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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:https://elib.dlr.de/109402/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Measurement of the speed of sound by observation of the Mach cones in a complex plasma under microgravity conditions
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Zhukhovitskii, Dmitryjoint institute for high temperatures, ras, moscowNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Fortov, Vladimirjoint institute for high temperatures, ras, moscowNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Molotkov, Vladimirjoint institute for high temperatures, ras, moscowNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lipaev, Andreyjoint institute for high temperatures, ras, moscowNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Naumkin, Vadimjoint institute for high temperatures, ras, moscowNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Thomas, Hubertusdlr research group complex plasma, oberpfaffenhofenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ivlev, Alexeimax-planck-institut für extraterrestrische physik, giessenbachstrasse, 85748 garching, germanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schwabe, Mierkmierk.schwabe (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6565-5890NICHT SPEZIFIZIERT
Morfill, Gregor E.max-planck-institut für extraterrestrische physik, giessenbachstrasse, 85748 garching, germanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2015
Erschienen in:Physics of Plasmas
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:22
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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