Gleichstromgetriebene gleichgewichtsferne Atmosphärendruck-Plasma-Quellen. Modellierung, Diagnostik, Anwendung (Deutsch)

in  ; 1-157
Der Andere Verlag , Tönning; 2009

Als Ergänzung zu dem bereits vorhandenen Konzept der vielerorts industriell genutzten Koronaentladung wird der hier generierte Remote-Plasmastrahl vorgestellt. Die Verwendung der preiswerten Arbeitsgase Stickstoff und Luft ist als ökonomischer Vorteil gegenüber dielektrischen Barrierenentladungen zur Erzeugung eines Plasmastrahl zu nennen. Einen weiteren ökonomischen Aspekt stellt die elektrische Energieversorgung dar. Die benötigte elektrische Energie wurde durch einen konventionellen Hochspannungsgenerator erzeugt. Diesbezüglich lassen sich Entwicklungskosten für Spezialgeräte einsparen. Nachteilig gegenüber planaren dielektrischen Barrierenentladungen sind die Anwendungsfelder, in denen eine große Oberfläche behandelt werden soll. Das Volumen der hier vorgestellten Entladung ist auf wenige mm3 begrenzt und eignet sich somit nur für lokale Anwendungen. Lokale Behandlungen von Polymeren waren Teil dieser Arbeit und wurden erfolgreich durchgeführt. Es bliebt jedoch die Frage offen, ob größere Entladungsvolumen für einen gleichstromgetriebenen Plasmastrahl in Luft für den industriellen Einsatz zu realisieren sind. Somit verbindet das Thema dieser Arbeit die Forschungsaufgabe mit möglichen industriellen Einsatzgebieten.

The plasma source developed here is presented as an extension of the corona discharges already widely used in industry. In contrast to the corona discharge this plasma source produces a remote-plasma with an increased discharge volume. The application of economical gases such as nitrogen - or simply ambient air - to drive the discharge constitutes a major opportunity compared to dielectric barrier discharges plasma jet sources. A further economical aspect is the use of a conventional high-voltage power supply, which enables the development costs for custom-made generators. A disadvantage in contrast to planar dielectric barrier discharges lies in the treatment of large surfaces. The volume of the presented discharge is still restricted to some mm3 and limits the application field to local treatments. Successful results were obtained in the local treatment of polymer surfaces in this work. Nevertheless, the question remains if enlarged discharge volumes could be obtained using air in atmospheric pressure jet like plasma sources - a gas highly interesting for industry. The discrepancy between the scale of this work and its possible industrial applications reflects its status as a research project on the interface between physics, technology and industry.

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