Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Plasmaphysik Dienstag
Fachvortrag P 9.4 Di 16:25 Hörsaal H
Diagnostik der Dichte metastabiler Zustände in Neon-und Argonniederdruckplasmen
aus Emissionlinienverhältnissen — •M.
Berger 1,2 , U. Fantz 1 und K. Behringer 1,2 — 1 Lehrstuhl für Experimentelle
Plasmaphysik, Institut für Physik, Universität Augsburg,
86135 Augsburg — 2 Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, EURATOM
Assoziation, 85748 Garching
Für das Verständnis und die Modellierung von Plasmaprozessen ist
die Kenntnis einer Vielzahl von Kenngrößen notwendig. Daher ist es
wünschenswert, die Anzahl der durch nicht–invasive diagnostische Methoden
zugänglichen Kenngrößen zu erweitern, z.B. durch optische Emissionsspektroskopie.
Die vorgestellte Methode der Analyse von Linienverhältnissen
erlaubt Aussagen über die Besetzungen metastabiler
Zustände in Neon- und Argonniederdruckplasmen bei bekannter EEVF.
Diese sind ansonsten nur durch zusätzlichen experimentellen Aufwand,
wie z.B. Absorptionsspektroskopie zugänglich.
Ist aus anderen Diagnostiken die Dichte metastabiler Zustände bekannt,
so erhält man Aussagen über die Form der EEVF, beispielsweise zur Identifikation
von bi–Maxwell-Verteilungen. Die Möglichkeiten und Grenzen
der Methode werden anhand von Messungen an verschiedenen Niederdruckentladungen
diskutiert.
Fachvortrag P 9.5 Di 16:45 Hörsaal H
Spectra of B II in the boundary plasma of TEXTOR: diagnostic
of the boron influx — •D. Borodin 1,2 , I. Beigman 2 , L. Vainshtein
2 , A. Pospieszczyk 1 , S. Brezinsek 1 , and G. Sergienko 1
— 1 Institut für Plasmaphysik, Forschungszentrum Jülich GmbH, EU-
RATOM Assoziation, TEC, 52425 Jülich, Germany — 2 P.N.Lebedev Institute
RAS, 117924, Leninski pr. 53, Moscow, RF
Spectra of B II after injection of B(CH3)3 through a block of the upper
poloidal limiter of TEXTOR into the boundary plasma close to the
LCFS were obtained. The observation system provides a spatial resolution
along the minor radius. The radial intensity profiles of the various
B II and B I lines were measured during the series of reproducible
discharges with different conditions of ne, Te, NBI, etc. The injection
emission was simultaneously registered with a 2D camera in the light of
a carbon line and by additional wide range spectrometers (200-1000 nm).
This work is a continuation of the similar investigations carried out for
other impurities (O, Si) previously. It was shown that the lines of the
singly ionized species are most convenient for the flux diagnostic.
An appropriate collisional-radiative model (atomic database and the
corresponding level list) was developed and calculations using the GKU
kinetic code were carried out. The ratios of singlet and triplet line intensities
were investigated both by the modelling and the experiment.
A comparison of theoretical and experimental data is presented. The
recomendations about the lines useful for the diagnostic of the B influx
and the corresponding S/XB values are provided.
Fachvortrag P 9.6 Di 17:05 Hörsaal H
On the spectroscopic properties of the ν2 band of the methyl
radical — •G. D. Stancu 1 , P. B. Davies 2 und J. Röpcke 1 — 1 INP-
Greifswald, 17489 Greifswald, Germany — 2 Department of Chemistry,
University of Cambridge, Cambridge CB2 1EW, U.K.
The importance of the methyl radical in plasma kinetics, combustion,
diamond deposition and semiconductor technologies has been shown in
numerous studies. Recently, the presence of the methyl radical in space
has been confirmed and a first evaluation shows that it has a higher
concentration then models predict. In absorption spectroscopy the key
point for quantitative evaluation of the concentration of CH3 is the knowledge
of spectroscopic properties such as line strength, transition dipole
moment or absorption cross section. In the present work a new measurement
of the transition dipole moment of the ν2 band, which lies in the IR
at 16.5 µm, has been performed. Information about translational, rotational
and vibration temperature are obtained. It was established that in
our microwave plasma the population distribution density over rotational
levels in the vibronic ground state is in accordance with Boltzmann′s
Law. This allows us to calculate the line strengths of different transitions
of the ν2 band. A comparison of these values with the theoretical and
other experimental data has been made.
