Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm
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P: Plasmaphysik
P 12: Plasmadiagnostik II
P 12.1: Fachvortrag
Donnerstag, 6. April 2000, 14:00–14:30, HS IX
Die Plasmaoszillationsmethode: eine Alternative zur Bestimmung der Elektronendichte in Niedertemperaturplasmen — •A. Schwabedissen, A. Brockhaus und J. Engemann — Forschungszentrum für Mikrostrukturtechnik - fmt, Bergische Universität GH Wuppertal, Obere Lichtenplatzer Str. 336, 42287 Wuppertal
Klassische Methoden zur Bestimmung der Elektronendichte in Niedertemperaturplasmen sind die Langmuirsonde, Mikrowelleninterferometrie und die Thomsonstreuung. Allerdings sind diese Verfahren in chemisch reaktiven sowie in beschichtenden Plasmen nur begrenzt einsetzbar. Eine relativ neue Diagnostik ist die ”Plasmaoszillationsmethode”. Hierbei wird ein schwacher Elektronenstrahl in das Plasma injiziert. Dieser Elektronenstrahl regt oberhalb eines Schwellwertes aufgrund einer Strahl-Plasma-Instabilität eine Plasmaschwingung an, deren Frequenz sehr nahe der (Elektronen-) Plasmafrequenz liegt. Detektiert man diese Frequenz mittels einer Antenne im Plasma, so erhält man unmittelbar die Elektronendichte. Es werden Messungen der Elektronendichte mit der Plasmaoszillationsmethode in induktiven HF-Plasmen sowie in MW-Plasmen präsentiert. Ausser Edelgasplasmen wurden auch chemisch reaktive Plasmen und beschichtende Plasmen (Ar:O2:Hexamethyldisiloxan (HMDSO)) untersucht, in denen keine verlässlichen Langmuirsondenmessungen möglich sind. Neben Messungen an cw-Plasmen wurde die Plasmaoszillationsmethode auch für zeitaufgelöste Messungen der Elektronendichte an gepulsten MW-Plasmen verwendet. Die Grenzen der Einsetzbarkeit der Plasmaoszillationsmethode (Orts- und Zeitauflösung, Druckbereich) werden diskutiert.