Darmstadt 2008 – wissenschaftliches Programm
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P: Fachverband Plasmaphysik
P 9: Diagnostische Methoden
P 9.4: Fachvortrag
Donnerstag, 13. März 2008, 09:15–09:40, 2D
Bestimmung absoluter atomarer Sauerstoffkonzentrationen in Effluent und Kern eines Mikro-Plasmajets — •Nikolas Knake, Volker Schulz-von der Gathen, Kari Niemi, Stephan Reuter und Jörg Winter — Institut für Experimentalphysik II, Ruhr-Universität Bochum
Der koplanare Mikro-Atmosphärendruck-Plasmajet (µ-APPJ) ist eine kapazitiv gekoppelte Radiofrequenz-Entladung (13,56 MHz, ∼ 15 W RF-Senderleistung), die speziell für die optische Diagnostik konzipiert wurde und die lokale Behandlung empfindlicher Oberflächen ermöglicht. Die Entladung brennt homogen bei Betrieb mit einem Edelgasfluß (1,4 slm He), dem eine geringe Sauerstoff-Komponente beigemischt wird (∼0,5 Vol.-%). Im ausströmenden Gas (Effluent) wurden ortsaufgelöste Verteilungen der atomaren Sauerstoffdichte im Grundzustand, mit Werten von bis zu 2×1014 cm−3, mit Hilfe von Zwei-Photonen-Absorption Laser-induzierter Fluoreszenz-Spektroskopie (TALIF) bestimmt. Die quantitative Kalibrierung des Aufbaus wurde mittels Vergleichsmessungen an Xenon durchgeführt. Eine Variation der molekularen Sauerstoff-Beimischung zwischen 0 und 2 Vol.-% zeigt ein Maximum der Radikalenausbeute im Effluent bei 0,6% Zumischung. Bei einer Variation der Senderleistung wird, in Abhängigkeit von Beimischung und Gasfluß, bis zu einer Senderleistung von ca. 15 Watt ein Anstieg der atomaren Sauerstoffdichte beobachtet. Für höhere Senderleistungen stellt sich eine konstante Radikalenausbeute ein. Erste ortsaufgelöste Messungen im Entladungskern liefern Dissoziationsgrade im zweistelligen Prozentbereich.