F&E Schwerpunkte / Schwerpunkt: Ultra-Präzisions Oberflächenformgebung

Untersuchung der Zerstäubungseigenschaften von Gittermaterialien

Die Zerstäubungsausbeute (sputter yield) ist ein wesentlicher Parameter für die Lebensdauer von Extraktionsgittermaterialien, die einem permanenten Beschuß durch Umladungsionen während der Ionenextraktion (Gittererosion) ausgesetzt sind. Insbesondere bei der Anwendung derartiger Ionenquellen als elektrische Raumantriebe ist eine lange Lebensdauer gefordert, die u.a. durch die Verwendung von Materialien mit geringer Zerstäubungsausbeute erreicht werden kann. Für die üblicherweise verwendeten Materialien liegen kaum Daten unter Xenon-Beschuß vor.

Zerstäubungsausbeuten wurden gemessen für zahlreiche vielversprechende Gittermaterialien wie Molybdän, Titan oder verschiedene Typen von Graphiten (hochdichtes Graphit, Carbon-Carbon, pyrolytisches Graphit) unter Xenon-Ionenbeschuß bei Energien zwischen 100 und 1500eV und in Abhängigkeit vom Einfallswinkel. Für die verschiedenen Graphittypen wurde kein signifikanter Unterschied in der Zerstäubungsausbeute gemessen.

Anlage zur Messung von Zerstäubungsausbeuten (sputter yield)

Zerstäubungsausbeuten von Graphit, Carbon-Carbon und pyrolytischem Graphit unter Xenon-Ionenbeschuß

Ausgewählte Publikationen zu diesem Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkt

• M. Tartz, H. Neumann, Sputter Yields of Carbon Materials under Xenon Ion Incidence, Plasma Process. Polym. 4 (2007) S633.
• M. Tartz, H. Neumann, B. Fritsche, H.J. Leiter, J. Esch, Investigation of sputter behaviour of ion thruster grid materials, Paper AIAA-2004-4114, 40. Joint Propulsion Conf., Ft. Lauderdale, 11.-14.7. (2004)  .

Kontakt

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Siehe auch

• Entwicklung von Ionenquellen
• Modellierung der Gitterlebensdauer (Gittererosion)