Problemstellung

Die Charakterisierung, Steuerung und Überwachung von Plasmaprozessen ist entscheidend für die Herstellung hochwertiger Beschichtungen, Oberflächen- und Materialeigenschaften. Der Gesamtenergieeintrag auf das Substrat (bestehend aus Teilchenenergie, Wärmestrahlung, Kondensationsenergie usw.) ist ein sehr wichtiger Parameter, der bisher nur mit kalorimetrischen Prinzipien gemessen werden kann.

Lösung

Mit der Aktiven Thermosonde kann dieser Energieeintrag direkt in mW/cm² gemessen werden, wobei Umwelteinflüsse und die Wärmeabgabe an die Sondenhalterung weitgehend kompensiert werden.

Prinzip

Mittels einer geregelten elektrischen Heizung wird eine bestimmte Arbeits-temperatur der Sonde eingestellt und die zur Aufrechterhaltung des thermischen Gleichgewichts zugeführte Heizleistung gemessen. Der Energieeintrag aus dem Plasmaprozess (z. B. Beschichtung) wird durch Veränderung der Heizleistung kompensiert, die den Wert des Energieeintrags darstellt.

    Sensor                                                   Sondenschaft                                                             Stecker

An ausgewählten Positionen im System kann der Energieeintrag gemessen und die Korrelation mit den Eigenschaften der herzustellenden Schicht oder der zu behandelnden Oberfläche ermittelt werden. Die Sonde reagiert empfindlich auf Änderungen der Prozessparameter an der Oberfläche des Substrats. Der Grund dafür besteht darin, weil fast alle Protessparameter den Enegieeintrag an der Sonde beeinflussen.

In einer Ausführungsform besitzt der Sensor eine metallisierte Oberfläche, an die eine Vorspannung angelegt werden kann, um den Anteil geladener Teilchen am Gesamtenergieeintrag zu bestimmen.

   Vorteile

• Einfach zu installieren, zu bedienen und zu überwachen
• Kein Kalibrieraufwand
• Kontinuierliche Messung möglich
• Hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit
• Messung in Beschichtungsprozessen möglich
• Kostengünstige Steuerung und Überwachung von Plasmaprozessen
• Einsetzbar zur Qualitäts-sicherung
• Kundenspezifische Anpas-sungen möglich
• Geeignet für industrielle Prozesse und akademische Fragestellungen