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P: Fachverband Plasmaphysik

P 15: Poster: Diagnostik

P 15.9: Poster

Mittwoch, 1. April 2009, 17:30–19:30, Foyer des IfP

Molekularstrahl-Massenspektrometrie von Mikroplasmen bei Atmosphärendruck — •Dirk Ellerweg, Jan Benedikt und Achim von Keudell — Ruhr-Universität Bochum, Deutschland

Die experimentelle Charakterisierung von Atmosphärendruck-Mikroplasmen hat sich aufgrund des hohen Drucks und der kleinen Dimension als schwierig erwiesen. Deshalb ist auch bis heute die Plasmachemie von Mikroplasmen nicht gut verstanden. Als mögliche Mikroplasma-Diagnostik bietet sich Molekularstrahl-Massenspektrometrie an, da hiermit direkt ein Großteil der vorhandenen Teilchen inkl. Radikale gemessen werden kann. Aufgrund des benötigten niedrigen Drucks im Massenspektrometer muss man jedoch mehrere Pumpstufen verwenden und dafür sorgen, dass der Molekularstrahl nicht durch Stöße gestört wird. Dies limitiert insbesondere die Größe der Einlassblende und damit die Teilchendichte im Molekularstrahl.

Hier wird ein neuartiges Molekularstrahl-Massenspektrometrie Design vorgestellt, bei dem die Einlassblende als ein Ventil zu dem Pumpsystem fungiert. Dies wurde realisiert mit Hilfe eines rotierenden Skimmers als Chopper, der sich in der ersten Stufe befindet und die Einlassblende periodisch verschließt. Somit lässt sich der Hintergrunddruck selbst mit einer größeren Einlassblende deutlich reduzieren.

Ein Signal-Hintergrund-Verhältnis bis zu 15 und eine Nachweisgrenze von 0,6 ppm wurden damit erreicht. Außerdem wurde ein He/O₂ Mikroplasmajet untersucht, wobei atomarer Sauerstoff im Effluenten des Jets detektiert werden konnte.