Hannover 2003 – wissenschaftliches Programm

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UP: Umweltphysik

UP 3: Atmosphäre: Datenauswertung und Modellierung, Instrumentelles, Laborexperimente – Poster

UP 3.13: Poster

Donnerstag, 27. März 2003, 16:00–18:00, Lichthof

Coulomb-Instabilität hochgeladener Wolkentröpfchen — •Tobias Achtzehn, Denis Duft und Thomas Leisner — Technische Universität Ilmenau, Postfach 100565, 98684 Ilmenau

Das Verhalten geladener Tropfen hat besondere Bedeutung bei der Bildung von Gewitterwolken und bei vielen techn. Prozessen z.B. Tintenstrahldrucker, Elektrosprayionisation, Lackierverfahren und Brennstoffeinspritzung. Lord Rayleigh sagte 1882 in seiner Theorie vorher, daß die Spaltung geladener Tropfen auf eine Instabilität der Quadrupol-Schwingungsmode der Tropfenoberfläche zurückgeht. Erst durch Untersuchungen von hochgeladenen Mikrotropfen in einem elektrodynamischen Levitator (Paulfalle) konnte diese Theorie bestätigt werden. Das elektrische Wechselfeld der Falle regt dabei Quadrupoloszillationen der Tropfenoberfläche an. Beim Erreichen der Stabilitätsgrenze, dem Rayleighlimit, wird diese Schwingung instabil, es kommt zum teilweisen Ausstoß von Ladung und Masse in Form von kleinen Jets. Mit Hilfe der ultraschnellen Photographie konnten diese Jets erstmals nachgewiesen und zeitaufgelöst beobachtet werden. Wir stellen den Aufbau der verwendeten experimentellen Apparatur vor und präsentieren erste Ergebnisse zur Abhängigkeit der Dynamik der Instabilität von Tropfengröße und Viskosität.