Internationale Plasmaphysik-Workshops in Innsbruck

Vom 21. – 23.09. findet in Innsbruck auf Einladung der Innsbrucker Experimentellen Plasmaphysikgruppe (IEPPG) der 8. Workshop über elektrische Sonden in magnetisierten Plasmen statt. Am 24. September wird im Rahmen eines Workshops das Jubiläum 50 Jahre Plasmaphysik in Innsbruck von wissenschaftlicher Seite begangen.
In dieser Woche finden zwei internationale Workshops zur Plasmaphysik-Forschung in Innsbruck statt.
Bild: In dieser Woche finden zwei internationale Workshops zur Plasmaphysik-Forschung in Innsbruck statt.

Die Serie der Internationalen Workshops über elektrische Sonden in magnetisieren Plasmenbeschäftigt sich mit einem äußerst wichtigen Teilgebiet der experimentellen Plasmaphysik, nämlich der Diagnostik von Plasmen. Die experimentelle Plasmaphysik wird am Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik von der Innsbrucker Experimentellen Plasmaphysikgruppe (IEPPG) unter der Leitung von ao.Univ.-Prof. Dr.Dr.hc. Roman Schrittwieser vertreten. Plasmaphysik ist ein Teilgebiet eines der erfolgreichsten Forschungsschwerpunkte der Universität Innsbruck, dem Forschungsschwerpunkt Ionen- und Plasmaphysik/Angewandte Physik, zu dem auch die theoretische Plasmaphysikarbeitsgruppen am Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik sowie am Institut für Theoretische Physik gehören.

 

Auf Grund der Bekanntheit der IEPPG für ihre Arbeiten auf dem Gebiet der Plasmadiagnostik mit elektrischen Sonden wurde bei der letzten Sitzung des Internationalen Wissenschaftlichen Komitees der Internationalen Workshops über elektrische Sonden in magnetisieren Plasmen beim letzten Workshop 2007 in Prag an die IEPPG die Bitte herangetragen, im Jahre 2009 die 8. Tagung auszurichten. „Wir sind dieser Bitte sehr gerne nachgekommen“, erklärt Prof. Schrittwieser. Die Workshops über elektrische Sonden in magnetisierten Plasmen finden seit 1995 alle zwei Jahre statt. Die Internationalität dieser Tagungsreihe zeigt sich besonders an den Veranstaltungsorten der letzten vier Tagungen: 2001 - Berlin, 2003 - Greifswald, 2005 - Seoul (Korea), 2007 - Prag.

 

Saubere Energiequelle der Zukunft

Physikalische Plasmen bzw. ionisierte Gase repräsentieren den sogenannten vierten Aggregatzustand der Materie. Die Atome von Gasen, die auf einige Tausend Grad erhitzt werden oder denen genügend elektrische Energie zugeführt wird, verlieren Elektronen aus ihrer Hülle und werden daher ionisiert. Das entstehende Gemisch aus freien positiven Ionen und (negativen) Elektronen wird Plasma genannt. Heutzutage ist nicht nur die grundlegende Erforschung von Plasmen an sich von größter Wichtigkeit sondern auch zahlreiche technische Plasmaanwendungen: Dazu gehören z.B. die Herstellung von höchstintegrierten Halbleiterschaltkreisen (Computer-Chips – es gäbe keinen modernen Computer ohne Plasmatechnik), die Erzeugung dünner Schichten auf verschiedenen Substraten und andere Methoden der Oberflächenbehandlung, darunter auch die Verbesserung der Biokompatibilität der Oberflächen von medizinischen Materialien und Prothesen. Ebenso ist die Erforschung des Weltraumplasmas wie z.B. in der Magnetosphäre und Ionosphäre der Erde (Polarlichter sind eine Art von Plasmaentladungen in der Ionosphäre) ein intensiv betriebenes Forschungsgebiet. Die wichtigste moderne energietechnische Anwendung der Plasmaphysik ist jedoch die Fusion leichter Atomkerne in einem heißen magnetisch eingeschlossenen Plasma. Die Kernfusion würde der Menschheit in naher Zukunft eine natürliche, weitgehend saubere und sichere Energiequelle ohne jegliche Belastung der Luft mit Treibhausgasen schenken.

 

