Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

T- and H- forms of dc oxygen discharge at medium pressures: spectroscopic study

100%

Schmiedt L. , Morávek M. J. , Kaňka A. , Hrachová V.

Open Chemistry

|

2015

|

tom 13

|

nr 1

EN

The active DC glow discharge sustained in the pure oxygen can be employed in various technological applications, such as thin layer deposition or sterilization. Considering applied pressures of hundreds of Pascals, two different forms of the positive column of the discharge can co-exist: T- and H-form. These forms are commonly distinguished according to the values of the axial electric field strength: values in the H-form are generally one order of magnitude higher compared to the T-form. However, electric measurement itself may often affect the discharge plasma. Optical emission spectroscopy as a non-invasive diagnostic was therefore employed as an alternate characterization of both forms. We found that the H- and T-forms can be clearly recognized by values of intensities of particular oxygen spectral lines. This characterization enabled us to observe transition between the both particular forms when spatial distribution measurements were employed. Moreover, transition in the rotational temperature Trot was also observed.

2

Experimental assessment of local thermodynamic equilibrium in VKI Plasmatron air plasma jet

100%

Lequang D. , Babou Y. , Andre P.

Journal of Technical Physics

|

2009

|

tom Vol. 50, no 3

151-162

EN

The thermodynamic state of subsonic air plasma jet, produced by VKI Plasmatron operating at 500 kW and 16 g.s-¹, in the pressure range 100-300 mbar, is investigated by means of optical emission spectroscopy diagnostics. The N and O atomic lines were recorded, in the visible spectral range at resolution of 0.066 nm, at 16 cm away from the outlet into the test chamber. The temperatures obtained assuming Local Thermodynamic Equilibrium (LTE) and only thermal equilibrium were found to agree quite well, indicating that the plasma is close to thermal equilibrium at temperature of about 10000 K. However electron densities, determined starting from Hβ line broadening measured on initial air mixture seeded with a small amount of water, were found to be about 1021 m-³, slightly lower than the densities calculated at LTE, similarly to plasma undergoing recombination.

3

Application of low-temperature low-pressure hydrogen plasma: treatment of artificially prepared corrosion layers

88%

Fojtíková P. , Řádková L. , Janová D. , Krčma F.

Open Chemistry

|

2015

|

tom 13

|

nr 1

EN

The aim of this work is the application of low-temperature low-pressure hydrogen plasma on artificially prepared corrosion layers, so called plasma chemical reduction. It is necessary to use samples with artificially prepared corrosion layers because it is impossible to use the real artifacts for fundamental research. The bronze was chosen as a sample material. Formation of corrosion layers on the bronze samples was carried out in concentrated hydrochloric acid vapors with the addition of sand. The radio-frequency hydrogen plasma was generated in the flowing regime at a pressure of 160 Pa. Different values of supplied power were chosen as well as different discharge modes: continuous or pulsed mode with varied duty cycles. By the combination of supplied power and mode factors, we selected two values of effective power. The process of plasma chemical reduction was monitored by optical emission spectroscopy (OES) and simultaneously, the sample temperature was measured. Rotational temperatures were calculated from OH radicals spectra. Changes in the structure and elemental composition were determined using scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray analysis (EDX).

4

Spatially resolved spectroscopy of an atmospheric pressure microwave plasma jet used for surface treatment

88%

Potočňáková L. , Hnilica J. , Kudrle V.

Open Chemistry

|

2015

|

tom 13

|

nr 1

EN

In this study, the variations of properties of a microwave plasma jet (surfatron) along the discharge axis have been investigated using optical emission spectroscopy. As the argon jet is not enclosed, the spatial distribution of individual species in effluent plasma is the result of rather complicated interplay between energy loss and gradual mixing with the air. Spatial 2D relative intensity profiles of atomic lines and molecular bands at 310 nm, 336 nm, 391 nm and 656 nm are presented in the form of colour maps revealing different positions of maximum emission intensity for 310 nm and 336 nm (in the effluent plasma) and for 391 nm and 656 nm (inside the discharge tube). The plasma jet was used for surface treatment of heat resistant samples (stainless steel, aluminium, silicon wafer) and the effectiveness of the plasma treatment was evaluated by measuring the sessile drop contact angle, with water and glycerol as testing liquids. The optimal position for plasma treatment (close to the tube nozzle) combined with longer treatment time (10 s) lead to hydrophilic properties of samples with contact angles as low as 10°.

