Plasmadiagnostik

Die Plasmaimpedanz, gemessen bei Mikrowellenfrequenzen, ist stark abhängig von der absorbierten Leistung. Zahlreiche Untersuchungen mit FBH-Resonatoren zeigen, dass die Impedanz sich so ändert, dass die Elektrodenspannung quasi konstant bleibt.

Publikation

U-I-Kennlinien, gemessen mit einer zusätzlichen Elektrode (Langmuir-Sonde), geben nützliche, ortsaufgelöste Informationen über Plasmaparameter wie Elektronentemperatur und -dichte. Die Theorie zur Beschreibung der Prozesse bei Atmosphärendruck ist in Entwicklung. Es sind bereits zahlreiche vorbereitende Messungen an FBH-Plasmaquellen durchgeführt worden. Sie zeigen den typischen Verlauf einer Niederdruck-Messung und sind von Gasfluss, Abstand und Mikrowellenleistung abhängig. Unter gewissen Annahmen lassen sich die Daten quantitativ interpretieren und Parameter ableiten. Das Bild zeigt die Anordnung der Elektroden und eine typische U-I-Kennlinie für Helium.

Die optische Emissionsspektroskopie zeigt wichtige Prozesse, bei denen die beteiligten Atome in metastabil-angeregten Zuständen sind. Die Linienintensität ist ein Maß für ihre Dichte und die Breite für ihre Temperatur. Die Emissionsspektroskopie ist eine empfindliche Methode, um Spuren von Materialien (nicht unbedingt Gase) im Plasmazustand zu identifizieren (siehe Bild unten). Bei der Untersuchung von Lichtquellen gibt die Methode wichtige Informationen über Temperatur und ihre Verteilung in der Quarzkugel.