Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Plasmaphysik Mittwoch
bestimmt. Ohne Zugabe von Wasserstoff sind die Dichten dieser
Moleküle gering. Insbesondere sind die höheren Spezies C3F6 und C4F8
nicht nachweisbar. Bei Zugabe von 25 % H2 bleibt die Dichte von CF3
nahezu unverändert, während die von CF2 und C2F4 um fast zwei
Größenordnungen ansteigen. Die Analyse der Zeitabhängkeiten der
Dichten lassen darauf schließen, daß Oberflächenprozesse nun eine große
Rolle bei der Erzeugung und Vernichtung dieser Spezies spielen.
[1] D. Zhang, M. J. Kushner, J. Vac. Sci. Technol. A 18, 2661 (2000)
Fachvortrag P 16.5 Mi 16:45 Hörsaal H
Elektrische Eigenschaften gepulster He-Xe-Niederdrucklampen
— •Detlef Loffhagen, René Bussiahn, Sergej Gortchakov
und Hartmut Lange — INP Greifswald, 17489 Greifswald
Niederdruckgasentladungen in Gemischen von Xenon mit anderen
Edelgasen gewinnen als quecksilberfreie Lichtquellen zunehmend an Bedeutung.
Die Analyse und Optimierung der Parameter derartiger Entladungen
können mittels selbstkonsistenter Modellierung des Entladungsplasmas
und Vergleich mit experimentellen Resultaten durchgeführt werden.
Im Rahmen dieses Vortrages werden theoretische Untersuchungen
zu den elektrischen Eigenschaften von mit Rechteckimpulsen betriebenen
He-Xe-Entladungen vorgestellt. Die selbstkonsistente Modellierung
des zeitabhängigen Plasmas erfolgt durch die gekoppelte Lösung eines
Gleichungssystems für den äußeren elektrischen Stromkreis, eines Systems
von Ratengleichungen für die wesentlichen Schwerteilchenkomponenten
des Plasmas und der zeitabhängigen Boltzmanngleichung zur Bestimmung
der elektronenkinetischen Größen. Die Beschreibung geht von
einer radial gemittelten Behandlung für das zylindrische, axial homogene
Plasma der positiven Säule aus. Der zeitliche Verlauf von Entladungsspannung
und -strom wurde für Gemische mit 2% Xenonanteil in
Abhängigkeit vom Gasdruck (p = 133 − 470 Pa) und von der Generatorspannung
für eine Pulswiederholfrequenz von 1 kHz bei einem Tastverhältnis
von 1:1 bestimmt und mit gemessenen Werten verglichen. Die
Ionisationskinetik der gepulsten Entladung und der Einfluss der Elektrodengebiete
auf das Wiederzünden werden diskutiert.
Gefördert durch das BMBF (FKZ: 13N8153)
Fachvortrag P 16.6 Mi 17:05 Hörsaal H
Plasma parameter control in diffusion area by grid bias
— •Vasile Vartolomei 1 , Mario Hannemann 2 , and Rainer
Hippler 1 — 1 Institut für Physik, E.-M.-Arndt Universität Greifswald,
Domstraße 10A, D-17487 Greifswald — 2 Institut für Niedertemperatur-
Plasmaphysik, Friedrich-Ludwig-Jahn-Straße 19, D-17489 Greifswald
The plasma produced by an ECWR (Electron Cyclotron Wave Resonance)
discharge was divided using a mesh grid in two parts: plasma
source and diffusion (deposition) plasma. The ECWR is an inductively
coupled discharge with a superimposed magnetic field (few mT). Langmuir
probes and retarding field energy analyser (RFEA) were used to
determine the plasma parameters in the diffusion area.
The ion velocity distribution function (IVDF) has a double peak structure.
The positions of peaks on the energy scale are determined by plasma
potentials in the source (high energy peak) and in the diffusion area (low
energy peak). The high energy peak can be moved on the energy scale
by changing the voltage on the earth free induction coil.
Additionally, we were able to shift the low energy peak by using the
grid bias without practically affecting the high energy peak. However,
the advantage of this extra low energy peak mobility on the energy scale
was paid by loss in peak’s intensity.
These effects can be explained by the behaviour of plasma density,
plasma potential and effective electron temperature with respect to the
applied bias on grid.
Fachvortrag P 16.7 Mi 17:25 Hörsaal H
Räumlich und zeitlich aufgelöste Untersuchungen an Barrierenentladungen
in Stickstoff/Sauerstoff Gasgemischen — •R. Brandenburg
1 , H.-E. Wagner 1 , K.V. Kozlov 2 und A.M. Morozov 2
— 1 Institut für Physik der Universität Greifswald, 17489 Greifswald —
2 Staatl. Universität Moskau, Chemische Fak., 119992 Moscow, Russia
Die in [1] vorgestellte Methode der Cross-Correlation Specctroscopy
(CCS) zur Aufnahme der Raum-Zeit-Entwicklung der für den filamentierten
Entladungsmodus typischen Mikroentladungen wird systematisch auf
unterschiedliche Gasgemische aus Stickstoff und Sauerstoff ausgedehnt.