5

Niereaktywny impulsowy proces rozpylania magnetronowego

75%

Posadowski W. M. , Wiatrowski A. , Kudzia J. , Brudnik A.

|

tom Vol. 48, nr 10

50-51

PL

Porównywano parametry wyładowania jarzeniowego podczas stałoprądowych i impulsowych procesów rozpylania przy dużych gęstościach mocy wydzielanej w targecie. Rozpylano target Cu średnicy 50 mm i grubości początkowej 8 mm. Parametry wyładowania jarzeniowego badano metodą OES w zakresie długości fal 400...410 nm. Celem badań było określenie roli jonów Cu (404,3 nm) podczas procesu rozpylania magnetronowego. Przy zasilaniu stałoprądowym magnetronu, wraz ze zwiększaniem mocy targetu, obserwowano wzrost relacji Cu⁺/Cu*. Dla wartości Cu⁺/Cu*≥ 0,85 możliwe było prowadzenie procesu tzw. autorozpylania. Podczas rozpylania impulsowego stosunek Cu⁺/Cu* osiągał wartość porównywalną z obserwowaną w procesie rozpylania stałoprądowego dużej mocy. Mimo obecności zjawiska autorozpylania, niemożliwe było otrzymywanie warstw metodą impulsowego autorozpylania.

EN

The medium frequency magnetron plasma characteristics have been studied at relatively high target powers. The results have been compared with continuous dc discharge parameters. Planar magnetron source operated with a Cu target (50 mm in diameter, 8 mm in thickness). Continuous direct current and medium frequency pulsed sputtering discharge was studied by means of Optical Emission Spectroscopy in the 400...410 nm wavelength range. The emission results shown to be dominated by emission from metal ions (Cu⁺ 404.3 nm) at relatively high dc target power densities. Then the self-sustained magnetron-sputtering mode was observed. The emission spectra of the pulsed discharge supplied at all range of target powers showed the relation of copper ion lines' intensity to copper neutral lines' intensity comparable with those ones obtained for dc discharge of magnetron working at high target power densities. There was no possibility to carry out self-sustained sputtering mode using pulsing discharge.

6

Optical emission spectroscopy of plasma streams in PF-1000 experiments

75%

Jakubowska K. , Kubkowska M. , Skladnik-Sadowska E. , Malinowski K. , Marchenko A. K. , Paduch M. , Sadowski M. J. , Scholz M.

|

tom Vol. 56, No. 2

125-129

EN

The optical spectroscopy in the visible range was used to determine properties of the dense magnetized plasma generated in the PF-1000, a 1 MJ plasma focus device operating in the Institute of Plasma Physics and Laser Microfusion (IPPLM) in Warsaw, Poland. The experiments were performed in a vacuum chamber pumped out to the basic pressure of 2 x 10.5 hPa. The initial pressure of the pure deuterium filling was 2.9 hPa, while that of the deuterium--argon mixture was 1.07 hPa of D2 and 0.13 hPa of Ar. The deuterium-plasma emission contained the Balmer series (Dalfa, Dbeta and Dgamma) and a few distinct copper (Cu I) lines originating from the inner electrode material. The emission of the deuterium-argon plasma was rich in Ar II lines. The electron density (ne), averaged over line of sight, of order of 1016 cm.3 was calculated on the basis of the Dalfa and Dbeta emission only, because the D�ż line was strongly self-absorbed. A group of the Ar II spectral lines was used to estimate the excitation temperature (Texc = 3 eV) by means of a Boltzmann plot. Additionally, the temporal evolution of the electron density was determined on basis of the Stark broadening of the Dalfa and Dgamma lines.

