Aufklärung von Anregungsmechanismen, die zu homogenen und filamentären Moden eines dielektrisch behindert betriebenen Plasmajets führen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Joachim Franzke
• Fachliche Zuordnung: Analytische Chemie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 262732688

Dielektrisch behinderte Entladungen werden in den letzten Jahren sowohl für die Ambient Air Ionisierung als auch zur weichen Ionisierung organischer Moleküle eingesetzt. Hierbei unterscheiden sich viele der eingesetzten Entladungen jedoch bezüglich ihrer homogenen oder filamentären Betriebsmodi. Im Falle eines Betriebs im homogenen Modus ist gegenüber dem filamentären Modus die Ionisierungseffizienz bis tausendfach höher. Daher sollen in diesem Forschungsvorhaben die Anregungsmechanismen, die zu den verschiedenen Betriebsmodi führen, aufgeklärt werden, um die Effektivität der Ionisierung weiterhin erhöhen zu können. Zunächst soll der Einfluss der den Plasmajet umgebenen Luft über einen Vergleich mit He als umgebenes Gas sowohl im homogenen als auch im filamentären Modus mit Hilfe ortsaufgelöster Spektroskopie untersucht werden. Nach dem Zünden eines Plasmas verändert sich die Divergenz des aus der Kapillare austretenden Gasflusses. Falls die Divergenz sich auch beim Übergang vom homogenen in den filamentären Modus erhöhen sollte, könnte dies eine Erklärung für die sich verschlechternde Ionisierungseffizienz sein. Es ist anzunehmen, dass die Mehrzahl der Ionen in einem homogenen He Plasma aus N2+ Ionen besteht, während in einem filamentären Plasma auch oder zumindest mehr He2+ als auch He+ Ionen zu finden sind. In einem He Plasma ist die Existenz der He2+ und der He+ Zustände optisch nicht oder nur schwer nachweisbar und massenspektrometrisch kann nicht ortsaufgelöst gemessen werden. Daher soll mit Hilfe eines Modellsystems bestehend aus Ar und geringen Konzentrationen aus Ammoniak und Fluor die Annahme überprüft werden.Des Weiteren soll mit Hilfe zeitaufgelöster Messungen untersucht werden, ob der Plasmajet tatsächlich, wie oft behauptet wird, ein Afterglow Plasma ist oder ob die beiden Plasmen also das Plasma zwischen den Elektroden des weiteren Elektrodenplasma genannt und der Plasmajet als zwei miteinander gekoppelte Plasmen anzusehen ist. Dies soll für unterschiedliche Polungen und in Abhängigkeit der angelegten Spannung ermittelt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Kroatien
• Beteiligte Person: Dr. Vlasta Horvatic