Mikroaaltoplasmageneraattorin happi- ja typpiplasmojen valoemissio näkyvän valon aallonpituusalueella

Abstract

Työssä analysoidaan matalan lämpötilan happi- ja typpiplasmojen emissiospektrejä näkyvän valon alueella. Työn teoreettisessa osiossa käydään läpi plasman määritelmä, törmäysreaktioiden vaikutusala, tuottotaajuuskertoimet, yksittäisen atomin sekä kaksiatomisen molekyylin viritystilat ja näistä johtuvat mahdolliset emissiopurkaustyypit. Kokeellisessa osassa esitellään mittauslaitteisto ja käydään läpi 2,45\,GHz mikroaaltoplasmageneraattorin operointiparametrien vaikutus valontuottoon. Tarkastellut operointiparametrit ovat magneettikentän voimakkuus, neutraalin kaasun paine ja plasmaa lämmittävän mikroaaltolähettimen teho. Happiplasman emissiospektri eroaa typpiplasman emissiospektristä. Happiplasman dissosiaatioasteen todettiin olevan merkittävä. Typpiplasmaa voidaan käyttää apuna kun tulkitaan edellä mainittujen parametrien vaikutusta plasmaparametreihin eli elektronien tiheyteen ja lämpötilaan. Mittauksissa havaittiin, että magneettikentän voimakkuus vaikuttaa plasman elektronien lämpötilaan sekä plasmatiheyteen, neutraalin kaasun paine elektronien lämpötilaan sekä plasmatiheyteen ja mikroaaltojen teho plasmatiheyteen.