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Stosszeit

Plasmaphysik, Magnetohydrodynamik, in einem Plasma die mittlere Zeit, die ein Teilchen benötigt, um durch Wechselwirkung mit den anderen Teilchen eine kumulative Ablenkung um 90 Grad zu erleiden. Man unterscheidet nach den beteiligten Teilchensorten die Elektron-Elektron-Stosszeit Stosszeit, die Elektron-Ion-Stosszeit Stosszeit, die Ion-Elektron-Stosszeit Stosszeit und die Ion-Ion-Stosszeit Stosszeit. Die Stosszeiten nehmen mit der Temperatur T zu, und zwar gemäss T1,5. In einem Wasserstoffplasma, in dem Elektronen und Ionen die gleiche Temperatur haben, verhalten sich die verschiedenen Stosszeiten gemäss

Stosszeit

zueinander. Bei einer Elektronendichte ne und einer Elektronentemperatur Te ist

Stosszeit

wobei Stosszeit den Coulomb-Logarithmus bezeichnet. Die Stosszeiten sind auch ein Mass für die Dauer bis zum Temperaturausgleich, wenn man zwei Teilchengruppen unterschiedlicher Temperatur mischt. Aus den angegebenen Verhältnissen ist ersichtlich, dass die Elektronen am schnellsten untereinander ins thermische Gleichgewicht kommen, gefolgt von den Ionen, und dass der Temperaturausgleich zwischen Elektronen und Ionen die längste Zeit benötigt. Aus diesem Grund können in einem Plasma die Temperaturen der Elektronen und Ionen voneinander abweichen, und in der Tat liegt bei den meisten Laborplasmen die Elektronentemperatur deutlich über der Ionentemperatur.

 

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