elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Sputtering of Mo and Ag with xenon ions from a radio-frequency ion thruster

Buntrock, Leonie Johanna und Volkmar, Chris und Hannemann, Klaus (2021) Sputtering of Mo and Ag with xenon ions from a radio-frequency ion thruster. Review of Scientific Instruments, 92 (4), Seiten 1-9. American Institute of Physics (AIP). doi: 10.1063/5.0031408. ISSN 0034-6748.

[img] PDF - Postprintversion (akzeptierte Manuskriptversion)
34MB
[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
6MB

Offizielle URL: https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0031408

Kurzfassung

The goal of this work is to set up an electric propulsion (EP) sputtering test section as a feasibility study for ground-based sputter testing of spacecraft materials with a radio-frequency ion thruster. Such experiments deliver valuable data, which are scarce but highly desired to model EP-based space missions, for example, with the Spacecraft Plasma Interaction System in order to predict the performance and lifetime of spacecraft components. This study assessed if sufficient testing conditions can be met to produce reliable experimental material data in the future. Therefore, the thruster was operated at ion energies of 1.5 and 1.8 keV, and a quartz crystal microbalance (QCM) was installed to detect sputter deposition rates. Molybdenum (Mo) and silver (Ag) were chosen as sputter targets. Wafer substrates served as a passive sampling method to characterize the composition of sputtered material by Rutherford backscattering spectrometry. Additionally, sputtering simulations matching the experimental conditions were performed with the software SDTrimSP. We obtained comparable experimental and computational data, as measured sputter deposition rates lie within the simulated order of magnitude and to some extent show the predicted angular dependence. Analysis of the deposited sputter material revealed the formation of metal oxides, which requires a future adaption of the material specific QCM settings. Furthermore, the cooling system of the QCM sensor head was not sufficient, limiting the comparability of results.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/141772/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:Review of Scientific Instruments, Volume 92, Issue 4, 045109 (2021)
Titel:Sputtering of Mo and Ag with xenon ions from a radio-frequency ion thruster
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Buntrock, Leonie Johannaleonie.buntrock (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3193-3335NICHT SPEZIFIZIERT
Volkmar, Chrischris.volkmar (at) ei.thm.dehttps://orcid.org/0000-0002-5038-3834NICHT SPEZIFIZIERT
Hannemann, KlausKlaus.Hannemann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9653-4087NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:20 April 2021
Erschienen in:Review of Scientific Instruments
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:92
DOI:10.1063/5.0031408
Seitenbereich:Seiten 1-9
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
NICHT SPEZIFIZIERTAIPNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:American Institute of Physics (AIP)
ISSN:0034-6748
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Electric Propulsion; Sputtering; QCM; RIT; Experimental Setup; Simulations
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Wiederverwendbare Raumfahrtsysteme und Antriebstechnologie
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Raumfahrzeuge, GO
Hinterlegt von: Buntrock, Leonie
Hinterlegt am:22 Apr 2021 10:54
Letzte Änderung:04 Jul 2023 14:23

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.