Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 20: Theorie 1

P 20.5: Vortrag

Montag, 7. März 2005, 15:45–16:00, HU 3059

Kinetisches Elektronenmodell für kapazitiv gekoppelte Plasmen — •Frank Hamme und Ralf Peter Brinkmann — Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik, Ruhr-Universität Bochum, D-44780 Bochum.

Die kinetische Beschreibung der Elektronenkomponente eines Plasmas basiert auf der (6+1)-D kinetischen Gleichung bzw. deren Lösung, der Elektronenverteilungsfunktion EDF. Da diese Gleichung in voller Allgemeinheit weder analytisch noch numerisch lösbar ist, sind Vereinfachungen unvermeidbar. Unter der Annahme einer schwach anisotropen Elektronenbewegung stellt die reduziert kinetische Theorie eine gute Näherung dar. Durch Verwendung der sog. Zweitermentwicklung führt diese Näherung auf eine nur noch (4+1)-D kinetische Theorie. In kapazitiv gekoppelten Niederdruckplasmen erfüllt nur der Plasmabulk die für die obige Näherung nötige Voraussetzung schwacher Anisotropie. Daher kann auch nur der Bulk durch eine reduziert kinetische Theorie korrekt beschrieben werden. Es ist also nicht möglich die kinetischen Effekte der Plasmarandschicht, wie z.B. die stochastische Heizung, mittels eines Zweitermansatzes zu erfassen. Diesen Mangel beheben wir, indem wir auf der Basis eines vollständig kinetischen, aber 1D Plasmamodells eine Randbedingung für das reduziert kinetische Modell herleiten. Somit erhalten wir letztendlich ein in sich geschlossenes Plasmamodell, das auf der Zweitermentwicklung beruht und trotzdem nicht unter dem Verlust der kinetischen Randschicht-Effekte leidet.