Drepper, Petra

Rayleigh-Streuung und Strahlungsumverteilung an Helium in einer magnetischen Multipol-Plasmaquelle

Rayleigh-Streuung und Strahlungsumverteilung sind in der Plasma- und Astrophysik bei der Behandlung von Strahlungstransportproblemen von Bedeutung. Außerdem können mit Hilfe dieser Streuprozesse Elektronenstoß-Phänomene studiert werden. In der vorliegenden Arbeit wird die Rayleigh-Streuung und Strahlungsumverteilung mit Hilfe eines Excimerlaser-gepumpten Farbstofflasers an zwei Singulett- und drei Triplett-Übergängen in einem Helium-Plasma untersucht, das in einer magnetischen Multipol-Plasmaquelle erzeugt wird. Im kontinuierlichen Betrieb der Plasmaquelle besitzt das Helium-Plasma eine Elektronentemperatur im Bereich von 2 eV ≤ kT_e≤ 7 eV sowie eine Elektronendichte von 10¹¹ cm^-3≤ n_e≤ 10¹³ cm^-3 bei einem Fülldruck von 1 Pa ≤ p_g≤ 5 Pa Heliumgas. In einem solchen Plasma dominieren Elektron-Atom-Stöße alle anderen Stöße. Präsentiert werden die Meßergebnisse zur Strahlungsumverteilung und der Vergleich mit Theorien, wobei gute Übereinstimmung festgestellt werden kann.

Rayleigh scattering and redistribution of radiation are of importance in plasmaphysics and astrophysics for the treatment of radiation transport problems. In addition electron scattering phenomena can be studied with the help of such scattering processes. In the present work Rayleigh scattering and redistribution of radiation were observed by using a dye laser pumped by an excimer laser for two singlet and three triplet transitions in a helium plasma, which is produced in a magnetic multipole plasma source. Running the plasma source continuously produces a plasma with electron temperatures 2 eV ≤ kT_e≤ 7 eV and electron densities 10¹¹ cm^-3≤ n_e≤ 10¹³ cm^-3 at helium filling pressures 1 Pa ≤ p_g≤ 5 Pa. In such a plasma electron-atom collisions dominate all other collision processes. Results of redistribution measurements as well as a comparison with theory are presented; good agreement is found.