Experimentelle und theoretische Untersuchungen der Keimbildung in gasgesättigten Lösungen

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Der Prozess der Blasenbildung in gasgesättigten Lösungen soll experimentell und theoretisch untersucht werden. Derartige Untersuchungen sind sowohl von grundsätzlicher Bedeutung als auch von unmittelbarem Interesse für eine Reihe sehr verschiedener Anwendungen. Als Modellsystem werden Mischungen von Helium und Stickstoff betrachtet. Messungen der Keimbildungsraten werden durchgeführt in breiten Intervallen von Druck, Temperatur und Zusammensetzung. Darauf aufbauend werden theoretische Untersuchungen zu den Eigenschaften der kritischen Blasen, die den Prozess der Keimbildung in den betrachteten Systemen bestimmen, durchgeführt. Hierzu wird die van der Waals-Theorie der Oberflächeneffekte bzw. eine neue formulierte Theorie verwandt. Die entsprechenden Resultate werden mit dem Experiment bzw. untereinander verglichen. Die theoretischen Analysen werden untermauert durch molekulardynamische Simulationen der entsprechenden Prozesse. Auf diese Weise sollen verschiedene gegensätzliche Auffassungen zum Mechanismus der Blasenbildung in gasgesättigten Lösungen generell geprüft, verifiziert bzw. falsifiziert werden.