Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Industrielle Beschichtungsprozesse besser kontrollieren: Sonde für die Messung der Plasmadichte

05.11.2014

Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum haben eine Sonde entwickelt, mit der sich die Dichte eines Plasmas bestimmen lässt. Dieser Parameter ist für industrielle Beschichtungsprozesse relevant; bislang gab es jedoch kein Messgerät, das in Beschichtungskammern zuverlässig funktionierte.

Ein Team aus vier Lehrstühlen der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik ließ sich daher ein neues Messprinzip einfallen und hat bereits ein entsprechendes Messgerät gebaut. Um die sogenannte Multipol-Resonanz-Sonde zu optimieren, erhalten die RUB-Forscher im Rahmen des Verbundvorhabens „PluTO+“ 1,3 Millionen Euro für drei Jahre, die das Bundesministerium für Bildung und Forschung bereitstellt.

Ausführlicher Artikel im Wissenschaftsmagazin RUBIN

Im Wissenschaftsmagazin RUBIN finden Sie einen ausführlichen Artikel mit Bildern zur Entwicklung der Multipol-Resonanz-Sonde: http://rubin.rub.de/de/sonde-misst-die-plasmadichte

Messprinzip: Wie mit einem Klöppel auf eine Glocke schlagen

Die Sonde entstand durch Kooperation der vier RUB-Lehrstühle im Rahmen des Vorgängerprojekts „PluTO – Plasma und optische Technologien“, ebenfalls durch das BMBF gefördert. Sie sendet ein hochfrequentes elektromagnetisches Signal aus, genauer eine Sequenz kurzer Impulse. Das Plasma reagiert auf diese Impulse mit seinen charakteristischen Schwingungen, die die Sonde wieder aufnimmt. 

„Es ist, als würde man mit einem Klöppel auf eine Glocke schlagen“, veranschaulicht Prof. Ralf Peter Brinkmann vom Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik. Der Schlag mit dem Klöppel entspricht dem Impuls; die Glocke reagiert mit ihrer charakteristischen Schwingung. 

„Der gleiche Schlag bei einer anderen Glocke würde einen anderen Ton ergeben“, so der Forscher. Aus der charakteristischen Schwingung lässt sich über ein mathematisches Modell die Plasmadichte ausrechnen. Die Forscher designten die Sonde gezielt so, dass die Berechnungen mit einer relativ einfachen Formel erfolgen können.

Messgerät funktioniert auch in der Beschichtungskammer

Dieses Messverfahren funktioniert auch dann noch, wenn die Sonde in der Beschichtungskammer selbst mitbeschichtet wird. Das herkömmliche Verfahren für die Bestimmung der Plasmadichte mit der Langmuir-Sonde ist für diesen Zweck ungeeignet. Im Projekt „PluTO+“ wollen die RUB-Ingenieure die Sonde für den Industriealltag optimieren. Unter anderem streben sie eine Miniaturversion in Stecknadelgröße an; der Demonstrator ist etwa so groß wie ein Kugelschreiber.

Über „PluTO+“

Das Verbundprojekt PluTO+ zur Erhöhung der Qualität und Ausbeute optischer Beschichtungstechnologien hat ein Gesamtvolumen von 9,5 Millionen Euro und ist im Oktober 2014 gestartet. Das BMBF unterstützt das Projekt im Rahmen des Förderprogramms „Photonik Forschung Deutschland“. Projektkoordinator ist die Leybold Optics GmbH.

Weitere Informationen

Prof. Dr. Ralf Peter Brinkmann, Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-26336, E-Mail: brinkmann@tet.rub.de

Angeklickt

BMBF: Photonik Forschung Deutschland
http://www.photonikforschung.de/

Dr. Julia Weiler | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Neue Sensortechnik für E-Auto-Batterien
08.12.2016 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Siliziumsolarzelle des ISFH erzielt 25% Wirkungsgrad mit passivierenden POLO Kontakten
08.12.2016 | Institut für Solarenergieforschung GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie