Hochratesynthese von Hartstoffschichten auf Siliciumbasis - Qucosa ...

6. Untersuchungsergebnisse
121
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Gaseigenschaften:
Gas H2 He N2 Ar
κ 1,4 1,667 1,4 1,667
M 2 4 14 40
Abbildung 70: Gasgeschwindigkeit auf der Plasmaachse als Funktion des Brennerabstands
beim Einsatz reinen Argons als Plasmagas (Zentralgas: Ar 21 l/min, Generatorleistung:
25 kW, Kammerdruck: 13,5 kPa)
In dem Bereich der ermittelten Geschwindigkeiten ist die zur Berechnung verwendete
Gleichung (Gl. 11) nicht gültig. Dennoch können qualitative Vergleiche vorgenommen werden.
Unabhängig vom Einsatz eines Zerstäubergases liegt ein Plateau hoher Gasgeschwindigkeiten
für Brennerabstände bis zu 30 mm vor. Beim Einsatz von Zerstäubergasen sinkt die
Gasgeschwindigkeit, wobei Argon gegenüber Helium eine stärkere Abnahme bewirkt. Unter
Berücksichtigung eines zu niedrig angenommenen Heliumgehalts geht in die Bestimmung der
Gasgeschwindigkeit sowohl eine zu hoch angenommene Molmasse als auch eine zu hohe, der
gemessenen Enthalpie zugeordnete Temperatur ein. Für Ar / He Gemische mit niedrigen
Heliumgehalten gleichen sich die Abweichungen im Temperaturbereich um 6.000 K in erster
Näherung aus. Darüber hinaus wirken sich Ungenauigkeiten relativ gering aus, da beide
Größen mit dem Exponenten 0,5 in die Berechnung der Gasgeschwindigkeit eingehen.