Bayreuth 1998 – scientific programme
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P: Plasmaphysik
P 29: Diagnostik (Poster)
P 29.36: Poster
Tuesday, March 10, 1998, 16:00–18:00, P 2
Diagnostik und Modellierung einer gepulsten Mikrowellenentladung in Stickstoff — •B. Pfelzer, M. Baeva, X. Luo, T. Repsilber und J. Uhlenbusch — Institut für Laser- und Plasmaphysik, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Universitätsstr. 1, 40225 Düsseldorf
Untersucht wird ein bei <100 mbar arbeitendes Mikrowellenplasma in N2. Die Einkopplung der Mikrowelle (2.45 GHz, max. 6 kW) in den zylindrischen Entladungsraum (ø=90 mm) erfolgt durch ein dielektrisches Fenster. Durch Abstimmung erreicht man ein maximales elektrisches Feld in der Mitte des Gefäßes, in der das Plasma zündet. Bei hinreichend kurzen Mikrowellenpulsen wird ein Wandern des Plasmas in Richtung zum Fenster vermieden, und man erhält eine lokalisierte und reproduzierbare Entladung. Mittels eines HCN-Laser-Interferometers wurden zeitlich aufgelöst Elektronendichten (max. 8· 1016 m−3) vermessen. Außerdem wurde CARS angewendet, um raum-zeit-aufgelöste Besetzungsdichten der Rotations- und Vibrationsniveaus des molekularen Stickstoffs zu erhalten. Es ergaben sich aus der Besetzung der beiden unteren Vibrationsniveaus Vibrationstemperaturen bis zu 4000 K. Die Rotationstemperatur (ca. 500 K) ändert sich während eines Pulses kaum und hängt nur von der mittleren Leistungseinkopplung ab. Die Ergebnisse werden mit einer Zündtheorie, welche die Boltzmann-Gleichung für die Elektronen und die Vibrationskinetik des Stickstoffs berücksicktigt, verglichen.
Das Projekt wurde vom BMBF gefördert. (13N677121)