Public Outreach

TedX

19.5.2018 Extreme Plasmas for Extreme Materials

On May 19th, Prof. von Keudell gave a presentation on HiPIMS Plasma Science at the 2018 TEDxRuhrUniversityBochum event.

Saturday Morning Physics

20.1.2018 Der Frank-Hertz Versuch - mit der Plasmaphysik die Ursprünge der Quantenphysik entdecken

Die Quantenphysik ist die erfolgreichste Theorie in der Physik. Sie nahm ihren Anfang bei dem Versuch Atome und ihre Wechselwirkung mit Licht zu verstehen. Gerade am Anfang des 20. Jahrhunderts spielten dabei Plasmen eine wichtige Rolle als Experimentierwerkzeug. Der so genannte Frank-Hertz Versuch bildet dabei eines der elementaren Experimente. In diesem Vortrag von Prof. von Keudell soll die Anfangszeit der Entwicklung der Quantenphysik beleuchtet werden, bei der sich unser Verständnis der Natur auf sehr grundlegende Art und Weise gewandelt hat. Insbesondere wird thematisiert, dass sich die Sicht der Physiker auf Atome von der Darstellung in Schule und Öffentlichkeit unterscheidet .

Saturday Morning Physics Vortrag

Plasmen und das Wetter

Saturday Morning Physics Vortrag

Plasmen in der Medizin

Physikalische Plasmen in der Medizintechnik sind schon seit Jahren eine neues Thema in der Forschung. Plasmen sind teilweise ionisierte Gase, die sehr selektiv mit Oberflächen wechselwirken können, ohne sie tiefergehend zu schädigen, was sie in der Medizin sehr begehrt macht. So werden Plasmen eingesetzt, um gezielt Keime abzutöten oder Medizinprodukten neue Eigenschaften zu verleihen. Die Erforschung der Grundlagen der Wechselwirkung von Plasmen mit biologischen Proben ist allerdings sehr anspruchsvoll, da es die Expertise von Physikern, Medizinern und Mikrobiologen erfordert. In diesem Vortrag werden Beispiele behandelt, die von der Erzeugung biokompatibler Oberflächen, der Sterilisation von gefährlichen Erregern sowie der Wechselwirkung von Plasmen mit lebendem Gewebe reichen.  

Vorführexperimente

Klassische Gasentladungsröhren

Plasmen sind durch ihre Leuchterscheinung charakterisiert. Dies macht sie zu einem wunderbaren Demonstrationsobjekt. Vor Jahren wurden am INP Greifswald auf Initiative von Holger Kersten (Uni Kiel) und Gerrit Kroesen (TU Eindhoven) eine Reihe von Entladungsröhren hergestellt, die zahlreiche Phänomene der Entladungsphysik illustrieren.

Schichten

Analog zum Frank-Hertz-Versuch kann man die periodische Anregung eines Gases auch in einer Entladung beobachten. In diesem Fall ist dies eine Wasserstoffentladung.

trichter1web.jpg

(trichterförmiges Entladungsrohr)

zweidurchmesser2web.jpg

(Rohr mit zwei Durchmessern)

   

Entmischung

Eine Entladungsröhre ist mit Krypton und Neon gefüllt. Die Entladung zündet vornehmlich in Krypton, da es die geringere Ionisierungsenergie besitzt. Damit strömen Kryptonionen zur Kathode. Dies wird ausgeglichen durch eine Rückströmung von Neon zur Anode. Diese Entmischung wird an unterschiedlichen Farben entlang des Entladungsrohres sichtbar. 

entmischung1web.jpg

 (1 min nach Zündung)

entmischung3web.jpg

(5 min nach Zündung)

   

Plasmaschraube

In einem doppelwandigen Rohr läuft ein Plasmafaden von der Kathode zur Anode. Durch ein externes Magnetfeld erzeugt die Lorentzkraft eine Verdrillung des Plasmafadens. Diese Verdrillung setzt sich mit der Bewegung der Ionen entlang des Rohres fort.

schraube1web.jpg

statisch, ohne Magnetfeld

 

   

Elektromotor

Dies ist eine Nachbildung des Original-Experimentes von Faraday zum Elektromotor. Das stromdurchflossene Plasma bildet hierbei die "Wicklung" des Elektromotores, die sich in einem äußeren magnetischen Feld zu bewegen beginnt. Die Rotationsrichtung hängt von der Richtung dieses externen Magnetfeldes ab.

motorweb.jpg

Öffentlicher Abenvortrag

Plasmen in Hollywood

The portray of science is often an integral part of many movies. In most cases scientific facts are heavily distorted to fit the dramaturgy of the script. In the following examples, plasma physics elements are used in the cinema.

 

"Plasma" in movies
 

  • Light Sabre, Star Wars
    The light sabre is the most famous weapon in the Star Wars universe. In the original films, no attempt has been made to explain its working principle. Many fans however tried to find an explanation including plasmas. One possible method for a light sabre could be based on laser guided lightning.
  • Plasma-fuel cell, Terminator 3
    In many cases the dialogue needs to be filled with pseudo science tech talk. One example is Terminator 3, where it is claimed that the machines are powered by plasma reactors, whatever that means.
  • Pinch, Ocean's Eleven
    In Ocean's Eleven, a pinch is fired to shut down the power in Las Vegas. Although the director of that movie visited the real pinch plasma in Sandia, their display of the pinch in the movie is pure fantasy.
  • Bubble Fusion, Chain Reaction
    Cold fusion has been the theme of severely Hollywood movies. In its original version it relates to the electrochemistry of heavy water an palladium electrodes. In the case of sonoluminescence it is believed that inside collapsing bubbles high temperatures and densities might be reachable.
  • Inertial Fusion, Spiderman 2
    Inertial Fusion or laser fusion is the main theme in Spiderman 2. The display of the working principle of a laser fusion device is hilarious.
  • Solar Wind, The Core
    The Core is one of the most stupid movies in terms of displaying physics. Almost no scene is without a flaw. It is claimed that the earth magnetic field is reduced because convection in the earth core stopped. This causes polar lights to appear at lower latitudes, which is correct, however the reasons for the solar wind to harm the earth are pure fantasy.

 

Links related to the topic

Saturday Morning Physics Vortag

Vom Molekül zum Mikrochip

Der Vortrag zu dem Thema "Vom Molekül zum Mikrochip" gibt einen allgemein verständlichen Einblick in die Anwendung von Plasmen in der Nanotechnologie.