Bochum 2002 – scientific programme

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P: Plasmaphysik

P 23: Poster: Plasmatechnologie, Plasma-Wand-Wechselwirkung, Staubige Plasmen, Plasmadiagnostik

P 23.9: Poster

Wednesday, March 20, 2002, 17:40–18:40, HZO Foyer

Chemische Erosion dotierter Kohlenstoff-Materialien in Niederdruckplasmen — •P. Starke^1,2, S. Meir^1,2, M. Balden², U. Fantz¹ und K. Behringer^1,2 — ¹Lehrstuhl für Experimentelle Plasmaphysik, Institut für Physik, Universität Augsburg, 86135 Augsburg — ²Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, EURATOM Association, 85748 Garching

Durch Dotierung von Kohlenstoffmaterialien können neben der effektiven Verkleinerung der Kohlenstoffoberfläche die Prozesse der chemischen Erosion beeinflusst werden, wodurch die Erosion insgesamt reduziert wird. Die chemische Erosion verschiedener Dotierungen von Kohlenstoff mit Titan und Wolfram, sowie Kohlenstoff in einer Siliziumcarbid-Matrix wurde in einem planar induktiv gekoppelten HF-Plasma in Wasserstoff und Deuterium (Isotopeneffekt) bestimmt. Die Ionenenergie (H₃⁺, H₂⁺, H⁺) wurde durch Anlegen einer Vorspannung auf 30 eV festgelegt. Durch Kühlung der Probe stellte sich eine Probentemperatur von 300 K ein. Für die Bestimmung des absoluten Kohlenstoffflusses von der Probe wurden Gewichtsverlustmessungen durchgeführt. Damit wurde der zeitaufgelöste Kohlenstofffluss aus den Strahlungen des CH- und des C²-Moleküls kalibriert. Mit der Emissionsspektroskopie ließ sich der atomare Wasserstofffluss auf die Probe (2.6·10²¹m⁻²s⁻¹) ermitteln, so dass die Erosionsausbeute angegeben werden kann. Der Vergleich von Aufnahmen eines Rasterelektronenmikroskops vor und nach der Plasmabehandlung unterstützte dabei die Interpretation des zeitlichen Verlaufs der Ausbeute. Die Ergebnisse der verschiedenen Materialien und nicht dotierter Kohlenstoffproben werden verglichen und diskutiert.