Plasmaphysik Tagesübersichten P 10 Postersitzung: Niedertemperaturplasmen Plasma- Di 17:45–19:30 Foyer P 10.1–10.34 technologie II, Staubige Plasmen II, Magnetischer Einschluss II P 12 Plasma-Wand-Wechselwirkung Probleme Theorie I II, Grundlegende Mi 11:30–12:30 Hörsaal D P 12.1–12.3 P 13 Schwerionen- Laserplasmen I, Dichte Plasmen I Mi 11:30–12:30 Hörsaal H P 13.1–13.3 P 15 Diagnostische Methoden IV Mi 15:45–17:05 Hörsaal D P 15.1–15.4 P 16 Niedertemperaturplasmen Plasmatechnologie III Mi 15:45–17:45 Hörsaal H P 16.1–16.6 P 17 Postersitzung: Plasma-Wand-Wechselwirkung III, Mi 17:45–19:30 Foyer P 17.1–17.33 P 19 Grundlegende Probleme Theorie II, Schwerionen- Laserplasmen II, Dichte Plasmen II Magnetischer Einschluss III Do 11:30–12:30 Hörsaal D P 19.1–19.3 P 20 Diagnostische Methoden V, Niedertemperaturplasmen Plasmatechnologie IV Do 11:30–12:30 Hörsaal H P 20.1–20.3 Mitgliederversammlung des Fachverbands Plasmaphysik Mi 12:30–13:30 Hörsaal D Fachverband Plasmaphysik
Plasmaphysik Hauptvorträge Hauptvortrag P I Mo 15:45 Hörsaal D Kaskaden, Selbstorganisation und Struktur magnetohydrodynamischer Turbulenz — •Wolf-Christian Müller — Max- Planck-Institut für Plasmaphysik, 85748 Garching b. München Die numerische Simulation turbulenter Plasmen im Rahmen der resistiven Magnetohydrodynamik stellt ein wichtiges Hilfsmittel zur Identifizierung universeller Eigenschaften dieses Strömungszustands dar, der von großer Bedeutung für die Dynamik vieler astrophysikalischer und technischer Systeme ist. Das Zusammenspiel von Simulation und Theorie wird anhand von statistischen und topologischen Aspekten der Turbulenz beschrieben. Speziell die Ähnlichkeitseigenschaften der Zweipunkt-Statistik von Geschwindigkeits- und Magnetfeld sowie die räumlich intermittente Verteilung dissipativer Strukturen können mit Hilfe von Intermittenzund statistischen Modellen in Verbindung mit fundamentalen dynamischen Prozessen gebracht werden, die zur nichtlinearen Umverteilung von Energie oder der Selbstorganisation der turbulenten Felder führen. Hauptvortrag P II Mo 16:15 Hörsaal D Bestimmung von Plasmaparametern mittels optischer Spektroskopie an Atomstrahlen — •B. Schweer und Das TEXTOR Team — Institut für Plasmaphysik, FZ Jülich, EURATOM-Association, TEC, 52425 Jülich, Germany Die Untersuchungen von Hochtemperaturplasmen erfordern die Kenntnis der lokalen Plasmaparameter, wie z. B. Temperatur, Dichte oder kollektive Bewegung (Rotation), mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung. Der Einsatz von Atomstrahlen als ,,Plasmasonde“ für diese Aufgabe hat sich als eine sehr leistungsfähige Methode bewährt. Neben den leistungsstarken Atomstrahlen, die man auch zur Plasmaheizung einsetzt, sind die reinen Diagnostikstrahlen (H, He, Li) mit geringer Divergenz und moderater Leistung von besonderem Interesse. Die Eindringtiefe der Atome (Messbereich) in das Plasma wird durch ihre Geschwindigkeit und Ionisationsenergie bestimmt. Die Wechselwirkung der Atome mit dem Plasma führt zur Anregung der injizierten Teilchen oder zu Ladungsaustauschreaktionen mit den Plasmaionen in angeregte niedrigere Ladungszustände. In beiden Prozessen entstehen charakteristische Linienstrahlungen, aus deren Beobachtung die interessierenden Plasmaparameter abgeleitet werden. Dazu ist allerdings eine hinreichend gute Kenntnis der relevanten atomaren Daten nötig. Darüber hinaus liegt in vielen Fällen auch kein Strahlungsgleichgewicht vor, so dass ein Stoß- Strahlungsmodell entwickelt werden muss. Bei der Bereitstellung von atomaren Daten wie z.B. Ratenkoeffizienten für Anregung, Ionisation und Ladungsaustausch sowie Übergangswahrscheinlichkeiten spielt die Kooperation mit den Labors in den Universitäten eine entscheidende Rolle. Hauptvortrag P III Di 10:30 Hörsaal D Plasma-facing Materials in Fusion Devices — •Harald Bolt — Max-Planck-Institut fuer Plasmaphysik, Boltzmannstrasse 2, D 85748 Garching To conceive and develop suitable materials for the plasma-facing components of fusion reactors is a major endeavour on the way towards economic fusion power production. During operation the plasma facing materials have to fulfil very complex and sometimes contradicting requirements which have to be reconciled by materials engineering. These requirements span from plasma compatibility, low erosion and the related long lifetime, controllable tritium inventory, thermomechanical stability and good heat transfer properties to stability under neutron irradiation and, possibly, to low neutron activation. At present, tungsten shows the highest promise as plasma-facing material. Experiments in the ASDEX Upgrade tokamak indicate that plasma operation is feasible with walls