Hannover 2016 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 14: Dusty Plasmas II

P 14.5: Vortrag

Mittwoch, 2. März 2016, 12:10–12:25, f102

Untersuchung des Einflusses von Ladungsfluktuationen auf die Brownsche Bewegung einzelner Mikropartikel — •Christian Schmidt und Alexander Piel — IEAP, Christian-Albrechts-Universität, 24098 Kiel

Die kinetischen Temperaturen von Mikropartikeln in Plasmarandschichten liegen oft im Bereich von wenigen hundert bis einigen tausend Kelvin und somit oberhalb der Raumtemperatur [1]. Als mögliche Ursachen werden neben kollektiven Phänomenen, z.B. Mode Coupling oder Schweigert Instabilität, auch Fluktuationen des elektrischen Feldes oder der Partikelladung diskutiert. Um kollektive Phänomene ausschließen zu können, wurde die Brownsche Bewegung einzelner Mikropartikel in einer Parallelplatten-Hochfrequenz-Entladung untersucht. Da die gemessene kinetische Temperatur von der Partikelmasse abhängt, wurde eine Methode entwickelt, die aus der gemessenen Epsteinreibung eines jeden Partikels die Berechnung der Masse erlaubt. Die sich durch dieses Verfahren ergebenden Temperaturen liegen im Bereich der Raumtemperatur [2]. Aus der Theorie für die Ladungsfluktuationen lässt sich eine Abhängigkeit der Temperatur von der Partikelgröße und des Neutralgasdruckes ableiten. Diese wurde in Experimenten eingehend studiert. Ergebnisse dieser Untersuchungen werden in diesem Beitrag vorgestellt und diskutiert. Gefördert durch SFB-TR24/A2.

[1] A. Melzer et al., Phys. Rev. E 53, 2757 (1996)

[2] C. Schmidt and A. Piel, Phys Rev E 92, 043106 (2015)