Statistische Physik - Comptra

COMPTRA04 ist ein Fortran 90 Programmpaket, welches für die Berechnung von Zusammensetzung und Transportkoeffizienten im teilweise ionisierten Plasmamodell entwickelt wurde.

Für Details und Anleitung, siehe:

S. Kuhlbrodt et. al., Contributions to Plasma Physics, Volume 45, Issue 2, Pages 73-88 (2005)

Um das Paket herunterzuladen nutzen sie den folgenden Link:

comptra04.tar.gz (Version 040726, 350kB)

Diese Seite enthält Datendokumente über die Zusammensetzung von verschiedenen Metallen und Edelgasen, als auch über die Transportkoeffizienten elektrische Leitfähigkeit (sigma), thermische Leitfähigkeit (lambda), Wärmeleistung (kappa) und Lorentzzahl (L) für gegebene Dichten und Temperaturen. Grundlage für die Berechnung der Zusammensetzung ist das teilweises ionisierte Plasmamodell: Freie Elektronen, Ionensorten und neutrale Atome werden in einem chemischen Bild behandelt. Für die Berechnung der Transportkoeffizienten wurde die lineare Response-Theorie (LRT) in der Formulierung nach Zubarev genutzt, die für beliebige Entartungen gültig ist.

Für Details dieses Modells und entsprechende Rechnungen sei verwiesen auf:

S. Kuhlbrodt, PhD thesis, Universität Rostock 2003. (Deutsch)

S.Kuhlbrodt et al., Contributions to Plasma Physics, Volume 45, Issue 1, Pages 61-69 (2005)

Hier werden nur die wichtigsten Näherungen erwähnt:

Berechnung der Zusammensetzung:

• Padé  Näherung von Ebeling et al. für den Beitrag geladener Teilchen zur freien Energie
• Zweiter Virial Koeffizient für den Polarisationsbeitrag geladen-neutraler Wechselwirkung zur freien Energie
• Vernachlässigung von Beiträgen der freien Energie aufgrund von Teilchenausdehnungen

Berechnung der Transportkoeffizienten:

• drei-Momente-Näherung
• Transportquerschnitt in T-Matrix Näherung für e-i und e-e Streuung
• Transportquerschnitt in Bornscher Näherung für e-Atom Streuung
• Vernachlässigung von ion-ion Strukturfaktoreffekten

Die unten angegebenen Daten sind benannt nach ihrem Inhalt. Zum Beispiel enthält die Datei fe10-30K_* Daten über Eisen (fe) zwischen 10000 K und 30000 K. Das Präfix *_comp steht für eine Zusammensetzungsdatei, *_trans sind Dokumente die Daten über die Transportkoeffizienten enthalten, *_sesa enthält elektrische Leitfähigkeit, thermische Leitfähigkeit und Wärmeleistung in einem formalen SESAME Format für die selben Temperaturen und Dichten wie die *_trans Dokumente (mehr über Formationformationen).