Plasmaphysik: Phänomene, Grundlagen, Anwendungen
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Wiesbaden
Vieweg & Teubner
2011
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 DIE SAHA-GLEICHUNG 1
1.2 PLASMEN IN DER NATUR UND IM LABOR 2
1.3 ZUSTANDSGRENZEN 5
1.4 WICHTIGE PARAMETER UND EIGENSCHAFTEN 6
2 GELADENE TEILCHEN IM MAGNETFELD 13
2.1 HOMOGENE MAGNETFELDER 13
2.2 INHOMOGENE MAGNETFELDER 19
2.3 TEILCHEN IN PERIODISCHEN FELDERN 28
2.4 ADIABATISCHE INVARIANTEN 33
2.5 TEILCHENBAHNEN IM ERDMAGNETFELD 39
3 FLUESSIGKEITSBILD DES PLASMAS 45
3.1 FLUESSIGKEITSGLEICHUNGEN 46
3.2 MHD-GLEICHGEWICHTE 64
3.3 STROEMUNGEN IN MHD-GLEICHGEWICHTEN 72
3.4 PLASMADYNAMIK IN DER ERDIONOSPHAERE 90
4 PLASMASTABILITAET 103
4.1 ANSCHAULICHE BEISPIELE 104
4.2 DER EINFACH MAGNETISIERTE TORUS 112
4.3 STABILITAETSTHEORIE 115
4.4 ANWENDUNGEN DER STABILITAETSTHEORIE 122
5 WELLEN IM FLUESSIGKEITSBILD 133
5.1 GRUNDGLEICHUNGEN FUER WELLEN IM PLASMA 133
5.2 WELLEN IM UNMAGNETISIERTEN PLASMA 140
5.3 WELLEN IM MAGNETISIERTEN KALTEN PLASMA 156
6 NICHTLINEARE PHAENOMENE 183
6.1 NICHTLINEARE IONENSCHALLWELLEN 183
6.2 PLASMEN IN STARKEN WELLENFELDERN 189
6.3 DIE ZWEISTROM-INSTABILITAET 193
7 KINETISCHE THEORIE DER PLASMEN 197
7.1 VERTEILUNGSFUNKTIONEN IM PHASENRAUM 198
7.2 DIE KINETISCHE GLEICHUNG 202
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DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
VIII INHALTSVERZEICHNIS
7.3 DIE FOKKER-PLANCK-GLEICHUNG 209
7.4 HERLEITUNG DER FLUESSIGKEITSGLEICHUNGEN 217
7.5 ANWENDUNGEN DER KINETISCHEN THEORIE 228
8 TRANSPORTPROZESSE IM PLASMA 239
8.1 STREUUNG IM COULOMB-POTENTIAL 239
8.2 RELAXATIONSZEITEN 251
8.3 TRANSPORTKOEFFIZIENTEN 261
9 NIEDERTEMPERATURPLASMEN 275
9.1 PLASMAERZEUGUNG 275
9.2 GLIMMENTLADUNGEN 280
9.3 LANGMUIR-SONDEN 290
9.4 KAPAZITIVE ENTLADUNGEN 303
10 FUSIONSFORSCHUNG 311
10.1 ENTWICKLUNGSGESCHICHTE 311
10.2 ENERGIEBILANZ DER KERNFUSION 319
11 MAGNETFELDKONFIGURATIONEN 329
11.1 ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN 329
11.2 KONFIGURATIONEN FUER DEN EINSCHLUSS VON FUSIONSPLASMEN 338
12 PARAMETERGRENZEN FUER FUSIONSPLASMEN 355
12.1 GRENZEN FUER DAS ERREICHBARE SS 355
12.2 STROMGETRIEBENE INSTABILITAETEN 361
12.3 DRUCKGETRIEBENE INSTABILITAETEN 364
12.4 DIE DICHTEGRENZE 369
13 TEILCHENBAHNEN IN FUSIONSPLASMEN 373
13.1 TEILCHENBAHNEN IN SPIEGELMASCHINEN 373
13.2 TEILCHENBAHNEN IM TOKAMAKFELD 374
13.3 TRAJEKTORIEN IM STELLARATORFELD 385
14 STOSSBEHAFTETER TRANSPORT IN FUSIONSPLASMEN 391
14.1 KLASSISCHER TRANSPORT 392
14.2 PFIRSCH-SCHLUETER-TRANSPORT 395
14.3 NEOKLASSISCHER TRANSPORT 399
15 TURBULENTER TRANSPORT 413
15.1 TURBULENZ IN FLUESSIGKEITEN 414
15.2 TURBULENTER TRANSPORT IN MAGNETISIERTEN PLASMEN 424
15.3 DIE DRIFTWELLE 436
15.4 DRIFTWELLENTURBULENZ 446
15.5 EXPERIMENTELLE TRANSPORTSTUDIEN 451
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS IX
ANHANG 465
A DEFINITIONEN UND EINHEITEN 467
A.L LATEINISCHE SYMBOLE 467
A.2 GRIECHISCHE SYMBOLE 469
A.3 UMRECHNUNGEN 471
B FORMELSAMMLUNG 473
STICHWORTVERZEICHNIS 479
SACHVERZEICHNIS 479
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