3D-Partikel-Schichtsynthese-Anlage

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Das avisierte Großgerät soll für die Erforschung und Weiterentwicklung einer kalt-geregelten Plasmabeschichtung auf Basis ultrafeiner Partikelkollektive genutzt werden. Die geplanten Aktivitäten fokussieren auf die Analyse von Plasmajet- und Partikelstrahl. Ein wesentliches Ziel ist es, die Schichtbildungsprozesse unter Berücksichtigung maßgeblicher Analysegrößen wie Plasmajettemperaturen und thermokinetische Partikeleigenschaften zu charakterisieren. Die Argumente zur Fokussierung auf die kalte Plasmabeschichtung und die entsprechende Auswahl einer Funktionseinheit, die Beschichtungsinstrumente und umfassende Analytik enthalten soll, sind das große wissenschaftliche und wirtschaftliche Potenzial der Technologie. Hinzutritt, dass die HAWK eine führende Rolle in der Entwicklung des Verfahrens einnehmen konnte – dies allerdings unter Nutzung eines mittlerweile überalterten Leihgeräts. Um reproduzierbare Schichtbildungen zu bewerkstelligen, müssen Plasmaparameter (Leistung, Temperaturwerte und Plasmaspezies) kontinuierlich bestimmt und ggf. automatisiert nachgeregelt werden. Spektroskopische Methoden ermöglichen die Charakterisierung von Atmosphärendruckplasmen. Zur Bestimmung von bspw. Plasmatemperaturen ist ein hochauflösendes Spektrometer nötig, da die Rotationsbanden von z. B. Stickstoffspezies eine Breite von lediglich einem Nanometer haben. Infolge der Notwendigkeit einer dauerhaften Installation im Partikellabor soll der Spektrograph fest eingebaut werden.