Strukturbildung in Wechselstrom-Gasentladungssystemen

Es werden sogenannte dielektrische Barrierenentladungen sowohl experimentell als auch numerisch untersucht. Es handelt sich dabei um mit Wechselspannung betriebene Gasentladungssysteme, bei denen die Elektroden von dem Gas mittels dielektrischen Schichten getrennt sind. Eventuell kann dabei eine der dielektrischen Schichten durch eine hochohmige Halbleiterelektrode ersetzt werden. Im Plasma bilden sich dabei diverse zu den Elektroden parallele und senkrechte Stromdichteverteilungen aus, die experimentell mit elektrischen und optischen Methoden untersucht werden. Da es sich um schnell verlaufende Prozesse handelt, kommen verschiedene Hochgeschwindigkeitskameras zum Einsatz. Charakteristische lokalisierte Strukturelemente sind Filamente, die komplexes Verhalten, Cluster- und Domänenbildung sowie Wechselwirkung zeigen. Das mikroskopische Verhalten der Entladung wird mit Hilfe eines Fluidmodelles numerisch behandelt. Der Mechanismus der Filamentierung steht hier besonders im Vordergrund. Es besteht eine enge Kooperation mit Dr. J.P. Boeuf, CNRS, Toulouse, Frankreich, Dr. U. Ebert, CWI Amsterdam, NL.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgesellschaft

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. Yu.A. Astrov, Dipl.-Ing. A.L. Zanin, Dr. G. Klempt, Prof. Dr. H.-G. Purwins (Leiter)

Veröffentlichungen:

I. Müller, C. Punset, E. Ammelt, H.-G. Purwins, J.P. Boeuf: Self-organized filaments in dielectric barrier glow discharges, IEEE Transactions on Plasma Science 27, 20-21 (1999)

I. Müller, E. Ammelt, H.-G. Purwins: Self-organized quasiparticles: breathing filaments in a gas discharge system, Phys. Rev. Lett. 82, 3428-3431 (1999)

I. Brauer, C. Punset, H.-G. Purwins, J.P. Boeuf: Simulations of self-organized filaments in a dielectric barrier glow discharge plasma, J. Appl. Phys. 85, 7569-7572 (1999)

I. Brauer, E. Ammelt, H.-G. Purwins: Double breakdown in a pattern forming dielectric barrier discharge system, Proc. XXIV ICPIG Warsaw, IV, 141 (1999)

I. Brauer, M. Bode, E. Ammelt, H.-G. Purwins: Traveling pairs of spots in a periodically driven gas discharge system: collective motion caused by interaction, Phys. Rev. Lett. 84, 4104-4107 (2000)