7

System pomiarowy do dynamicznej spektroskopii widma emisyjnego plazmy TR-OES do diagnostyki plazmy wyładowania jarzeniowego w układzie magnetronowym zasilanym impulsowo

75%

Wiatrowski A.

|

tom Vol. 53, nr 11

89-94

PL

Artykuł podejmuje tematykę budowy systemu pomiarowego do dynamicznej spektroskopii optycznego widma emisyjnego plazmy (ang. Time-Resolved Optical Emission Spectroscopy - TR-OES). Przedstawione rozwiązanie projektowano pod kątem zastosowania tego układu do diagnostyki plazmy wyładowania jarzeniowego wytwarzanego przez magnetronowy układ rozpylający zasilany impulsowo. W artykule omówiono zasadę działania, nakreślono podstawy konstrukcji oraz przedstawiono przykładowe wyniki zarejestrowane przy użyciu zaproponowanego rozwiązania.

EN

The article discusses the construction of measurement system for Time Resolved Optical Emission Spectroscopy (TR-OES). The described solution was designed in terms of its application for diagnostics of glow discharge plasma in a pulsed magnetron sputtering deposition system. This article discusses the principle of operation, outlines the basis of the electronic circuitry design, shows sample results obtained using the proposed solution.

8

Diagnostyka procesu CVD metodą optycznej spektroskopii emisyjnej

75%

Wroczyński P. , Gnyba M. , Bogdanowicz R.

|

tom Vol. 45, nr 10

17-18

PL

Zastosowano optyczną spektroskopię emisyjną do badania w trybie in-situ dysocjacji cząsteczek oraz wzbudzenia i jonizacji atomów wodoru podczas procesu syntezy cienkich warstw diamentowych metodą chemicznego osadzania par gazowych, wspomaganego plazmą mikrofalową (uPACVD).Tor światłowodowy umożliwia sprzęgnięcie komory CVD z systemem spektroskopowym i wykonywanie pomiarów bezinwazyjnych. Wykonano pomiary spektralne w zakresie światła widzialnego - bliskiej podczerwieni i zbadano zależność natężenia linii serii Balmera od parametrów procesu technologicznego.

EN

Optical Emission Spectroscopy (OES) was applied to in-situ investigation of hydrogen exciatation and ionization degree during Microwave Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition (uPACVD) of thin diamond films. Fibre optic coupling between CVD chamber and spectroscopic system enables remote, non-invasive process monitoring. Authors made measurements in VIS-near UV range, thus investigating intensity of hydrogen lines assigned to Balmer serie as a function of CVD pocess parameters.

9

Spectroscopic investigation of an inductively heated CO2 plasma for Mars entry simulation

75%

Lohle S. , Lein S. , Eichhorn C. , Herdrich G. , Winter M.

Journal of Technical Physics

|

2009

|

tom Vol. 50, no 3

233-246

EN

The principal availability of a high enthalpy ground test facility for the simulation of atmospheric entry into a martian atmosphere based on a CO2 plasma is shown. The plasma is characterized using both the heat flux and pressure probe techniques. Two different approaches to determine local enthalpies are presented. Results of the plasma characterization using Optical Emission Spectroscopy (OES) are presented and a quantitative comparison of the measurement results, with numerically simulated spectra using the PARADE database, are analysed. In order to create a data basis for further improvement and validation of radiation codes for Mars entry scenarios, emission spectroscopic measurements have been performed. The first qualitative comparison of the measurement data from the 21 MJ/kg condition with numerically created CO2 spectra has been used to identify the radiating species. Atomic oxygen and atomic carbon could clearly be identified, also there is evidence of oxygen and carbon ions. From the molecule-based radiation, C2 Swan and CO 3rd Pos. as well as the CO+ 1st. Neg. systems could be identified and showed a fairly good agreement with the PARADE data. The CO+ Comet Tail system has been added very recently in PARADE and it is shown within this paper that it contributed significantly to the measured radiation.

