Kiel 2004 – wissenschaftliches Programm
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P: Plasmaphysik
P 3: Postersitzung: Niedertemperaturplasmen Plasmatechnologie I, Diagnostische Methoden I
P 3.20: Poster
Montag, 8. März 2004, 17:45–19:30, Foyer
Räumlich und zeitlich aufgelöste Spektroskopie an reaktiven Strahlplasmen bei Atmosphärendruck — •H.-E. Wagner1, D. Pasedag1, R. Brandenburg1, P. Michel1, K.V. Kozlov2, A. Baalmann3, G. Ellinghorst3 und U. Lommatzsch3 — 1Institut für Physik der Universität Greifswald, 17489 Greifswald — 2Department of Chemistry, Moscow State University, 119992 Moscow, Russia — 3Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Materialforschung, 28359 Bremen
Ein bei etwa 15 kHz und Atmosphärendruck in Luft sowie Stickstoff betriebener Plasmastrahl wird in der aktiven Zone und dem aus einer Düse austretenden abklingenden Strahl elektrisch, spektroskopisch und mittels GC/MS untersucht. Diese Strahlplasmen werden u.a. zur Oberflächenbearbeitung eingesetzt. Das aktive, nichtthermische Plasma hat eine hohe Gastemperatur (Rotationstemperaturen TR = 2500 ... 5500 K ). Der relaxierende Strahl enthält O-Atome im Prozentbereich. Sie werden vermutlich vor allem über die thermische Dissoziation in der aktiven Zone erzeugt. Indikator für die Atome ist ein charakteristisches gelbes Leuchten von NO2* , welches über den Prozess O + NO + M → NO2* + M gebildet wird. Über GC/MS wird in Luft ein NO-Anteil von ca. 900 ppm nachgewiesen. Die Raum-Zeit aufgelösten Spektren zeigen signifikante Unterschiede im aktiven und abklingenden Plasma. Der Vergleich der Ergebnisse in Luft und Stickstoff ermöglicht Rückschlüsse auf die dominanten Elementarprozesse, die Bestimmung der Strahl-Austrittsgeschwindigkeit sowie der Gastemperatur direkt an der Düsenöffnung.