Kategorie: Physik > Glossar zur Plasmaphysik
Datum & Land: 30/04/2011, De.
Wörter: 59

Wendelstein 7-X
Das Stelleratorexperiments Wendelstein 7-X ist das Nachfolgeexperiment von Wendelstein 7-AS und wird in Greifswald aufgebaut.

Wasserstoff
Leichtestes der chemischen Elemente, das aus einem Proton und einem Elektron besteht. Schwerer Wasserstoff (Deuterium) und überschwerer Wasserstoff (Tritium) enthalten im Kern ein bzw. zwei zusätzliche Neutronen.

Turbulenz
Hochgradig ungeordneter Zustand einer Flüssigkeit oder eines Plasmas, in dem eine Vielzahl wechselwirkender Wirbel oder Wellen auftritt.

Van Allen Strahlungsgürtel
Hochenergetische Protonen und Elektronen aus dem Sonnenwind sind im Magnetfeld der Erde durch den Spiegeleffekt gefangen, wo sie zwei Gürtel im Höhenbereich zwischen 1.000 km und 25.000 km bilden.

Trägheits-fusion
Sammelbegriff für Experimente zur Fusion mit Lasern und mit Ionenstrahlen. In beiden Fällen wird die Energie so rasch zugeführt, daß das Target aufgrund seiner Massenträgheit hinreichend lange zusammenhält um eine genügende Zahl von Fusionsreaktionen zu liefern.

Tritium
Isotop des Wasserstoffs, dessen Atomkern aus einem Proton und zwei Neutronen besteht. Tritium ist radioaktiv mit einer Halbwertszeit von 12,3 Tagen.

TFTR
Tokamak Fusion Test Reactor des Princeton Plasma Physics Laboratory, USA.

Tokamak
Ringförmige Plasmaanordnung, die die Sekundärwicklung eines großen Transformators bildet. Das Tokamakprinzip wurde in den fünfziger Jahren in der Sovietunion von Tamm und Sacharov entwickelt. Der mit dem Transformator induzierte Strom dient zur Aufheizung des Plasmas und zur Überlagerung eines poloidalen Magnetfeldes, das ...

Temperatur
Temperatur ist ein Maß für die Bewegungsenergie der Atome. Der Mittelwert der kinetischen Energie: = (3/2) k T ist proportional zur absoluten Temperatur (Einheit: Kelvin), wobei k = 1,38x10^-23 J/K die Boltzmannkonstante ist. Die Kelvinskala hat die gleiche Abstufung wie die Celsiusskala, nur der Nullpun...

Staubige Plasmen
Sammelbezeichnung für Plasmen, die außer Ionen und Elektronen makroskopische Partikel von Nanometer bis Mikrometer Größe enthalten. In der Regel sind diese Partikel negativ geladen. Partikel von 10 Mikrometer Durchmesser können typisch 5.000 Elementarladungen tragen. Durch die elektrische Wechselwirkung der hochgeladenen ...

Stellarator
Ringförmige Plasmaanordnung, bei der geeignet verformte Magnetfeldspulen zu einer Verdrillung der Plasmsäule führen, die eine besonders hohe Stabilität besitzt. Das Stelleratorprinzip geht auf einen Entwurf von Lyman Spitzer (1956) zurück. Ein neues Experiment (Wendelstein 7-X) befindet sich im Aufbau.

Stern-spektroskopie
Seit Fraunhofers Untersuchung der dunklen Linien im Spektrum der Sonne (1813) haben wir aus der Wellenlänge, Intensität und Form der Spektrallinien detaillierte Kenntnis über chemische Zusammensetzung, Temperatur und Dichte der Sterne.

Proton
Positiv geladenes Elementarteilchen (Zeichen: p; Masse=1,67x10^-27 kg; Ladung=+1,6x10^-19 As.

Sonnenwind
Energiereiche Partikelstrahlung aus Elektronen, Protonen und Heliumkernen, die von der Sonne ausgeht. Der Sonnenwind hat eine Geschwindigkeit von 200 - 800 km/s und eine Dichte von 1-50 Teilchen pro Kubikzentimeter.

