Techniklexikon

Pinch-Effekt

Festkörperphysik, Selbstkomprimierung eines von einem starken Strom durchflossenen Plasmaschlauches. Beim sog. z-Pinch wird ein axialer Strom durch das Plasma aufgebaut, der ein ringförmiges Magnetfeld induziert, das wiederum eine Lorentz-Kraft nach innen auf die den Strom bildenden Ladungsträger ausübt. Daneben gibt es noch den -Pinch, bei dem durch eine Ringspule ein axiales Magnetfeld im Plasma erzeugt wird. Solch ein Pinch ist jedoch sehr instabil, da eine kleine Fluktuation die Feldlinien auf einer Seite komprimiert, was zu einer Selbstverstärkung der Störung führt, wodurch der Schlauch sehr schnell (< 1 ms) zerfällt. Der Effekt besitzt grosse Bedeutung bei der Erzeugung und Aufrechterhaltung von Hochtemperatur-Plasmen, wo durch verschiedene Massnahmen die Lebensdauer des Schlauches erhöht werden kann (z.Z. bis einige ms). Der Pinch-Effekt tritt auch im Elektron-Loch-Plasma eines hochangeregten Halbleiters auf. Hiermit kann bei entsprechend hoher Komprimierung die Schwellenbedingung für Laser zwischen Elektronen und Löchern erreicht werden, worauf der sog. -Pinch-Laser basiert.

effekt.gif" alt="Pinch-Effekt">

Pinch-Effekt: Feldlinien und wirkende Kraft beim Pinch-Effekt; a: Z-Pinch, b: q -Pinch.