Beschreibung
Inhaltsangabe1. Einleitung.- 1.1 Plasma als vierter Zustand der Materie.- 1.2 Typische plasmaphysikalische Problemstellungen.- 1.2.1 Statische Gleichgewichte.- 1.2.2 Stationäre Gleichgewichte.- 1.2.3 Stabilität.- 1.2.4 Ausbreitung von Wellen und Strahlungsprozesse.- 1.2.5 Beschleunigungsprozesse.- 1.3 Beispiele für praktische Anwendungen der Plasmaphysik.- 1.3.1 Die kontrollierte Kernfusion.- 1.3.2 Beschleuniger.- 1.3.3 Ionenraketen.- 1.3.4 Gasentladungsröhren.- 1.4 Verallgemeinerungen des Plasmabegriffs.- 1.5 Einige allgemeine Bemerkungen zum vorliegenden Text.- 2. Einzelteilchenbewegung.- 2.1 Grundgleichungen.- 2.2 Exakte Lösungen der Bewegungsgleichung.- 2.2.1 Bewegung geladener Teilchen in einem homogenen Magnetfeld.- 2.2.2 Bewegung geladener Teilchen im homogenen elektrischen und magnetischen Feld(E?H).- 2.2.3 Bewegung geladener Teilchen im homogenen elektrischen und magnetischen Feld(E?H).- 2.2.4 Bewegung eines geladenen Teilchens in einer ebenen elektromagnetischen Welle im Vakuum.- 2.2.5 Bewegung eines geladenen Teilchens in einer ebenen elektromagnetischen Welle mit überlagertem homogenen Magnetfeld.- 2.3 Bewegung geladener Teilchen in stationären, rotationssymmetrischen Magnetfeldern.- 2.3.1 Allgemeine Relationen.- 2.3.2 Bewegung geladener Teilchen im Dipolfeld der Erde.- 2.4 Bewegung geladener Teilchen in rotierenden Feldern.- 2.4.1 Ein Erhaltungssatz.- 2.4.2 Bewegung geladener Teilchen im Feld eines rotierenden Dipols.- 2.5 Die Alfvénsche Näherung.- 2.5.1 Die Bewegungsgleichung für das Führungszentrum.- 2.5.2 Das magnetische Moment.- 2.5.3 Adiabatische Invarianten.- 2.5.4 Betatronbeschleunigung.- 2.5.5 Bewegung geladener Teilchen in einem inhomogenen, statischen Magnetfeld(H?gradH).- 2.5.6 Magnetische Spiegel.- 2.5.7 Bewegung geladener Teilchen in einem Dipolfeld (Strahlungsgürtel der Erde).- 2.5.8 Vergleich der Alfvénschen Näherung mit exakten Rechnungen.- 2.6 Strahlungsverluste.- 3. Mikroskopische Plasmabeschreibung.- 3.1 Ionisation.- 3.1.1 Die Saha-Gleichung.- 3.1.2 Das "Abschneiden" der Zustandssumme und die Erniedrigung der Ionisationsenergie.- 3.1.3 Abweichungen vom lokalen thermodynamischen Gleichgewicht.- 3.2 Plasmaparameter.- 3.2.1 Die Debye-Länge.- 3.2.2 Die Plasmafrequenz.- 3.2.3 Die Stoßfrequenz bei Coulomb-Stößen.- 3.3 Kinetische Gleichungen.- 3.3.1 Die Liouville-Gleichung.- 3.3.2 Die Hierarchiegleichungen.- 3.3.3 Die Wlassow-Gleichung.- 3.3.4 Die Wlassow-Gleichung in krummlinigen Koordinaten.- 3.3.5 Die relativistische Wlassow-Gleichung.- 3.3.6 Näherungen für den Stoßterm.- 3.3.7 Die Klimontovich-Gleichung.- 3.4 Gleichgewichtsverteilungen.- 3.4.1 Homogenität und Isotropie.