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Abstract (German)

Im Rahmen dieser Dissertation werden verschiedene, auf der Barrierenentladung basierende, planare Plasmaquellen charakterisiert und weiterentwickelt. Die durchgeführten Studien umfassen die dielektrisch behinderten Oberflächenentladungen (SBD), die isolierten Oberflächenentladungen (ISD) sowie die koplanaren Oberflächenentladungen (CBD). Dabei wird der Einfluss der Elektrodenmaterialien und der Elektrodengeometrie auf die Eigenschaften der Entladung mittels elektrischer und spektroskopischer Messungen untersucht. Der Einfluss der Geometrie der Elektroden auf die elektrischen Charakteristika ist Gegenstand von elektrischen Messungen, Beobachtungen mit Hilfe einer ICCD- Kamera und Simulationen.

Luft, Luft-ähnliche Gasmischungen und Helium werden in diesen planaren Barrierentladungen optisch und elektrisch untersucht. Eine leistungsfähige Methode für die Bestimmung der Konzentration der metastabil angeregten Helium-Atome ist die Diodenlaser-Absorptionsspektroskopie, die hier das erste Mal an einer dielektrisch behinderten Oberflächenentladung eingesetzt wurde. Der Übergang 2³S –3³P mit einer Wellenlänge von 388,975 nm wird für die zeitaufgelösten, räumlich integrierten Messungen der He (2³S)-Metastabilen verwendet. Die Absorption des He (2P⁰)- resonanten Zustandes bei der Wellenlänge 667,999 nm wird zum Vergleich ebenfalls durchgeführt.

Es wird eine Methode für die Bestimmung des maximalen Wertes der Metastabilenkonzentration vorgestellt. Sie bezieht verschiedene Korrekturfaktoren für die zeitliche und räumliche Verteilung der metastabil angeregten Spezies mit ein. Eine detaillierte Analyse der Zeitentwicklung der SBD erfolgt mit Hilfe einer ICCD- Kamera in Verbindung mit elektrischen Messungen. Mit Hilfe eines im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Modells werden die Elektronenkonzentration und die Elektronentemperatur ermittelt.

Um die Effizienz sogenannter „Remote"-Prozesse bei Atmosphärendruck, die ein erhebliches technologisches Potential besitzen, zu erhöhen, wird im Rahmen dieser Disseration ein neuartiges Konzept einer auf der koplanaren Barrierenentladung beruhenden Plasmaquelle vorgeschlagen. Die resultierende Vorrichtung zur Plasmaerzeugung wurde zum Patent angemeldet, welches bereits offengelegt wurde.

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