Geschwindigkeitsanalyse vonLaval-Strahlen

Zusammenfassung

Mit einer Laufzeitanordnung werden die Geschwindigkeitsverteilungen von Molekularstrahlen aus Wasserstoff, Argon und einem Gemisch beider Gase untersucht. Es zeigt sich, daß durch Verwendung einerLaval-Düse die relativen Halbwertsbreiten der Verteilungen bei den reinen Gasen etwa um den Faktor 2 gegenüber normalen „Ofen“-Strahlen vermindert werden können. Bei Zimmertemperatur sowie mit flüssiger Luft und flüssigem Wasserstoff als Kühlmittel ergeben sich für die mit der Düse erzeugten Wasserstoffmolekularstrahlen wahrscheinlichste Geschwindigkeiten von 2700, 1450 und 960 m/sec. Durch Beschleunigung von 20% Argon in 80 % Wasserstoff und nachträgliche Abtrennung der leichten Komponente kann bei Zimmertemperatur ein praktisch reiner Argonstrahl mit einer wahrscheinlichsten Geschwindigkeit von 1240 m/sec und einer Halbwertsbreite von 260 m/sec gewonnen werden. Durch die niedrige relative Halbwertsbreite der Geschwindigkeitsverteilung und die große Absolutgeschwindigkeit läßt sich dabei die Stromdichte des Argons gegenüber der eines normal erzeugten Molekularstrahls um 1 bis 2 Größenordnungen steigern.