P 10 Postersitzung: Niedertemperaturplasmen Plasmatechnologie II, Staubige Plasmen
II, Magnetischer Einschluss II
Zeit: Dienstag 17:45–19:30 Raum: Foyer
P 10.1 Di 17:45 Foyer
Laserabsorptionsspektroskopie in einer DC-Magnetronentladung
— •Matthias Wolter, Hartmut Steffen und Rainer Hippler
— Institut für Physik, Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald,
Domstrasse 10a, D-17489 Greifswald
Das Plasma einer DC-Magnetronentladung wurde mittels Laserabsorptionsspektroskopie
untersucht. Als Targetmaterial wurde Aluminium und
als Inertgas Argon verwendet. Durch die Variation der Entladungsleistung
und des Arbeitsdruckes wurden verschiedene Entladungsbedingungen
generiert. Der von einer Laserdiode ausgesandte Laserstrahl durchquert
das Plasma in der Ebene, in der sich später das Substrat befinden
wird.
Die Wellenlänge des Lasers liegt bei 396,15 nm und detektiert den
Übergang vom resonanten 2 S1/2- in den metastabilen 2 P3/2- Zustand des
gesputterten Aluminiums.
Das Absorptionsprofil wurde durch einen Messrechner aufgenommen
und anschließend verarbeitet. Dadurch gelang es, die Teilchendichte und
die Temperatur der untersuchten metastabilen Aluminiumatome zu ermitteln.
P 10.2 Di 17:45 Foyer
Langmuir-Sondenmessungen in einer DC-Magnetronentladung
— •Vítĕzlav Stra˘nák 1 , Stefan Wrehde 2 , Hartmut Steffen 2 ,
Milan Tich´y 1 und Rainer Hippler 2 — 1 Faculty of Mathematics
and Physics, Department of Electronics and Vacuum Physics, Charles-
University Prague, V Hole˘sovičkách 2, 18000 Prague 8, Czech Republic
— 2 Institut für Physik, Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald,
Domstrasse 10a, D-17489 Greifswald
In einem DC-Magnetronplasma zur reaktiven Abscheidung von
TiNx/TiOx-Schichten wurden mit einer Langmuir-Sonde Messungen der
Plasmaparameter Elektronentemperatur, Elektronendichte und Plasmapotential
durchgeführt. Ihre Abhängigkeit von der Entladungsleistung,
dem Inertgasdruck, der Gaszusammensetzung und dem Betriebsmodus
des Magnetrons (balanced oder unbalanced) wurde untersucht. Zur
räumlichen Auflösung wurde die Position der Sonde variiert.
Die mittlere Energie der Elektronen wurde aus dem Integral der zweiten
Ableitung der Sondenkennline und die Elektronendichte mit Hilfe des
OML-Modells im Elektronenbeschleunigungsregime (sog. I 2 e über VP -
Plot) berechnet, das Plasmapotential erhält man als Nullpunkt der zweiten
Ableitung.
P 10.3 Di 17:45 Foyer
Emissionsspektroskopie und Sondenmessungen an einer Helikonentladung
— •Bernd Clarenbach, Michael Krämer und
Bernd Lorenz — Ruhr-Universität Bochum
An der gepulsten Helikonentladung HE-L wurde die Intensität zahlreicher
Argonlinien mit Lichtleitersonden zeitlich und örtlich aufgelößt gemessen.
Die Elektronentemperatur wurde aus Linienverhältnissen mit einem
Stoss-Strahlungsmodell unter der Annahme einer Maxwellverteilung
bestimmt. Die Temperaturen, die aus Messungen mit Langmuir-Sonden
gewonnen wurden, zeigen gute Übereinstimmunge mit den spektroskopischen
Messungen. Um die Heizung der Elekronen durch die Helikonwelle
genauer zu untersuchen, wurde eine Doppelpulstechnik angewandt, wobei
der erste Puls (Targetpuls konstanter HF-Leistung) von einem Puls
mit variabler Leistung gefolgt wird. Der Temperaturanstieg der aus den
Anstiegszeiten der Linienintensitäten ermittelt wurde, stimmt mit Sondenmessungen
gut überereinstimmt und kann durch Heizung der Elektronen
im Hauptteil der EEDF (in guter Näherung eine Maxwellverteilung)
verstanden werden. Um zu klären, ob stoßlose Heizprozesse wie
Elektrontrapping eine Rolle spielen, wurde der zeitliche Intensitätverlauf
einer kurzlebigen Ar + Linie auf der Zeitskala der HF untersucht (Photonenzählung).
Aufgrund der hohen Anregungsenergie hängt die Intensität
stark vom Schwanz der Verteilungsfunktion ab. Die Modulation der Intensität,
die von einigen Autoren beobachtet wurde, konnte bei unseren
typischen Entladungparametern nicht beobachtet werden.
Diese Arbeit wurde von der DFG durch den SFB 591, Projekt A7
gefördert.