Düsseldorf 2007 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 10: Niedertemperaturplasmen

P 10.3: Vortrag

Dienstag, 20. März 2007, 12:00–12:15, 6F

Räumlich inhomogene Kinetik der Elektronen in Sauerstoffplasmen — •Gordon K. Grubert und Detlef Loffhagen — INP Greifswald, Felix-Hausdorff-Str. 2, 17489 Greifswald, Germany

Ein wesentlicher Bestandteil der selbstkonsistenten theoretischen Beschreibung von reaktiven Plasmen ist die kinetische Behandlung der Elektronen. Unter der Annahme eines axial inhomogenen Plasmas wird die ortsabhängige Boltzmann-Gleichung der Elektronen mittels einer Entwicklung nach Legendre-Polynomen gelöst. Dabei wird über die herkömmlich verwendete 2-Term-Näherung hinausgegangen.
Es werden Ergebnisse für Gleichstrom-Sauerstoffentladungen im Druckbereich von 1 bis 100 Pa – der für viele Anwendungen relevant ist – bei verschiedenen angelegten Spannungen präsentiert. Die verwendeten Potentialverläufe wurden in Anlehnung an experimentelle Bedingungen gewählt. Im Mittelpunkt der Untersuchungen steht die Energieverteilung der Elektronen. Ihr räumliches Relaxationsverhalten zeigt sehr deutlich den Übergang vom stoßbestimmten zum stoßfreien Plasma bei Verminderung des Druckes. Die makroskopischen Eigenschaften der Elektronen werden anhand der entsprechenden Bilanzgleichungen analysiert. Insbesondere wird gezeigt, daß sich außerhalb des Kathodenfalls die Ionisationsdominanz zu einer Attachmentdominanz ändert, wenn die angelegte Spannung verringert oder der Druck erhöht wird. Die Energiedissipation erfolgt im wesentlichen über anregende und dissoziierende Stoßkanäle. Weiterhin wird der Einfluß höherer Terme in der Multiterm-Entwicklung diskutiert.
Diese Arbeit wird durch die DFG im SFB TR24 gefördert.