Kiel 2011 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 8: Poster: Staubige Plasmen: Experiment und Diagnostik

P 8.13: Poster

Dienstag, 29. März 2011, 17:00–19:00, Foyer

Mikropartikeleinfang und -manipulation in der Plasmarandschicht — •Alexander Winter, Horst Maurer, Maik Fröhlich und Holger Kersten — Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, 24098 Kiel

In einem komplexen Plasma befinden sich negativ geladene Mikropartikel in der Größe bis etwa 100μm. Staub in einem Plasma kommt in der Natur häufig vor, wie z.B. bei den Ringen des Saturn oder Kometenschweifen. Staubteilchen sind jedoch nicht immer im Plasma erwünscht, z.B. zerstören sie die empfindliche Struktur bei der Herstellung von Mikrochips.

Im vorgestellten Experiment werden Mikropartikel mit Hilfe eines Staubdispensors (dust dropper) in ein HF-Plasma eingebracht, wo sie negativ aufgeladen werden. Aufgrund des Kräftegleichgewichtes schweben die geladen Partikel in der Plasmarandschicht und ordnen sich in einem regelmäßigen Gitter an (Plasmakristall). Durch Beleuchtung mit einem Laser, dessen Strahl gefächert ist, können die Partikel sichtbar gemacht werden. Die Manipulation erfolgt durch einem leistungsstärkeren Laser. Der Laserstrahl wird pulsartig auf die Partikel im Plasma gerichtet, so dass diese eine Oszillation erfahren oder sogar aus dem Plasma herausgeschoben werden. Die Bewegungsmuster werden aufgezeichnet und im Zusammenhang mit den Plasmaparametern interpretiert.