Greifswald 2009 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 7: Theorie/Modellierung I

P 7.14: Vortrag

Dienstag, 31. März 2009, 16:50–17:05, HS Biochemie (groß)

Hybridmodellierung einer He-Xe-Niederdrucklampenentladung — •Detlef Loffhagen — INP Greifswald, Felix-Hausdorff-Str. 2, 17489 Greifswald

Das zeit- und ortabhängige Verhalten des Säulenplasmas einer mit Wechselstrom betriebenen Glimmentladung in einem Gemisch aus 98% Helium und 2% Xenon wird mittels Hybrid-Modellierung analysiert. Die theoretische Beschreibung des zylindrischen, axial homogenen Plasmas basiert auf der gekoppelten Lösung von hydrodynamischen Gleichungen für die Ladungsträger und Neutralgaskomponenten, Gleichungen für den externen elektrischen Schaltkreis zur Bestimmung des axialen elektrischen Feldes, der Poissongleichung für das radiale Raumladungsfeld und der zeitabhängigen, radial inhomogenen Elektronen-Boltzmanngleichung zur Bestimmung der Transport- und Ratenkoeffizienten der Elektronen. Ergebnisse des periodischen Verhaltens des Plasmas in einem Entladungsrohr mit einem Durchmesser von 18 mm bei einem Gasdruck von 2.5 Torr werden diskutiert. Die Teilchen- und Stromdichten der verschiedenen Komponenten des Plasmas, die Feldstärkekomponenten und die Energieverteilung der Elektronen weisen ausgepägte strukturelle Änderungen auf. Insbesondere wechselt die Energiestromdichte der Elektronen zwischen einem rein nach außen und einem teilweise einwärts und auswärts gerichteten Strom während der periodischen Entwicklung. Der Vergleich mit experimentellen Daten von Strom und Spannung sowie von angeregten Zuständen des Xenons zeigt gute Übereinstimmung zwischen den berechneten und gemessenen Ergebnissen.