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P: Fachverband Plasmaphysik

P 9: Komplexe und Staubige Plasmen II

P 9.4: Vortrag

Mittwoch, 27. Februar 2013, 15:10–15:25, HS 3

Dynamik toroidaler Staubströmungen — •Torben Reichstein, Jochen Wilms und Alexander Piel — IEAP, CAU Kiel

In staubigen Plasmen sind neben statischen Strukturen auch dynamische Prozesse wie Strömungen und Wellen zentrale Forschungsthemen. Das Wechselspiel von Experiment und Theorie hilft dabei, zu einem detaillierten Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen zu gelangen. Am Beispiel eines magnetisierten anodischen Plasmas soll dies veranschaulicht werden. Hier bilden sich torusförmige Staubstrukturen mit einer komplexen Strömungsdynamik aus. Ausgehend von experimentellen Befunden wurde ein hierarchisches Modell zur Beschreibung des Einschlusses und der mittleren Strömung entwickelt [1]. Eine Erweiterung des Modells ermöglichte 3D-MD-Simulationen von Yukawa-Teilchen in einer toroidalen Falle. Neben einer guten Beschreibung der experimentellen Befunde konnten zusätzliche dynamische Prozesse wie strukturelle Phasenübergänge oder die spontane Ausbildung von Kelvin-Helmholtz-Instabilitäten beobachtet werden [2]. Vergleiche zwischen diesen Simulationen und ersten Experimenten dieser bislang nur in den Simulationen zu beobachteten dynamischen Prozesse werden vorgestellt.

Gefördert durch SFB-TR24/A2.

[1] I. Pilch et al., Phys. Plasmas 15, 103706, 2008

[2] T. Reichstein et al., Contrib. Plasma Phys. 52, 813, 2012