Veranstaltung: Plasmaspektroskopie

Nummer:
141290
Lehrform:
Vorlesung und Übungen
Verantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Peter Awakowicz
Dozent:
Prof. Dr.-Ing. Peter Awakowicz (ETIT)
Sprache:
Deutsch
SWS:
4
LP:
5
Angeboten im:
Sommersemester

Termine im Sommersemester

  • Beginn: Montag den 09.04.2018
  • Vorlesung Montags: ab 08:15 bis 09.45 Uhr im ID 04/401
  • Übung Freitags: ab 08:15 bis 09.45 Uhr im ID 03/401

Prüfung

Mündlich

Termin nach Absprache mit dem Dozenten.

Dauer: 30min
Prüfungsanmeldung: FlexNow

Ziele

Die Studierenden haben Interesse an der Plasmadiagnostik mittels optischer Emissionsspektroskopie. Sie sind in der Lage beschreibende Parameter des Plasmas mittels optischer Spektren zu bestimmen, sowie die Grenzen und Genauigkeiten der verwendeten Modelle und Messgeräte aufzuzeigen.

Inhalt

Die Vorlesung bietet einen anwendungsorientierten Einstieg in die Plasmaspektroskopie und lässt sich in drei Bereiche unterteilen. Zunächst werden die theoretischen Grundlagen der Atomenphysik, ausgehend vom Bohr-Modell hin zur Schrödinger-Gleichung, behandelt, um die Zustände und Elektronenübergänge in einem Atom beschreiben zu können. Anschließend werden die komplexeren zweiatomigen Moleküle behandelt. Mit Hilfe anschaulicher Modelle wird beschrieben, wie und warum sich die Spektren von Atomen und Molekülen unterscheiden und welche Eigenschaften sich aus den Spektren ableiten lassen. Im zweiten Teil werden die verschiedenen Bauteile und Bauarten von Spektrometern erörtert. Neben den grundsätzlichen Konzepten der Wellenlängenaufspaltung soll darauf eingegangen werden, wie sich die Auflösung von Spektrometern durch verschiedene Bauweisen beeinflussen lässt. Weiterhin wird die Wellenlängen-, sowie die relative und absolute Kalibrierung der Spektrometer behandelt und welche Probleme dabei auftreten können. Im letzten Teil wird anhand von Beispielen aus Niederdruckplasmareaktoren gezeigt, wie Plasmaeigenschaften aus Spektren abgeleitet werden können. Es werden die Gastemperatur, Elektronentemperatur, Elektronendichte, Neutral- und Radikaldichten bestimmt.

Voraussetzungen

keine

Empfohlene Vorkenntnisse

  • Grundlagen der Physik
  • Grundlagen der Mathematik