Hannover 2016 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 17: Plasma Diagnostics II

P 17.4: Vortrag

Mittwoch, 2. März 2016, 15:50–16:05, b305

Fotografische Messung der energieabhängigen Wirkungsquerschnitte für Elektronenstoßanregung — •Dirk Luggenhölscher, Xi-Ming Zhu und Uwe Czarnetzki — Ruhr Universität Bochum, Institut für Experimentalphysik V

Die Kenntnis der Wirkungsquerschnitte für Elektronenstoßanregung ist für die quantitative Spektroskopie sowie der Modellierung von Plasmen von großer Bedeutung. Üblicherweise werden diese durch Schwarmexperimente bestimmt. Dabei ist es jedoch schwierig, bei niedrigen Energien nahe der Anregungsschwelle zu messen. Dieser Bereich ist jedoch für Niedertemperaturplasmen mit geringen Elektronenenergien von besonderer Bedeutung. Mit der fotografischen Methode ist auch dieser Bereich gut zugänglich. Hierbei werden mit einem gepulsten UV-Laser Photoelektronen ausgelöst und in einem statischen und homogenen elektrischen Feld mit bekannter Stärke beschleunigt. Durch Stöße mit dem Hintergrundgas werden dessen Atome angeregt und die Fluoreszenz ortsaufgelöst detektiert. Da an jedem Ort die potentielle Energie und somit die der Elektronen bekannt und die gemessene Intensität proportional zum Wirkungsquerschnitt bei dieser Energie ist, kann aus der räumlichen Intensitätsverteilung direkt der relative Wirkungsquerschnitt bestimmt werden. Durch die Auswahl geeigneter Spektrallinien ist die gezielte Vermessung einzelner Übergänge möglich und erste Ergebnisse an Neon und Helium werden präsentiert. Verfälschendende Kaskadenprozesse können durch die sehr schnelle Anregung und Detektion jeweils im ns-Bereich vermieden werden, bzw. deren Einfluss kann durch Variation der Detektionszeit gezielt untersucht werden.