Positive Säule
Der sich selbst erhaltende Teil einer Gasentladung, bei dem Ionisation durch Elektronenstoß und Teilchenverluste durch Diffusion im Gleichgewicht stehen.

Plasma-technologie
Sammelbegriff für eine Reihe von industriellen Anwendungen von Plasmaverfahren. Hierzu gehören u.a.: Ätzen von Halbleiterchips, Abscheiden von Silizium für Solarzellen, Abscheiden von Siliziumdioxid zur Passivierung von Oberflächen, Aktivieren von Oberflächen, Schmelzen und Schweißen mit Lichtbögen sowie der...

Plasmakristall
Regelmäßige Anordnung hochgeladener makroskopischer Partikel in staubigen Plasmen. Unter dem Einfluß der gegenseitigen Abstoßung bilden die Partikel einen Coulombkristall.

Plasmasimulation
Das kollektive Verhalten von Plasmen kann mit heutigen Computern durch Lösung der Bewegungsgleichung einzelner Teilchen untersucht werden. Derartige Simulationen geben detaillierten Einblick in mikroskopische Prozesse, die Meßverfahren an realen Plasmen unzugänglich sind.

Plasmachemie
Die Plasmachemie macht sich zunutze, daß chemische Reaktionen in der Gasphase oder an Oberflächen durch Atome, die in einer Gasentladung angeregt werden, bei niedrigen Prozeßtemperaturen ablaufen können.

Plasmaätzen
Ein Trockenätzverfahren, bei dem reaktive Atome oder Ionen (z.B. Sauerstoff, Chlor, Fluor)in einer (meistens mit Hochfrequenz betriebenen) Gasentladung erzeugt werden. Beim Ätzen mit Ionen macht man sich zunutze, daß diese im Randbereich gerichtet zwischen Plasma und Substrat beschleunigt werden und tiefe Gräben mit steilen ...

Photon
Quantum elektromagnetischer Strahlung. Bedeutsam sind für die Ionisationsprozesse Photonen des sichtbaren Lichtes (650nm - 400nm), Ultraviolettstrahlung (400nm - 100nm) und Röntgenstrahlung

Plasma
Ionisiertes Gas, welches sich aus Ionen, Elektronen und Neutralteilchen zusammensetzt. Aufgrund der Ladungsträger läßt sich das Plasma durch elektrische und magnetische Felder beeinflussen. Der Plasmazustand wird auch als 4. Aggregatzustand der Materie bezeichnet. Plasmen zeigen kollektives Verhalten, z.B. Abschirmung und Plas...

Nukleon
Sammelbegiff für die Kernbausteine Proton und Neutron.

Pellet
Kügelchen aus gefrorenem Deuterium, das in fester Form in ein Tokamakplasma eingeschossen wird, um den Brennstoff nachzuliefern.

Nordlicht
Leuchterscheinung in der Hochatmosphäre (Ionosphäre), die durch energiereiche Elektronen des Sonnenwindes erzeugt wird, die entlang der magnetischen Feldlinien eindringen können und in dem verdünnten Gas der Hochatmosphäre eine Glimmentladung hervorrufen. ? Polarlicht

NichtlineareDynamik
Forschungsgebiet, das aus der Theoretischen Mechanik hervorging. Seit etwa 1980 werden hier fächerübergreifend zwischen Physik, Mathematik, Biologie, Chemie, Regelungstechnik, sowie Sozial- und Wirtschaftswissenschaften Gemeinsamkeiten zwischen komplexen Phänomenen und ihrer ähnlichen mathematischen Beschreibung studiert.

NichtneutralePlasmen
Elektronen, die in Paul- oder Penningfallen gefangen sind, zeigen viele Verwandschaften mit Plasmasystemen. Wegen der gemeinsamen kollektiven Effekte nennt man sie nichtneutrale Plasmen. > Nonneutral Plasmas

Neutron
Elektrisch ungeladenes Elementarteilchen, das 1932 von Chadwick entdeckt wurde (Zeichen: n; Masse=1,67x10^-27 kg).

