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Schwabe, Mierk und Zhdanov, Sergey und Hagl, Tanja C. und Huber, Peter und Lipaev, Andrey und Molotkov, Vladimir und Naumkin, Vadim und Rubin-Zuzic, Milenko und Vinogradov, P.V. und Zähringer, Erich und Fortov, Vladimir und Thomas, Hubertus M. (2017) Observation of metallic sphere - complex plasma interactions in microgravity. New Journal of Physics. Institute of Physics (IOP) Publishing. doi: 10.1088/1367-2630/aa868c. ISSN 1367-2630.
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Offizielle URL: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/aa868c
Kurzfassung
The PK-3 Plus laboratory on board the International Space Station is used to study the interaction between metallic spheres and a complex plasma. We show that the metallic spheres significantly affect both the local plasma environment and the microparticles. The spheres charge under the influence of the plasma and repel the microparticles, forming cavities surrounding the spheres. The size of the cavity around a sphere is used to study the force balance acting on microparticles at the cavity edge. We show that the ion drag force and pressure force from other microparticles balances with the electric force acting from the sphere to within 20%. At intermediate distances from the sphere surface, the interaction between the microparticles and the metallic spheres is attractive due to the drag force from the ions which are moving towards the highly charged spheres. The spheres thus strongly affect the plasma fluxes. This modification of the plasma flux can lead to an effective surface tension acting on the microparticles, and to the excitation of dust-density waves near the spheres, as the local electric field crosses a threshold.
| elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/113622/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Titel: | Observation of metallic sphere - complex plasma interactions in microgravity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Autoren: |
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| Datum: | 16 August 2017 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Erschienen in: | New Journal of Physics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1088/1367-2630/aa868c | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Verlag: | Institute of Physics (IOP) Publishing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 1367-2630 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stichwörter: | complex plasma, dusty plasma, waves, cavitation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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: | Institut für Materialphysik im Weltraum > Gruppe Komplexe Plasmen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt von: | Schwabe, Dr. Mierk | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt am: | 28 Aug 2017 10:13 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Letzte Änderung: | 08 Mär 2018 18:47 |
Verfügbare Versionen dieses Eintrags
- Observation of metallic sphere - complex plasma interactions in microgravity. (deposited 28 Aug 2017 10:13) [Gegenwärtig angezeigt]
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