Abstract

Doktorandenkolloquium des SFB 591 und Graduiertenkolleg 1051 vom 03.08. bis 04.08.2006 in Bad Honnef

Negative Ionen in induktiven Entladungen

J. A. Wagner
Fachbereich Physik, Universität Duisburg-Essen, Campus Essen

In elektronegativen Plasmen wird durch Bildung von negativen Ionen die Heizung, der Ladungsträgertransport, die Reaktionskinetik und die Stabilität der Entladung beeinflusst. Aus diesen Gründen ist eine zuverlässige Vorhersage der Dichte der negativen Ionen notwendig. Unerlässlich ist dabei die Schaffung einer soliden Datengrundlage um Vorhersagemodelle testen zu können. Die vorgestellten Ergebnisse wurden in einer gepulst betriebenen induktiven Edelgas/Sauerstoff Entladung gemessen. Dabei stand die orts- und zeitaufgelöste Bestimmung der O--Dichte im Vordergrund. Die Bildung der O- ist während der Entladung im wesentlichen durch dissoziatives Attachment e + O2 → O + O- bestimmt. Aus dem zeitlichen Verhalten der positiven und negativen Ladungsträgerdichten im Afterglow konnte durch Vergleich mit Modellrechnungen die wechselseitige Neutralisation mit positiven Ladungsträgern als wesentlicher Verlustprozess der negativen Ionen identifiziert werden. Einen kleineren Einfluss auf den Verlust der negativen Ionen haben Stößße mit O und O2(a1Δg). Als zusätzlicher Erzeugungskanal für die negativen Ionen im Afterglow konnte der Einfluss von hochliegenden metastabilen Sauerstoffmoleküle, O2 (A3Σu+, C3Δu, c1Σu-), identifiziert werden.

[1] Wagner J A and Katsch H-M 2006 Plasma Sources Sci. Technol. 15(1) 156.