Bochum 2002 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 16: Niedertemperatur-Plasmen, Plasmatechnologie

P 16.1: Vortrag

Mittwoch, 20. März 2002, 15:20–15:35, HZO 70

Räumliches und zeitliches Verhalten der Ladungsträger in einer gepulsten RF-Entladung in Sauerstoff und Chlor mit induktiver Einkopplung — •C. Manthey, H.-M. Katsch und H. F. Döbele — Institut für experimentelle Physik, Universität Essen, D-45117 Essen

In einer gepulsten Sauerstoff - RF-Entladung (13,56 MHz) mit induktiver Leistungseinkopplung wird das zeitliche Verhalten der negativen Sauerstoffionen und Chlorionen untersucht. In Übereinstimmung mit Modellrechnungen können aus dem zeitlichen Verhalten der positiven und negativen Ladungsträger im Afterglow der Entladung die Verlustprozesse der negativen Ionen identifiziert werden. Im Vergleich zur Chlorentladung sind die negativen Ionen im Afterglow lange im Plasma eingeschlossen. In der Sauerstoffentladung führen Stöße der negativen Ionen mit Sauerstoffatomen und metastabilen Sauerstoffmolekülen zu einer Elektronenproduktion, welche im Afterglow das frühe Erreichen eines Ionen - Ionen - Plasmas (Plasma ohne Elektronen) verhindert. Findet, wie in der Chlorentladung, keine Elektronenproduktion im Afterglow statt, so wird etwa 50 µs nach Abschalten der Entladung ein Ionen - Ionen - Plasma im Afterglow beobachtet. Das frühe Erreichen dieses Zustands kann durch ein verändertes Diffusionsverhalten der Elektronen erklärt werden. Nach Erreichen des Ionen - Ionen - Plasmas in Sauerstoff können die negativen Ionen zu den Wänden der Entladung diffundieren. Während dieser Phase kann bei ausreichend hoher Dichte der metastabilen Sauerstoffmoleküle ein hoher Anteil negativer Sauerstoffmolekülionen entstehen, welcher in kontinuierlichen Entladungen bislang nicht beobachtet wurde.

Dieses Projekt wurde gefördert vom BMBF (FKZ 13N8052).