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P: Plasmaphysik

P 23: Poster: Plasmatechnologie, Plasma-Wand-Wechselwirkung, Staubige Plasmen, Plasmadiagnostik

P 23.22: Poster

Wednesday, March 20, 2002, 17:40–18:40, HZO Foyer

Untersuchung des Verdampfungsvorgangs von Zirkoniumoxid in einer HF-Entladung — •Holger Schubert, Toma Toncian, Jürgen Uhlenbusch und Matthias Weiß — Institut f. Laser- u. Plasmaphysik, Universitätsstr.1, 40225üsseldorf

Plasmen im atmosphärennahen Druckbereich können zur Erzeugung von Nanopartikeln genutzt werden, indem geeignete feste oder flüssige Materialien verdampft werden und der Dampf bei nachfolgender Abkühlung zu Nanopartikeln und/oder Schichten kondensiert. In den vorgestellten Experimenten wird in eine HF-Entladung bei 3.5 MHz und 20 kW Leistung, die vornehmlich in Argon brennt, Zirkoniumoxid (ZrO₂) oder in Wasser gelöstes Zirkonylnitrat injiziert. Um die Plasmaeigenschaften und die Partikelverdampfung zu diagnostizieren werden drei Methoden angewandt: Imaging-Spektroskopie zur Bestimmung von Elektronentemperatur sowie Elektronen- und Atomdichten, Laser-Doppler-Anemometrie zur Messung von Geschwindigkeit und Anzahl unverdampfter Partikel sowie die Leuchtspurmethode, bei der Größe und Geschwindigkeit von laserbeleuchteten Partikeln gemessen werden. Mit diesen Verfahren wird der Einfluss verschiedener Methoden zur Partikeleinbringung auf die Verdampfung sowie deren Abhängigkeit von Plasmaparametern (Temperaturverteilung, Strömungsfeld, Gasflüssen, Druck, Leistung etc.) untersucht und mit Modellrechnungen verglichen. Bei den Messungen werden Abweichungen vom LTG und Dissoziationsnichtgleichgewicht des Zirkoniumoxids berücksichtigt. Die Modellierung und die Messungen belegen, dass das eingebrachte ZrO₂ nur unvollständig verdampft.