Einfluss statischer und quasistatischer Magnetfelder auf ...
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2.5 Die E x B-Drift<br />
in (2.35). τL ist dabei die Dauer des Laserpulses, Ln die chrarakteristische Länge<br />
der Änderung der Elektronendichte <strong>und</strong> LT die chrarakteristische Länge der Ände-<br />
rung der Elektronentemperatur. Man erhält mit den angegebenen Einheiten<br />
B(kG) ≈ 10 4<br />
� �<br />
τL<br />
1 ns<br />
� � � � � �<br />
kBTe 30 µm 30 µm<br />
. (2.37)<br />
1 keV<br />
2.5 Die E x B-Drift<br />
In einem Plasma können Teilchen durch verschiedene äußere Ursachen Driftbewegungen<br />
durchführen [GR98]. In diesem Abschnitt soll die E × B-Drift diskutiert<br />
werden.<br />
Falls zu einem äußeren homogenen B-Feld ein dazu senkrechtes, homogenes elektrisches<br />
Feld E hinzukommt, ändert sich (2.6) zu<br />
m ∂v<br />
= q(E + v × B). (2.38)<br />
∂t<br />
Zur Lösung der Gleichung wird eine neue Geschwindigkeit w eingeführt<br />
w = v −<br />
Ln<br />
LT<br />
E × B<br />
B 2 , (2.39)<br />
die in einem Koordinatensystem, das sich mit E×B<br />
B2 gegenüber dem ruhenden<br />
System bewegt, gemessen werden kann.<br />
Nach einigen Umformungen <strong>und</strong> der Einführung des Einheitsvektors des Magnetfelds<br />
b [GR98] erhält man für eine Geschwindigkeit des Führungszentrums vF der<br />
Teilchen<br />
E × B<br />
vF = v�b +<br />
B2 = v�b + vE (2.40)<br />
wobei v� die Parallelkomponente der Teilchengeschwindigkeit zum Magnetfeld<br />
darstellt. vE wird als E × B-Drift bezeichnet.<br />
Diese Driftgeschwindigkeit resultiert letztendlich aus der Abbremsung <strong>und</strong> Beschleunigung<br />
der Teilchen während der Gyrationsbewegung um die magnetischen<br />
Feldlinien. Dabei werden die Spiralanteile senkrecht zum elektrischen Feld durch die<br />
Abbremsung bzw. Beschleunigung verkleinert bzw. vergrößert <strong>und</strong> führen <strong>auf</strong> diese<br />
Weise zu einer Driftbewegung senkrecht zum elektrischen <strong>und</strong> magnetischen Feld.<br />
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