Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 16: Plasmadiagnostik (Poster)

P 16.31: Poster

Mittwoch, 5. April 2000, 10:30–13:00, Aula

TALIF an gepulsten Mikrowellen-Wasserstoffplasmen — •X. R. Duan und H. Lange — Institut für Niedertemperatur-Plasmaphysik, Friedrich-Ludwig-Jahn-Str. 19, 17489 Greifswald

Um die Reaktionskinetik in gepulsten Mikrowellen-Wasserstoffplasmen verstehen und modellieren zu können, ist die Kenntnis des Dissoziationsgrades des Arbeitsgases und dessen Abhängigkeit von den Parametern der Mikrowellenplasmaquelle von grundlegender Bedeutung. Bei unserer Untersuchung wurde der zeitliche Verlauf des Dissoziationsgrades in einer gepulsten planaren Mikrowellenplasmenquelle in H₂ mittels laserinduzierter Fluoreszenz auf der Basis einer Zweiphotonenabsorption (TALIF) bestimmt. Bei der Berechnung des zeitlichen Verlaufs des Dissoziationsgrades aus der gemessenen Konzentration des atomaren Wasserstoffs ist die Veränderung der molekularen Wasserstoffdichte aufgrund von Veränderungen der Gastemperatur zu berücksichtigen. Aus den Messungen der effektiven Lebensdauer des atomaren Wasserstoffs und deren Abhänigkeit von der Dichte des molekularen Wasserstoff wird die H₂-Konzentration zeitaufgelöst bestimmt. Die Messungen erfolgten für eine Mikrowellenleistung von 0.6 kW in der Low-Power- und 3.6 kW in High-Power-Phase, einer Pulsfrequenz von 500 Hz mit einem Tastverhältnis von 1:1 und einem Entladungsdruck von 1.2 mbar. Zur Bestimmung der absoluten Dichte des atomaren Wasserstoffs wurde das LIF-Signal durch die Methode einer Titration mit NO₂ kalibriert. Die experimentellen Resultate zeigen, dass der zeitliche Verlauf der Dichte des atomaren Wasserstoffs eng mit dem Verlauf der Gastemperatur und der Dichte des molekularen Wasserstoffs während des Mikrowellenimpulses gekoppelt ist.