Hochratesynthese von Hartstoffschichten auf Siliciumbasis - Qucosa ...

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2. Stand der Forschung
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Abbildung 2: Prinzipdarstellung des Aufbaus eines HF Plasmabrenners
Mit herkömmlichen HF Plasmabrennern werden maximale Temperaturen von 10.000 K und
Gasgeschwindigkeiten unterhalb von 100 m/s erzielt. Die Leistungsdichte ist auf Grund des
großen Plasmavolumens ungefähr eine Größenordnung geringer als bei Gleichstromplasmen
und beträgt ca. 1 kW/cm 3 . Das Gasgeschwindigkeitsprofil in HF Brennern unterscheidet sich
wesentlich von dem in DC Brennern, da auf Grund des Skineffekts die höchsten Stromdichten
nahe der Düsenwand induziert werden. Je höher die Frequenz ist, desto mehr Energie wird im
Randbereich eingekoppelt. Daher ist die Temperatur des Plasmastrahls in der Nähe der
Düsenwand am höchsten und nimmt auf der Brennerachse einen relativen Minimalwert an.
2.1.2 Technische Anwendung thermischer Plasmastrahlen
Auf Grund der hohen Temperaturen und der hohen Energiedichte eignen sich thermische
Plasmastrahlen für eine Vielzahl von Anwendungen. So können beispielsweise problematische
Giftstoffe thermisch zersetzt werden. Es existieren Systeme sowohl für flüssige und
gasförmige als auch für feste Giftstoffe. Bei flüssigem oder gasförmigem Sondermüll, wie
z.B. bei PCB's, Furanen, Unkraut- und Schädlingsbekämpfungsmitteln oder hochhalogenisierten
Kohlenwasserstoffen mit sehr niedrigem Heizwert müssten sehr energiereiche Brennstoffe
wie Wasserstoff eingesetzt werden, um ausreichende Temperaturen für ein vollständiges
Dissoziieren zu gewährleisten. Thermische Plasmen erweisen sich nicht nur wegen der
hohen Prozesstemperaturen sondern auch auf Grund der kurzen Reaktionszeiten, der kleinen