and divertor surfaces mostly covered with tungsten. Calculations of the erosion lifetime indicate that continued reactor operation for several years may be possible. Thick tungsten coatings have been deposited by plasma spraying on ferritic-martensitic steel and show good adhesion and stability. Alloying of tungsten with plasma compatible elements may intermit the runaway oxidation under accidental air ingress. Work on nanocrystalline tungsten is being launched to improve the mechanical properties under neutron irradiation which is especially important for designs, where tungsten has also to fulfil structural functions. Hauptvorträge Hauptvortrag P IV Di 11:00 Hörsaal D ASDEX Upgrade and JET - a European Step Ladder to ITER — •Jörg Stober 1 , ASDEX Upgrade Team 1 , and EFDA-JET collaborators 2 — 1 Max-Planck Institut für Plasmaphysik, Garching — 2 JET, Culham-Science-Centre, Abingdon, UK The physics relevant for the international experimental fusion reactor ITER is assessed comparing existing devices of different size to extrapolate to the larger size of ITER and to test the size scalings deduced from theory. The uncertainties of the extrapolation are significantly reduced, if the magnetic configuration is very close to ITER as it is the case for the two tokamaks ASDEX Upgrade (AUG) and JET. The ratio of the linear dimensions in AUG:JET:ITER is roughly 1:2:4. Comparative studies on various fields have been done to find the correct dependence of the observed phenomena on the relevant dimensionless parameters which determine the physics. Some of these studies are detailed in the talk: the onset conditions for specific magnetic islands (NTMs) which short-circuit the magnetic confinement is an example for the determination of the important term in the theoretical description. The shape dependence of confinement is a rather empirical observation on both machines which triggered combined effort on the documentation of the plasma edge. Starting from a wind-tunnel approach the hybrid-scenario of AUG, which combines the advantages of a good H-mode with an optimized magnetic shear profile has recently been found at JET. So far less successfull is the search for the type-II ELMy H-mode in JET which allows to steady the power flux on the divertor in AUG, as it is necessary for ITER. The physics behind this difference is still under investigation. Hauptvortrag P V Di 10:30 Hörsaal H Strukturbildung und Schichtdeposition in Reaktiven Plasmen — •Achim von Keudell — Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum Reaktive Plasmen sind ein einzigartiges Werkzeug um neuartige Materialien zu synthetisieren oder Nano-Strukturen an einer Festkörper Oberfläche zu realisieren. Die Entwicklung dieser Plasma-Prozesse erfolgt in der Regel empirisch, da die maßgeblichen Elementarprozesse im Plasmavolumen und an den umgebenden Oberflächen nur ungenügend bekannt sind. Allerdings ist es in den letzten Jahren gelungen einige dieser Prozesse quantitativ zu untersuchen und belastbare Modelle zu deren Beschreibung zu entwickeln. Auf dieser Basis können jetzt Plasma-Prozesse gezielter gesteuert werden. Als Beispiele wird die Plasmachemie gepulster Plasmen, die chemische Zerstäubung, die plasma-induzierte Oberflächenaktivierung und die Cluster-Bildung diskutiert. All diese Mechanismen haben weitreichende Bedeutung in der Plasmatechnik aber sind auch wichtig für den Randbereich hei¨ser Fusionsplasmen. Hauptvortrag P VI Di 11:00 Hörsaal H Complex Plasmas — •Uwe Konopka, Milenko Rubin-zuzic, Hubertus M. Thomas, and Gregor E. Morfill — Centre for Interdisciplinary Plasma Science, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Giessenbachstrasse, 85741 Garching Microspheres that are injected into a plasma environment charge up due to electron and ion collection. Because of the strong, confining electric sheath fields at the plasma boundaries and due to the inter-particle Coulomb-repulsion, large, locally homogeneous particle clouds can be built up. For sufficiently high cloud densities the plasma behavior is dominated by the strong particle coupling. These system we call “complex plasma” in analogy to complex fluids. Low frequency perturbations, waves, instabilities or regular structure formation of the microspheres can arise. These effects are studied in many ground based as well as in micro gravity experiments like PKE-Nefedov, a micro gravity experiment aboard the International Space Station. Recently, a flow instability looking similar to a turbulent flow have been observed on its kinetic fundamental scale, rising the question, if complex plasmas might even be used as a model system for nano-flow behavior.
Change language