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P: Plasmaphysik

P 22: Plasma-Wand-Wechselwirkung (Poster)

P 22.2: Poster

Dienstag, 16. März 1999, 16:30–19:00, PY

Bestimmung der Ausbeute der chemischen Erosion von Kohlenstoffmaterialien in H₂- und D₂-Plasmen — •H. Paulin, U. Fantz und K. Behringer — Lehrstuhl für Experimentelle Plasmaphysik, Institut für Physik, Universität Augsburg, 86135 Augsburg

In einem planar induktiv gekoppelten HF-Plasma (27.1 MHz, 300 W) wurden die Ausbeuten der Erosion von Kohlenstoff durch niederenergetische Ionen und Atome gemessen. Die Bestimmung der Ausbeute setzt eine genaue Kenntnis der Plasmaparameter, insbesondere der Flüsse auf die Probe, voraus. Zudem muß der C-Fluss von der Probe bekannt sein. Die Plasmaparameter und der Fluss auf die Probe des verwendeten Niederdruckplasmas wurden durch verschiedene Diagnostikmethoden wie Emissionsspektroskopie und Langmuirsondenmessungen bestimmt. Der C-Fluss von der Probe wird in seinem relativen Verlauf durch optische Emissionsspektroskopie anhand der CH- und CD-Bande bestimmt. Gewichtsverlust- und Schichtabtragsmessungen dienen zur Absolutkalibrierung des Kohlenstoffflusses von der Probe weg.

Die Variation der Ausbeute verschiedener Kohlenstoffmaterialien (z.B. polykristallines Graphit, CFC, pyrolytischer Graphit) bei negativen Vorspannungen zwischen 5 und 50 V wird in Abhängigkeit von Substrattemperaturen zwischen 300 und 1000 K vorgestellt. Die Ergebnisse, insbesondere die für Ionenenergien kleiner 10 eV, werden mit den theoretisch erwarteten Werten [1] verglichen. Auf den Isotopeneffekt, sowie die Wechselwirkung von atomarem und Ionenfluss (Γ_H≈ 10²¹ m⁻²s⁻¹, Γ_Ionen≈ 10²⁰ m⁻²s⁻¹), wird eingegangen.

[1] J. Roth, C. Garcia-Rosales, Nuclear Fusion 36 (1996) 1647 with corrigendum Nuclear Fusion 37 (1997) 897