bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Temperaturbestimmung nach BARTELS an einer Quecksilberhochdruckentladung mit Thalliumjodidzusatz
Authors: Funk W. , Kloss H.‐G. , Serick F.
Published: July 2007

Quecksilberhochdruckentladungen mit Metallhalogenidzusätzen, unter denen sich Thalliumjodid befindet, emittieren mit hoher Intensität die stark selbstumgekehrte Tl‐Linie 5350 Å. Die Anwendbarkeit der von Bartels angegebenen Methode zur Temperaturbestimmung aus der Kuppenstrahldichte wird für diese Linie am Beispiel einer repräsentativen Entladung mit Thalliumjodidzusatz durch ausführliche Diskussionen und durch Vergleich mit den Ergebnissen eines anderen Verfahrens gesichert. Die untersuchte Methode zeichnet sich durch große Einfachheit bei der Durchführung und Auswertung der Messungen und eine gute Genauigkeit aus. Als Ergebnisse werden die Temperaturprofile einer Testlampe und einer serienmäßigen Quecksilberhochdrucklampe HQI 400, sowie die auf der Grundlage dieser Temperaturmessung ermittelten Übergangswahrscheinlichkeiten der Hg‐Linien 4916, 5770 und 5791 Å angegeben.
Zustandssumme und effektive Ionisierungsspannung eines Atoms im Plasma und Möglichkeiten ihrer experimentellen Überprüfung. II. Experiment
Authors: Gündel H.
Published: July 2007

Es wird über Messungen der durch die Wechselwirkung im Plasma modifizierten Termdichte gebundener Elektronenzustände in der Nähe der Ionisierungsgrenze berichtet. Diese experimentellen Untersuchungen gestatten es, explizite Werte für die bei der Berechnung der atomaren Zustandssumme zu verwendende Erniedrigung der Ionisierungsspannung anzugeben. Gleichzeitig wird gezeigt, daß die Wechselwirkung im Plasma zu einer Erniedrigung der Normtemperatur hochangeregter Spektrallinien führen muß, und eine auf diesem Phänomen beruhende plasmadiagnostische Methode vorgeschlagen.
Zum Mechanismus der homogenen positiven Säule der Sauerstoff‐Niederdruckentladung
Authors: Sabadil Heinz
Published: July 2007

Es wird eine Übersicht über die den Entladungsmechanismus der Sauerstoff‐Niederdruckentladung bestimmenden Elementarprozesse gegeben. Dabei werden die Grundgleichungen für eine Theorie der quasineutralen axialen homogenen positiven Säule aufgestellt. Die negativen Ionen werden durch dissoziative Anlagerung an O2‐Moleküle im Grundzustand oder in angeregten Zuständen erzeugt. Ihre Vernichtung erfolgt fast ausschließlich durch assoziative Loslösung bei Stößen mit O‐Atomen; Wandverluste treten nicht auf. Der wesentliche Einfluß der negativen Ionen auf das Säulenplasma besteht in der Herabsetzung des radialen ambipolaren Feldes. Aus der Ambipolaritätsbedingung werden die Beziehungen für die effektiven Diffusionskoeffizienten der drei Ladungsträgerarten hergeleitet. Für die Elektronen wird außerdem seine Abhängigkeit vom Konzentrationsverhältnis der negativen Ionen zu den Elektronen α bei verschiedenen Elektronentemperaturen dargestellt. Alle Rechnungen basieren auf der Druyvesteyn‐Energieverteilung der Elektronen. Qualitativ ergibt sich ferner, daß die radialen Verteilungen der drei Ladungsträgerarten verschieden sind. Schließlich werden orientierende Berechnungen der axialen reduzierten Feldstärke E/p in Abhängigkeit vom Produkt p · R für den Modellfall einer Sauerstoff‐Entladung ohne negative Ionen sowie für Konzentrationsverhältnisse in der Rohrachse α0 = 10 und α0 = 30 vorgenommen. Für die beiden letzten Fälle werden die Wandverluste der Elektronen im Rahmen der Bestimmung der radialen Elektronenkonzentrationsverteilung berechnet Dabei wird eine quadratische Abnahme des effektiven Diffusionskoeffizienten von der Rohrachse zur Rohrwand angenommen. Es ergibt sich ein Anstieg des reduzierten Gradienten E/p mit α0; auch bei α0 = 30 liegen die berechneten Werte unterhalb der experimentellen Daten.
Messungen an der geschichteten Niederdruck‐Entladung in Stickstoff
Authors: Venzke Dieter
Published: July 2007