Magnetischer Spiegel
Geladene Teilchen bewegen sich in Magnetfeldern infolge der Lorentzkraft auf Schraubenbahnen. Wenn die Magnetfeldlinien büschelartig auseinanderlaufen, besitzt die Lorentzkraft im Mittel über einen Umlauf des Teilchens um die Magnetfeldlinie eine Kraftkomponente, die in Richtung des schwächeren Magnetfeldes weist.

Magnetosphäre
Durch den Staudruck des Sonnenwindes ist das Magnetfeld der Erde sonnenwärts zusammengedrückt und in Mitternachtsrichtung zu einem langen Schweif auseinandergezogen. Dieser mit Plasma gefüllte Bereich des Erdmagnetfeldes oberhalb der Ionosphäre heißt Magnetosphäre.

Magnetischer Einschluß
Sammelbezeichnung für Plasmaeinschluß in Tokamak und Stellarator. Trägheitseinschluß wird in der Laserfusion benutzt, Sterne benutzen die Schwerkraft zum Einschluß des Plasmas.

Lorentzkraft
Kraft (F), die auf ein bewegtes Teilchen der Ladung q und Geschwindigkeit v in einem Magnetfeld der Induktion B wirkt: F = q v × B . Die Richtung der Lorentzkraft steht senkrecht auf der Magnetfeldrichtung und der Geschwindigkeitsrichtung. In einem homogenen Magnetfeld ist daher die Bahn eines geladenen Teilchens eine Kreisbahn (oder Schrauben...

Lichtbogen
Ursprünglich Bezeichnung für eine stromstarke elektrische Entladung zwischen zwei Kohlestiften (Bogenlampe). Heute Name für alle stromstarken Entladungen bei mittleren und hohen Drücken, die eine heiße Kathode besitzen.

Leuchtstoffröhre
Niederdruck-Gasentladung in einem Gemisch aus dem Edelgas Argon und Quecksilberdampf. In der positiven Säule dieser Entladung wird das Quecksilberatom durch Elektronenstoß zu intensiver Ultraviolett-Strahlung angeregt. Ein auf der Innenseite der Glasröhre aufgebrachter Leuchtstoff wandelt diese UV-Strahlung in sichtbares Licht um.

Langmuirsonde
Irving Langmuir entwickelte eine Methode, aus der Strom-Spannungs-Kennlinie von kleinen Zusatzelektroden in Plasmaentladungen die Elektronentemperatur und -dichte zu bestimmen. Dieses Verfahren wird in vielfältigen Variationen zur Analyse von Laborplasmen und Weltraumplasmen eingesetzt.

Laserfusion
Kernfusion, bei der die Kompression und Aufheizung eines Kügelchens aus Deuterium und Tritium durch Einstrahlung intensiver Laserstrahlung erreicht werden soll.

Kolloidale Suspension
Wässrige Lösung, die feine Teilchen enthält. Unter Zugabe einer Säure laden sich die Partikel auf und können regelmäßige Muster (Coulombkristalle) bilden.

Kernfusion
Bei der Verschmelzung (Fusion) leichter Atomkerne wird die Bindungsenergie freigesetzt. Zu diesem Zweck müssen die Atomkerne, die sich elektrisch abstoßen, so nahe zusammengeführt werden, daß sie sich fast berühren. Die hierfür erforderliche Energie ist von der Größenordnung einiger MeV (Millionen Elektron...

Kathode
Name der negativen Elektrode einer elektrischen Entladung. Die positive Elektrode heißt Anode.

JET
Joint European Torus; europäisches Fusionsexperiment nach dem Prinzip eines Tokamaks, das im britischen Culham betrieben wird.

Isotop
Atomkerne mit gleicher Anzahl von Protonen aber verschiedener Zahl von Neutronen heißen Isotope.

ITER
ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) ist der geplante nächste Schritt, im Rahmen einer weltweiten Kollaboration die Fusionsenergie fortzuentwickeln.

Ion
Elektrisch geladenes Atom, dem ein oder mehrere Elektronen fehlen. Einige Atome (z.B. Sauerstoff, Chlor, Fluor) können Elektronen anlagern und bilden auch negative Ionen.

Ionisation
Prozeß, bei dem ein Atom (oder Ion) ein Elektron verliert. Ionisation kann durch Stoß mit einem energiereichen Elektron oder Photon erfolgen. Auch durch Kontakt mit angeregten Atomen oder mit einer heißen Oberfläche kann es zur Ionisation kommen.

