@phdthesis{Thiessen2021,
  author    = {Elena Thiessen},
  title     = {Licht- und Elektronenstreuung an dielektrischen Strukturen im Plasma},
  journal    = {light and electron scattering by dielectric structures in plasma},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-opus-45105},
  year      = {2021},
  abstract  = {Motiviert durch den Vorschlag einer direkten, optischen Ladungsmessung an Staubteilchen wird die Lichtstreuung an den dielektrischen Kern-Schale-Teilchen tiefgehend untersucht. Das Streuregime wird durch Analyse des Nah- und Fernfeldes unter Verwendung von Methoden, die f{\"u}r homogene Teilchen entwickelt wurden, eingehend charakterisiert und eine Verallgemeinerung der dazu verwendeten Funktionen auf ein k-fach beschichtetes Teilchen angegeben. Dabei werden die sich im Teilcheninneren manifestierenden Effekte der Hybridisierung der beiden Oberfl{\"a}chenphononen des Kern-Schale-Teilchens herausgearbeitet und visualisiert. Die vorliegende Untersuchung der unterschiedlichen Kenngr{\"o}{\"s}en erm{\"o}glicht ein detailliertes und umfangreiches Verst{\"a}ndnis der Lichtstreuung an dielektrischen Kern-Schale-Teilchen und der Art und Weise, wie sich die Hybridisierung der Oberfl{\"a}chenphononen auf diese auswirkt. Die dabei analysierte Interferenzstruktur des elektromagnetischen Feldes in der Teilchenschale, berechnet mittels der vollen Mie-Rechnung, passt zur Interpretation der optischen Antwort des Kern-Schale-Teilchens mithilfe der Hybridisierungstheorie. Dieses Hybridisierungsbild und somit die Subsysteme und ihre Wechselwirkung werden in dieser Arbeit aus den analytisch exakten Mie-Koeffizienten heraus pr{\"a}pariert, um die neue Sichtweise mit der alten Mie-Theorie zusammenzubringen. Die Idee einer spektroskopische Ladungsmessung wird im Hinblick auf die Bestimmung der Wandladung aufgegriffen. Die bisherigen Methoden zur Ladungsmessung sind zwar vielf{\"a}ltig, bieten jedoch nur Zugang zur absoluten Wandladung und liefern keine Informationen {\"u}ber ihre Verteilung senkrecht zur Oberfl{\"a}che oder {\"u}ber die Dynamik der Aufladung. Beides w{\"a}re jedoch f{\"u}r ein mikroskopisches Verst{\"a}ndnis der Plasma-Wand-Wechselwirkung notwendig, sodass die Elektronenenergieverlustspektroskopie zur Ladungsbestimmung vorgeschlagen wird. Die Methode wird zun{\"a}chst anhand einer lokalen Antworttheorie f{\"u}r verschiedene in die Wand eingesetzte Schichtstrukturen ausgelotet und aufgrund vielversprechender Resultate anschlie{\"s}end mittels der im betrachteten Parameterbereich notwendigen nichtlokalen Antworttheorie eingehend untersucht. Diese Theorie erfasst die Anregung von Resonanzen h{\"o}herer Moden, die sich als besonders sensitiv auf die zus{\"a}tzlichen Ladungstr{\"a}ger erweisen. Insgesamt wird ein experimenteller Aufbau mit einer geeigneten, in die Plasmakammerwand einsetzbaren Schichtstruktur vorgeschlagen, mit dem die Wandladung durch Elektronenenergieverlustspektroskopie bestimmt werden k{\"o}nnte.},
  language  = {de}
}