Prof. Dr. Achim von Keudell

Prof. Dr. Achim von Keudell

Experimentalphysik, insbesondere Physik reaktiver Plasmen

NB 5/125
Tel.: +49 234 32 23680

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Forschung

Schwerpunkt der Forschungstätigkeit ist das grundlegende Verständnis der Plasma-Oberflächenwechselwirkung. Dazu werden zahlreiche Experimente in reaktiven Plasmen durchgeführt  zur Identifizierung der vorherrschenden Reaktivteilchenflüsse sowie der daraus resultierenden Oberflächenprozesse. Als Diagnostiken kommen vielfach optische in-situ Diagnostiken sowie die Massenspektroskopie zum Einsatz. In der Vergangenheit wurde insbesondere ein Teilchenstrahlexperiment entwickelt, das es erlaubt heterogene Oberflächenreaktionen zu studieren und zu vermessen. 

Derzeitige Forschungsaktivitäten

Die Gruppe „Reaktive Plasmen“ beschäftigt sich im allgemeinen Sinne mit allen Prozessen an der Grenzfläche reaktives Plasma-Oberfläche. Dabei haben sich 3 größere Themata herausgebildet:

Elementarmechanismen Mit einem Teilchenstrahlexperiment werden Einzel-Prozesse der Wechselwirkung von Atomen, Ionen und UV-Photonen mit Oberflächen untersucht. Zum einen waren dies biologische Proben wie Endosporen oder Biomoleküle zur Aufklärung von Grundlagenmechanismen bei der Plasmasterilisation aber auch metallische Proben, um Elementarprozesse der Targetvergiftung in Magnetronentladungen zu studieren.

Nichtgleichgewichts Atmosphärendruckplasmen: Seit vielen Jahren wird das Thema der atmosphärischen Mikroplasmen intensiv bearbeitet und Plasmastrahlquellen werden hinsichtlich ihrer Eignung für zahlreiche Anwendungen optimiert. Dabei wurden neue Konzepte zur Massenspektrometrie an Atmosphärendruck bzw. zur Analyse der Ionenströme entwickelt. Derzeit wird diese Forschung im Rahmen des SFB 1316 verfolgt bei der eine optimale Kombination von Plasma und Katalyse sowie Plasma und Elektrolyse gesucht werden soll.

Gepulste Magnetronplasmen: Die Herstellung von dünnen oxidischen und nitridischen Schichten in gepulsten Magnetronentladungen wird als Grundlagenforschung für die Anwendung HPPMS untersucht (High Power Pulsed Magnetron Sputtering). Besonderes Augenmerk liegt auf der Einstellung der Ionenenergieverteilung durch variables Biasing an den Substraten. Dazu wurden spezielle Ionenenergieanalysatoren aufgebaut. Das Schichtwachstum wird in-situ mit Infrarotspektroskopie und Ellipsometrie verfolgt. Im Bereich der schwach magnetisierten Prozessplasmen sind gepulste Magnetronplasmen weltweit eine neuer Forschungszweig. Durch kurzzeitige hohe Leistungseinkopplung werden vollionisierte Plasmen erzeugt, die es erlauben in einzigartiger Weise die Schichtsynthese zu kontrollieren. Sämtliche Vorgänge im Plasma sind zeitabhängig und erfordern eine genaue Analyse der Transienten. 

Zukünftige Forschungsaktivitäten

Durch die sehr breite Expertise im Bereich der reaktive Plasmen und ihrer Wechselwirkung mit Oberflächen ergeben sich immer wieder Anknüpfungen an Prozesse der Kunststoffverarbeitung, der Mikrostrukturtechnik oder der medizinischen Anwendungen von Plasmen.

Zur Person

Ausbildung

1986 – 1992       Physikstudium an der TU München
1993 – 1996 Doktorand am MPI für Plasmaphysik in Garching bei München
1996 Promotion an der Universität Bayreuth, Otto-Hahn-Medaille der Max-Planck-Gesellschaft

Beruflicher Werdegang

1997 – 1998 Visiting Assistant an der University of Illinois in Urbana-Champaign
1998 – 2003 permanenter Wissenschaftler am MPI für Plasmaphysik in Garching
2001 Akademiepreis der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften
2002 Habilitation an der Universität Bayreuth
seit 2003 Professor für Experimentalphysik an der Ruhr-Universität Bochum

Mitgliedschaften und Engagement

seit 1997

Mitglied der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG)

2003 – 2007,
2015 – 2018

Mitglied und Vorsitz im Fachbeirat Plasmaphysik der DPG

seit 2003

Mitglied im deutschen Hochschulverband

2004 – 2010

Mitglied im Vorstand der deutschen Gesellschaft für Plasmatechnologie (DGPT)

seit 2013 – 2017

Präsident der International Plasma Chemistry Society

2008 – 2012

Mitglied im Gustav-Hertz Preiskomitee der DPG

seit 2008

Studiendekan der Fakultät für Physik und Astronomie der RUB

2012 – 2016

Sprecher FOR 1123 „Physics of Microplasmas“

2013 – 2017

Koordinator MC-ITN RAPID

2016 – 2019

Dekan der Fakultät für Physik und Astronomie der RUB

seit 2018

Sprecher SFB 1316 “Transient Atmospheric Plasmas: from plasmas to liquids to solids

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