Michael Niemetz

Übergang zu turbulenter Strömung um eine oszillierende Mikrokugel in suprafluidem Helium-4
und
Vikosität von dünnen 3He-4He-Mischungen
bei sehr tiefen Temperaturen

Dissertation
Der Andere Verlag, 2001
ISBN 3-935316-24-0

In dieser Arbeit wird der Übergang von laminarer zu turbulenter Strömung in suprafluidem Helium (4He) bei Temperaturen unter 500 mK experimentell untersucht. Hierfür wird eine magnetische Mikrokugel, die zwischen zwei in der Supraflüssigkeit horizontal angeordneten supraleitenden Elektroden in einer Gleichgewichtslage levitiert, berührungslos zu vertikalen Oszillationen angeregt. Die Bedämpfung dieser Oszillationen durch die Supraflüssigkeit wird gemessen und ermöglicht Rückschlüsse auf die Strömungsform.

Es ergibt sich zwischen den Bereichen stabiler laminarer bzw. turbulenter Strömung ein Übergangsbereich, in dem das System intermittentes Schalten zwischen beiden Strömungsformen zeigt. Dieser Bereich wird mit Methoden der Zuverlässigkeitstheorie statistisch untersucht.

Im Regime laminarer Strömung eignet sich der experimentelle Aufbau als empfindliches Viskosimeter. Der zweite Teil der Arbeit beschreibt die Ergebnisse von Viskositätsmessungen an dünnen 3He-4He-Mischungen (bis zu 2% 3He-Anteil).



Das Promotionsgesuch wurde eingereicht am 13.12.2000
Tag der mündlichen Prüfung: 31.01.2001
Die Arbeit wurde angeleitet von Prof. Dr. W. Schoepe.