirkung (EEW). Durch die Einarbeitung der nichtlinearen EEW in die kinetische Gleichung der Elektronen wurde es nunmehr möglich, den zusätzlichen Einfluss der Stöße zwischen den Elektronen auf den räumlichen Relaxationsprozess zu bewerten. Die Analyse zeigt einen unerwartet großen Einfluss der EEW auf das Dämpfungsverhalten und eine erhebliche Abnahme der Relaxationslängen mit zunehmender Intensität der Stöße zwischen den Elektronen bereits bei geringen Ionisationsgraden des Plasmas. Die Ergebnisse umfangreicher Untersuchungen in verschiedenen Edelgasen werden vorgestellt und diskutiert.

[1] R. Winkler et al., Plasma Sources Sci. Technol. 6 (1997) 118