Ionosphäre
Oberste Schicht der Atmosphäre zwischen etwa 60km und 500km Höhe, die durch die Ultraviolettstrahlung der Sonne ionisiert wird. Da die Ionosphäre ein elektrisch leitendes Plasma darstellt. Die Existenz der Ionsophäre wurde postuliert anhand der Beobachtung der Reflektion von Radiowellen, die die transatlantische Kurzwellen-Kommu...

Glimmlicht
Ursprünglich der kathodennahe Teil einer Niederdruckgasentladung. Wegen der ähnlichen Wirkungsmechanismen werden auch die Teile einer Hochfrequenzentladung als Glimmlicht bezeichnet, die durch energetische Elektronen aus dem Randbereich fremderzeugt werden.

Helium
Leichtestes Edelgasatom, dessen Kern aus zwei Protonen und zwei Neutronen besteht. Der energetische Grundzustand der Elektronenhülle ist mit zwei Elektronen vollständig aufgefüllt. Hieraus erklärt sich die chemische Inaktivität des Heliumatoms.

Elektron
Negativ geladenes Elementarteilchen (Zeichen: e; Masse=9,1x10^-31 kg; Ladung=-1,6x10^-19 As). Die Hülle der Atome ist aus Elektronen in verschiedenen Energieschalen aufgebaut. in verschiedenen Energieschalen aufgebaut. ? Entdeckung des Elektrons.

Elektronenvolt
Energieeinheit (Abk.: eV). Dieses ist die Energie, die ein Elektron (oder Proton) aufnimmt, wenn es eine Beschleunigungsspannung von 1 V durchlaufen hat. 1 eV = 1,6x10^-19 J. Vielfache sind: 1 keV = 1.000 eV; 1 MeV = 1.000.000 eV.

Deuterium
Isotop des Wasserstoffs, dessen Kern ein Proton und ein Neutron enthält.

Diffusion
Transportvorgang in Gasen, der durch ein Dichtegefälle oder durch Temperaturunterschiede ausgelöst wird.

Coulombkristall
Regelmäßige, kristallartige Anordnung elektrisch geladener Teilchen in Potentialfallen, Plasmen oder kolloidalen Suspensionen.

Blitzentladung
Elektrische Entladung bei hohem Gasdruck, die zwischen Gewitterwolke und Erdboden erfolgt. Die Stromstärke in einem Blitzkanal erreicht Werte von 10.000 A. Das Plasma und das im Blitzkanal vorhandene Neutralgas heizen sich durch den Stromfluß stark auf. Die hierdurch bedingte plötzliche Ausdehnung des Blitzkanals erzeugt den Donner....

Aurora borealis
Nordlicht. Im Bereich des nördlichen Polarkreises auftretende Leuchterscheinung der Hochatmosphäre in Höhen von mehr als 100 km. Auf der Südhalbkugel heißt das Phänomen 'Aurora australis'.

Bindungsenergie
Energie, die aufgewendet werden muß, um ein Elektron aus dem Atom zu lösen (Ionisationsenergie) oder ein Nukleon aus dem Atomkern zu entfernen.

Atom
Alle Materie ist aus kleinsten Einheiten, den Atomen, aufgebaut, die dem Stoff seine chemische und physikalische Eigenschaft geben. Atome bestehen aus einem positiv geladenen Atomkern und einer Hülle aus Elektronen. Die Ladung von Kern und Hülle ist entgegengesetzt gleich groß. Daher tragen Atome netto keine elektrische Ladung. Ein ...

Atomkern
Der Durchmesser des Atomkerns ist mit etwa 10^-14 m zehntausendmal kleiner als die Atomhülle. Der Atomkern enthält Protonen und Neutronen. Aus Stabilitätsgründen ist die Zahl der Neutronen bei schwereren Elementen höher als die Protonenzahl.

Anode
Positive Elektrode einer elektrischen Entladung (siehe auch Kathode).

Alphateilchen
Atomkern des Heliumatoms, besteht aus zwei Protonen und zwei Neutronen.