Physikalische Untersuchungen eines Mikroplasmas für den Einsatz in der Analytik

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Es sollen grundlegende Untersuchungen zur physikalischen Charakterisierung einer dielektrisch-behinderten Entladung durchgeführt werden, die in miniaturisierten Analysensystemen für die Messung von halogenhaltigen Spezies mit und ohne gaschromatographischer Trennung integriert werden. Dielektrisch-behinderte Entladungen sind trotz geringer Leistungsaufnahme (kleiner als 1 Watt) geeignet, die zu messenden Spezies vollständig zu dissoziieren. Die Elementbestandteile werden dann entweder durch die nachweisstarke Diodenlaser-Atomabsorptionsspektrometrie (DLAAS) im Plasma oder durch Atomemissionsspektrometrie (AES) aus dem Plasma gemessen werden. Dabei ist geplant, auf den Plasmamikrochips sowohl die Diodenlaser plus Photodiode für die DLAAS als auch eine Kombination aus Interferenzfiltern und Photodioden für den element-selektiven Nachweis durch AES zu integrieren. Für die Charakterisierung der für die Absorptions- bzw. Emissionsmessungen unterschiedlich anzuordnenden Mikroplasmen muß höchste Ortsauflösung erzielt werden. Da es sich bei den dielektrisch-behinderten Entladungen um gepulste Plasmen mit ns-µ-Pulsbreiten handelt, ist auch eine hohe zeitliche Auflösung der Messung gefordert. Untersuchungen der sich räumlich und zeitlich verändernden Elektronendichten, Gastemperaturen, Anregungsprozessen und Diffusionen, sollen mit Diodenlasern in Absorption durchgeführt werden.