Nichtinvasive Elektronendichtemessungen an technischen Plasmen mittels 26,5 GHz‐Mikrowellen‐Interferometrie

Die Diagnostik von technischen Plasmen mittels Mikrowellen-Interferometrie wird insbesondere im Vergleich zur traditionellen Langmuir-Sondendiagnostik diskutiert. Ein neuartiges Mikrowellen-Interferometer (MWI 2650) der JE PlasmaConsult GmbH wird vorgestellt, das auf starre Hohlleiter im Referenzarm verzichtet und stattdessen ein flexibles Koaxialkabel verwendet. Die direkte Anzeige der Elektronendichte sowie ein kalibrierter Ausgang zu einem Oszilloskop erleichtern die Bedienung des Gerates. Neben Messungen der Plasmadichte an chemisch reaktiven bzw. schichtabscheidenen Plasmen, bei denen Langmuirsonden prinzipbedingt Begrenzungen haben, konnen mit dem MWI 2650 auch zeitaufgeloste Messungen der Elektronendichte an gepulsten Plasmen mit hoher Empfindlichkeit durchgefuhrt werden. Mit diesem Gerat gelang es, einen Peak der Elektronendichte im Afterglow von elektronegativen bzw. staubigen Plasmen experimentell nachzuweisen. Eine spezielle Version des MWI 2650 ist auch fur die Diagnostik von Atmospharendruck-Plasmen geeignet. Non-invasive measurements of the electron density in technical plasmas using 26,5 GHz microwave interferometry Plasma diagnostics using microwave interferometry is discussed in comparison to the more traditional Langmuir probe diagnostics. A newly developed microwave interferometer, MWI 2650, available from JE PlasmaConsult GmbH is presented. This device uses a coaxial cable instead of a rigid wave guide for the reference path, giving more flexibility for different reactor geometries. A direct display of the electron density and a calibrated output for an oscilloscope make this device easy to operate. Besides measurements in chemically reactive and deposition plasmas, where Langmuir probes often fail, the MWI 2650 allows to measure the electron density in pulsed plasmas with high temporal resolution and high sensitivity. An electron density peak in the afterglow of dusty as well as electronegative plasmas has been detected for the first time using this device. A special version of the MWI 2650 is also suited for the diagnostics of atmospheric pressure plasmas.