Über die Energieumsetzung durch Elektronenstoß in Edelgassäulen

Zusammenfassung

In der positiven Säule einer Entladung erfolgt die Stromleitung in weitaus über­wiegendem Maße durch Elektronen, die aus dem Kathodengebiet (Fallraum, Glüh­kathode od. dgl.) geliefert werden. Gradient und EIektronentemperatur stellen sich dabei in bekannter Weise so ein, daß die Trägerverluste durch Neuerzeugung ge­deckt werden. Die Trägerverluste bestehen in der Äbdiffusion von Ionen und Elek­tronen zur Rohrwand nach Maßgabe des ainbipolaren Diffusionskoeffizienten (W. Schottky), die Neuerzeugung in den hier interessierenden Fällen — mäßige Stromdichten, geringer Gasdruck — durch Elektronenstoß. Aus der Gleichsetzung beider gewinnt man eine Beziehung zwischen Elektronentemperatur T einerseits und dem Produkt aus Rohrhalbmesser und Gasdruck R · p andererseits, die sehr gut mit der Erfahrung ¹) übereinstimmt. Versucht man nun aber, aus der Elektronen­temperatur T die der direkten Messung zugängliche Feldstärke E zu berechnen, so entsteht eine ernstliche Schwierigkeit dadurch, daß man über die Energieabgabe der Elektronen, die ja die durch die Stromquelle gelieferte Leistung primär durch ihre Beschleunigung im Feld übernehmen, an die Gasatome bisher in quantitativer Hinsicht nur ungenügende Angaben machen konnte und mehr auf Abschätzungen angewiesen war. Ein anschauliches Maß, für den Energieübergang zwischen Elek­tronengas und Molekelgas bildet der Bruchteil x der Momentanenergie m/2 · v ² eines Elektrons, der beim Stoß auf eine Gasmolekel übertragen wird.

Auszugsweise bereits mitgeteilt in Naturwiss. 26 (1938) S. 79.