Bochum 2015 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 7: Poster Session - Dusty Plasmas

P 7.10: Poster

Montag, 2. März 2015, 16:30–18:30, Foyer Audimax

Untersuchung der Brownschen Bewegung eines einzelnen Mikropartikels mit hochauflösenden Videokameras — •Niklas Kohlmann, Christian Schmidt und Alexander Piel — IEAP, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Für die Messung einer aussagekräftigen kinetischen Temperatur der Brownschen Bewegung ist eine ausreichend hohe zeitliche wie räumliche Auflösung der Trajektorie notwendig [1]. Daher wird ein einzelnes MF Mikropartikel über einer positiv vorgespannten "Pixel"-Elektrode, die in die untere Elektrode einer RF Parallelplattenentladung eingebettet ist und über der sich ein anodisches Plasma ausbildet, eingeschlossen. Es werden zwei unterschiedliche hochauflösende Videokameras eingesetzt, um die Brownsche Bewegung des Mikropartikels zu beobachten. Zur Bestimmung der kinetischen Temperatur, der Eigen- und Reibungsfrequenz werden das mean square displacement (MSD), sowie die Geschwindigkeiten und ihr Fourierspektrum betrachtet. Es wird das MSD Verfahren nach Wang und Uhlenbeck [2] diskutiert und die Konsistenz zu anderen Methoden gezeigt. Es stellte sich heraus, dass die kinetische Temperatur immer über Raumtemperatur liegt. Weiter hat ein Vergleich zwischen den Kamerasystemen gezeigt, dass eine verringerte Ortsauflösung zu systematisch höheren Temperaturen führt.

Gefördert durch SFB-TR24/A2

[1] Li und Raizen, Ann. Phys. 525, 281 (2013)

[2] Wang und Uhlenbeck, Rev. Mod. Phys. 17, 323 (1945)