Kleines Plasma, großes Potential

RUB-Wissenschaftler erforschen Eigenschaften und Dynamik von Mikroplasmen

DFG-Forschergruppe „Physics of Microplasmas“ verlängert

Effiziente Lichtquellen, kontrollierte Materialsynthese und neue biomedizinische Verfahren – viele Anwendungen sind für Mikroplasmen denkbar. Damit Bochumer Wissenschaftler die Physik dieser Plasmen auch in Zukunft untersuchen können, fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft die RUB-Forschergruppe FOR 1123 („Physics of Microplasmas“) für weitere drei Jahre mit rund 1.6 Millionen Euro. Das Team um Prof. Dr. Achim von Keudell und Prof. Dr. Jörg Winter bündelt die experimentelle und theoretische Expertise aus dem Research Department „Plasmas with Complex Interactions“.

Drei Jahre Forschergruppe

In den letzten drei Jahren haben die Wissenschaftler der FOR 1123 die gerade mal wenige hundert Mikrometer messenden Plasmen systematisch untersucht und neue Erkenntnisse zu Dynamik und universellen Eigenschaften erlangt. Das Team erforschte den Verlauf von der Zündung bis zur vollen Ausbildung des Plasmas, den zeit- und ortsabhängigen Transport von Energie, Strahlung und reaktiven Spezies sowie die Plasma-Oberflächen-Wechselwirkung.

Die besonderen Eigenschaften der Mikroplasmen

Mikroplasmen können bei Atmosphärendruck betrieben werden und besitzen dabei hohe Elektronen-, aber geringe Gastemperaturen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Niederdruck-Prozessplasmen haben sie extreme Eigenschaften: die Leistungsdichten, Elektronendichten und die elektrischen Felder nahe der Oberfläche sind um Größenordnungen höher. Das macht sie für zahlreiche technische Anwendungen interessant. Viele einzelne Mikroplasma-Entladungen können auch in so genannte „Arrays“ integriert werden, mit denen Anwender große Oberflächen behandeln. Die Arrays enthalten dann mehrere zehntausend Einzelelemente, die parallel oder adressiert angesteuert werden können.