Berlin 2014 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 6: Theory and Modelling

P 6.8: Vortrag

Montag, 17. März 2014, 18:15–18:30, SPA HS202

Zyklotrondämpfung von parallel propagierenden Wellen in kinetischen Plasmasimulationen — •Cedric Schreiner¹ und Felix Spanier² — ¹Lehrstuhl für Astronomie, Universität Würzburg, Deutschland — ²Center for Space Research, North-West University Potchefstroom, Südafrika

Bereich um die Zyklotronfrequenz einer Teilchenspezies des Plasmas, so tritt Zyklotrondämpfung auf, wobei Feldenergie der Welle in kinetische Energie der Teilchen umgesetzt wird.

Die analytische Beschreibung, für die das Lösen der komplexen Dispersionsrelation in warmen Plasmen nötig ist, gestaltet sich jedoch schwierig. Nur unter vereinfachenden Annahmen lassen sich die Dämpfungsrate Γ und der Realteil der Wellenfrequenz ω berechnen, sodass Näherungslösungen für schwache (Γ ≪ ω) oder starke (Γ ≫ ω) Dämpfung gefunden werden können.

Particle in Cell (PiC) Simulationen bieten die Möglichkeit, gedämpfte Wellen bei beliebigen Frequenzen nahe der Zyklotronresonanz einer Mode zu untersuchen. Dabei lassen sich Aussagen über die analytisch nur schwer zugängliche Dämpfungsrate treffen und der Einfluss der dissipierten Wellenenergie auf das Geschwindigkeitsspektrum der Teilchen nachvollziehen.