Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 2: Entladungen I

P 2.5: Vortrag

Montag, 3. April 2000, 17:45–18:00, HS IX

Thomson-Streuung und Emissionsspektroskopie im kathodennahen Bereich eines freibrennenden Argonlichtbogens — •Jens Reiche, Wolfgang Mende, Fred Könemann, Erhard Schulz-Gulde und Manfred Kock — Institut für Atom- und Molekülphysik, Abteilung Plasmaphysik, Callinstr. 38, 30167 Hannover

Zur Untersuchung des Stromansatzes an thermisch emittierenden Kathoden ist der kathodennahe Bereich eines Argonlichtbogens bei Atmosphärendruck sowohl mit Thomson-Streuung als auch mit emissionsspektroskopischen Methoden simultan und mit hoher Ortsauflösung untersucht worden. Als Kathoden wurden Stifte aus thoriertem Wolfram mit einem Durchmesser von 0.6 mm verwendet. Die Stromstärken lagen zwischen 5 A und 22 A.
In diesem Plasma variieren die Plasmaparameter sowohl radial als auch axial sehr stark. Es wurden zwei verschiedene Stromansatzformen bei gleichen Entladungsströmen mit deutlichen Unterschieden in den Plasmaparametern untersucht. Die ermittelten Elektronendichten von 10²¹ m⁻³ bis 10²³ m⁻³ aus beiden Diagnostiken stimmen im Rahmen der Fehlergrenzen ausgezeichnet überein. Dagegen liefern die aus der Thomson-Streuung ermittelten Elektronentemperaturen mit zunehmender Elektronendichte deutlich höhere Werte, z.B. um bis zu 5000 K im Vergleich zu der aus Emissionsspektroskopie erhaltenen Temperatur von 12500 K.
Diese Arbeit wurde vom Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie unter der Projektnr. 13N7106/0 gefördert.