Über die Schichtung der positiven Säule in der Glimmentladung bei Wasserstoff

Zusammenfassung

Die Annahme, daß dis Köpfe der Schichten der positiven Säule zugleich Äquipotentialflächen sind, erscheint heute wieder als wahrscheinlich. Auf Grund dieser Annahme ist es möglich, mittels Sondenmessungen unter Berücksichtigung der Schichtformen und deren Verhalten bei verschiedenen Entladungsbedingungen einen Einblick in den Mechanismus der Schichtbildung zu gewinnen, für den zunächst der Quergradient eine besondere Bolle zu spielen scheint. — Vorversuche, den Längsgradienten und damit über die Schichtform den Quergradienten aus der Anregungs dispersion zu ermitteln, schlugen fehl. Mit einer Anordnung von zwei Sonden, von denen die eine in der Rohrachse beweglich war, wurden an verschiedenen Stellen von Schichten in Wasserstoff Strom-Spannungs — Charakteristiken aufgenommen, aus denen sich die Verteilung von Potential und Längsgradient sowie von Elektronentemperatur und -konzentration längs der Schichtachse ergab. Im. mittleren Teil der Schichten wurden „S-Charakteristiken“ und dementsprechend zwei verschieden schnelle Elektronengruppen gefunden. Der Verlauf der Kurven wird im einzelnen diskutiert. Schließlich werden noch Versuche mit einer Wandsonde und solche über das Auftreten von Schichtpaaren beschrieben. — Im zweiten Teil wird auf Grund der Sondenmessungen zunächst für das axiale Gebiet eine Theorie des Schichtmechanismus entwickelt, deren wesentlichen Punkt die Annahme einer Art elektrischer Doppelschicht am Schichtkopf bildet, deren Entstehen durch die Anwesenheit negativer Ionen bedingt ist. Sodann wird die Theorie — gestützt auf die Erfahrungen über das Verhalten der Schichtformen bei verschiedenen Entladungsbedingungen — auf die Randgebiete ausgedehnt. Insbesondere wird der Aufbau der Raumladungen diskutiert. Hierbei zeigt es sich, daß die verschiedenen Schichtformen sich durch einen verschieden starken „Ionenmanteleffekt“ erklären lassen. Ferner stellt es sich heraus, daß offenbar der vermutete einfache Zusammenhang zwischen Schichtform und Quergradient nicht existiert, da sich auch der Längsgradient entlang der Äquipotentialflächen stark ändert. Zum Schluß wird die Theorie noch am Verhalten des Schichtpotentials und der Schichtlänge geprüft.