Fallende Charakteristik und Instabilität der stoßbestimmten Helium-Plasmasäule

Unsere Analyse des stationären Verhaltens der stoßbestimmten Plasmasäule geht über den Rahmen der bisherigen Untersuchungen hinaus, indem sie Temperatur inhomogenitäten berücksichtigt. Die nicht-stationäre Theorie erfaßt den Bereich der linearen Näherung. Die Berechnung basiert auf den Transportgleichungen der ersten drei Geschwindigkeitsmomente. Diese Gleichungen lassen sich auf zwei simultane Differentialgleichungen für Elektronendichte und Neutralgas temperatur reduzieren, die mit numerischen Methoden gelöst werden. Zur Er mittlung der marginalen Instabilität verwenden wir das MYKLESTAD-Verfahren. Die Ergebnisse zeigen, daß mit zunehmendem Energieumsatz eine starke Tem peraturinhomogenität vorhanden ist, die sich auf alle Rntladungsdaten auswirkt. Insbesondere bedingt der Einfluß thermischer Effekte eine negative Strom Spannungscharakteristik. Die Bestimmung der marginalen Instabilität gibt für den stabilen Bereich einen vom äußeren Widerstand abhängigen minimalen Strom an. Dieser kann angenähert durch die halb-empirische KAuFMANNsche Regel be schrieben werden. 3 Inhalt A. Einleitung und Zielsetzung ... 5 B. Modell ... 6 c. Konzept ... 7 D. Das stationäre Verhalten der Helium-Plasmasäule ... 8 a) Transportgleichungen unter Berücksichtigung thermischer Effekte. . 8 b) Effektiver Erzeugungskoeffizient und Transportkoeffizienten ... 12 c) Numerische Lösung.. . . ... . . ... 13 E. Quantitative Instabilitätsuntersuchungen ... 14 a) Nichtstationäre Ausgangsglcichungen. ... 14 b) Stabilitäts verhalten für kleine Abweichungen von der SCHOTTKY- Approximation .. ... 17 c) Lösung der linearen nichtstationären Gleichungen nach dem MYKLEsTAD-Verfahren . ... 20 F. Ergebnisse und Diskussion ... 23 G. Literaturverzeichnis ... 28 4 l\.. Einleitung und Zielsetzung Die Berechnung des stationären Zustands ist Voraussetzung jeder Stabilitäts betrachtung. Entsprechende Untersuchungen der stoßbestimmten Plasmasäule liegen in verschiedenen Näherungen vor Front Matter....Pages 1-4 Einleitung und Zielsetzung....Pages 5-6 Modell....Pages 6-7 Konzept....Pages 7-8 Das stationäre Verhalten der Helium-Plasmasäule....Pages 8-14 Quantitative Instabilitätsuntersuchungen unter Berücksichtigung thermischer Effekte....Pages 14-23 Ergebnisse und Diskussion....Pages 23-28 Literaturverzeichnis....Pages 28-29