Ein Modell für die Plasma-Anwendung: RUB-Absolvent erhält VDE-Preis 2007

Wer zuhause einen modernen Plasma-Fernseher hat, bekommt gar nicht mit, was sich hinter dem flachen Bildschirm abspielt: Das Plasma ist eine bestimmte „angeregte“ Form von Gasen, die sich hoch komplex verhält und daher schwer zu berechnen ist. Ein neues Modell zur Plasmaberechnung hat der Bochumer Absolvent Philipp Mertmann in seiner Diplomarbeit entwickelt, indem er zwei verschiedene Teilmodelle erstmals miteinander gekoppelt hat.

Entstanden ist daraus ein so genanntes globales Modell, das zur Voraussage in Plasma-Anwendungen dient. Für seine herausragende Diplomarbeit an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der RUB erhielt Philipp Mertmann am 11.12. einen mit 500 Euro dotierten Preis vom VDE Rhein-Ruhr (Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik).

Globale Modelle in der Industrie

Plasmen kommen in der Natur vor, zum Beispiel bei Blitzen oder beim Polarlicht. Darüber hinaus spielen künstlich erzeugte Plasmen in industriellen Anwendungen eine entscheidende Rolle. Viele High-Tech-Prozesse in der Nanotechnologie, etwa die Herstellung von Computerprozessoren und -speichern oder bestimmte Arten von Beschichtungen, sind ohne Plasmen gar nicht realisierbar. Simulation und Modellierung ergänzen die experimentelle Forschung: Sie helfen, die Experimente zu deuten oder auch in ihren Aussagen zu unterstützen. Um zum Beispiel die aufwändigen Gasgemische in industriellen Anwendungen zu beschreiben, braucht man „globale Modelle“. Sie berechnen charakteristische Werte, wie Temperatur, Dichte oder spezielle Eigenschaften des Plasmas.

Vorhersage am Modell

In seiner Diplomarbeit hat Philipp Mertmann ein solches globales Modell erstellt und mit einem weiteren Teilmodell (sog. Randschichtmodell) gekoppelt, um die Eigenschaften des Modells deutlich zu verbessern und an realistische Gegebenheiten anzupassen. Die Ergebnisse liefern nun ohne aufwändige Messungen relevante Plasmagrößen für die Anwendung – zum Beispiel in Abhängigkeit von Druck, Frequenz und Spannung. Diese Resultate können als Voraussage dienen, zum Beispiel um Messreihen zu ersetzen oder auch um Planungen beim Bau von Plasma-Anlagen zu unterstützen, indem bereits im Vorfeld Simulationen möglich sind.

Internationale Publikation

Philipp Mertmann leistet damit einen wertvollen Beitrag zu zukünftigen industriellen Plasma-Anwednungen. „Aufgrund der hervorragenden Ergebnisse wird die Diplomarbeit gerade zur Publikation in einer international anerkannten Zeitschrift vorbereitet“, sagt Prof. Dr. Peter Awakowicz (RUB), der die Arbeit betreut hat. Philipp Mertmann ist einer von acht Preisträgern aus Hochschulen an Rhein und Ruhr, die für ihre Diplomarbeiten mit dem VDE-Preis 2007 ausgezeichnet wurden. Bereits seit 1985 würdigt der Verband damit hervorragende Leistungen von Nachwuchs-Ingenieuren.

Weitere Informationen

Dipl.-Ing. Philipp Mertmann, Lehrstuhl für Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik (AEPT) der RUB, Tel: 0234/32-24731, E-Mail: mertmann@aept.ruhr-uni-bochum.de

Zum VDE-Preis: Prof. Dr. Andreas Steimel, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der RUB, Tel. 0234/32-23890, E-Mail: steimel@eele.rub.de