
Advances in Plasma Diagnostics and Applications
Plasma kann durch die Kombination von energieinduzierter Fragmentierung, Ionisierung und Anregung von Molekülen erzeugt werden. Diese Prozesse laufen während der gesamten Lebensdauer des Plasmas ab und führen zu einer Vielzahl von atomaren und molekularen Spezies, die elektrisch geladen, energetisch angeregt, hochreaktiv oder eine Kombination dieser Zustände sein können.
Die Plasmadiagnostik kann wichtige Entladungseigenschaften und die Mechanismen der plasmainduzierten Prozesse aufzeigen. Der dynamische Bereich der Parameter erstreckt sich über viele Größenordnungen, und die räumlichen und zeitlichen Skalen variieren erheblich bei den Konfigurationen der Plasmaquellen. Zur Charakterisierung von Plasmen wurden zahlreiche Diagnosetechniken entwickelt, darunter Streutechniken, verstärkte ladungsgekoppelte Kameras, laserbasierte Methoden, optische Emissionsspektroskopie, Massenspektrometrie, paramagnetische Elektronenresonanzspektroskopie, Gaschromatographie usw.
Obwohl verschiedene ausgereifte Diagnosetechniken für Plasmaentladungen entwickelt wurden, gibt es noch viele Herausforderungen. Die Messgenauigkeit wird nicht nur durch die Diagnosegeräte/-techniken, sondern auch durch die Plasmaentladung selbst beeinflusst.
Bei vielen Anwendungen sind direkte Messungen der interessierenden Parameter immer noch nicht möglich. Darüber hinaus sind die Plasmaumgebungen in den Anwendungsprozessen ungewöhnlich komplex, und ihre Reaktionen sind noch nicht vollständig verstanden.
Plasmen können aufgrund von Entladungsarten, die sich aus verschiedenen Erzeugungsmethoden ergeben, in einer Vielzahl von Formen existieren, was zu einer breiten Palette von Anwendungen führt. Dies bringt viele Forschungsbereiche zusammen, darunter Physik, Technik, Chemie, Biologie und Medizin.