Jena 2013 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 11: Poster: Niedertemperaturplasmen

P 11.4: Poster

Mittwoch, 27. Februar 2013, 16:30–18:30, Poster EG

Einfluss metastabiler Argon-Atome auf die Emission in Niederdruck-N₂-Ar-Bogenentladungen — •David Ertle¹, Roland Friedl^1,2 und Ursel Fantz^1,2 — ¹AG Experimentelle Plasmaphysik, Universität Augsburg, 86135 Augsburg — ²Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, EURATOM Assoziation, 85748 Garching

Die Emission des Stickstoffmoleküls im sichtbaren und ultravioletten Spektrum in Niederdruck-Bogenentladungen mit Argonanteil wird im mbar-Bereich signifikant durch die Dichte metastabiler Argonatome bestimmt. Verantwortlich hierfür ist die Anregung des zweiten positiven Systems der N₂-Molekülstrahlung durch energieübertragende Stoßprozesse mit Argon-Metastabilen. In einem erweiterten Druckbereich von 0,1 mbar bis 10 mbar wird der Einfluss metastabiler Argonatome auf die Emission in N₂-Ar-Mischplasmen mit Stickstoffanteilen von 5 Prozent bis 95 Prozent untersucht. Hierzu wird die Dichte der Argon-Metastabilen in einer zylindrischen Entladung (Innendurchmesser 26 mm) mittels Weißlicht-Absorptionsspektroskopie entlang eines axialen Sichtstrahls bestimmt. Zusätzlich werden die Elektronendichte und -temperatur als weitere Eingangsgrößen einer Stoß-Strahlungs-Modellierung mit Hilfe einer Doppelsonde gemessen. Durch eine vergleichende Diskussion gemessener und modellierter Strahlung erfolgt eine Abgrenzung der Druck- und Gasmischungsbereiche, in denen metastabile Argonatome einen relevanten Beitrag zur N₂-Emission liefern. Abschließend werden vor diesem Hintergrund Strategien zur Optimierung der UV-Strahlung erörtert.