Kiel 2004 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 17: Postersitzung: Plasma-Wand-Wechselwirkung III, Grundlegende Probleme Theorie II, Schwerionen- Laserplasmen II, Dichte Plasmen II

P 17.4: Poster

Mittwoch, 10. März 2004, 17:45–19:30, Foyer

Einfluss verschiedener Wandmaterialien auf die Vibrationsbesetzung von molekularem Wasserstoff — •S. Meir, U. Fantz und K. Behringer — Lehrstuhl für Experimentelle Plasmaphysik, Institut für Physik, Universität Augsburg, 86135 Augsburg

Die Vibrationsbesetzung im Grundzustand des molekularen Wasserstoffs ist ein wichtiger Parameter in Wasserstoffplasmen und spielt z.B. bei einer Vielzahl von Reaktionen im Plasma eine Rolle. Neben der Besetzung durch Elektronen- und Schwerteilchenstöße wird die Vibrationsbesetzung auch durch Stöße mit Wänden und der Rekombination von atomarem Wasserstoff an Oberflächen beeinflusst. Bei Letzterem wird zwischen zwei Mechanismen (Eley–Rideal und Langmuir–Hinshelwood) unterschieden, die je nach Oberflächentemperatur dominieren.
Mittels optischer Emissionsspektroskopie wurde die Besetzung der ersten vier Vibrationsniveaus des Grundzustands aus der Strahlung der Fulcherbande bestimmt und durch eine Vibrationstemperatur charakterisiert.
In einem Niederdruckplasma (planares ICP) wurde die Vibrationstemperatur über verschiedenen Materialien (Stahl, Cu, Al, W, Kohlenstoff, Quarz und Borosilikat) untersucht. Messungen über gekühlten (T=300 K) Oberflächen ergaben höhere Vibrationstemperaturen als über den, durch das Plasma aufgeheizten (T=560 K) Materialien. Die höchsten Vibrationstemperaturen wurden über Kohlenstoffoberflächen gemessen. Hier wird die Oberfläche erodiert und Kohlenwasserstoffe gelangen in das Plasma, wo diese in bereits vibrationsangeregten Wasserstoff dissozieren können. Weiter wurde der Zusammenhang zwischen atomarer Wasserstoffdichte und Vibrationstemperatur untersucht.