Mainz 1997 – wissenschaftliches Programm
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P: Plasmaphysik
P 22: Plasmadiagnostik IV
P 22.3: Vortrag
Donnerstag, 6. März 1997, 14:30–14:45, P 11
Laserspektroskopische Untersuchungen an einem mikrowellenangeregten Wasserstoff-Methan-Prozeßplasma — •S. Hädrich, B. Pfelzer, T. Doerk, M. Hertl und J. Uhlenbusch — Institut für Laser– und Plasmaphysik, Heinrich–Heine–Universität Düsseldorf, Universitätsstraße 1, 40225 Düsseldorf
Um die Anregungsmechanismen in einem Methan-Wasserstoff-Plasma detailliert zu ermitteln, wurde die kohärente Anti-Stokes-Raman-Streuung (CARS) eingesetzt. Sie gibt Auskunft über die Grundzustandsdichten und Temperaturen sowohl des Methans als auch des Wasserstoffes. Das Untersuchungsobjekt war eine mit Mikrowellen (2.45 GHz, 600 W … 6 kW) angeregte Entladung in einem Waveguide-Surfatron. Das Plasma konnte direkt im Anregungsbereich am Einkoppel-Schlitz untersucht werden. Die vorgestellten Ergebnisse zeigen, daß die Rotationstemperaturen der verschiedenen Komponenten (Methan, Wasserstoff, Methyl) bei den verwendeten Parametern (Gesamtdruck = 3000 Pa, Flüsse: CH4 : 0.1 slm, H2 : 2 slm, Leistung 1 … 2 kW) überall etwa 400 K beträgt. Die beobachtete Anregung des Methans aus dem Grundzustand beträgt mehr als 50% was zu einer Grundzustandsdichte von 5 × 1021 m−3 führt. Simultan konnte auch die Dichte des Methyl-Radikals (CH3) mit CARS ermittelt werden, das sowohl als wichtiges Dissoziationsprodukt als auch als schichtbildendes Teilchen angesehen wird. In der Entladung wurde jedoch nur eine Methyl-Dichte von ca. 1019 m−3 gefunden.