Die Relaxation der Isotropverteilung und makroskopischer Kenngrößen der Elektronen im abklingenden feldfreien Neon-Plasma

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Abstract

Die Anfangsphase des feldfreien stoßbestimmten Relaxationsvorganges in abklingenden schwachionisierten Plasmen, welche infolge der geringen Trägheit der Elektronen durch schnell ablaufende Prozesse insbesondere im Elektronenensemble bestimmt ist, wird am Beispiel eines homogenen Neon-Plasmas untersucht. Dabei wird die Auswirkung der elastischen und anregenden Stöße auf das Zeitverhalten der Isotropverteilungsfunktion und hieraus folgender makroskopischer Kenngrößen des Plasmas verfolgt. Mit Hilfe dieser Ergebnisse lassen sich charakteristische Zeitkonstanten für den Ablauf des Relaxationsvorganges finden, welche mit der Auswirkung der einzelnen Stoßprozesse gekoppelt sind, und damit ein mikrophysikalisches Verständnis für das Relaxationsverhalten geben.

Abstract

Relaxation of Distribution Function and Macroscopic Parameters of Electrons in Temporal Decaying Neon Plasma without Field Heating

We investigate the field-free collision-dominated relaxation in the afterglow of a weak ionized plasma in the first period of temporal decay which is determined especially by the quick alterations in the electron component because of the small inertia of electrons. Therefore the evolution in time of the electron distribution and hence the macroscopic coefficients determined thereby are calculated in dependence on the action of elastic and exciting collisions between electrons and neutral atoms. On the basis of these results we have found characteristic times controlling the relaxation process which depend especially on the action of the different kinds of collisions. Thus it is possible to get a good microscopic understanding of the field free collision dominated relaxation of the electron component.

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