- 3.4.2 Inhomogene Gleichgewichte in ebener Geometrie.- 3.4.3 Inhomogene Gleichgewichte in Zylindergeometrie mitH = ezH(r).- 3.4.4 Inhomogene Gleichgewichte in Zylindergeometrie mitH=e?H(r).- 3.5 Wellen und Instabilitäten.- 3.5.1 Die Dispersionsrelation für elektrostatische Wellen.- 3.5.2 Das Landau-Integral.- 3.5.3 Landau-Dämpfung.- 3.5.4 Plasma-Echos.- 3.5.5 Ein Kriterium für das Auftreten von elektrostatischen Instabilitäten.- 3.5.6 Elektrostatische Wellen in einem Mehrkomponentenplasma.- 3.6 Lichtstreuung in einem Plasma.- 3.6.1 Streutheorie.- 3.6.2 Thermische Dichtefluktuationen in einem Zweikomponentenplasma.- 3.6.3 Numerische Beispiele.- 3.6.4 Thermische Dichtefluktuationen in einem Mehrkomponentenplasma.- 3.6.5 Gültigkeitsbereiche.- 3.7 Einfluß der Stöße.- 3.7.1 Der Stoßterm für Maxwell-Verteilungen.- 3.7.2 Zeitskalen.- 3.7.3 Der elektrische Widerstand im magnetfeldfreien Fall.- 3.7.4 Runaway-Elektronen 180 3.7.5 Der elektrische Widerstand senkrecht zum Magnetfeld.- 3.7.6 Klassische Diffusion senkrecht zum Magnetfeld.- 3.7.7 Anomaler Widerstand und anomale Diffusion.- 3.7.8 Der Gyrorelaxationseffekt.- 4. Makroskopische Plasmabeschreibung.- 4.1 Ableitung ma.kroskopischer Gleichungen.- 4.1.1 Momentengleichungen.- 4.1.2 Das verallgemeinerte Ohmsche Gesetz.- 4.2 Magnetohydrodynamik.- 4.2.1 Die Maxwellschen Gleichungen in der MHD-Näherung und
Autorenporträt
Inhaltsangabe1. Einleitung.- 1.1 Plasma als vierter Zustand der Materie.- 1.2 Typische plasmaphysikalische Problemstellungen.- 1.2.1 Statische Gleichgewichte.- 1.2.2 Stationäre Gleichgewichte.- 1.2.3 Stabilität.- 1.2.4 Ausbreitung von Wellen und Strahlungsprozesse.- 1.2.5 Beschleunigungsprozesse.- 1.3 Beispiele für praktische Anwendungen der Plasmaphysik.- 1.3.1 Die kontrollierte Kernfusion.- 1.3.2 Beschleuniger.- 1.3.3 Ionenraketen.- 1.3.4 Gasentladungsröhren.- 1.4 Verallgemeinerungen des Plasmabegriffs.- 1.5 Einige allgemeine Bemerkungen zum vorliegenden Text.- 2. Einzelteilchenbewegung.- 2.1 Grundgleichungen.- 2.2 Exakte Lösungen der Bewegungsgleichung.- 2.2.1 Bewegung geladener Teilchen in einem homogenen Magnetfeld.- 2.2.2 Bewegung geladener Teilchen im homogenen elektrischen und magnetischen Feld(E?H).- 2.2.3 Bewegung geladener Teilchen im homogenen elektrischen und magnetischen Feld(E?H).- 2.2.4 Bewegung eines geladenen Teilchens in einer ebenen elektromagnetischen Welle im Vakuum.- 2.2.5 Bewegung eines geladenen Teilchens in einer ebenen elektromagnetischen Welle mit überlagertem homogenen Magnetfeld.- 2.3 Bewegung geladener Teilchen in stationären, rotationssymmetrischen Magnetfeldern.- 2.3.1 Allgemeine Relationen.- 2.3.2 Bewegung geladener Teilchen im Dipolfeld der Erde.