Darmstadt 2008 – wissenschaftliches Programm
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P: Fachverband Plasmaphysik
P 6: Niedertemperaturplasmen, Plasmatechnologie I
P 6.1: Vortrag
Dienstag, 11. März 2008, 17:00–17:15, 2G
Räumliche und zeitliche Relaxation metastabiler Moleküle und negativer Ionen in Sauerstoffplasmen — •Gordon K. Grubert und Detlef Loffhagen — INP Greifswald, Felix-Hausdorff-Str. 2, 17489 Greifswald, Germany
Sauerstoffentladungen werden in einer Reihe technologischer Anwendungen wie der Ozonerzeugung und der Abscheidung von Sauerstoffschichten verwendet. Für das Verständnis derartiger Plasmen ist das Verhalten der metastabilen Moleküle O2(a1Δg) und O2(b1Σg+) sowie der negativen Ionen O− von grundlegender Bedeutung. Zur Analyse und theoretischen Beschreibung des raum-zeitlichen Verhaltens dieser Spezies wird eine selbstkonsistente Modellierung für Entladungen in einer planparallelen Elektrodenanordnung durchgeführt. Im Rahmen des numerischen Modells wird das System aus hydrodynamischen Gleichungen zur Beschreibung der neutralen und geladenen Spezies gekoppelt mit der Poisson-Gleichung zur Bestimmung des elektrischen Potentials bzw. Feldes im Plasma gelöst. Die hydrodynamische Beschreibung erfolgt mittels eines Zwei-Momenten-Modells, das die zeitabhängigen Teilchendichten und Teilchenstromdichten umfaßt und Raten- sowie Transportkoeffizienten verwendet, die vom lokalen elektrischen Feld abhängen. Erste Ergebnisse von Untersuchungen für Gleichstrom- und RF-Entladungen mit einem Elektrodenabstand von 2.5 cm bei Drücken zwischen 10 und 100 Pa werden vorgestellt und diskutiert. Wesentliche Aspekte der Analyse sind dabei der Einfluß der Wandverluste der Spezies und die Auswirkung der negativen Ionen auf das elektrische Raumladungsfeld.