Ambipolare Diffusion, Diffusionsmoden

Zusammenfassung

Bei geladenen Teilchen ist es oft nicht möglich, Driftbewegung und Diffusion getrennt zu betrachten. Da das Feld einer Ladung proportional dem Quadrat des Abstandes a b nimmt, bei homogener Raumerfüllung mit Ladungen die Zahl der Ladungen, die mit einer Einzelladung wechselwirken, jedoch proportional der dritten Potenz des Abstandes z u nimmt, sind mit einer Ansammlung von Ladungen stets sog. Raumladungsfelder verknüpft, die wie ein äußeres Feld wirken und eine Kraft auf die Ladungen ausüben. Diese Kraft ist stets so gerichtet, daß sie der Ansammlung von Ladungen eines Vorzeichens entgegengerichtet ist. Sie bewirkt eine gegenseitige Abstoßung der Ladungen. Diese Raumladungsabstoßung ist dafür verantwortlich, daß Bündel geladener Teilchen auseinanderlaufen. Hat man ein ionisiertes Gas, das Träger mit Ladungen beiderlei Vorzeichen enthält, so koppelt das Raumladungsfeld die Bewegungen der verschiedenen Ladungsträger miteinander und verhindert weitgehend eine Trennung der verschiedenen Ladungen. Da man die so verkoppelte Drift und Diffusion der Ladungsträger formal als eine Diffusion beschreiben kann, bezeichnet man den Vorgang als ambipolare Diffusion.