Die Thomson StreuungDie Thomson Streuung

Was ist die Thomson Streuung?Was ist die Thomson Streuung?

Laser

Freie Elektronen: Thomson Streuung

Moleküle: Raman Streuung

Gebundene Moleküle: Rayleigh Streuung

Verschiedene Arten der Streuung

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Das Prinzip

LaserGestreutes

Licht

Thomson Streuquerschnitt für ein einzelnesElektron:

σTh = 8re2π ⅓ = 6,7 10-29 m²

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Das Streu-Dreieck

kL

k

kS

θ

Was ist die Thomson Streuung?Was ist die Thomson Streuung?

Die Elektronen im Plasma sind meist maxwellsch verteilt

Dopplerverbreiterung des Streuspektrums gemäß

Für die inkohärente Thomson Streuung gilt:

sin²eeee rnnd

d

²)2ln32(

2sin0

cm

T

e

e

Bestimmen von ne und Te ist möglich!

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Der Streuparameter Dk

1

α << 1 :

o Dichte-Fluktuationen werden erfasst

o Sind die e- nicht Maxwell verteilt → EEDF

α ≈ 1:

Mischform: Fluktuation ↔ kollektive Bewegung

Ermöglicht eine grobe Bestimmung von ne und Te über die Bohm-Groß-Dispersionsbeziehung

²3²²²2

3²² k

m

Tkvk

eBPlePll

α >> 1:

Die Einzelbewegungen der Elektronen sind kaum noch sichtbar

detektierte Fluktuationen rühren von sich bewegenden Ionen her

Kann zur Bestimmung der Ionendichte und Temperatur genutzt werden!

Was ist die Thomson Streuung?Was ist die Thomson Streuung?

…funktioniert nur, wenn die Frequenz des Lasers oberhalb der Plasmafrequenz liegt.

…ist ein elastischer Prozess …ist nicht invasiv …macht nur die Elektronen sichtbar …ermöglicht Diagnostik in vielen Bereichen

Die Thomson Streuung…

Wie sehen Versuchsaufbauten aus?Wie sehen Versuchsaufbauten aus?

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