Bochum 2015 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 14: Poster Session - Theory and Modelling

P 14.2: Poster

Dienstag, 3. März 2015, 16:30–18:30, Foyer Audimax

Modellierung von Plasmafilament und Gasfluss in einem RF-Plasmajet — •Florian Sigeneger — INP Greifswald, Felix-Hausdorff-Str. 2, 17489 Greifswald

Ein nichtthermischer Plasmajet wird duch Kombination verschiedener Methoden untersucht. Der Jet besteht aus zwei konzentrischen Kapillaren und zwei ringförmigen Elektroden, die die äußere Kapillare umschließen und die RF-Leistung bei 27.12 MHz zuführen.

Der erste Teil des Modells ist der Beschreibung eines einzelnen Filamentes im aktiven Volumen zwischen den beiden Kapillaren gewidmet. Hierfür wird ein zweidimensionales axialsymmetrisches Fluidmodell verwendet, das Kontinuitätsgleichungen für die Teilchendichten der Elektronen und der wichtigsten Argon-Spezies, die Energiebilanzgleichung der Elektronen, die Poissongleichung sowie eine Gleichung für die Oberflächenladung umfasst. Außerdem wird die Gastemperatur durch Lösen der Wärmebilanzgleichung bestimmt. Die Einbeziehung von Kontraktionsmechanismen führt zur Herausbildung von schmalen Dichteprofilen und ausgeprägten Schichtstrukturen, wie sie auch experimentell beobachtet werden.

Der zweite Teil des Modells nutzt das aus dem ersten Teil ermittelte Heizungsprofil, um den Einfluss der lokalen Heizung auf den Gasfluss zu untersuchen. Auf diese Weise wird die Erzeugung einer azimutalen Geschwindigkeitskomponente nachgewiesen, die im Experiment zur Rotation der Filamente führt.

Diese Arbeit wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Rahmen des SFB TRR 24 unterstützt.