Die Untersuchungen erfolgen an einer beidseitig behinderten Entladung
mit einem Entladungsspalt von 1.4 mm. In reinem Sticksoff wird statt der
Mikroentladungen eine diffuse Townsend-Entladung beobachtet, die allerdings
schon bei geringen Zumischungen von Sauerstoff (einige hundert
ppm) in den filamentierten Modus übergeht. Für die zeitliche Entwicklung
der Mikroentladungen werden unabhängig vom Sauerstoffanteil mit
der CCS eine Townsend-Phase, eine kathodengerichtete Ionisationwelle
und ein Leuchten an der Anode beobachtet. Insbesondere die Geschwindigkeit
der kathodengerichteten Welle ist unabhägig von der Gaszuammensetzung.
Mit erhöhtem Sauerstoffanteil werden kürzere und schneller
abklingende Intensitäten beobachtet, was mit dem elektronegativen Charakter
von O2 und seiner Rolle bei der Stosslöschung erklärt werden kann.
[1] K.V. Kozlov et.al., J. Phys. D: Appl. Phys., 34 (2001) 3164
P 17 Postersitzung: Plasma-Wand-Wechselwirkung III, Grundlegende Probleme Theorie
II, Schwerionen- Laserplasmen II, Dichte Plasmen II
Zeit: Mittwoch 17:45–19:30 Raum: Foyer
P 17.1 Mi 17:45 Foyer
Studies of line strengths of deuterated hydrocarbons required
for density measurements in front of the inner graphite wall of
TEXTOR by means of absorption spectroscopy — •I. Möller 1 ,
A. Serdioutchenko 1 , H. Soltwisch 1 , B. Schweer 2 , and A.
Pospieszczyk 2 — 1 Institut für Experimentalphysik, Ruhr-Universität
Bochum, 44780 Bochum, Germany — 2 Institut für Plasmaphysik, FZ
Jülich, EURATOM-Association, TEC, 52425 Jülich, Germany
The identification of the intrinsic source of CD4 and CH4 from graphite
surfaces is a challenging task in tokamaks. Emission spectroscopy can
only provide information on the molecular break-up products, whereas
absolute densities of the source molecules can be determined directly by
absorption spectroscopy. Therefore an absorption spectrometer system
with tunable infrared diode lasers for the detection of CH4, CD4 and
their break-up products has been designed for TEXTOR. A rather long
absorption path (≈ 100 cm) will be achieved by guiding the laser beam
back and forth close to the inner graphite wall of TEXTOR.
TEXTOR is conventionally operated with deuterium as working gas.
Therefore, it is necessary to study the respective line strengths for deuterated
hydrocarbons, which are not so well documented so far. Often only
the line positions are known. Some line strengths of the ν3 band of CD4
at 4.4 µm have been measured in a low-temperature plasma reactor resulting
in a detection limit of nCD4 ≈ 1018 m −3 . Similar investigations
to obtain the line strength of CD3 are ongoing. First calculations have
shown that the detection limit is approximately nCD3 ≈ 5 · 1016 m −3 for
the ν2 band of CD3 at 21.9 µm.
P 17.2 Mi 17:45 Foyer
Kinetic modelling of edge plasmas — •Konstantin Matyash
and Ralf Schneider — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, EU-
RATOM Association, 17491 Greifswald
A variety of effects being important both in fusion and low-temperature
plasmas are studied using a multispecies electrostatic 3D3V Particle-in-
Cell code including Monte Carlo collisions. The study of methane plasmas
is of special interest both for industry (growth of diamond-like carbon
films) and for fusion (chemical sputtering of carbon and tritium
co-deposition). ECR heated and capacitively coupled RF discharges in
methane are therefore studied in detail. Adding dust particles as additional
species allows one to analyse quasi-ordered complex dusty plasmas.
Details of plasma dynamics for all systems (both time- and spaceresolved)
will be presented and comparison with experiments will be
done.
P 17.3 Mi 17:45 Foyer
Deuteriumemission aus Kohlenstoff bei Untersuchungen zur
chemischen Erosion — •P. Starke 1,2 , U. Fantz 1 und K. Behringer
1,2 — 1 Lehrstuhl für Experimentelle Plasmaphysik, Universität
Augsburg, 86135 Augsburg — 2 Max-Planck-Institut für Plasmaphysik,
EURATOM Assoziation, 85748 Garching
Die Freisetzung von Deuterium aus Kohlenstoffmaterialien wurde in
einem planaren ICP in Deuteriumplasmen mit Proben aus polykristallinem
Graphit untersucht. Die Substrattemperatur konnte durch aktives
Heizen bzw. Kühlen zwischen 300 K und 750 K variiert werden. Durch