Bochum 2002 – scientific programme

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P: Plasmaphysik

P 21: Poster: Grundprobleme, Theorie, Plasmatechnologie, Astrophysikalische Plasmen

P 21.19: Poster

Monday, March 18, 2002, 17:40–18:40, HZO Foyer

Vergleichende kinetische Analyse zur raumzeitlichen Relaxation der Elektronen — •D. Loffhagen¹, R. Winkler¹ und Z. Donkó² — ¹Institut für Niedertemperatur-Plasmaphysik, Greifswald — ²Research Institute for Solid State Physics and Optics, Budapest, Ungarn

Das komplexe raumzeitliche Relaxationsverhalten von Elektronen in anisothermen Plasmen unter der Einwirkung von elektrischen Feldern wurde kürzlich mit Hilfe der numerischen Lösung der nichtstationären, räumlich eindimensionalen Boltzmanngleichung der Elektronen in Zweitermnäherung analysiert. Zur Verifikation dieser kinetischen Behandlung werden Ergebnisse für den inhomogenen Säulen-Anoden-Bereich einer Glimmentladung zwischen planaren Elektroden mit entsprechenden Resultaten von Monte-Carlo-Simulationen verglichen. Die Untersuchungen zur raumzeitlichen Entwicklung der Elektronen erfolgten für ein Argonplasma unter der Einwirkung eines konstanten elektrischen Feldes und bei kontinuierlichem Einstrom von Elektronen mit isotroper Winkel- und gaußförmiger Energieverteilung an der Kathodenseite des Plasmas. Ausgehend vom räumlich strukturierten, stationären Zustand zu vorgegebener Feldstärke wird der Relaxationsvorgang durch eine instantane Änderung der Feldstärke ausgelöst und bis zur Einstellung des dem veränderten Feld zugehörigen stationären, räumlich strukturierten Zustand verfolgt. Für glimmentladungstypische Feldstärken stimmen die mit beiden Methoden erhaltenen makroskopischen Größen und Verteilungsfunktionen während des zeitlichen Übergangsprozesses und im stationären Zustand gut überein. Ferner resultiert ein wesentlich geringerer Rechenzeitaufwand der Behandlung mittels kinetischer Gleichung.