Bochum 2015 – scientific programme

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 11: Low Temperature Plasmas I

P 11.4: Talk

Tuesday, March 3, 2015, 15:10–15:25, HZO 30

Zündverhalten von dielektrisch behinderten Entladungen im gepulsten Betrieb mit Sub-ns-Anstiegszeit — •Hans Höft¹, Tom Huiskamp², Manfred Kettlitz¹ und Guus Pemen² — ¹INP Greifswald, Felix-Hausdorff-Straße 1, 17489 Greifswald, Deutschland — ²TU Eindhoven, Dept. of Electrical Engineering, Eindhoven 5600 MB, Niederlande

Die Steilheit der Spannungsflanken hat bei gepulsten dielektrisch behinderten Entladungen (DBE) einen signifikanten Einfluss auf die Entladungscharakteristik. Eine koaxiale DBE wurde mit ultrasteilen Hochspannungspulsen (ca. 0,2 ns Anstiegszeit auf 20 kV, dU/dt ∼ 100 kV/ns, 5 ns Pulsbreite) bei Repetitionsfrequenzen zwischen 1 Hz und 1 kHz in O₂/N₂-Gasgemischen bei Atmosphärendruck betrieben. Das Zündverhalten wurde mit einer schnellen iCCD zeitaufgelöst verfolgt. Der Durchbruch während des ersten Pulses ist unabhängig von der Wiederholfrequenz und der O₂-Konzentration durch eine diffuse Emission vor der metallischen Elektrode charakterisiert. Aufgrund der kurzen Pulsbreite kann sich aus diesem ionisierten Gebiet aber kein Streamerdurchbruch entwickeln. Da nicht die gesamte Energie des Pulses in die DBE eingekoppelt wird, kommt es nach dem ersten Durchbruch zu wiederholten Reflexionen des Hochspannungspulses, die zur Wiederzündung im von den vorherigen Entladungen vorionisierten Volumen führen. Während dieser Reflexionen ändert sich die Entladungsstruktur signifikant von einem diffusen Modus hin zu kontrahierten Kanälen. Dieser Übergang ist von der O₂-Konzentration abhängig.