Jena 2013 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 13: Theorie und Modellierung von Niedertemperaturplasmen I

P 13.2: Hauptvortrag

Donnerstag, 28. Februar 2013, 11:45–12:15, HS 3

Modellierung eines rf-angeregten Plasmajets — •Florian Sigeneger, Jan Schäfer, Rüdiger Foest, Detlef Loffhagen und Klaus-Dieter Weltmann — INP Greifswald, Felix-Hausdorff-Str. 2, 17489 Greifswald

Plasmajets haben ein besonderes Interesse erfahren, da sie unter Atmosphärendruck arbeiten und sich sowohl für lokale Oberflächenbehandlungen als auch für biologische und medizinische Anwendungen eignen. Die Untersuchungen beziehen sich auf einen Jet, der aus zwei koaxial angeordneten Kapillaren besteht, durch die Argon bzw. ein Argon-Präkursor-Gemisch strömt. Eine RF-Spannung wird mit Hilfe zylindrischer Elektroden eingespeist. Je nach Entladungsparametern treten verschiedene Entladungsmodi auf. Der sogenannte "locked mode", bei dem einzelne Filamente determiniert rotieren, ist besonders interessant und für die Schichtabscheidung sehr vorteilhaft.

Es werden zwei sich ergänzende Modellzugänge vorgestellt. In einem Fluidmodell des Einzelfilaments wird dessen zweidimensionale Struktur einschließlich der Schichten vor der dielektrischen Wand bei Vernachlässigung der Gasströmung untersucht. In einem umfassenderen Modell wird die Erzeugung aktiver Teilchen im primären Plasmavolumen und ihr Transport in den Effluenten und zum Target beschrieben. Ein vereinfachtes reaktionskinetisches Modell der Präkursor-Moleküle liefert Radialprofile von Teilchenflüssen auf das Target, die als Maß für das Schichtwachstum qualitativ mit entsprechenden Messungen übereinstimmen. Diese Arbeit wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Rahmen des SFB TRR 24 unterstützt.