Bild von Institut mit Unilogo
home uni uni kontakt kontakt
unilogo Universität Stuttgart
Institut für Plasmaforschung

Einführung

Druckansicht
 

Institut für Plasmaforschung

Die externer LinkPlasmaphysik deckt ein weites Feld wichtiger grundlagenorientierter und angewandter Themen ab. Sie ist Voraussetzung für das Verständnis eines breiten Spektrums von Prozessen, wie die Entstehung von Galaxien, die Physik der Sonne, die Beschreibung von Iono- und Magnetosphären, bis zu der Entstehung von Funken und Blitzen. Zum anderen finden plasmaphysikalische Prozesse eine breite Anwendung in der Hochtechnologie für einen Markt mit immensem Wachstumspotential. Plasmalampen, Plasmabildschirme, Ätzen von Mikrochips, Werkzeugveredelung und Textilbeschichtung oder saubere Chemie sind Stichworte dazu. Schließlich spielt die Plasmaphysik bei technologischen Großprojekten der Zukunft eine zentrale Rolle. So sollen Raumfähren mit Plasmaantrieben ausgestattet werden und in Fusionskraftwerken soll die Energie, wie in der Sonne, direkt aus einem Plasma gewonnen werden.

Die wissenschaftlichen Beiträge des Instituts für Plasmaforschung sind drei Schwerpunkten gewidmet: Die fusionsorientierte Plasmaphysik leistet wichtige Beiträge bei Entwicklung und Anwendung von Millimeterwellen für Heizung, Diagnostik und Stabilisierung von Hochtemperaturplasmen. Dazu gehören sowohl technologische Beiträge zur Übertragung höchster Leistungen bei sehr hohen Frequenzen, als auch die Beteiligung an Plasmaexperimenten mit diesen Wellen. Partner des IPF auf diesem Gebiet sind das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching sowie das Forschungszentrum Karlsruhe. Die Arbeiten werden am Tokamak externer LinkASDEX Upgrade, dem Stellarator externer LinkWendelstein 7-X und für das zukünftigen internationale Projekt externer LinkITER durchgeführt.

Die Abteilung Plasmadynamik und Plasmadiagnostik führt experimentelle und theoretische Untersuchungen zu den Grundlagen von magnetohydrodynamischen Instabilitäten, elektromagnetischen Wellen und dem turbulentem Transport in magnetisch eingeschlossenen Plasmen durch. Als Diagnostiken werden Sonden und Laser eingesetzt und methodisch weiterentwickelt. Die Experimente werden hauptsächlich am institutseigenen Torsatron-Experiment TJ-K, aber auch am Tokamak ASDEX Upgrade durchgeführt. Zum Zweck der Auswertung und der Interpretation der Daten werden Computersimulationen und moderne Datenanalyseverfahren eingesetzt.

Ein drittes Gebiet ist die Untersuchung von Niedertemperaturplasmen und deren Anwendungen in der Plasmatechnologie. Untersucht werden Grundlagen zur Wechselwirkung von reaktiven Niedertemperaturplasmen mit Oberflächen. Dazu gehören die Plasma-Aktivierung von Oberflächen und die plasmagestützte Abscheidung neuartiger dünner Schichten. Mit Partnern aus der Industrie entwickelt das IPF Plasmaquellen und Verfahren im Hoch- und Niederdruckbereich für die Sterilisation bzw. Beschichtung von Verpackungsmaterialien, Textilien, neuartigen Werkstoffen, Solar- und Brennstoffzellen. Als Diagnostiken werden Plasmaspektroskopie und Ellipsometrie eingesetzt.

Das IPF beschäftigt zur Zeit 25 Wissenschaftler sowie 22 Mitarbeiter im technischen Bereich und in den Werkstätten. 9 Studierende arbeiten an ihrer Diplom-, Semester- oder Doktorarbeit und 2 Auszubildende in der mechanischen Werkstatt.