- 2.4 Bewegung geladener Teilchen in rotierenden Feldern.- 2.4.1 Ein Erhaltungssatz.- 2.4.2 Bewegung geladener Teilchen im Feld eines rotierenden Dipols.- 2.5 Die Alfvénsche Näherung.- 2.5.1 Die Bewegungsgleichung für das Führungszentrum.- 2.5.2 Das magnetische Moment.- 2.5.3 Adiabatische Invarianten.- 2.5.4 Betatronbeschleunigung.- 2.5.5 Bewegung geladener Teilchen in einem inhomogenen, statischen Magnetfeld(H?gradH).- 2.5.6 Magnetische Spiegel.- 2.5.7 Bewegung geladener Teilchen in einem Dipolfeld (Strahlungsgürtel der Erde).- 2.5.8 Vergleich der Alfvénschen Näherung mit exakten Rechnungen.- 2.6 Strahlungsverluste.- 3. Mikroskopische Plasmabeschreibung.- 3.1 Ionisation.- 3.1.1 Die Saha-Gleichung.- 3.1.2 Das "Abschneiden" der Zustandssumme und die Erniedrigung der Ionisationsenergie.- 3.1.3 Abweichungen vom lokalen thermodynamischen Gleichgewicht.- 3.2 Plasmaparameter.- 3.2.1 Die Debye-Länge.- 3.2.2 Die Plasmafrequenz.- 3.2.3 Die Stoßfrequenz bei Coulomb-Stößen.- 3.3 Kinetische Gleichungen.- 3.3.1 Die Liouville-Gleichung.- 3.3.2 Die Hierarchiegleichungen.- 3.3.3 Die Wlassow-Gleichung.- 3.3.4 Die Wlassow-Gleichung in krummlinigen Koordinaten.- 3.3.5 Die relativistische Wlassow-Gleichung.- 3.3.6 Näherungen für den Stoßterm.- 3.3.7 Die Klimontovich-Gleichung.- 3.4 Gleichgewichtsverteilungen.- 3.4.1 Homogenität und Isotropie.- 3.4.2 Inhomogene Gleichgewichte in ebener Geometrie.- 3.4.3 Inhomogene Gleichgewichte in Zylindergeometrie mitH = ezH(r).- 3.4.4 Inhomogene Gleichgewichte in Zylindergeometrie mitH=e?H(r).- 3.5 Wellen und Instabilitäten.- 3.5.1 Die Dispersionsrelation für elektrostatische Wellen.- 3.5.2 Das Landau-Integral.- 3.5.3 Landau-Dämpfung.- 3.5.4 Plasma-Echos.- 3.5.5 Ein Kriterium für das Auftreten von elektrostatischen Instabilitäten.- 3.5.6 Elektrostatische Wellen in einem Mehrkomponentenplasma.- 3.6 Lichtstreuung in einem Plasma.- 3.6.1 Streutheorie.- 3.6.2 Thermische Dichtefluktuationen in einem Zweikomponentenplasma.- 3.6.3 Numerische Beispiele.- 3.6.4 Thermische Dichtefluktuationen in einem Mehrkomponentenplasma.- 3.6.5 Gültigkeitsbereiche.- 3.7 Einfluß der Stöße.- 3.7.1 Der Stoßterm für Maxwell-Verteilungen.- 3.7.2 Zeitskalen.- 3.7.3 Der elektrische Widerstand im magnetfeldfreien Fall.- 3.7.4 Runaway-Elektronen 180 3.7.5 Der elektrische Widerstand senkrecht zum Magnetfeld.- 3.7.6 Klassische Diffusion senkrecht zum Magnetfeld.- 3.7.7 Anomaler Widerstand und anomale Diffusion.- 3.7.8 Der Gyrorelaxationseffekt.- 4. Makroskopische Plasmabeschreibung.- 4.1 Ableitung ma.kroskopischer Gleichungen.- 4.1.1 Momentengleichungen.- 4.1.2 Das verallgemeinerte Ohmsche Gesetz.- 4.2 Magnetohydrodynamik.- 4.2.1 Die Maxwellschen Gleichungen in der MHD-Näherung und
