Diagnóstico de descarga de cátodo oco de ar e pós-descarga Ar N2 por espectroscopia de emissão óptica e espectrometria de massa

Many applications require that the plasma discharge is produced apart from the surface to be processed, thus preventing damage caused by bombardment and/or plasma radiation. In the post-discharge regime in various applications thermally sensitive materials can be used. In this work, active species produced by discharge and post-discharge hollow cathode were diagnosed by optical emission spectroscopy and mass spectrometry. The discharge was produced with the gases Ar and Ar - N2 gas flow ranging from 1 to 6 cm3/min and electric current between 150 to 600 mA. It was estimated that the ion density inside the hollow cathode, with 2 mm diameter ranged between 7.71 and 14.1 x 1015 cm-3. It was observed that the gas flow and the electric current changes the emission intensity of Ar and N2 species. The major ionic species detected by quadrupole mass spectrometry were Ar+ and N2+. The ratio of optical emission intensities of N2(1 +)/Ar(811 nm) was related to the partial pressure of N2 after the hollow cathode discharge at low pressure

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Muitas aplicações de plasma exigem que a descarga seja produzida distante da superfície a ser processada, evitando assim danos causados pelo bombardeamento e/ou radiação do plasma. Nesse regime de pós-descarga várias aplicações em materiais termicamente sensíveis podem ser utilizadas. Neste trabalho espécies ativas produzidas por descarga e pós-descarga de catodo oco foram diagnosticadas por espectroscopia de emissão óptica e espectrometria de massa. A descarga foi produzida com os gases Ar e mistura Ar - N2 com fluxo de gás variando de 1 a 6 cm3/min e corrente elétrica entre 150 a 600 mA. Estimou-se que a densidade de íons no interior do cátodo oco, com 2 mm de diâmetro, variou entre 7,71 e 14,1 x 1015 cm-3. Observou-se que o fluxo de gás e a corrente elétrica alteram a intensidade de emissão das espécies de Ar e N2. As principais espécies iônicas detectadas por espectrometria de massa quadrupolar foram de Ar+ e N2+. A razão das intensidades de emissão ótica de N2 (1 +)/Ar(811 nm) foi relacionada com a pressão parcial de N2 na pós-descarga de cátodo oco em baixa pressão