Zusammenfassung
Von allen Vakuumbogenentladungen ist der Quecksilberdampf bogen wegen seiner in der Technik vorherrschenden Bedeutung wohl am häufigsten untersucht worden. So sind denn auch die Eigenschaften seiner Säule in neuerer Zeit mit Hilfe stromführender Sonden gemessen worden, nachdem I. Langmuir durch seine klassischen Arbeiten die von ihm aufgestellten Sondengesetze geprüft und daran anschließend den Begriff des Plasmas eingeführt hat. Während die ersten Sondenmessungen im wesentlichen den Zweck verfolgten, die Sonde als Meßorgan zu studieren, die Sondentheorie zu verfeinern und die Fehler und Grenzen dieses Verfahrens1) festzustellen, ist in jüngster Zeit eine Reihe von Arbeiten bekanntgeworden, die diese Sonde tatsächlich als Meßinstrument zur Erforschung der Entladung selbst verwenden1).
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Literatur
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R. Seeliger u. H. Straehler: Physik. Z. 30 (1929) S. 929. (Übergang der Sondenentladung in die selbständige Entladung durch genügend negative Sondenpotentiale wird spektroskopisch bzw. durch Durkelraumdickenmessungen in Neon und Helium mit Hg und H2 als Testgasen verfolgt.)
W. Kovalenko, D. Rozansky u. L. Sena: Z. techn. Phys. Sowjet-Union 1 (1934) S. 9. (In einer Glühkathoden-Hg-Dampf-Entladung wird als Ursache der Verzerrung der Sondenkennlinien der gerichtete Elektronenstrom und der positive Ionenstrom festgestellt. Ionentemperatur ≤ 10 % Elektronentemperatur.)
R. H. Sloane u. K. G. Emeleus: Physic. Rev. 44 (1933) S. 334. (Sondenmessungen im Ar-Medervoltbogen ergeben zu kleine Elektronenkonzentrationen bei kurzen Sonden wegen Unterdrückung der langsamen Elektronen infolge negativer Wandladung an Sondenträger und Wand; wichtig für p ≥ 1 Torr.)
S. D. Gvosdover: Physic. Rev. 43 (1933) S. 146. (Kennlinien parallel und senkrecht zur Achse einer Hg-Dampf-Entladung gestellter ebener Sonden unterscheiden sich voneinander bei stark negativem Potential sowie in der Nähe der Elektronenstromsättigung. Erklärung durch Sekundäremission und Reflexion. Ionenschichtdicke kathodenseitig kleiner.).
R. H. Sloane u. E.I.R. MacGregor: Philos. Mag. 18 (1934) S. 193. (Elektronengeschwindigkeitsverteilung wird aus zweiter Ableitung der Sondenkennlinie bestimmt; ein Maß ist der Zusatzgleichstrom, der bei Überlagerung einer Wechselspannung über die Sondengleichspannung auftritt. Am Hg-Dampf-Niedervoltbogen geprüft.)
D. v. Oettingen: Ann. Physik 19 (1934) S. 513. (Die Stickstoffglimmentladung wird mittels einer „gerichteten“, also einseitig abgedeckten drehbaren ebenen Sonde vermessen. Elektronentemperatur unabhängig, Raumpotential und Elektronenkonzentration abhängig von Sondenstellung gefunden, gedeutet als Wirkung der Elektronendrift.)
E. F. Buchmann: Z. techn. Physik 15 (1934) S. 180 186. (In der Säule einer Ar-Glühkathodenentladung von 30 mTorr reicht die Sondenraumladungszone weiter als theoretisch erwartet, was mit den störenden Elektronenreflexionen die Bestimmung der Elektronenkonzentration um den Faktor ± 1,8 die Ionentemperatur um ± 5 unsicher macht.)
W. Molthan: Z. Physik 98 (1935) S. 227. (Aus der Aufheizung einer negativen Sonde in einer Glühkathodenentladung in Ar bzw. Hg-Dampf wird der Akkommodationskoeffizient von Quecksilberionen gegenüber Kohlenstoff erschlossen.)
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W. Dennecke: Ann. Physik 27 (1936) S. 597. (Einfluß negativer Ladungen an Sondenträger und Wand auf Sondenkennlinien in Hg-Entladung. Kurze Sonden geben zu hohe Elektronentemperatur, längere ergeben geknickte halblogarithmische Gerade, bei der die kleinere Elektronentemperatur die richtige ist.)
J. L. Spencer-Smith: Philos. Mag. 19 (1935) S. 806. (In einer Glimmentladung zwischen Nickelelektroden in Joddampf wird durch Sondenmessungen der Anteil freier Elektronen zu 1 % der negativer Ionen, bei Zumischung von Helium eine entsprechende Abnahme der Konzentration negativer Ionen gefunden.)
K. Sommermeyer: Z. Physik 90 (1934) S. 232. (In einer Neonsäule wird durch Sondenmessung zwischen 10 und 80 Torr bei R = 2,5 cm und 0,8 A die Elektronentemperatur etwa doppelt so hoch gemessen wie berechnet.)
H. B. Dorgelo, H. Alting u. C. J. Boers: Physica 2 (1935) S. 959. (Elektronentemperaturmessungen in Ne-Ar-und Ne-Hg-Säulen bei 1,5 bis 2 A, R = 1,5cm, abhängig vom Mischungsverhältnis und Deutung von Abhängigkeitsanomalien durch Kataphorese, durch die in der Sondenumgebung eine Dichtesenkung erfolgt.)
G. Spiwak u. E. Reichrudel: Physica 3 (1936) S. 301. (In einer Ne-bzw. Ne-Ar-Entladung steigt die Elektronentemperatur in der Säule auf das Doppelte, wenn diese der Strahlung einer gleichen benachbarten Entladung ausgesetzt wird wegen Entregung der metastabilen Atome, also Ionisierungserschwerung.)
F. L. Arnot u. J. C. Milligan: Proc. Roy. Soc., Lond. A 156 (1936) S. 538.
F. L. Arnot u. J. C. Milligan: Nature, Lond. 138 (1936) S. 162. (Bildung negativer Ionen in einer Hg-Entladung soll durch Aufnahme zweier Elektronen seitens des an negativ geladener Oberfläche treffenden positiven Ions erfolgen, wobei 10 Volt-Ionen mit der Wahrscheinlichkeit 2.10−5 umgeladen werden. Der Akkommodationskoeffizient ist bei Wolfram und 2200° K etwa 0,99.)
K. Siebertz: Z. Physik 101 (1936) S. 255.
K. Siebertz: Ann. Physik 27 (1936) S. 421. (Die Ne-Hg-Dampf-Säule erfährt bei Steigerung der Dampfdichte Feldstärkensenkung, wobei die durchweg absinkende Elektronentemperatur bei Dampfdrucken in der Nähe dieses Feldstärkeabfalles ein Maximum durchläuft.)
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T. J. Kilian; Physic. Rev. 35 (1930) S. 1238.
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G. Mierdel u. W. Schmalenberg: Wiss. Veröff. Siemens-Werk XV, 3 (1936) S. 60, insbesondere Bild 11 jener Arbeit.
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von Engel, A., Steenbeck, M. (1936). Eine Prüfung der Trägergesetze für den Quecksilberdampf-Gleichrichterbogen. In: Wissenschaftliche Veröffentlichungen aus den Siemens-Werken. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-99591-0_21
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