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Patrick Sebastian Böhm

• In this work the further development of an established four-wave mixing technique based on coherent anti-Stokes Raman spectroscopy (CARS) is presented and applied to measure the absolute value of the electric field strength spatially and temporally resolved in several different discharges using hydrogen and nitrogen as Raman active medium. Furthermore, the orientation of the measured electric field will be determined with this technique. The measurements are non-invasive and therefore especially suitable for microplasmas where most of the usual diagnostic methods cannot be applied. The investigated discharges are operated in the atmospheric pressure range in hydrogen, nitrogen and mixtures of both gases. The plasma discharge devices used in the presented measurements include a plane parallel plate discharge, a pin to pin dielectric barrier discharge setup, a setup that creates plasma bullets traveling through open air and a fast surface ionization wave on a dielectric plate.
• In dieser Arbeit wird eine etablierte Vierwellenmischungstechnik, welche auf Coherent anti-Stokes Raman Spectroscopy (CARS) basiert, weiterentwickelt und angewandt um die absoluten Werte der elektrischen Feldstärke raum- und zeitaufgelöst in verschiedenen Entladungen mit Wasserstoff und Stickstoff als Raman-aktivem Medium zu messen. Darüber hinaus wird die Orientierung des vermessenen elektrischen Feldes mit der Technik bestimmt. Die Messungen sind nicht invasiv und dadurch besonders für Mikroplasmen geeignet, in denen die meisten bekannten Diagnostiken nicht angewandt werden können. Die untersuchten Entladungen werden im Atmosphärendruckbereich in Wasserstoff, Stickstoff sowie Mischungen der beiden Gase betrieben. Die Plasmaentladungen, welche in dieser Arbeit verwendet werden, beinhalten eine plan-parallele Entladung, eine Dielektrische Barriereentladung im pin-to-pin Stil, ein Setup, welches Plasma Bullets erzeugt und eine Fast Ionization Wave auf einer dielektrischen Platte.