Die Vorlesung behandelt die Grundlagen der Plasmaphysik.
Inhalt:
- Übersicht
- Definition eines Plasmas: thermodynamische Eigenschaften; elektrische Eigenschaften
- Einzelteilchenmodell-A: Gyration, Zyklotronfrequenz, ExB-Drift, gxB-Drift, Führungszentrum,
Gradientendrift, Krümmungsdrift
- Einzelteilchenmodell-B: Magnetischer Spiegel, longitudinaler Gradient, magnetisches Moment,
Adiabatsiche Invarianz, Spiegeleffekt, Höhere Invarianten
- Einzelteilchenmodell-C: Polarisationsdrift, zeitabhängiges Magnetfeld, toroidaler Einschluss,
Maxwellverteilung, Momente der Maxwellverteilung
- Transportprozesse: Wirkungsquerschnitt, freie Weglänge, Ionisationsrate, Coulombstöße,
Beweglichkeit, Leitfähigkeit, Diffusion
- Fluidmodelle-A: Maxwellgleichung, Zweiflüssigkeitsbild, Kontinuitätsgleichung, konvektive Ableitung,
Impulstransportgleichung
- Fluidmodelle-B: Magnetohydrostatik, isobare Flächen, magnetischer Druck, diamagnetische Drift,
MHD-Gleichungen, eingefrorene Feldlinien,
- Wellen in Plasmen-A: Alfvenwellen, Maxwellgleichungen und Wellengleichung, Fourierdarstellung,
Dielektrizitätsfunktion, Phasen- und Gruppengeschwindigkeit, Brechungsindex
- Wellen in Plasmen-B:allgemeine Dispersionsrelation, elektromagnetische Wellen,
Interferometrie, Plasma Cut-off, Bohm-Gross-Wellen
- Wellen in Plasmen-C:Ionenakustische Welle, magnetisierte Plasmen, dielektrischer Tensor,
Faradayeffekt, Zyklotronresonanzen, Whistlerwellen, Hybridresonanzen
- Randschichten: Raumladungsschicht, Child-Langmuir-Gesetz, Bohm-Kriterium, Vorschicht
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