Bochum 2015 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 7: Poster Session - Dusty Plasmas

P 7.1: Poster

Montag, 2. März 2015, 16:30–18:30, Foyer Audimax

Orts-Zeit-aufgelöste Staubgrößenverteilung ausgedehnter Staubwolken in RF-Plasmen — •Carsten Killer und André Melzer — Insitut für Physik, Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

Mittels thermophoretischer Levitation können große Staubwolken aus monodispersen MF-Partikeln eingefangen werden, die fast das gesamte Entladungsvolumen eines RF-Plasmas ausfüllen. Neben dem charakteristischen Void haben diese Wolken oft eine segmentierte Struktur. Zudem ändert sich die Form und Dichteverteilung der Wolken (langsam) im Laufe der Zeit. Um sowohl die Segmentierung als auch die Zeitentwicklung der Staubwolken zu untersuchen, wurde ein ortsaufgelöstes Verfahren zur Bestimmung der Staubgrößen entwickelt, dass auf der charakteristischen Winkel-Abhängigkeit der Mie-Streuung beruht. Durch die Messung der Streuintensitäten über einen großen Winkelbereich kann die Staubgröße sehr präzise bestimmt werden.

Es zeigt sich, dass die Segmentierung der Staubwolke eine Folge von selbstorganisierter Entmischung leicht unterschiedlicher Staubgrößen ist. Dabei bilden sich homogene Populationen, die scharf voneinander abgegrenzt sind. Weiterhin kann eine kontinuierliche Reduzierung der Staubgröße während des Einfangs im Plasma beobachtet werden. Mit Hilfe zusätzlicher Diagnostiken konnten als Ursache dieses Phänomens zum Einen das Ätzen des Staubs durch Sauerstoff-Verunreinigungen (in unserem eigentlich inerten Argon-Plasma) und zum Anderen das Ausgasen von Wasser und anderen flüchtigen Bestandteilen des Staubmaterials festgestellt werden.