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P: Plasmaphysik

P IX: HV IX

P IX.1: Hauptvortrag

Mittwoch, 10. März 2004, 10:30–11:00, H\"orsaal D

Elektron-Zyklotron-Wellen — •Heinrich Laqua¹, Volker Erckmann¹, Nikolai Marushchenko¹, Henning Maßberg¹ und Walter Kasparek² — ¹Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Euratom Assoc., Wendelsteinstr.1, 17491 Greifswald — ²Institut für Plasmaforschung, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 31, 70569 Stuttgart

Das relativ einfache System eines Elektronengases im Magnetfeld führt zu einer Vielzahl von ausbreitungsfähigen Wellen. Diese sogenannten Elektron-Zyklotron-Wellen (EC-Wellen) finden vielfältige Anwendungen in der Plasmaphysik. Sie werden zur Plasmaheizung, der Elektron-Zyklotron-Resonanz-Heizung (ECRH), und für unterschiedliche Plasmadiagnostiken eingesetzt. Beispielhaft aufgezählt seien hier die EC-Emission, die Mikrowelleninteferometrie, die Reflektometrie, die Polarimetrie und die Mikrowellenstreuung. Einen Großteil ihrer Eigenschaften ergibt schon sich aus der Dispersionrelation für EC-Wellen in der sogenannten kalten Plasmanäherung. Bei Berücksichtigung der Eigenbewegung der Elektronen, in der heißen Plasmanäherung, tauchen neue physikalische Phänomene, wie die Zyklotrondämpfung und elektrostatische Wellen, auf. Bei höheren Temperaturen müssen auch relativistische Effekte berücksichtigt werden. Speziell bei der ECRH mit hoher Leistung wird durch die resonante Wechselwikung im Phasenraum die Verteilungsfunktion der Elektronen verzerrt, was zu Phänomenen, wie den nichtinduktiv erzeugten Plasmastrom führt. Eine noch höhere Leistungsdichte führt zu nichtlinearen Effekten.