Kiel 2011 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 9: Poster: Diagnostik technischer Plasmen

P 9.7: Poster

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

Simultane Bestimmung von Elektronendichte- und Temperatur mit der Multipolresonanzsonde in technischen Plasmen — •Martin Lapke, Tim Styrnoll, Jens Oberrath, Christian Schulz, Robert Storch, Ralf Peter Brinkmann, Peter Awakowicz, Thomas Musch, Thomas Mussenbrock und Ilona Rolfes — Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, Ruhr-Universität Bochum

Dieser Beitrag zeigt einen Prototypen der ’Multipol-Resonanz-Sonde’ (MRP) und beschreibt ein Verfahren zur Elektronendichte- und Elektronentemperaturmessungen in technischen Plasmen. Die Sonde besteht aus zwei metallischen Halbkugeln, die auf einem dünnen Halter befestigt sind. Dieser fungiert zusätzlich als Symmetrierglied für ein unsymmetrisches eingekoppeltes Signal, welches von einem Netzwerkanalysator (NWA) eingespeist und ausgewertet wird. Aufgrund der geometrischen und elektrischen Symmetrie der Sonde, kann ein algebraischer Ausdruck für die Resonanzfrequenz hergeleitet und so ein analytischer Ausdruck für die Elektronendichte implementiert werden. Die Auswertung der gemessenen Resonanzen erlaubt so die Bestimmung der Plasmaparameter. Über Variation von Leistung und Druck wird der Einfluss der Plasmaparameter auf das Absorptionsspektrum gezeigt. Der Einfluss kinetischer Effekte auf das Spektrum der MRP, im Speziellen auf die Dämpfung des Absorptionsspektrums, kann genutzt werden, um die Elektronentemperatur zu bestimmen. Die Lage der Resonanzen bestimmt zudem die Elektronendichte. Die Ergebnisse werden mit Messungen der Langmuirsonde APS3 verglichen.