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Equivalence and Unification of the Ballistic and the Kinetic Treatment of Collisional Absorption

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Schneider, Ralf :
Equivalence and Unification of the Ballistic and the Kinetic Treatment of Collisional Absorption.
[Online-Edition]
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis] , (2002)

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    Abstract

    In this work two important models of treating collisional absorption in a laser driven plasma are compared, the kinetic and the ballistic model. We will see that there exists a remarkable connection between these basic approaches which could give a hint how to overcome the inherent limitations. In our work we will follow at first the classical and the quantum kinetic approach based on the first and the second equation of the BBGKY(Bogoliubov, Born, Green, Kirkwood, Yvon)-hierarchy. The hierarchy will be closed using the random phase approximation (RPA).We extend this approximation with the help of the ballistic model which includes strong two-body collisions. It is our main concern to achieve a single expression for the time-averaged collisional absorption rate valid in a large parameter region which no longer includes integrals or sums over an infinite range. Such an expression is still missing in the literature. Mostly the publications end up with expressions which are still very complicated. Only asymptotic approximations of those are presented in form of standard Coulomb logarithms.

    Item Type: Ph.D. Thesis
    Erschienen: 2002
    Creators: Schneider, Ralf
    Title of the item: Equivalence and Unification of the Ballistic and the Kinetic Treatment of Collisional Absorption
    Language of the item: English
    Uncontrolled Keywords: stossfrequenz
    Keywords/Subjects (SWD): Plasma, Nichtideales Plasma, Absorption, Bremsstrahlung, Elektron-Ion-Stoß, Plasmaaufheizung, Kinetische Theorie, Wigner-Verteilung, Quantentheorie
    Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikation (DDC): UNSPECIFIED
    Division(s): Fachbereich Physik
    Date Deposited: 17 Oct 2008 11:21
    Last Modified: 05 May 2011 18:58
    Official URL: http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000253
    URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-2536
    Lizenz (Kurzform): Einfaches Publikationsrecht für die ULB Darmstadt
    Referees: Mulser, Prof. Dr. Peterand Manakos, Prof. Dr. Panagiotis
    Date of refereeing/review / Verteidigung / mdl. Prüfung: 24 April 2002
    Title (translated) (übersetzt):
    Title (translated)Language of translated title
    Äquivalenz und Vereinheitlichung der Ballistischen und Kinetischen Behandlung der StoßabsorptionDeutsch
    Keywords:
    KeywordsLanguage
    stossfrequenzDeutsch
    collision frequency, laser plasmaEnglish
    Abstract (translated):
    Abstract (translated)Language of translated abstract
    In dieser Arbeit werden zwei wichtige Modelle verglichen, die die Stoßabsorption in lasergeheizten Plasmen behandeln - das kinetische und das ballistische Modell. Es existiert eine bemerkenswerte Verbindung zwischen diesen beiden Behandlungen, die uns hilft, die modellspezifischen Beschränkungen zu überwinden. Zunächst folgen wir der klassischen und der quantenkinetischen Behandlung basierend auf der ersten und zweiten Gleichung der BBGKY(Bogoliubov, Born, Green, Kirkwood, Yvon) Hierarchie. Die Hierarchie wird mit Hilfe der Random Phase Approximation (RPA) abgeschlossen. Diese Näherung wird auf Grund des ballistischen Modells um starke Stöße erweitert. Es ist unser Hauptanliegen für die zeitgemittelte Stoßabsorption einen einfachen Ausdruck zu finden, der keine Summen oder Integrale über unendliche Bereiche mehr enthält und in einem großen Parameterbereich gültig ist. Ein solcher Ausdruck ist in der Literatur nicht zu finden. Die meisten Publikationen schließen mit Ausdrücken, die immer noch sehr kompliziert auszuwerten sind. Bestenfalls asymptotische Näherungen in Form von Standard-Coulomblogarithmen werden angegeben.Deutsch
    URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/253
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