Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 16: Plasmadiagnostik (Poster)

P 16.34: Poster

Mittwoch, 5. April 2000, 10:30–13:00, Aula

Untersuchungen an einer gepulsten DC-Entladung bei 500 kHz in Wasserstoff — •U. Czarnetzki, D. Luggenhölscher und H.F. Döbele — Universität GH Essen, Institut für Laser- und Plasmaphysik, Universitätsstr.5, 45117 Essen

Gepulste Entladungen erlauben durch die gezielte Einstellung der Frequenz und des Puls-Pausen-Verhältnises die Erzeugung von extremen Nichtgleichgewichtszuständen z.B. der Elektronenenergieverteilung oder der chemischen Zusammensetzung wie sie in kontinuierlich betriebenen Entladungen nicht vorkommen. Hier wird die Untersuchung einer gepulsten DC-Entladung in Wasserstoff bei 500 kHz mit einem symmetrischen Puls-Pausen-Verhältnis vorgestellt. Durch ein speziell entwickeltes Netzteil sind sehr steile zeitliche Flanken von nur ca. 10 ns möglich. Die Untersuchungen werden in einem standardisierten Parallelplattenreaktor, der sogenannten GEC-Zelle, durchgeführt. Als Meßmethoden werden die laserspektroskopische Bestimmung der elektrischen Feldstärkeverteilung durch Fluoreszenz-Dip-Spektroskopie, optische Emissionsspektroskopie bei Balmer-α und Langmuir-Sondenmessungen eingesetzt. Die Messungen zeigen eine Reihe von unerwarteten Ergebnissen: Das Einschalten der Entladung erfolgt aufgrund der Eigenimpedanz der Entladungskammer mit einer RF-artigen Hochfrequenzanregung von ca. 36 MHz. Diese ca. 100 ns lange Phase bestimmt nachhaltig die Elektronendichte in der Entladung. Weiterhin zu nennen sind u.a. das Auftreten eines negativen Plasmapotentials sowie einer sehr geringen Beweglichkeit der negativen Ladungsträger. Die Ergebnisse der verschiedenen Diagnostiken werden miteinander verglichen und diskutiert.