10

Plasma emission spectroscopy as a monitoring tool for deposition of S-phase layers by magnetron sputtering

63%

Suszko T. , Jahodowa V. , Gulbiński W.

|

2015

|

tom Vol. 36, nr 5

273--275

EN

Numerous attempts to improve hardness and wear resistance of austenitic stainless steel by nitriding led to identification of so called S-phase (expanded austenite). Currently S-phase is obtained not only by nitriding of steel but also by physical vapour deposition (PVD). The aim of present work was to verify whether the magnetron sputter deposition process of the S-phase layers from 316L steel target can be monitored with the use of plasma optical emission spectroscopy (OES). Specific atomic emission lines of steel target and gas atmosphere components were chosen and analyzed. A series of deposition processes as well as samples characterization was performed. The atomic chromium emission line at 520.8 nm has been selected and proven to be sensitive to the 316L target poisoning process and thus appropriate for deposition process monitoring.

PL

Liczne próby zwiększenia twardości oraz odporności na zużycie ścierne austenitycznych stali nierdzewnych doprowadziły do identyfikacji tak zwanej fazy S (austenitu rozszerzonego). Aktualnie fazę tę na powierzchni stali uzyskuje się nie tylko na drodze azotowania, ale również metodami PVD. Celem pracy było zweryfikowanie, czy proces nanoszenia warstw fazy S za pomocą rozpylania magnetronowego targetu ze stali 316L może być monitorowany z wykorzystaniem optycznej spektroskopii emisyjnej (OSE) plazmy procesowej. Wybrano i przeanalizowano szereg linii emisyjnych zarówno materiału źródła, jak i atmosfery gazowej. Przeprowadzono procesy nanoszenia warstw fazy S oraz przebadano ich skład chemiczny oraz fazowy. Wytypowano atomową emisyjną linię chromu (520,8 nm) jako czułą na zatruwanie źródła i użyteczną z punktu widzenia monitorowania procesu nanoszenia.

11

System optoelektroniczny do kontroli procesów ΜPA CVD

63%

Bogdanowicz R. , Gnyba M. , Wroczyński P. , Leśniewski M.

|

tom R. 54, nr 3

87-90

PL

Przedstawiono prototyp optoelektronicznego systemu do monitorowania in-situ procesu CVD, wspomaganych plazmą mikrofalową. System składa się z układu optycznej spektroskopii emisyjnej OES oraz specjalizowanego spektroskopu ramanowskiego RS. Umożliwia on równoczesne monito-rowanie składu plazmy oraz określanie dynamiki wzrostu i zawartości defektów warstwy. Przedstawiono wyniki badań przebiegu procesu wytwarzania warstw diamentopodobnych DLC. Wyniki monitorowania mogą być wykorzystywane do sterowania procesem.

EN

Prototype of optoelectronic monitoring system dedicated for in-situ diagnostics of microwave plasma assisted CVD processes was presented in this paper. The system uses optical emission spectroscopy OES and long-working-distance Raman spectroscopy RS. Such an approach enables simultaneous investigations of particle composition of the plasma and nucleation processes in the growing layer (growth ratio, phase defects). Thus, correlation between process parameters, plasma composition and layer quality can be determined. Results of investigation carried out for thin diamond-like-carbon DLC films synthesis process were presented. Obtained results can be used for efficient control of CVD process.

12

Miniature plasma generator made of low temperature co-fired ceramics (LTCC) for gas characterization using optical emission spectroscopy (OES)

63%

Malecha K. , Roguszczak H. , Patela S. , Golonka L. J.

|

tom R. 90, nr 9

69-72

EN

A novel miniature plasma generator made of low temperature co-fired ceramics (LTCC) is presented in this paper. The developed generator is composed of a stack of 9 ceramic tapes, has an optical fibre integrated into the structure and is consisted of an 8.7 x 3.5 mm2 plasma chamber placed between two 5 x 5 mm2 electrodes made of AgPd. Each electrode is separated from the plasma chamber by a single LTCC tape, forming a 660 μm thick gap. The shape of the plasma chamber and the channel for the optical fibre were cut in green LTCC tapes using an UV laser, and the electrodes were fabricated with the standard screen-print method. During the experiments, the plasma chamber was filled with an ambient air. The plasma was generated between AgPd electrodes connected to an AC power supply. The light of the air plasma was transmitted from the plasma chamber to the miniature spectrometer using the integrated optical fibre. The glow discharge in the air at atmospheric pressure was characterized by optical emission spectroscopy (OES).

