10400 Plasmafysik

2019/2020

Kursusinformation
Plasma Physics
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
E5A (ons 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger og øvelser
13-uger
E5A
Mundtlig eksamen
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , ekstern censur
1003310036010351003410346 , grundlæggende kendskab til klassisk fysik og matematik såsom klassisk mekanik, elektromagnetisme, termodynamik, vektoranalyse samt sædvanlige og partielle differentialligninger.
Jens Juul Rasmussen , Lyngby Campus, Bygning 309 , jjra@fysik.dtu.dk
Volker Naulin , Lyngby Campus, Bygning 309 , vona@fysik.dtu.dk
Mirko Salewski , Lyngby Campus, Bygning 309 , msal@fysik.dtu.dk
10 Institut for Fysik
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Målet er at give den studerende forståelse af hvad et plasma er, hvordan det opfører sig, og hvilke videnskabelige og industrielle sammenhænge plasmaer indgår i. Kurset vil give den studerende forståelse af plasmadynamik, hvordan denne modelleres matematisk og numerisk og gøre den studerende i stand til selv at beregne grundlæggende plasmafænomener. Tilegnet viden fra dette kursus giver basis for videregående studier af fusionsplasmaer, astrofysiske plasmaer og procesplasmaer, der blandt andet anvendes til en bred vifte af industrielle processer.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Beskrive de generelle karakteristika for et plasma og hvor plasma findes/anvendes
  • Deducere kontinuum bevægelsesligningerne for et plasma
  • Beregne ladede partiklers bevægelser i elektriske og magnetiske felter
  • Beskrive plasmaligevægtstilstande og tilhørende elektriske og magnetiske felter
  • Beskrive grundlæggende bølgefænomener i plasmaer
  • Redegøre for udvekslingen af energi mellem bølger og partikler
  • Vurdere hvilke modeller der bør anvendes i beskrivelsen af et givet plasmafænomen
  • Beskrive grundlæggende diagnostiske metoder der anvendes i plasmaer
  • Deducere informationer om et plasmas tilstand på basis af målinger
Kursusindhold
Betingelser for at gas ioniseres helt eller delvist og danner et plasma. Afskærmning af ladede objekter i plasma og kollektiv opførsel af partikler der udgør et plasma. Grundlæggende bevægelsesligninger for populationer af ladede partikler i elektromagnetiske felter inklusive selvgenererede felter. Plasma ligevægts tilstande og grundlæggende stabilitetskriterier. Kollisioner og diffusion. Dielektrisk respons af – og grundlæggende bølgefænomener i – plasma. Resonans og total refleksion. Elementære dielektriske effekter i termiske plasmaer, herunder Landau-dæmpning og cyklotronresonans. Ændringer af magnetisk topologi - magnetisk rekonnektion. Elementære diagnostiske metoder. Plasma i rummet og laboratoriet, fusionsplasmaer.
Litteraturhenvisninger
Paul M. Bellan, Fundamentals of Plasma Physics, Cambridge University Press, 2008, ISBN-13: 978-0521528009
Sidst opdateret
26. april, 2019