Bremen 2017 – scientific programme

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 21: Plasma Technology

P 21.4: Poster

Wednesday, March 15, 2017, 16:30–18:30, HS Foyer

Optische Emissionsspektroskopie an lichtbogenbeheizten Plasmabrennern bei Atmosphärendruck — •Stefan Merli¹, Andreas Schulz¹, Matthias Walker¹, Bernd Glocker², Jakub Szałatkiewicz³ und Günther Tovar¹ — ¹IGVP, Universität Stuttgart, 70569 Stuttgart — ²PlasmaAir AG, 71263 Weil der Stadt-Hausen — ³Industrial Research Institute for Automation and Robotics (PIAP), 02-486 Warschau, Polen

Lichtbogenbeheizte Plasmabrenner finden eine breite Anwendung in der Industrie und Forschung, wie zum Beispiel beim Plasmaschneiden, Plasmaspritzen oder zur chemischen Gassynthese. Das Funktionsprinzip beruht auf einer Bogenentladung, welche innerhalb der Plasmaquelle zwischen einer Kathode und einer Anode gezündet und mit Hilfe eines Arbeitsgases als Plasmajet ausgeblasen wird. Das resultierende Plasma ist in der Regel nahezu im thermischen Gleichgewicht und hat eine Gastemperatur von einigen 1000 K. Neben der hohen Temperatur ist auch die Erzeugung von reaktiven Atomen, Molekülen und Ionen für die Wirksamkeit der Plasmaquellen von Bedeutung.

In diesem Beitrag werden zwei verschiedene lichtbogenbeheizte Plasmabrennersysteme mittels optischer Emissionsspektroskopie untersucht und verglichen. Das Ziel ist die Bestimmung wichtiger Größen wie die Temperatur, die Plasmadichte sowie die Verteilungsfunktion der erzeugten reaktiven Spezies. Durch die Erstellung von Gastemperatur-, Dichte- und reaktiver Speziesprofilen werden unter anderem die optimalen Arbeitsbereiche für die Umsetzung gasförmiger Medien oder die Behandlung verschiedener Materialien ermittelt.