Browsing by Author "Stirn, Ronnie"

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    Emissionsspektroskopische Untersuchungen der Wechselwirkung eines Freistrahlplasmas mit Hitzeschutzmaterialien
    (2005) Stirn, Ronnie; Schumacher, Uwe (Prof. Dr. rer. nat.)
    Der Transport von Menschen und Material in den Weltraum stellt eine große technologische Herausforderung dar, die in den letzten Jahrzehnten durch den zunehmenden Bedarf an Satelliten und jüngst durch den Bau und die permanente Besetzung und Versorgung der Internationalen Raumstation ISS stark an Bedeutung gewonnen hat. Einer der kritischsten Momente während einer Weltraummission ist der Wiedereintritt des Fahrzeugs in die Erdatmosphäre. Dabei tritt die höchste Belastung in einer Höhe von ca. 80 km bei einer Geschwindigkeit von ca. 27.000 km/h auf. Die Temperaturen an den am stärksten belasteten Stellen des Fahrzeugs, wie z.B. den Flügelvorderkanten oder dem Bug, können zweitausend Grad Celsius erreichen. Deshalb ist es notwendig neuartige Materialien mit sehr guten mechanischen und thermischen Eigenschaften zu entwickeln. Die erfolgreiche Entwicklung solcher Materialien hängt stark von der Kenntnis der in der Wechselwirkungszone zwischen dem entstehenden Plasma und den Hitzeschutzmaterialien auftretenden physikalischen und chemischen Prozessen ab. Durch Simulation der Belastung dieser Materialien in Plasma-Windkanälen kann man etwas über diese Prozesse lernen. Eine der vielversprechendsten nicht-invasiven Diagnostikmethoden ist die Spektroskopie. Im Rahmen dieser Arbeit wurde anhand der Emissions- und Absorptionsspektroskopie die Teilchendichte von atomarem Silizium und atomarem Titan ortsaufgelöst bestimmt. Silizium ist eine Komponente des C/C-SiC Hitzescutzmaterials selbst und Titan ist eine Komponente einer am Institut für Plasmaforschung im Rahmen des Sonderforschungsbereiches SFB 259 (Hochtemperaturprobleme rückkehrfähiger Raumtransportsysteme) entwickelten Hitzeschutzschicht. Des Weiteren konnte der Einfluß der Hitzeschutzschichten auf die Aktivierungsenergie des atomaren Silizium erfolgreich untersucht werden.