Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 14: Poster: Plasmatechnologie

P 14.4: Poster

Mittwoch, 14. März 2012, 16:30–19:00, Poster.III

Spektroskopische Charakterisierung eines Mikrowellen-Mikroplasmabrenners für die lokale Oberflächenbehandlung — •Ingrid Weinrauch, Martina Leins, Andreas Schulz, Matthias Walker und Ulrich Stroth — Institut für Plasmaforschung, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 31, 70569 Stuttgart

Die vielseitige Verwendbarkeit von kalten Plasmen in der Medizin und in der industriellen Anwendung treibt die Forschung an, diese Systeme ständig weiter zu entwickeln. Am Institut für Plasmaforschung der Universität Stuttgart wurde ein Mikrowellen-Mikroplasmabrenner konzipiert, der unter Atmosphärendruck bei einer Magnetronleistung von ca. 10 W ohne Zündhilfe zündet.
Das System beruht auf einem λ/4-Koaxialresonator, dessen Innenleiter galvanisch mit dem Innenleiter der koaxialen Speiseleitung verbunden ist. Die Entwicklung erfolgte mithilfe der Simulationssoftware CST Microwave Studio^TM, mit der die elektrische Feldverteilung der Brennergeometrie berechnet wurde. Die geometrischen Parameter wurden variiert, um bei einer Frequenz von f=2,41 GHz ein möglichst hohes elektrisches Feld an der Spitze des Innenleiters zu erzeugen.
Die Vermessung des Mikrowellen-Mikroplasmabrenners mit Hilfe eines Netzwerkanalysators gab eine sehr gute Übereinstimmung mit den simulierten Ergebnissen. Der Brenner wird mit Argon als Arbeitsgas betrieben, sodass an der Spitze des Innenleiters ein Nichtgleichgewichtsplasma zündet. Präsentiert werden spektroskopische Untersuchungen, die durch Anwendung unterschiedlicher Methoden Aussagen über die Temperatur und Elektronendichte des Plasmas treffen.