Kiel 2004 – scientific programme

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P: Plasmaphysik

P 10: Postersitzung: Niedertemperaturplasmen Plasmatechnologie II, Staubige Plasmen II, Magnetischer Einschluss II

P 10.30: Poster

Tuesday, March 9, 2004, 17:45–19:30, Foyer

Vergleich von Diagnostiken der Elektronendichte in komplexen Plasmen — •Thomas Trottenberg, Oliver Arp und Alexander Piel — Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Christian-Albrechts-Universität Kiel, 24098 Kiel

Messungen der wesentlichen Plasmaparameter werden in komplexen (staubigen) Plasmen gewöhnlich mit Langmuir-Sonden durchgeführt. Verunreinigungen der Sondenfäche durch anhaftende Partikel können die Sondenströme dramatisch verkleinern und damit insbesondere absolute Dichtemessungen unmöglich machen. Mit der Impedanzsonde und der Resonanzkegelmethode (in magnetisierten Plasmen) stehen zwei alternative Diagnostiken zur Elektronendichtemessung zur Verfügung. Eine Impedanzsonde ist im Wesentlichen eine kurze zylindrische Antenne im Plasma. Messung der reflektierten Leistung in Abhängigkeit von der Frequenz eines auf die Antenne gegebenen Hochfrequenzsignals erlaubt die Bestimmung der Resonanzfrequenz des Plasmas (Plasmafrequenz), die eine Funktion der Elektronendichte ist. Die Resonanzkegelmethode verwendet die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in magnetisierten Plasmen schräg zum Magnetfeld (Whistlerregime). Mit Hilfe eines rotierbaren Antennenpaares wird der Winkel zum Magnetfeld, bei dem Resonanz auftritt, gemessen. Der Winkel erlaubt die Berechnung der Plasmafrequenz und damit der Elektronendichte. Dieser Beitrag stellt Messungen sowohl in einer HF-Parallelplattenentladung als auch in einer linearen magnetisierten HF-Entladung vor, bei denen die drei Methoden miteinander verglichen werden. Vorzüge und Grenzen der einzelnen Diagnostiken werden diskutiert.