Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 13: Poster: Niedertemperaturplasmsen

P 13.30: Poster

Dienstag, 13. März 2012, 16:30–19:00, Poster.III

Globale Modelle für den Doppel-ICP-Plasma-Jet — •Ali Arshadi¹, Denis Eremin¹, Thomas Mussenbrock¹, Ralf Peter Brinkmann¹, Peter Awakowicz², Horia-Eugen Porteanu³, Roland Gesche³ und Klaus Wandel⁴ — ¹Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik, Ruhr-Universität Bochum — ²Lehrstuhl für Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik, Ruhr- Universität Bochum — ³Ferdinand-Braun-Institut, Berlin — ⁴SENTECH Instruments GmbH, Berlin

Für viele technische Anwendungen bilden mikrowellenbetriebene Plasmajets eine mögliche Alternative zu konventionellen großvolumigen Hochfrequenzreaktoren. Zu ihren vorteilhaften Eigenschaften gehören die geringen Abmessungen und ein hoher elektrischer Wirkungsgrad. Der Doppel-ICP-Plasma-Jet ist eine kürzlich entwickelte Variante, bei dem die Einkopplung der Feldenergie im Wesentlichen induktiv erfolgt. Kernstück des Jets ist ein auf einer Grundfrequenz von etwa 2 GHz schwingender Hohlraumresonator, der in guter Näherung als eine Parallelschaltung zweier zylindrischer Spulen (der Windungszahl eins) mit einem flachen Plattenkondensator aufgefasst werden kann. Durch das Innere der "Spulen" führen jeweils gasdurchströmte Keramikröhrchen, in denen das Plasma brennt. Der Beitrag stellt zwei einfache globale Modelle der Konfiguration vor. Ein "Zündmodell" setzt das Vorliegen des ungestörten Vakuumfeldes voraus und erlaubt eine Untersuchung der Zündbedingungen. Ein komplementäres "Betriebsmodell" basiert auf einer approximativen Darstellung des durch das Plasma veränderten Feldes und beschreibt das Verhalten des Jets im stationären Betrieb. Für beide Modelle wird ein Vergleich mit numerischen Simulationen sowie mit vorliegenden experimentellen Daten durchgeführt.