Videomikroskopie in staubigen Plasmen

Staubige Plasmen umfassen eine große Palette an Anwendungen in astrophysikalischen Situationen oder in technologischen Ätz- und Schichtabscheidungsprozessen. In Laboruntersuchungen zu staubigen Plasmen werden typischerweise Partikel von Mikrometergröße in ein Gas-Plasma eingebracht. Dort laden sich die Partikel stark negativ auf und lassen sich in der Plasmaumgebung einfangen. Die dominante Coulombwechselwirkung lässt die Partikel in geordnete Strukturen kristallisieren. Die strukturellen und dynamischen Eigenschaften dieser Staubkristalle werden dann mittels Videomikroskopietechniken mit schnellen Kameras untersucht. Dazu gehören die Aufnahme und Verfolgung von Partikeln in einfachen 2D-Strukturen oder auch die stereoskopische Untersuchung von sphärischen 3D-Systemen. Daneben spielt die Manipulation der Partikel mit Hilfe von fokussierten Lasern eine wichtige Rolle beim Studium dieser Plasmakristalle. Hier sollen verschiedene Techniken vorgestellt und ihre Einsatzmöglichkeiten in staubigen Plasmen präsentiert werden.