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Published: 25 January 2018

Geschichte der Plasmaphysik

Übersichtsposter der AG Kersten aus Kiel

Julia Cipo und Holger Kersten von der Christian-Albrechts-Universität Kiel haben an ausgewählten Persönlichkeiten der Plasmaphysik einige, historische Meilensteine der Plasmaforschung zusammengestellt. Diese lesenswerte Zusammenstellung kann man finden unter:

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Published: 20 January 2018

Saturday Morning Physics

Der Franck-Hertz Versuch - mit der Plasmaphysik die Ursprünge der Quantenphysik entdecken

Die Quantenphysik ist die erfolgreichste Theorie in der Physik. Sie nahm ihren Anfang bei dem Versuch Atome und ihre Wechselwirkung mit Licht zu verstehen. Gerade am Anfang des 20. Jahrhunderts spielten dabei Plasmen eine wichtige Rolle als Experimentierwerkzeug. Der so genannte Franck-Hertz Versuch bildet dabei eines der elementaren Experimente. In diesem Vortrag von Prof. von Keudell soll die Anfangszeit der Entwicklung der Quantenphysik beleuchtet werden, bei der sich unser Verständnis der Natur auf sehr grundlegende Art und Weise gewandelt hat. Insbesondere wird thematisiert, dass sich die Sicht der Physiker auf Atome von der Darstellung in Schule und Öffentlichkeit unterscheidet .

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Published: 25 November 2017

DFG

SFB1316 Transient Plasmas bewilligt

Am 24.11.2017 wurde der SFB 1316 bewilligt, an dem der Lehrstuhl mit 4 Projekten beteiligt ist und zudem die Sprecherschaft stellt. Mehr dazu hier.

Nichtgleichgewichtsprozesse sind die Grundlage vieler Phänomene in der Natur wie Transport, Turbulenz, Anregung von Atomen und Molekülen sowie deren Abregung an Oberflächen. Der Nichtgleichgewichtscharakter von Plasmen ist besonders deutlich aufgrund ihrer hohen Energiedichte und der sehr selektiven Anregung von zum Beispiel vornehmlich Elektronen in dem System. Wenn diese Systeme in Kontakt mit Festkörpern oder Flüssigkeiten gebracht werden, kann dieser Nichtgleichgewichtscharakter auch übertragen werden. Ein gutes Beispiel sind plasmachemische Vorgänge, die direkt an katalytisch aktive Oberflächen koppeln.

Der Einsatz von Atmosphärendruckplasmen im Nichtgleichgewicht ist besonders interessant, da diese sich gut mit Festkörpern und Flüssigkeiten koppeln lassen. Solche Plasmen lassen sich durch hohe Gasflüsse oder durch kurze Anregungspulse, die für eine starke Kühlung der Schwerteilchen sorgen, realisieren. Dadurch lässt sich mittels eines empirischen Vorgehens die Plasmachemie oder Emissionscharakteristik maßschneidern. Allerdings ist für den weiteren Fortschritt ein tieferes Verständnis der Nichtgleichgewichts-Atmosphärendruckplasmen unerlässlich: Wie erfolgen Teilchen- und Energietransport auf der Nanosekundenskala? Wie kann man eine homogene und stabile Entladung in unterschiedlichen Plasmagasen realisieren? Welche neuen Synthesewege für neuartige Materialien gibt es? Wie ist die Wechselwirkung dieser Plasmen mit der Umgebung? Welche Rolle spielen katalytische Oberflächen für die Plasmachemie? Existieren Synergien der reaktiven Teilchen untereinander? Wie lassen sich stark unterschiedliche räumliche und zeitliche Skalen koppeln?

Der SFB „Transiente Atmosphärendruckplasmen – vom Plasma zu Flüssigkeiten zu Festkörpern“ adressiert diese Fragen und Herausforderungen durch die kombinierte Expertise in der Plasmaphysik, der Oberflächenphysik und -chemie, sowie der Elektrotechnik und der Biologie. Der SFB fokussiert sich auf transiente Plasmen mit extremen räumlichen und zeitlichen Skalen zum Einsatz in der Katalyse, zur Nanostrukturierung von Festkörpern, sowie zur Wechselwirkung mit Flüssigkeiten für die Biokatalyse. Weil diese Plasmen stark an die Umgebung ankoppeln, kommen spezielle in-situ-, Echtzeit-  bzw. in-operando-Techniken zum Einsatz. Das Forschungsprogramm folgt drei Phasen, vom Grundlagenverständnis, über die optimale Integration der Plasmen mit katalytisch aktiven Oberflächen bis zur Hochskalierung dieser Plasmen. Dieser SFB bearbeitet Grundlagenfragestellungen, wie sie für Systeme der Energiekonversion (solare Kraftstoffe, CO2 Umwandlung), für das Gesundheitswesen (Luftreinigung von flüchtigen Kohlenwasserstoffen), für die Biokatalyse und für die Bottom-Up Chemie (von kleinen zu großen Molekülen) wichtig sind.

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Published: 07 October 2017

Excursion

Fahrt nach Greifswald zum INP und zum IPP

Im Rahmen des Kurses "Einführung Plasmaphysik" fand Anfang Oktober 2017 eine Exkursion zu dem Institut für Nierdertemperaturplasmaphysik (INP), zum ehemaligen Kernkraftwerk Lubmin sowie zum Stelleratorexperiment W7-X des Max-Planck Institutes für Plasmaphysik nach Greifswald statt.