Eine 3D-gedruckte Plasmaelektronenquelle für den Physikunterricht

Autor/innen

  • Fabian Bernstein CERN Institut für Didaktik der Physik (Goethe-Universität Frankfurt am Main)
  • Sascha Schmeling CERN
  • Thomas Wilhelm Institut für Didaktik der Physik, Goethe-Universität Frankfurt am Main

Schlagworte:

3D-Druck, Experimente, Teilchenphysik

Abstract

Zur experimentellen Untersuchung von geladenen Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern werden im Physikunterricht der Oberstufe zumeist Elektronen- und Fadenstrahlröhren eingesetzt. Diese weisen verschiedene, primär praktische Vorzüge auf, die allerdings mit didaktischen Nachteilen einhergehen. Insbesondere sind die Bestandteile dieser Lehrmittel konstruktionsbedingt unzugänglich, nicht-alltäglich und nicht modifizierbar – einer explorativen, selbsttätigen Beschäftigung der Schülerinnen und Schüler werden somit enge Grenzen gesetzt.
Am Schülerlabor S’Cool LAB des CERN wurde daher eine 3D-gedruckte Plasmaelektronenquelle entwickelt, die diese Nachteile überwinden soll: Sie ist kostengünstig, modular und leicht modifizierbar und soll erlauben, auf einfache Weise Experimente zur Strahlerzeugung, -fokussierung und -ablenkung durchzuführen. Ermöglicht wird dies durch den Einsatz einer Plasmaelektronenquelle, die, anders als thermische Elektronenquellen, auch bei vergleichsweise hohen Drücken und in reaktiven Gasen betrieben werden kann.

Veröffentlicht

17.12.2019

Zitationsvorschlag

Bernstein, F., Schmeling, S., & Wilhelm, T. (2019). Eine 3D-gedruckte Plasmaelektronenquelle für den Physikunterricht. PhyDid B - Didaktik Der Physik - Beiträge Zur DPG-Frühjahrstagung, 1. Abgerufen von https://ojs.dpg-physik.de/index.php/phydid-b/article/view/957

Ausgabe

Rubrik

Neue Konzepte