Über die Stromverteilung an der Kathode einer Glimmentladung

Zusammenfassung

Es wird die Anzahl der zur Kathode strömenden positiven Ionen in einer elektrischen Entladung mit normalem Kathodenfall in den Gasen H₂, O₂ und Luft und mit Kupferelektroden mit Hilfe der Methode der durchlochten Kathode bestimmt. Der Querschnitt des Kanals, der die Kathode durchsetzt, ist so klein gewählt, daß die Entladung durch ihn nicht deformiert wird; seine Länge beträgt 0,05 mm. Die Kathode ist derart konstruiert, daß der Kollektorenraum vom Entladungsraume vollkommen getrennt ist, die einzige Verbindung zwischen den beiden Räumen stellt der Kanal durch die Kathode her. Um die Bildung von Raumladungen am Wege des positiven Ionenstrahls, der den Kanal durchläuft, sowie auch andere Einflüsse der Kanalwände, durch welche ein Teil der positiven Ionen behindert wird den Kanal zu verlassen, zu verhindern, wird einerseits der Kollektorenraum bis zu einem 50 bis 60mal kleineren Drucke evakuiert, als er im Entladungsraume herrscht, andererseits wird eine besondere Entgasungs- und Reinigungsbehandlung der Kanalwände angewendet. Unter diesen Versuchsbedingungen erhält man sowohl für die Anzahl der in einer Entladung bei der Kathode ankommenden positiven Ionen, als auch für die Emission von Sekundärelektronen (γ-Wert), welche den obigen Größen entsprechen, Werte, die nicht nur mit den theoretisch erwarteten, sondern auch mit den von Güntherschulze mit Hilfe einer thermischen Methode, in Versuchsbedingungen, die einer selbständigen anomalen Gasentladung sehr nahe kommen, experimentell bestimmten Werten in guter Übereinstimmung sind. Die erhaltenen Werte sind: in Luft 82%, in H₂ 86%, in O₂ 94% positiver Ionen; daraus folgen für die sekundäre Elektronenemission die entsprechenden Werte 18, 14 und 6%. Die mittlere Voltgeschwindigkeit der bei der Kathode anlangenden positiven Ionen beträgt in diesen Entladungen 40 bis 60 Volt in O₂ und 60 bis 80 Volt in H₂; die Geschwindigkeiten erstrecken sich auf einen Bereich von 0 bis 200 Volt.