Für das Verständnis des Verhaltens und der in diesen verschiedenen Plasmen ablaufenden Phänomene und deren Kontrolle ist es von größter Wichtigkeit, mit Hilfe der Plasmadiagnostik möglichst genaue Aufschlüsse über die Plasmaparameter und deren zeitliche Veränderung zu gewinnen. Plasmadiagnostik mit Hilfe von Sonden ist dabei die älteste, am besten eingeführte, kostengünstigste, und daher am häufigsten verwendete Methode. Dabei wird eine kleine zusätzliche Elektrode ins Plasma eingeführt und elektrisch verschieden vorgespannt. Im Fall von Plasmareaktoren zur Erzeugung von Computerchips oder für die Oberflächenbehandlung ist beispielsweise die Überwachung des Plasmas mit Hilfe von Sonden eine wichtige Methode. An Satelliten, die der Erforschung der Ionosphäre und Magnetosphäre dienen, befinden sich Plasmasonden an langen Auslegern. Aber sogar für Fusionsexperimente, in denen ein extrem heißes Plasma magnetisch eingeschlossen wird, sind Plasmasonden von größter Wichtigkeit für die Erforschung von Plasmaverlustmechanismen in den Randschichten. Die IEPPG beschäftigt sich im Innsbrucker Plasmalabor seit den frühen 1970-er Jahren auch mit der Plasmadiagnostik mit Hilfe von Sonden, und hat sich dabei international einen sehr guten Ruf erworben. Die Untersuchung und Entwicklung von elektronenemissiven Sonden zählt dabei zu den besonderen Stärken der IEPPG. Gerade in den letzten zehn Jahren wurde die IEPPG wegen der Verwendung von Plasmasonden in Fusionsexperimenten weltweit bekannt. „Insbesondere wurden von uns elektronenemissive Sonden erstmals routinemäßig in Fusionsexperimenten eingesetzt und ihre Vorteile gegenüber den konventionellen kalten Plasmasonden bewiesen", erklärt Schrittwieser. Auch die theoretischen Plasmaphysikgruppen der Universität Innsbruck beschäftigen sich mit verschiedenen Aspekten von Plasmasonden, u.a. mit der Problematik der Raumladungsschichten an der Oberfläche von Sonden.

 

Internationale Teilnehmer

Zum 8. Workshop über elektrische Sonden in magnetisierten Plasmen haben sich 63 TeilnehmerInnen aus Europa, USA, Japan, China, Korea und Indien angemeldet, und wir haben 42 Abstracts erhalten. Dies ist beträchtlich mehr als beim letzten Workshop über elektrische Sonden in magnetisierten Plasmen im Juli 2007 in Prag. Unter der TeilnehmerInnen werden sich sowohl einige der weltführenden Spezialisten für Plasmasonden als auch viele NachwuchsforscherInnen befinden. Der Workshop ist für drei Tage angesetzt, und als Besonderheit sind traditionell nur mündliche Beiträge vorgesehen, nach denen jeweils intensive Diskussionen stattfinden sollen. Die Beiträge zum Workshop werden in der Fachzeitschrift "Contributions to Plasma Physics" veröffentlicht werden.

 

50 Jahre Plasmaphysik in Innsbruck

Nachdem die Gründung der Innsbrucker Plasmaphysikforschung vor fünfzig Jahren bereits im Vorjahr am 5. Dezember 2008 im Rahmen eines Festaktes in Anwesenheit zahlreicher Ehrengäste gefeiert wurde, soll das Jubiläum in diesem Jahr auch aus wissenschaftlicher Sicht begangen werden. Aus diesem Grund haben die Innsbrucker Plasmaphysikgruppen unter der Leitung von ao.Univ.-Prof. Dr.Dr.hc. Roman Schrittwieser einige frühere Fachkollegen, mit denen bzw. deren Arbeitsgruppen auch heute noch besonders intensive Zusammenarbeiten bestehen und die längere Forschungsaufenthalte in Innsbruck verbracht haben, zu Fachvorträgen nach Innsbruck eingeladen. Der Workshop wird von em. Univ.-Prof. Dr. Ferdinand Cap, dem Doyen der Innsbrucker Plasmaphysikforschung, der heuer seinen 85. Geburtstag feiern konnte, mit einem Fachvortrag eröffnet. Unter den geladenen Gästen, die seit vielen Jahren mit der Innsbrucker Plasmaphysik verbunden sind, befinden sich:

  • Der aus Indien stammende Plasmaphysiker Herr Dr. Padma K. Shukla, seit vielen Jahren Professor an der Ruhr-Universität Bochum, Träger zahlreicher Auszeichnungen, Preise und Ehrungen anderer Universitäten weltweit.
  • Der frühere langjährige Rektor und derzeitige Vizerektor für Forschung der Alexandru-Ioan-Cuza-Universität in Iaşi, Rumänien, Herr Prof. Dr. Gheorghe Popa.
  • Herr Prof. Rikizo Hatakeyama, Tohoku-Universität, Sendai, Japan.
  • Herr Prof. Jens Juul Rasmussen und Herr Dr. Volker Naulin vom dänischen Forschungszentrum für nachhaltige Energien/Dänische Technische Universität, Roskilde.
  • Prof. Milan Čerček vom Jožef-Stefan-Institut in Ljubljana, Slowenien.
  • Herr Prof. Victor Ciupina, Rektor der Ovidius-Universität in Constanta, Rumänien.
  • Herr Prof. Reiner Stenzel von der Universität von Kalifornien in Los Angeles.
  • Herr Prof. Dan Gheorghe Dimitriu, ebenfalls von der Universität in Iaşi, Rumänien.

 

Alle eingeladenen Sprecher werden in Fachvorträgen über die im Rahmen der wissenschaftlichen Zusammenarbeiten mit den PlasmaphysikerInnen der Universität Innsbruck erzielten Ergebnisse berichten. Weitere Informationen finden Sie hier. 

(ip)

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