Augsburg 2006 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 25: Staubige Plasmen 2

P 25.7: Vortrag

Mittwoch, 29. März 2006, 16:15–16:30, 1004

Theoretische Beschreibung der asymmetrischen RF-Entladung PULVA-INP — •D. Loffhagen, F. Sigeneger, R. Basner und H. Kersten — INP Greifswald, F.-L.-Jahnstr. 19, 17489 Greifswald

Um das Verhalten von Staubteilchen in der Plasma-Randschicht zu analysieren, erfolgen gegenwärtig Untersuchungen an der am INP Greifswald installierten asymmetrische RF-Entladung PULVA-INP. In der gewählten Anordnung ordnen sich eingelassene Staubteilchen in der Randschicht über der nicht gespeisten Elektrode an, die sich unterhalb der gespeisten Elektrode befindet. Die nicht gespeiste Elektrode verfügt über Segmente, mit deren Hilfe die Randschicht gezielt manipuliert werden kann. Zur Charakterisierung des Argonplasmas einschließlich der asymmetrischen Randschichten erfolgte eine theoretische Beschreibung der Entladung mit Hilfe eines selbstkonsistenten Fluidmodells. Das Modell umfasst u.a. die gekoppelte Lösung der Poissongleichung, der Teilchenbilanzgleichungen der Elektronen, Ionen und Gasatome sowie der Energiebilanz der Elektronen. Letztere liefert die mittlere Energie der Elektronen sowie die sich daraus ergebenden Raten- und Transportkoeffizienten. Der periodische Zustand wird mit Hilfe eines transienten Lösungsverfahrens unter Verwendung unterschiedlicher Zeitskalen für die Elektronen und schweren Teilchen erhalten. Erste Ergebnisse zweidimensionaler Berechnungen dokumentieren das ausgeprägt asymmetrische Verhalten der Entladung. In den Randschichten vor der gespeisten bzw. nicht gespeisten Elektrode treten deutlich unterschiedliche Modulationsgrade des elektrischen Feldes, der Strom- und Teilchendichten sowie der absorbierten Leistung auf.