Strahlung von Plasmen bei atmosphärischen Eintritten

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Simulation von Molekülstrahlung unter Bedingungen des atmosphärischen Eintritts. Die Ergebnisse dienen zur Erweiterung der europäischen Strahlungsdatenbank PARADE.

Ein Teil der Erweiterung ist die Aktualisierung der bestehenden Datenbank der Moleküle N2, NO, N2+, O2 und CN.

Der zweite Schwerpunkt ist die Berechnung der Strahlung von zweiatomigen Molekülen, die bei Eintritten in CO2-haltige Atmosphären berücksichtigt werden müssen. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Strahlungsdatenbank um die Moleküle C2, CO, CO+ und CH erweitert.

Die Modellierung der Molekülstrahlung teilt sich in die Berechnung der Linienintensitäten und die Modellierung der Linienpositionen des Vibrations-Rotationsspektrums auf.

Für die Berechnung der Linienintensitäten werden zur Bestimmung der Übergangswahrscheinlichkeiten Franck-Condon Faktoren, Dipolmatrixelemente und Einsteinkoeffizienten berechnet. Die Simulation der Linienpositionen geschieht unter Berücksichtigung der Hundschen Kopplungsfälle, die die Spin-Aufspaltung berücksichtigen. Im Weiteren wird untersucht in welchen Fällen die Spin-Aufspaltung berücksichtigt werden muss und in welchen sie vernachlässigt werden kann.

The subject of this thesis is the simulation of the radiation of diatomic molecules in conditions during atmospheric entry. The results are used for the extension of the Plasma Radiation Database PARADE.

In a first step the implemented data for N2, NO, N2+, O2 and CN species is updated.

The second step is the extension of the molecular database with respect to CO2 atmospheres. For this extension the positions and intensities of a rotational line have to be calculated.

The molecular database will be extended with the molecules C2, CO, CO+ and CH.

Franck-Condon factors, electronic transition moments and Einstein coefficients are needed to calculate the intensities of rotational lines. For the calculation of line positions Hunds coupling cases and spin splitting are taken into account. Under investigatin is also in which cases spin splitting has to be taken into account and in which not.