Kiel 2011 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 7: Poster: Modellierung und Simulation von Niederdruckplasmen

P 7.9: Poster

Dienstag, 29. März 2011, 17:00–19:00, Foyer

Stoß-Strahlungsmodell für molekularen Wasserstoff in Niedertemperaturplasmen — •Dirk Wünderlich, Ursel Fantz und NNBI- Team — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, 85748 Garching, EURATOM Assoziation

Eine nicht-invasive und einfach anzuwendende Diagnostikmethode zur Besimmung von Plasmaparametern wie T_e oder n_e ist die optische Emissionsspektroskopie. Um diese in Niedertemperatur-, Niederdruckplasmen zur Bestimmung der Plasmaparameter zu nutzen, sind Stoß-Strahlungsmodelle (SSM) nötig. Diese berechnen die Besetzungsdichten der angeregten Zustände im betrachteten Atom oder Molekül und bilanzieren dazu die anregenden und abregenden Prozesse. Die Qualität der Resultate hängt stark von der Qualität der Inputdaten – wie Einsteinkoeffizienten oder Wirkungsquerschnitte für Stoßprozesse – ab. Selbst für das einfachste existierende Molekül H₂ zeigen die für relevante Anregungsprozesse in verschiedenen Literaturquellen verfügbaren Wirkungsquerschnitte starke Abweichungen zueinander.

Mit Hilfe des Solvers Yacora wurde ein SSM für H₂ konstruiert. Dieses Modell löst die Hauptquantenzahl n=3 nach den elektronischen Zuständen auf. Zudem sind ausgewählte elektronische Zustände vibratorisch aufgelöst. Yacora ermöglicht es, flexibel zwischen unterschiedlichen Inputdatensätzen zu wechseln. Experimentell bestimmte Besetzungsdichten werden mit auf unterschiedlichen Inputdatensätzen basierenden Resultaten des SSM verglichen. Lücken oder Schwachstellen der vorhandenen Inputdaten werden aufgezeigt und diskutiert.