Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 9: Diagnostik II

P 9.6: Vortrag

Dienstag, 16. März 1999, 15:30–15:45, ZO 2

Kinetik von Anregungs- und Relaxationsmechanismen in gepulsten, wasserstoffhaltigen Mikrowellenentladungen — •N. Lang¹, M. Kalatchev², J. Röpcke¹ und B.P. Lavrov² — ¹Institut für Niedertemperatur-Plasmaphysik, Greifswald, Germany — ²Faculty of Physics, St. Petersburg State University, 198904 Russia

Mit dem Ziel zu einem grundlegenden Verständnis der Kinetik von Anregungs- und Relaxations- sowie Dissoziationsprozessen in Nichtgleichgewichtsplasmen beizutragen, wurden in einem gepulsten Mikrowellenplasma (2,45 GHz, 55 Pa) mit optischer Emissionsspektroskopie (OES) Besetzungsdichteverteilungen von molekularen und atomaren Wasserstoffniveaus zeitaufgelöst untersucht. Die Modulation des Plasmas erfolgte mit 500 Hz Rechteckpulsen (Tastverhältnis 1:1) bei einer eingekoppelten Leistung von 3,6 kW im Maximum. Erstmalig wurden zeitaufgelöst rotatorische Besetzungsdichtenverteilungen für verschiedene Vibrationsbänder der elektronischen Übergänge d³Π_u⁻ → a³Σ_g⁺ und j³Δ_g⁻ → c³Σ_u während einer Pulsperiode analysiert und miteinander verglichen. Die Besetzungszunahme in den rotatorischen Niveaus konnte durch eine Exponentialfunktion charakterisiert werden und wird in Abhängigkeit der Anregungsenergie diskutiert. Aus der Messung von H_α, H_β, H_γ und H_δ wurden für die Besetzung atomarer Zustände wesentlich kleinere Zeitkonstanten gefunden. Weiterhin wurde die zeitliche Entwicklung der Konzentration der H-Atome im Grundzustand mittels LIF bestimmt (Beitrag X.R. Duan), um Dissoziationsgrad und Anteil an direkter Elektronenstoßanregung abzuschätzen. Die Gastemperatur wurde aus den Dopplerbreiten der molekularen und atomaren Übergänge (OES) sowie des Grundzustandes (LIF) von Wasserstoff bestimmt. Ein Vergleich mit den Rotationstemperaturen für verschiedene rovibronische Übergänge wird vorgestellt.