Einfluss statischer und quasistatischer Magnetfelder auf ...

4.1 Plasmadynamik
Abbildung 4.2: In dieser Abbildung sind die Verschiebungen des FWHMs von optischen
Schmierbildern aufgetragen. Die Geschwindigkeit beträgt im feldfreien
Raum 23,3 km
km
. Im Magnetfeld wird eine Anfangsgeschwindigkeit von 25,5 s s
8 km
mit 4, 7 · 10 s2 verzögert.
Dies kann man durch eine Abbremsung der Teilchen erklären, da das abgebremste
Plasma insgesamt die gleiche Energie besitzt wie ein ungebremstes, aber die Energie
nicht durch eine Expansion in das Vakuum abführen kann. Deswegen ist die Energiedichte
im gebremsten Plasma höher als im ungebremsten, was ein stärkeres und
längeres Plasmaleuchten zu Folge hat.
In Abbildung 4.4 ist die Plasmaexpansion in einem transversalen Magnetfeld bei
einer Intensität von 26 GW/cm 2 abgebildet. Das transversale Strahlprofil ist in
dieser Aufnahme nicht gaußförmig. Man erkennt in der Abbildung eine jetartige
Struktur, die durch einen Pfeil gekennzeichnet ist. Die Teilchen dieser Struktur bewegen
sich mit einer Geschwindigkeit von 116 km/s. Die Bewegung, die aus dem
FWHM des Plasmaleuchtens ermittelt wurde, beträgt 8,5 km/s. Es existieren mehrere
Erklärungsansätze für diese Beobachtung. Zwei davon werden im Folgenden
näher erläutert.
Durch eine nichtgaußförmige Intensitätsverteilung im Fokus, kann eine Geschwindigkeitsverteilung
im Plasma entstehen, die durch die Wechselwirkung mit dem
äußeren Magnetfeld ein elektrisches Feld im Plasma aufbaut. Falls sich eine Ladungshäufung
an den Rändern des Plasmas bilden kann, entsteht im Plasma ein
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