Masterarbeit Absolutkalibrierung eines Vakuum-UV

Lehrstuhl für Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik
Prof. Dr. Peter Awakowicz
Masterarbeit
Absolutkalibrierung eines Vakuum-UV-Spektrometers und Messung der
Vakuum-UV Emission in einem induktiv gekoppelten Plasma im
Niederdruck
Ansprechpartner: Marcel Fiebrandt, ID1/527, [email protected]
Stichworte: Plasmatechnik, Plasmaphysik, Spektroskopie,
Absolutkalibrierung, Vakuum-UV Emission,
Hintergrund: Plasmen emittieren Strahlung über einen
weiten Wellenlängenbereich vom Vakuum-UV (~ 10 nm) bis
weit ins Infrarote (~ 1000 nm). In technischen Plasmen ist vor
allem Strahlung unterhalb von 400 nm interessant, da die
Photonen aufgrund ihrer hohen Energie in der Lage sind,
chemische Bindungen zu brechen. Dies kann gewünscht
sein, z.B. in der Plasmasterilisation zur Inaktivierung von
Bakterien oder Proteinen, aber auch erheblichen Einfluss auf
zu bearbeitende Materialien haben, z.B. in der
Kunststoffbeschichtung. Daher ist die Messungen von
absoluten Photonenflüssen auf die im Plasma behandelten
Proben essentiell zum Verständnis der Wechselwirkung
zwischen Plasma und Material.
Abbildung 1: Blick in das geöffnete
Plasmasystem
Ziel der Arbeit: Die Effizienz der Inaktivierung von Bakterien und Proteinen hängt stark von
der Art der emittierten Strahlung des Plasmas ab. Um untersuchen zu können, welche
Wellenlängen besonders effektiv sind in der Inaktivierung, ist eine Messung der
Photonenflüsse notwendig. Hierzu soll ein VUV-Spektrometer zuerst mit Hilfe einer
Deuteriumlampe absolut kalibriert werden. Im Anschluss sollen die verschiedenen Plasmen in
einem Niederdruck ICP, der zur Grundlagenforschung der Plasmasterilisation genutzt wird,
mit dem kalibrierten System im Wellenlängenbereich von 115 nm bis 300 nm absolut
vermessen werden. Weiterhin soll mit Hilfe der Absorption im VUV-Bereich die molekulare
Sauerstoffdichte im Grundzustand, sowie im ersten Metastabilen Niveau (1Δ) bestimmt
werden.