Der Kathodenfall der Glimmentladung in Abhängigkeit von der Stromdichte bei Spannungen bis 3000 Volt

Zusammenfassung

In der vorliegenden Untersuchung ist ein Vorstoß in das Gebiet der Glimmentladung bei geringen Gasdrucken bis hinab zu 0,006 mm und Spannungen bis 3000 Volt in einem Entladungsgefäße von 54 Liter Inhalt und 1250 cm² Kathoden- und Anodenoberfläche unternommen, wobei als Kathodenmaterial sowohl Eisen als auch Elektronmetall (Al-Mg-Legierung) verwandt wurde. Es zeigte sich, daß sich der Zusammenhang zwischen Stromdichte j, Kathodenfall V und Gasdruck p durch die Formel

$$j = C_3 \cdot p^2 \cdot V^{C_1 } (1)$$

in Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff recht gut, in Helium weniger gut, in Neon in einem beschränkten Bereich und in Argon überhaupt nicht darstellen ließ. Verläuft eine Glimmentladung ohne sekundäre Störungen durch Mehrfachstöße. Resonauzstrahlungen, Übertemperaturen usw., so verlangen geometrische Ähnlichkeitsbetrachtungen bei konstantem Kathodenfall die Gültigkeit der Beziehung

$$j = C \cdot p^2 \cdot (2)$$

Bei höheren Gasdrucken ist diese Beziehung nicht erfüllt, ein Beweis dafür, daß die Entladung nicht störungsfrei verläuft. Die Gültigkeit der Formel 1 für die genannten Gase zeigt, daß es gelungen ist, zu so geringen Drucken vorzudringen, daß das Ähnlichkeitsgesetz erfüllt ist, die Glimmentladung also störungsfrei ist, Ähnliches wurde für die optisch gemessenen Fallraumdicken d gefunden, die bis zu. 15 cm betrugen. Für sie fordert das Ähnlichkeitsgesetz die Beziehung

$$p \cdot d = const.(3)$$

Diese Beziehung war bei Sauerstoff und Stickstoff gut, bei Wasserstoff annähernd, bei den übrigen Gasen nicht erfüllt. Mit steigender Spannung nahm in den meisten Gasen d auf einen nahezu konstanten Mindestwert ab, der 1/4 bis 1/5 der Fallraumdicke bei normalem Kathodenfall betrug.