Investigation of ICP RF discharges by means of a Langmuir probe

  • Langmuir probe and current-voltage probe measurements have been performed in an inductively coupled GEC cell close to the Mode-transition-region to characterise plasma and antenna parameters respectively. The E-coupling has partially been suppressed by using a Faraday shield. A pre-jump region characterising the two heating mechanisms, dominated by bi-Maxwellian EEDF, is obtained. The normalised EEDF at the point of transitions (E-H and H-E) are found to be identical. On the basis of the obtained results a hypothesis is proposed to explain the mode transition and hysteresis using the Poynting vector. Measurements have also been performed to read the diffusion and the collision behaviour of the plasma in pure H-mode and the results have been compared to a 2D-model and a modified global model. With an increase in pressure the EEDF changes from bi-Maxwellian (collisionless region) through Maxwellian (elastic collision region) to Druyvesteyn at high pressures (inelastic collision region).
  • Langmuir-, sowie Strom- und Spannungssondenmessungen wurden in einer induktiv gekoppelten GEC -Zelle durchgeführt, um Plasma- und Antenneneigenschaften im E-H-Modenübergangsbereich zu charakterisieren. Die E-Kopplung wurde teilweise durch Benutzung eines Faraday-Schildes unterdrückt. Eine beide Heizmechanismen charakterisierende, durch eine bi-Maxwell-EEDF dominierte Vorübergangsregion konnte identifiziert werden, die normierten EEDFs am Punkt von E-H- und H-E-Übergang waren identisch. Auf der Basis der erhaltenen Resultate wurde eine Hypothese aufgestellt, um Übergang und Hysterese unter Benutzung des Poynting-Vektors zu erklären. Weitere Messungen zur Gewinnung des Collisions- und Diffusionsverhaltens des Plasmas im reinen H-Mode wurden mit einem 2D- und einem modifizierten Globalen Modell verglichen. Erhöhung des Drucks führt zu einer Änderung der Form der EEDF von bi-Maxwell (Kollisionslos) über Maxwell (elastische Kollisionen) zu Druyvestein (inelastische Kollisionen).

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Metadaten
Author:Shailendra Vikram Singh
URN:urn:nbn:de:hbz:294-12915
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2005/05/03
Date of first Publication:2005/05/03
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Physik und Astronomie
Date of final exam:2005/02/04
Creating Corporation:Fakultät für Physik und Astronomie
GND-Keyword:Elektrostatische Welle; Elektronenverteilung; Faraday-Käfig; Hochfrequenzplasma; Rogowski-Spannungsmesser
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Physik
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht