Abstract

Frühjahrstagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft vom 04.03. bis 09.03.2005 in Berlin

Entwicklung gepulster Plasmen in Argon und

M. Katsch2, B. Clarenbach1 , W. Kaiser1, M. Krämer1, B. Lorenz1 und J. A. Wagner2
1 Experimentalphysik II, Ruhr-Universität Bochum
2 Experimentalphysik, Universität Duisburg-Essen

An einer groß volumigen Diffusionskammmer wurden Plasmen in Argon und Argon-Sauerstoffgemischen (dch = 60cm, lch = 80cm, ne ≈ 1018 m-3 , Te ≈ 2eV)untersucht. Das gepulste Plasma (tpulse = 3-8ms, fpulse = 25/50Hz,PRF < 2kW, fRF = 13.56MHz), das aus der Helikonquelle HE-L mit helischer HF-Einkopplung gespeist wird, kann alternativ durch eine magnetiche Flaschenkonfiguration oder ein Cuspfeld in der Kammer eingeschlossen werden. Eine Multipolmagnetfeldanordnung (10 Permanentmagnetringe, Δz = 8cm, d = 54cm) dient der zusätzlichen Reduzierung der radialen Teilchenverluste. Die Plasmaentwicklung im Afterglow, insbesondere die Erzeugung negativer Ionen mit dem Übergang in ein reines Ionen-Ionen-Plasma, wird mit Standarddiagnostiken (Langmuirsondendiagnostik, 1mm Interferometrie, Emissionsspektroskopie) studiert. Erste Messungen im Afterglow von Argon-Sauerstoffplasmen unterscheiden sich deutlich von Argonentladungen: Die Elektronendichte nimmt wesentlich schneller ab als die Dichte der positiven Ionen, was sich durch den Einschluss negativer Sauerstoffionen erklären lässt. Außerdem beobachtet man ein wesentlich längeres Afterglowleuchten, das auf die gegenseitige Neutralisation negativer Sauerstoffionen mit atomaren positiven Sauerstoffionen zurück zu führen ist.

Gefördert von der DFG (SFB591, ProjektA7)