Plasma Physics

Course description

99% der sichtbaren Materie im Universum liegen in der Form von Plasma vor. Plasma kann am einfachsten als hochionisiertes Gas beschrieben werden. Wir unterscheiden zwischen Laborplasmen wie z.B. Laserplasmen, Entladungsplasmen und Fusionsplasmen des 'Tokamak' von natürlichen Plasmen wie astrophysikalische Plasmen, Plasmen im Sonnensystem, Fusionsplasmen in der Sonne und in Sternen oder Plasmen im Inneren von Planeten. Die meisten dieser Plasmen können mit der Theorie des stossfreien Plasma beschrieben werden. In dieser Vorlesung werden die Grundlagen der Plasmaphysik vermittelt, und die Theorie von Vlasov wird verwendet, um die Wechselwirkungen von Wellen und Teilchen zu beschreiben. Auf dieser Grundlage wird das Wissen über Weltraumplasmen, astrophysikalische Plasmen, Laborplasmen und Dynamoprozessen in Planeten und Sternen zusammengefasst.

Inhaltsverzeichnis:

  1. Grundlagen der Plasmaphysik
  2. Einführung in die Magnetohydrodynamik (MHD)
  3. Diskontinuitäten
  4. Wellen in Plasmaflüssigkeiten (MHD Wellen)
  5. Kinetische Wellentheorie
  6. Rekonnexion and Instabilitäten
  7. Turbulenz und Dynamoprozesse
  8. Plasmen in der Heliosphäre und in planetaren Magnetosphären
  9. Astrophysikalische Plasmen
  10. Laborplasmen
  11. Fusionsplasmen
  12. Dynamoprozesse