Re: zu den basics

[ Zauberspiegel Wissenschaft Ideenfabrik ]

Geschrieben von herschel am 12. Dezember 2004 02:51:41:

Als Antwort auf: zu den basics geschrieben von Harald Kautz-Vella am 11. Dezember 2004 11:48:15:

Hi Harald,

Zunächst einmal ist deine Fragestellung etwas ungenau:

"Viel Chaos um die Ausgangsfragestellung, Elektronenstrahl oder Plasma, etc..."

1.) Ein Elektronenstrahl ist kein Plasma; ein Protonenstrahl übrigens auch nicht! Letzterer ist im weitesten Sinne mit den "Kanalstrahlen" assoziiert. Ich empfehle dazu mal einen Blick in ein anständiges Physikbuch.

2.) Der Pincheffekt tritt ausnahmsweise in Plasmen hoher Stromdichte auf. Ergo handelt es sich um ionisierte Gase, in welchen eine Flussröhre mit axialem Entladungsstrom eine durch das (azimutale) Eigenmagnetfeld nach innen gerichtete, einschnürende Kraft erfährt (Plasmafaden). Die Entdeckung dieses Phänomens geht auf Willard H. Bennett zurück.

ZITAT (Jens Raacke, 2001):

"Das durch den Strom erzeugte Magnetfeld beschleunigt durch j x B Kräfte das entstandene Plasma und kann es bei entsprechender Geometrie komprimieren, gleichzeitig sorgt der Stromfluß für eine ohmsche Heizung. Da mit steigender Kompression auch die Stromdichte j zunimmt, wächst auch die magnetische Flußdichte an, was zu einer weiteren Kompression führt. Dieser selbstverstärkende Vorgang wird als Pincheffekt bezeichnet."

http://diss.ub.uni-duesseldorf.de/ebib/diss/diss_files/59.pdf

In der Fusionsforschung werden Pinchplasmen im Einzelpuls-Betrieb durch Ströme von mehreren Mega-Ampere erzeugt. Die magnetische Flussdichte steigt dabei bis über 1000 Tesla (!) und der Plasmadruck bis auf 10^7 bar. Problematisch sind aber die dabei auftretenden Turbulenzen und damit die Instabilität des Plasmas.

3.) Ein neuartiger Weg zur Einleitung des Pincheffektes führt über laserinduzierte Plasmen, wo in einem Xenon-Target durch einen YAG-Laser eine Plasmazündung bewirkt wird. Die technische Anwendung solcher Pinchplasmen findet in der EUV-Lithographie statt, wo man ultravioltette Strahlung von 9 bis 20 nm Wellenlänge für die Chipherstellung benötigt. Erwähnt sei dazu die "Aachener-Lampe", welche von der Plasmatechnologie-Gruppe des Fraunhofer Institutes für Lasertechnik (ILT) entwickelt wurde.

Quellen:

- Fraunhofer-Magazin 3/2001 (Licht für die nächsten Chipgenerationen)

- Physik-Journal 12/2002 (Strahlungsquellen für die EUV-Lithographie)

p.s. Von Ulrich Stroth gibt es es ein Vorlesungsskript "Einführung in die Plasmaphysik", das eventuell nützlich wäre:

http://www.ieap.uni-kiel.de/plasma/ag-stroth/lehre/index.html

mfg, herschel


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