Hannover 2016 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 26: Poster Session-Plasma Diagnostics

P 26.7: Poster

Donnerstag, 3. März 2016, 16:30–19:00, Empore Lichthof

Diamantoide als alternative Treibstoffe für Ionentriebwerke — •Patrick Dietz¹, Kristof Holste¹, Waldemar Gärtner¹, Peter Köhler¹, Christine Hofmann², Peter Klar¹ und Peter Schreiner² — ¹I. Physikalisches Institut, Justus-Liebig-Universität Gießen — ²Institut für Organische Chemie, Justus-Liebig-Universität Gießen

Ionentriebwerke basieren auf der Ionisation und nachfolgenden elektrostatischen Beschleunigung eines Treibstoffs. Als Treibstoff ist prinzipiell jedes Material geeignet, jedoch ist es aus energetischer und technischer Sicht vorteilhaft, Stoffe zu verwenden, die leicht zu verdampfen und mit geringem Energieaufwand effizient zu ionisieren sind. Als Stützmasse für Ionen-Triebwerke wird zurzeit hauptsächlich das Edelgas Xenon verwendet.

Eine Alternative könnten Diamantoide darstellen. Diamantoide, z. B. Adamantan C₁₀H₁₆, sind auf Grund ihrer hohen Sublimationsdampfdrücke bereits bei geringen Temperaturen leicht in die Gasphase zu bringen und haben eine deutlich niedrigere Ionisierungsschwelle als Xenon (9.25 eV anstatt 12.1 eV). Auf Grund der diamantartigen Struktur der Moleküle wird von einer geringen Fragmentation der Moleküle im Triebwerksplasma ausgegangen.

Gezeigt werden Untersuchungen über das Fragmentationsverhaltens von Adamantan im Plasma eines Radiofrequenz-Ionentriebwerks mittels Massenspektrometrie des extrahierten Ionenstrahls sowie erste Ergebnisse eines experimentellen Aufbaus zur Bestimmung des Elektronenstoß-Ionisations-Wirkungsquerschnitts von Diamantoiden.