Measurement of the speed of sound by observation of the Mach cones in a complex plasma under microgravity conditions

Zhukhovitskii, Dmitry und Fortov, Vladimir und Molotkov, Vladimir und Lipaev, Andrey und Naumkin, Vadim und Thomas, Hubertus und Ivlev, Alexei und Schwabe, Mierk und Morfill, Gregor E. (2015) Measurement of the speed of sound by observation of the Mach cones in a complex plasma under microgravity conditions. Physics of Plasmas, 22 (2), 023701. American Institute of Physics (AIP). doi: 10.1063/1.4907221. ISSN 1070-664X.

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Offizielle URL: https://doi.org/10.1063/1.4907221

Kurzfassung

We report the first observation of the Mach cones excited by a larger microparticle (projectile) moving through a cloud of smaller microparticles (dust) in a complex plasma with neon as a buffer gas under microgravity conditions. A collective motion of the dust particles occurs as propagation of the contact discontinuity. The corresponding speed of sound was measured by a special method of the Mach cone visualization. The measurement results are incompatible with the theory of ion acoustic waves. The estimate for the pressure in a strongly coupled Coulomb system and a scaling law for the complex plasma make it possible to derive an evaluation for the speed of sound, which is in a reasonable agreement with the experiments in complex plasmas.

elib-URL des Eintrags:

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

Measurement of the speed of sound by observation of the Mach cones in a complex plasma under microgravity conditions

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Zhukhovitskii, Dmitry	joint institute for high temperatures, ras, moscow	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fortov, Vladimir	joint institute for high temperatures, ras, moscow	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Molotkov, Vladimir	joint institute for high temperatures, ras, moscow	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lipaev, Andrey	joint institute for high temperatures, ras, moscow	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Naumkin, Vadim	joint institute for high temperatures, ras, moscow	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Thomas, Hubertus	dlr research group complex plasma, oberpfaffenhofen	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ivlev, Alexei	max-planck-institut für extraterrestrische physik, giessenbachstrasse, 85748 garching, germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Schwabe, Mierk	mierk.schwabe (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-6565-5890	NICHT SPEZIFIZIERT
Morfill, Gregor E.	max-planck-institut für extraterrestrische physik, giessenbachstrasse, 85748 garching, germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

2015

Erschienen in:

Physics of Plasmas

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

DOI:

10.1063/1.4907221

Seitenbereich:

023701

Verlag:

American Institute of Physics (AIP)

ISSN:

1070-664X

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

complex plasma, plasma crystal, soft matter, microgravity, ISS

HGF - Forschungsbereich:

Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr

HGF - Programm:

Raumfahrt

HGF - Programmthema:

Forschung unter Weltraumbedingungen

DLR - Schwerpunkt:

Raumfahrt

DLR - Forschungsgebiet:

R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen

DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):

R - Komplexe Plasmen / Schwerelosigkeit (alt)

Standort:

Oberpfaffenhofen

Institute & Einrichtungen:

Forschungsgruppe Komplexe Plasmen

Hinterlegt von:

Thomas, Dr. Hubertus M.

Hinterlegt am:

12 Dez 2016 09:27

Letzte Änderung:

13 Jun 2023 13:53

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