Kiel 2011 – scientific programme

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 3: Umwelttechnik / Mikroplasmen / Diagnostik

P 3.4: Invited Talk

Tuesday, March 29, 2011, 11:30–12:00, HS H

Dynamik kapazitiv gekoppelter Hochfrequenzplasmen in Sauerstoff — •Jürgen Meichsner, Christian Küllig und Kristian Dittmann — Ernst-Moritz-Arndt Universität Greifswald, Institut für Physik, 17487 Greifswald

Kapazitiv gekoppelte Hochfrequenzplasmen (cw oder gepulst) in Sauerstoff stellen ein geeignetes Modellsystem zur Untersuchung des dynamischen Verhaltens eines komplexen Plasmas dar. Die Komplexität dieses Plasmas ergibt sich aus der Speziesvielfalt, wobei neben den Elektronen und positiven Ionen auch negative Ionen, Metastabile sowie reaktive Sauerstoffatome berücksichtigt werden müssen. Metastabil angeregte Sauerstoffmoleküle tragen sowohl zur Bildung als auch zum Detachment von negativen Ionen bei und beeinflussen damit die Dynamik dieser Plasmen. Insbesondere wird eine anlagerungsinduzierte Ionisationsinstabilität beobachtet, die sich u.a. in einer periodischen Schwankung der Elektronendichte äußert. Die Messung linienintegrierter Elektronendichten in Sauerstoffplasmen erfolgte mittels einer optimierten Mikrowelleninterferometrie bei 160 GHz und quasioptischer Strahlführung. Darüber hinaus ermöglichte ein simultanes Laser Photodetachment die Bestimmung linienintegrierter Dichten von negativen Sauerstoffionen im Bulkplasma. Dabei offenbarten sich zwei Betriebsmodi der Hochfrequenzentladung, die sich durch eine hohe bzw. niedrige Elektronegativität unterscheiden. Die Randschichtdynamik wurde mit Hilfe der phasenaufgelösten optischen Emissionsspektroskopie und einer PIC-MC Simulation untersucht.