Einfluss statischer und quasistatischer Magnetfelder auf ...

2 Theoretische Grundlagen
Abbildung 2.1: Bestrahlung einer Festkörperoberfläche mit einem mehrere Nanosekunden
langen Laserpuls. Die Strahlung kann nicht bis zur Festkörperoberfläche
propagieren, da sie an der Schicht, an der das Plasma die für die Laserwellenlänge
kritische Elektronendichte erreicht hat, reflektiert wird. Deswegen wird zunächst
nur die Korona des Plasmas geheizt.
Geschwindigkeit einer Plasmaschallwelle. Im Falle einer eindimensionalen, isothermen
Expansion, wobei ein lokales thermisches Gleichgewicht (local thermal equilibrium,
LTE) angenommen wird, das durch Thermalisierung auf Grund von häufigen
Stößen zwischen den Teilchen entsteht, berechnet sich die Schallgeschwindigkeit cs
im Plasma zu
�
ZkBTe
cs = . (2.5)
Dabei ist cs eine Funktion des mittleren Ionisationsgrades des Plamas Z, der
Boltzmann-Konstante kB, der Elektronentemperatur Te und der Ionenmasse mi.
Weitere Informationen über Laserplasmen und Plasmaphysik im Allgemeinen finden
sich in [Eli02, KT86].
2.2 Magnetohydrodynamik
Das Verhalten von magnetisierten Plasmen kann man durch ein Ein-Fluid-Modell
beschreiben, in dem das Plasma als hydrodynamische Flüssigkeit mit von außen anliegenden
elektromagnetischen Kräften beschrieben wird. Die Hydrodynamik magnetisierter
Flüssigkeiten oder Plasmen wird als Magnetohydrodynamik (MHD) be-
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mi