Zur Frage der Materialabhängigkeit des Entladeverzugs im homogenen elektrischen Felde in Luft von Atmosphärendruck

Zusammenfassung

Für die Materialien Kupfer, Kupferoxyd, Silber, Schmiedeeisen, Aluminium und Elektron wurde im homogenen elektrischen Feld und in Luft von Atmosphärendruck die Spannungsabhängigkeit der mittleren statistischen Streuzeit des Entladeverzugs (statische Durchbruchsspannung 5 kV) untersucht. Sie strebt bei immer weiterer Steigerung der Spannung einem Endwert zu, der für die einzelnen Materialien außerordentlich verschieden ist. Auch ist die Höhe der Überspannung verschieden, bei der dieser Endwert erreicht wird: sie wird um so niedriger, je geringer der absolute Wert der mittleren Streuzeit ist. Diese Zusammenhänge werden auf die verschiedene Elektronenaustrittsarbeit zurückgeführt: je geringer diese ist, um so mehr Elektronen können in der Zeiteinheit aus der Kathode austreten und in um so kürzerer Zeit kann daher der Überschlag sich ausbilden.

In einem zweiten Teil wird die allmähliche Alterung dieser Elektrodenmaterialien untersucht bei 140% der statischen Durchschlagsspannung. Bei den gealterten Elektroden ergeben etwa 70–90% aller Versuche eine Verteilung der Entladeverzugszeiten, wie sie einer allmählichen chemischen Veränderung der Oberfläche durch die Atmosphäre entspricht, und 10–30% eine solche, deren mittlere Streuzeit für alle Materialien einigermaßen konstant erscheint. Bei den letzteren Überschlägen kann die Elektronenauslösung aus der Kathode nicht mehr lichtelektrisch erfolgen. Beobachtungen lassen es wahrscheinlich erscheinen, daß an den auf der Elektrodenoberfläche adsorbierten Gasschichten Elektronen sich angelagert haben, die unter dem Einfluß der Feldstärke an der Kathodenoberfläche beim Wiedereinschalten der Spannung losgerissen werden und dadurch den neuen Überschlag einleiten.