PL

W artykule przedstawiono technologię miniaturowego generatora plazmy. Wspomniany układ został wykonany za pomocą techniki bazującej na niskotemperaturowej współwypalanej ceramice LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics). Urządzenie składało się z 9 warstw ceramiki LTCC. W skład opracowanego generatora wchodziły komora plazmowa o wymiarach 8,7 x 3,5 mm2 oraz dołączony do niej światłowód kwarcowy. Komora plazmowa umieszczona była pomiędzy dwiema elektrodami o wymiarach 5 x 5 mm2 wykonanymi ze stopu PdAg. Każda z elektrod została odizolowana od komory plazmowej za pomocą pojedynczej warstwy LTCC tworząc szczelinę o grubości 660 μm. Kształt komory plazmowej oraz kanału pod światłowód zostały wycięte w surowych foliach ceramicznych za pomocą lasera UV. Elektrody PdAg zostały naniesione na ceramikę LTCC metodą sitodruku. Podczas eksperymentów komora plazmowa wypełniona była powietrzem z otoczenia o ciśnieniu atmosferycznym. Plazma powietrza generowana była pomiędzy dwiema izolowanymi elektrodami zasilanymi napięciem zmiennym. Promieniowanie optyczne plazmy powietrza było transmitowane z komory plazmowej do miniaturowego spektrometru za pomocą zintegrowanego światłowodu. Obserwowane wyładowanie jarzeniowe w powietrzu analizowano metodą optycznej spektroskopii emisyjnej (OES).

13

Cienkie warstwy germanowo-węglowe

51%

Szymanowski H. , Gazicki M.

Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

tom R. XXI, nr 3

127-129

PL

W ostatnich latach wzrasta zainteresowanie cienkimi warstwami zawierającymi atomy germanu. Cenne właściwości, jak i łatwość plazmowego procesu nakładania powodują gwałtowny rozwój badań tych materiałów. Prezentowana praca zawiera skrót wyników badań prowadzonych przez naszą grupę w ciągu ostatnich kilku lat. Badania te prowadzone były w dwóch kierunkach: 1 - badania mechanizmu nakładania, wyjaśnienia reakcji chemicznych zachodzących w wyładowaniu, powiązaniu mechanizmu procesu z warunkami jego prowadzenia; 2 - badania struktury cienkich warstw, wyjaśnienie ich budowy chemicznej w zależności od warunków powstawania. Zastosowano nowoczesne techniki badawcze. Spektrometria masowa i emisyjna spektroskopia optyczna jako jedne z nielicznych technik umożliwiły prowadzenie badań w trakcie procesu nakładania. Badania FTIR oraz rezonansu magnetycznego ciała stałego C13 pozwoliły na zbadanie struktury chemicznej otrzymanych warstw.

EN

Optical emission spectroscopy (OES) and quadrupole mass spectrometry (QMS) have been applied to the characterization of RF plasma of organogermanium used for the deposition of a-GexCy:H films. QMS analysis show that under low power input condition, the gas phase consists primarily of monomer molecules and their largest fragments. In contrast, at high power input tetraethylgermanium undergoes nearly complete fragmentation forming atomic germanium, atomic and molecular hydrogen, and a number of hydrocarbon species. A dramatic increase of molecular hydrogen concentration with the increasing RF power is confirmed by OES actinometric measurements. Fourier transform infrared spectroscopy of a series carbon-germanium films are presented. It is shows that IR absorption of the films varies dramatically depending on the RF power. Various C-H bands as well as strong Ge-O absorption are characteristic for samples produced at low power. Films deposited at hogh RF power conditions are characterized by a lack of Ge-O signals, considerable Ge-H absorption and substantial broadening of all bands.

14

Zastosowanie optycznej spektrometrii emisyjnej w analizie wtrąceń w metalach i stopach metali

44%

Morito M. , Lech-Grega M.

|

tom nr 3

54--60

PL

Zawartość wtrąceń różnego typu ma znaczący wpływ na własności metali i stopów metali. Efektywna kontrola zawartości wtrąceń w metalach i stopach metali na różnych etapach wytwarzania wpływa korzystnie na ich jakość oraz powoduje zmniejszenie kosztów produkcji.