Zur Statistik der Elektronenlawinen im ebenen Feld. III

Zusammenfassung

Die Schwankungen der Verstärkung der Trägerzahlen einzelner Elektronenlawinen beschreibt das Verteilungsgesetz$v(n) = \frac{1}{{\bar n}}e^{ - \frac{n}{{\bar n}}}$, wo$\bar n$ den Mittelwert dieser Verstärkung bedeutet [1], [2]. Dieses Gesetz ist durch Experimente bestätigt [3], [4]. Die Fortführung der Untersuchungen über die Statistik der Lawinen ergab in folgenden Fällen Abweichungen von der obigen Verteilung:

• a) Werden die einzelnen Lawinen von Nachfolgelawinen begleitet, so tritt eine Modifikation des obigen Verteilungsgesetzes ein, wenn die Lawine mitsamt den Nachfolgern als ein Gesamtimpuls registriert wird. Bei der Aufnahme der Häufigkeitsverteilung wird dann diese Lawinenkette wie eine Lawine mit großer Trägerzahl eingereiht. Auf diese Weise entsteht bei halblogarithmischer Auftragung statt einer Geraden eine durchhängende Kurve, worüber bereits in einer vorangehenden Arbeit (II) berichtet wurde. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit zwei weiteren Abweichungen:

• b) Bei kleinenpd-Werten (ungefähr 1 Torr · cm) zeigt die beobachtete Verteilung bei kleinen Lawinen ein Defizit gegenüber der Normalverteilung, das bis zur Ausbildung eines Maximums in der Verteilungsfunktion gehen kann. Bemerkenswerterweise sind diese Abweichungen unabhängig von der Gasart (z. B. Sauerstoff, Alkohol, Azeton, Methan, Methylal) und durch einen Parameter χ=1/U _i ·E/α beschreibbar, wobeiE/α die Energie, die ein Elektron zwischen zwei ionisierenden Stößen aus dem Feld aufnimmt, undU _i die Ionisierungsspannung des Gases ist.

• c) Weiterhin zeigte sich, daß bei hohen Gasverstärkungen (n≳ 5 · 10¹) eine Änderung der Verteilungsfunktion stattfindet, die auf einen schwächenden Einfluß der Raumladung auf die eigene Trägervermehrung zurückzuführen ist.

Außerdem wurde eine Diskrepanz zwischen den Ergebnissen einer Arbeit vonKojima undKato [5] einerseits undFrommhold (II) andererseits geklärt. Die erstgenannten Verfasser sehen in den von ihnen gemessenen geradlinigen Häufigkeitsverteilungen in Luft eine Bestätigung für die Normalverteilung, obwohl unter diesen Bedingungen sicher Nachfolgelawinen auftreten, die die Verteilung verändern (vgl. a). Die Diskussion zeigt, daß infolge des zu eng gewählten Trägerzahlmeßbereiches diese Abweichungen nicht erkannt wurden. Dadurch lösen sich auch weitere Widersprüche.