Die Struktur der Plasmawolke im elektromagnetischen Stoßwellenrohr

Abstract

Es wird untersucht, welchen Anteil das Stoßwellenplasma an der sich im elektromagnetischen Stoßwellenrohr ausbreitenden Plasmawolke hat. Durch Vergleich der Leuchtfrontgeschwindigkeit mit der Geschwindigkeit der dieser Front nachfolgenden Plasmaströmung ist in Wasserstoff in einem Druckbereich von 0,1 bis 2,5 Torr geprüft worden, ob ein durch eine Stoßwelle aufgeheiztes Plasma vorliegt. Die Strömungsgeschwindigkeit des Plasmas wurde nach einem von SAKUNTALA v. ENGEL und FOWLER angegebenen Meßverfahren durch Sondenmessungen bestimmt, während die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Leuchterscheinung mit einer Schmierkamera untersucht wurde. Die Experimente ergaben, daß vor dem durch die elektromagnetischen Kräfte herausgeschleuderten Entladungsplasma eine Stoßwelle auftritt. Das Stoßwellenplasma bildet jedoch stets den weitaus kleineren Teil der Plasmawolke. Weiterhin zeigte sich, daß die Strömungsgeschwindigkeit über den Rohrquerschnitt nicht konstant war. Sie verringerte sich mit zunehmender Entfernung von der Rohrachse. Da gleichzeitig mit der Strömungsgeschwindigkeit der Verlauf der Lichtintensität am Sondenort aufgenommen wurde, konnte der Abstand der durch den Anstieg der Strömungsgeschwindigkeit definierten Front vor der Leuchtfront bestimmt werden. Außerdem wurde das Kompressionsverhältnis des Stoßwellenplasmas bei verschiedenen MACH-Zahlen gemessen und mit den von TURNER unter Berücksichtigung von Dissoziation und Ionisation berechneten Werten verglichen. Es war gute qualitative Übereinstimmung zwischen berechnetem und gemessenem Verlauf festzustellen.