Verlauf der Zündspannung von Edel- und Molekülgasen in einer ebenen Elektrodenanordnung im Grob-, Fein- und Hochvakuumbereich

Übersicht

Für den Zündbereichp d<(p d) _min werden ZündkennlinienU _Z =f(p d) der Edel- und wichtigeren Molekülgase vorgelegt, erstmals unter Angabe einer ihnen zugrundeliegenden Zündwahrscheinlichkeit (W=2·10⁻³), so daß sie zur Gerätedimensionierung in der Hochspannungstechnik Verwendung finden können. Die zur Ermittlung dieser Zündkennlinien eingeführte und bis zu mehreren hundert Kilo-Volt erprobte Gefäßkonstruktion und Elektrodengeometric ermöglichte es, den Verlauf der Zünd-, Überschlags- bzw. Durchschlagsspannung einer ebenen Elektrodenanordnung im Grob-, Fein- und Hochvakuumbereich zusammenhängend zu studieren. Zur Beschreibung der Zündwahrscheinlichkeit im Übergangsgebiet zwischen der 100%igen Zündsicherheit (mit einer ZündwahrscheinlichkeitW=1) und der vollständigen Sperrsicherheit (W=0) kann die Poisson'sche Formel

$$W = e^{ - \mu } \cdot \mu ^n /n!{\mathbf{ }}bzw.{\mathbf{ }}W = e^{ - \mu } \sum\limits_{n = v}^{n = \infty } {\mu ^n /n!} $$

angewendet werden fürp d-Werte im Knickpunkt und im bereits abgeknickten Bereich des linken Astes der Paschenkurve (Bereich 1–4 in Bild 2), wobei der Wert μ der SpannungU proportional gesetzt werden kann. Der Proportionalitätsfaktorc=μ/U (Volt) wurde zu 1·10⁻³ und der Wert für die Größen zu rd. 300 ermittelt (im Vergleich mitn=20...150 im Falle einer zusätzlichen Vorionisation der Gasentladungsstrecke).

Contents

For the regionp d<(p d) _min breakdown characteristics are presented for inert and the more important molecular gases, particularly giving the probability of breakdown on which they are based, so that they can be used for dimensioning high voltage equipment. The design of vessel and electrode geometry which were introduced to determine these characteristics, and which have been tested up to a peak voltage of several hundred kilovolts, made it possible to study and describe the shape of the breakdown and flashover voltages relative to one another at pressures down to high vacuum (region of vacuum breakdown). To express the probability of breakdown in the region between 100% certainty (W=1) and complete freedom from breakdown (W=0), Poisson's formula

$$W = e^{ - \mu } \cdot \mu ^n /n!{\mathbf{ }}and/or,{\mathbf{ }}W = e^{ - \mu } \sum\limits_{n = v}^{n = \infty } {\mu ^n /n!} $$

may be used for the various breakdown mechanisms, i.e. for values ofp d close to the respective kink and in the kinked part of the left-hand leg of the Paschen curve (region 1–4 in Fig. 2), the value μ being proportional to the peak value of the applied voltageU. The proportionality factorc=μ/U (Volt) worked out to 1·10⁻³ and the value ofn to about 300 (compared withn=20...150 in the case of additional pre-ionization of the gas path).