Kiel 2011 – scientific programme

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 7: Poster: Modellierung und Simulation von Niederdruckplasmen

P 7.13: Poster

Tuesday, March 29, 2011, 17:00–19:00, Foyer

Particle-in-Cell Simulation eines Mikro-Plasmajets bei Atmosphärendruck — •Markus Gebhardt, Torben Hemke, Alexander Wollny, Ralf Peter Brinkmann und Thomas Mussenbrock — Theoretische Elektrotechnik, Ruhr-Universität Bochum, Universitätsstr. 150, 44801 Bochum, Deutschland

Mikroplasmen sind in den letzten Jahren vermehrt in den Fokus der theoretischen und experimentellen Forschung gerückt. Von besonderem Interesse unter den verschiedenen Mikroplasmaquellen sind die so genannten Plasmajets. Der hier untersuchte Jet weist einen Elektrodenabstand von 1 mm auf und wird bei 13,56 MHz mit einer Generatorleistung von ca. 10 W betrieben. Das Gasgemisch bei einem Druck von 760 Torr besteht aus Helium und einer geringen Beimischung von Sauerstoff (ca. 0,5 %). Ein typischer Ansatz zur Modellierung und Simulation dieser Entladung legt eine fluiddynamische Beschreibung aller relevanten Teilchenspezies zu Grunde, welche durch eine kinetische Betrachtung der schnellen Elektronenkomponente ergänzt werden kann (hybrider Ansatz). Gegenstand dieses Beitrags ist es, mit Hilfe einer vollständig selbstkonsistenten kinetischen Beschreibung (Particle-in-Cell) der Entladung, einerseits kinetische Effekte zu untersuchen und gleichzeitig die Gültigkeit fluiddynamischer Modelle zu überprüfen. Hierbei werden alle für dieses Regime wichtigen Spezies und die dazugehörigen Reaktionen mit Hilfe einer Monte-Carlo-Simulation berücksichtigt.