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P: Plasmaphysik

P 4: Diagnostik 1; Niedertemperaturplasmen / Plasmatechnologie 2; Magnetischer Einschluß 2

P 4.12: Poster

Montag, 27. März 2006, 17:00–19:00, Flure

Analyse anormaler Glimmentladungen mittels selbstkonsistenter Hybrid-Methode — •F. Sigeneger und D. Loffhagen — INP Greifswald, F.-L.-Jahnstr. 19, 17489 Greifswald

Die axiale Struktur von anormalen Gleichstrom-Glimmentladungen wird mit Hilfe einer selbstkonsistenten Hybrid-Methode analysiert. Die Untersuchungen wurden in planparalleler Geometrie für Edelgasplasmen im Druckbereich von einigen Torr durchgeführt. Das Modell umfasst die gekoppelte Lösung der Poisson-Gleichung, hydrodynamischer Kontinuitätsgleichungen für Elektronen, Ionen und angeregte Atome sowie der axial aufgelösten Boltzmanngleichung für die Elektronen. Die kinetische Gleichung der Elektronen wird unter Verwendung des aus der Poisson-Gleichung ermittelten elektrischen Feldes sowie der aus den Kontinuitätsgleichungen berechneten Angeregten-Dichten gelöst. Dieser Zugang vermeidet die oft verwendete künstliche Aufteilung der Elektronen in langsame und schnelle Gruppen und liefert ortsabhängige Stoßraten- und Transportkoeffizienten der Elektronen. Ausgehend von einem konstanten elektrischen Feld werden der hydrodynamische und kinetische Teil des Modells iterativ gelöst, bis der stationäre Zustand erreicht ist. Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Trennung zwischen dem Kathodenfall mit stark fallendem elektrischen Feld und dem negativen Glimmlicht. Das ausgeprägt nichtlokale Verhalten der Elektronen in dem sich stark ändernden Feld äußert sich in einem beträchtlichen Energietransport vom Kathodenfall in das negative Glimmlicht und in deutlichen Abweichungen des kinetisch berechneten ersten Townsend-Koeffizienten von mittels lokaler Näherungen bestimmten Werten.