Mehr oder weniger entladene Teilchen

Am zweiten Tag der 13. Mission von PK-3 Plus ging es um die Entladung von Teilchen, nachdem das Plasma ausgeschaltet wurde. Anlässlich des französisch-russischen Jahrs der Freundschaft wurde diese Mission extra um einen Tag verlängert, um dieses Experiment von Wissenschaftlern aus den entsprechenden Nationen durchführen zu können.

Was passiert, ist das folgende: Das Plasma wird ausgeschaltet, während die Mikroteilchen sich darin befinden. Auf der Erde würden die Teilchen mit einer geringen oder gar keiner Ladung auf den Boden der Plasmakammer fallen, aber in der Schwerelosigkeit bleiben sie einfach an Ort und Stelle.

Als nächstes wird ein langsam wechselndes elektrisches Feld angelegt, das die Teilchen zu Oszillationen anregt – falls sie denn noch geladen sind. Mithilfe dieser Oszillationen kann man dann die Ladung bestimmen. Hier sieht man einen Schnappschuss solcher Oszillationen. Die Teilchen, die nur noch als Striche zu erkennen sind, bewegen sich schnell und sind daher noch stark geladen:

Decharging

 

Das Experiment war insgesamt sehr erfolgreich, wir haben wunderschöne Oszillationen beobachten können. Teilweise waren sogar gegenphasige Schwingungen zu sehen; das heißt, die Teilchen hatten unterschiedliche Ladungen. Sehr spannende Ergebnisse! Unsere französischen Kollegen vom GREMI aus Orléans, die Experten auf diesem Gebiet sind, sind ebenfalls sehr zufrieden.

Für morgen ist ein weiteres Experiment zur Kristallisation geplant.

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Erhöht man die Spannung zwischen zwei Elektroden, die ein Gas umgeben, beginnt das Gas irgendwann zu leuchten: Freie Elektronen im Gas haben genug Energie, um die Gasteilchen zu ionisieren und noch mehr Elektronen aus den Atomen zu schlagen. Ein Plasma wurde gezündet, die Zündspannung ist erreicht. Gibt man nun noch zusätzlich Mikrometer große Teilchen in das Plasma, erhält man ein sogenanntes "Komplexes Plasma", mit dem ich mich zunächst als Doktorand und Post-Doc am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik und nun an der University of California in Berkeley beschäftige. In diesem Blog möchte ich sowie ein wenig Einblick in den Alltag im Forschungsinstitut bieten, als auch über den (Plasma)-Rand hinaus blicken. Mierk Schwabe

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