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Structure Formation in Magnetized Complex Plasmas

Applicant Professor Dr. Markus Hubert Thoma, since 5/2019
Subject Area Optics, Quantum Optics and Physics of Atoms, Molecules and Plasmas
Term from 2017 to 2021
Project identifier Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 381404626
 
Final Report Year 2021

Final Report Abstract

Im Rahmen des Vorhabens „Structure Formation in Magnetized Complex Plasmas“ wurden, wie geplant, Experimente zu komplexen Plasmen, d.h. Niedertemperaturplasmen, die geladene Mikropartikel enthalten, und zur Plasmadiagnostik magnetisierter Niedertemperaturplasmen erfolgreich durchgeführt. An der Justus-Liebig-Universität wurde dazu ein supraleitender Magnet mit Feldstärken bis zu 4 Tesla aufgebaut und in Betrieb genommen. In verschieden Versuchen wurden Strukturen und die Dynamik in diesen Plasmen (Plasmawellen, Vortices, Rotationsbewegungen von Mikropartikeln, Aufladung von Objekten) eingehend untersucht, die dann mit Hilfe einfacher Modelle interpretiert wurden. Plasmadiagnostischen Messungen mittels Laser-Absorption-Spektroskopie und Laser induzierter Fluoreszenz wurden durchgeführt, wobei insbesondere die Besetzungsdichten der magnetisierten Subniveaus von Argon bestimmt wurden. Schließlich wurde zusätzlich zu diesen Versuchen auch noch der Einfluss von starken Magnetfeldern auf ein kaltes atmosphärisches Plasma, wie es für medizinische Zwecke verwendet wird, untersucht. Es ergab sich keine wesentliche Modifikation in Bezug auf die im Plasma produzierten Radikale, die für die medizinische Wirkung verantwortlich sind.

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