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Zusammenfassung Anhand vereinfachter Modellvorstellungen werden Bedingungen abgeschatzt, unter denen fur spektrochemische Analysen geeignete Laserplasmen entstehen. Dieses Modell wird diskutiert durch Vergleich mit experimentellen Beobachtungen an Plasme, die durch fokussierte Normalimpuls- als auch Riesenimpulslaserstrahlung erzeugt wurden. Gemessen wurden bei verschiedenen Probenmaterialien (C, Al, Fe, Zn, W, Pb) die verdampfte Probmenge, die kinetische Energie der im Vakuum expandierenden Plasmen sowie die Anregungstemperatur. Auserdem wurden zeitaufgeloste Beobachtungen herangezogen, um die Ergebnisse zu interpretieren. Bei Normalimpulslaserplasmen wurden Anregungstemperaturen von 4900°K (C) bis 7900°K (W), bei Mehrfachriesenimpulsen bis zu 12 000°K (Fe) gefunden. Durch Mehrfachriesenimpulse erzeugte Plasmen wiesen unter gleichen Bedingungen mittlere kinetische Teilchenenergien von etwa 3,5 eV auf. Diese Beobachtungen werden so interpretiert, das die Laserplasmen, die im Moment ihrer Entstehung eine hohe Teilchen- und Elektronendichte sowie eine hohe Temperatur haben, durch rasche Expansion und ungenugende Rekombination in ein kaltes nichtthermisches Plasma hoher Elektronendichte ubergehen, das durch nachfolgende Laserimpulse weiterhin zur Strahlung angeregt wird.

Zusammenfassung Fur ein Mehrkomponenten-Plasma Mg-H 2 O-Ar bei Atmospharendruck wurde der Verlauf des Emissionskoeffizienten der Mg-I-Linie 3832,3 A mit der Temperatur berechnet. Es ergeben sich zwei Maxima im Verlauf der thermischen Anregungsfunktion. Das 1. Maximum T 2 der Mg-Linie ist konzentrationsabhangig und liegt bei niedrigen Temperaturen (etwa 5000°K), das 2. Maximum T 2 der Mg-Linie (12 000°K) ist unabhangig von der Plasmazusammensetzung und auf den Einflus des Tragergases zuruckzufuhren. In der vorliegenden Arbeit ist es gelungen, an einem scheibenstabilisierten Lichtbogen beide Maxima nachzuweisen und sie zur radialen Temperaturbestimmung in der Plasmasaule auszuwerten. Es ergibt sich eine sehr gute Ubereinstimmung mit der theoretischen Lage der Maxima und ihrer Abhangigkeit von der Bogenstromstarke.

Zusammenfassung In einer Hochstromfackel (plasma jet) P = 1 atm, I = 150 A) wurde als Brenngas ein Gemisch aus Argon, Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasser gewahlt. Die Analyse des laminar stromenden Plasmastrahls (12 cm Lange) erfolgte durch Auswertung der Spektren von Atom- und Molekullinien. In verschiedenen Abstanden von der Anode wurde das radiale Temperaturprofil ermittelt. In axialer Richtung sinkt die Temperatur von 16 000°K an der Anodenoberflache auf ca. 2 400°K bei einer Entfernung von etwa 10 cm vor der Anode. Die Fackel ist gekennzeichnet durch einen heisen Kern (15 000°K) bis 8 mm vor der Anode. An der Spitze des heisen Kegels erfolgt in einer Schicht von 3 mm ein Temperaturabfall von ungefahr 10 000°K. Dem schliest sich ein temperaturhomogener Plasmazylinder (~3 000°K) an, der nach Ausweis der radialen Temperaturverteilung durch ein fast rechteckiges Temperaturprofil als chemischer Reaktionsraum fur Untersuchungen von Molekul- und Radikialreaktionen geeignet ist.

Zusammenfassung Durch Bestrahlung mit Laser-Normal- und Riesenimpulsen bei einer Leistung von 2 KW bzw. 1 MW wurden die Elemente Fe, W, Zn, C verdampft. Fur die Plasmen ergaben verschiedene spektroskopische Temperaturmesmethoden Werte zwischen 6000°K und 29,000°K. Die Tennbesetzung in den optisch dunnen Plasmen folgte der Boltzmann-Statistik fur Anregungstemperaturen zwischen 6000°K und 8000°K, wahrend der Ionisierungsgrad eine wesentlich hohere Temperatur indizierte.