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Study of the Void-Induced Plasma Emission in Capacitively-coupled RF Complex Plasmas

Pikalev, Aleksandr und Semenov, Igor und Pustylnik, Mikhail und Räth, Christoph und Thomas, Hubertus M. (2020) Study of the Void-Induced Plasma Emission in Capacitively-coupled RF Complex Plasmas. 62nd Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics, 2020-11-09 - 2020-11-13, USA.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
3MB

Offizielle URL: https://meetings.aps.org/Meeting/DPP20/Session/ZP08.16

Kurzfassung

Complex or dusty plasma is a medium containing ionized gas and micron-sized solid particles. A Void --- a microparticle-free area --- can disturb the microparticle suspension homogeneity. The void also determines the nanoparticle generation cycle in plasma reactors. Although the void formation has been studied for decades, understanding of its behaviour is still incomplete. We experimentally demonstrate that the void in the RF discharge complex plasma can exist in two qualitative different regimes. The "bright" void is characterized by bright plasma emission associated with the void, whereas the "dim" void possesses no emission feature. The transition from the dim to the bright regime occurs with the increase of the discharge power and has a threshold character. The threshold is manifested by a kink in the void size power dependencies. We reproduce the bright void by a simplified time-averaged 1D fluid model. To reproduce the dim void, we artificially include the radial ion diffusion into the continuity equation for ions, which allows to mechanically stabilize the void boundary due to very week electrostatic forces. The electric field at the void boundary occurs to be so small that it, in accord with the experimental observation, causes no void-related emission feature.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/142946/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Titel:Study of the Void-Induced Plasma Emission in Capacitively-coupled RF Complex Plasmas
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Pikalev, AleksandrAleksandr.Pikalev (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8843-074XNICHT SPEZIFIZIERT
Semenov, IgorNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0001-6689-448XNICHT SPEZIFIZIERT
Pustylnik, MikhailMikhail.Pustylnik (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Räth, ChristophChristoph.Raeth (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Thomas, Hubertus M.Hubertus.Thomas (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8358-2023NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:13 November 2020
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:complex plasma, RF discharge, void, optical emission spectroscopy, fluid model
Veranstaltungstitel:62nd Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
Veranstaltungsort:USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:9 November 2020
Veranstaltungsende:13 November 2020
Veranstalter :American Physical Society
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R - keine Zuordnung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - keine Zuordnung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum > Gruppe Komplexe Plasmen
Hinterlegt von: Pikalev, Aleksandr
Hinterlegt am:14 Jul 2021 15:49
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:42

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