Spektral-Kinetische Simulation der Planaren MultipolResonanz-Sonde

Michael Friedrichs, Sebastian Wilczek, Junbo Gong, Ralf Peter Brinkmann, Jens Oberrath

DPG Früh­jahrs­ta­gung 2016, Han­no­ver, Ger­ma­ny, 29 Fe­bru­ary - 04 March


Abstract

Die Messung von Plasmaparametern wie Elektronendichte und -temperatur während eines Plasmaprozesses ist eine wichtige Voraussetzung für eine Prozesssteuerung oder einer -überwachung. Die aktive Plasma-Resonanzspektroskopie (APRS) stellt eine attraktive Diagnostikmethode für eine solche Überwachung dar, bei der die Eigenschaft von Plasmen, in der Nähe der Plasmafrequenz in Resonanz zu geraten, ausgenutzt wird. Eine spezielle Bauform dieser Diagnostikmethode stellt die planare Multipol-Resonanz-Sonde (pMRP) dar. Um mit ihr aus einem gemessenen Spektrum Plasmaparameter zu berechnen, wird eine Relation zwischen Resonanzfrequenzen und Plasmaparametern benötigt. Ein möglicher Ansatz zur Bestimmung der benötigten Relation ist eine spektral-kinetische Simulation der pMRP, die in dieser Arbeit vorgestellt wird. Ähnlich wie bei Particle-In-Cell (PIC) wird bei jedem Zeitschritt aus einer Ladungsverteilung von Superteilchen das Feld und die zugehörige Kraft, sowie anschließend die resultierende Geschwindigkeit und der resultierende Ort der Teilchen berechnet. Der wesentliche Vorteil dieser Methode gegenüber PIC liegt in der gitterfreien Simulation.

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