Bochum 2002 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

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

P 23.25: Poster

Mittwoch, 20. März 2002, 17:40–18:40, HZO Foyer

Ohmsche und stochastische Heizung in kapazitiv gekoppelten Niederdruck-Plasmen — •Frank S. Hamme und Ralf Peter Brinkmann — Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik, Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum.

Um industrielle Plasmaprozesse mit den Methoden des „Technology-oriented Computer-Aided Design“ zu optimieren, sind realistische und gleichzeitig numerisch effiziente mathematische Modelle erforderlich. Dafür kommen fluiddynamische Beschreibungen und elektrotechnische „Ersatzschaltbilder“ in Betracht.

In unserer Arbeit wird ein kinetisches Modell der Elektronenkomponente eines planparallelen Niederdruck-Plasmas mit kapazitiver Leistungseinkopplung betrachtet. Das Modell basiert auf den Bewegungsgleichungen und wird mit Hilfe des Monte-Carlo Verfahrens simuliert. Als Hintergrund werden eine stationäre Ionendichte und ein homogenes, argonähnliches Neutralgas angenommen. Für unterschiedliche Verhältnisse von Reaktorlänge L zu mittlerer freier Weglänge λ werden die Heiz- und Transportbilanzen im asymptotischen Grenzzyklus ermittelt. Die Aufspaltung der Leistungsbilanz in unterschiedlich skalierende Anteile ermöglicht die Identifikation von ohmscher und stochastischer Heizung. Wir geben effektive Modelle für beide Terme an und vergleichen unsere Resultate mit den analytischen Modellen der Literatur.

[1] Michael A. Lieberman, Allan J. Lichtenberg. Principles of Plasma Discharges and Materials Processing. John Wiley and Sons, New York, 1994.