In vorliegender Arbeit wird ein orientierender Überblick über das Verhalten der Entladungssäule in Stickstoff bei Anwesenheit laufender und zum Teil auch stehender Schichten gegeben. Eine charakteristische Besonderheit stellt die Erscheinung mehrerer Maxima im Frequenzgang des Amplifikationsinkrementes dar, welche zum Auftreten mehrerer Schichtungsmoden Anlaß gibt. Das in Rohren verschiedenen Durchmessers beobachtete Schichtungsverhalten läßt sich grob im Rahmen bekannter Ähnlichkeitsrelationen zur einheitlichen Darstellung bringen.
Staudruckmessungen an der Anode von Hochstromlichtbögen
Authors: Kranz Erich , Müller Harry
Published: July 2007

Es wird eine Meßmethode und eine Meßapparatur beschrieben, mit der Staudrücke im anodischen Brennfleck von Hochstromlichtbögen oder in deren Nähe und in beliebigen nicht stromführenden oder stromführenden Plasmen bestimmt werden können. Zu diesem Zweck wird eine bewegliche gekühlte oder ungekühlte Anode mit kleinen, senkrecht zur Anodenoberfläche gebohrten Löchern von 1 …︁ 1,5mm Durchmesser versehen, an die über eine kurze Schlauchleitung eine Stahlmembran angeschlossen ist. Die durch den Staudruck bewirkte Durchbiegung der Membran wird mittels eines induktiven Wegaufnehmers in ein elektrisches Signal verwandelt und mit einem Oszillographen registriert. Das örtliche Auflösungsvermögen der Methode beträgt 0,5 mm, das zeitliche Auflösungsvermögen 0,025 s, und die Grenzempfindlichkeit ist kleiner als 0,1 Torr. Die Methode wurde auf Plasmaschweißlichtbögen bis 700 A Stromstärke angewendet und gestattet Staudrücke bis herab zu 0,3 Torr trägheits‐ und verzerrungsfrei zu bestimmen.
Die Beeinflussung der selbsterregten laufenden Schichten und der Rauscherscheinungen in Niederdruck‐Schwachstrom‐Argon‐Entladungen durch Takayama‐Gitter bei verschiedenen Kathodenregimen
Authors: Popow G. , Rothhardt L.
Published: July 2007

Es wird über Untersuchungen zur Unterdrückung selbsterregter laufender Schichten in Argon‐Niederdruck‐Schwachstrom‐Entladungen mit unterschiedlichem Kathodenregime berichtet. Darüber hinaus wird auch das Verhalten des „Entladungsrauschens”︁ beobachtet. Es gelingt die vollständige Unterdrückung der Schichtungserscheinungen und die gleichzeitige wirksame Schwächung des „Entladungsrauschens”︁. Einen wesentlichen Einfluß übt hierbei das Kathodenregime aus.

Bei geringer Abweichung von den optimalen Bedingungen können rein sinusoidale Schichtungswellen geringer Amplitude, schwach verformte Schichtungswellen größerer Amplitude sowie Schichtungsphänomene mit Breitbandspektrum bei geringer Amplitude erzeugt werden.
Der Einfluß der Sondentemperatur und Sondengröße auf die Messung der Energieverteilungsfunktion der Elektronen im Plasma der positiven Säule
Authors: Herrmann D. , Klagge S.
Published: July 2007

In dieser Arbeit werden automatisch aufgezeichnete zweite Ableitungen der Kennlinien von Sonden verschiedener Größe, Form und Temperatur zur Bestimmung der Energieverteilung der Elektronen, der Elektronenkonzentration und ‐temperatur unter der Annahme des Raumpotentials im Nulldurchgang der 2. Ableitung ausgewertet.

Bestimmt man aus den mit verschieden großen Sonden gemessenen Verteilungsfunktionen die Elektronenkonzentration in der positiven Säule von He‐ und Ne‐Niederdruckentladungen, so erhält man Werte, die mit einer gegen Null konvergierenden Sondenfläche mit dem aus der Strombilanzgleichung nach [1] berechneten Wert übereinstimmen.

Die Stärke der Sondenzuführungen im Verhältnis zur Länge einer Zylindersonde bestimmt die effektive Sondenfläche, so daß bei gleicher Sondenoberfläche die Meßergebnisse von Sonden, deren Länge groß gegenüber dem Durchmesser der Zuführungen ist, dem berechneten Wert am nächsten kommen.

Die 2. Ableitungen von dünnen Glühsonden, die soweit erhitzt werden, daß die Raumladungsschicht durch die emittierten Elektronen gerade noch nicht zerstört wird, haben annähernd den Verlauf der 2. Ableitung einer idealen Sonde. (Minimum, Nulldurchgang und Maximum fallen annähernd zusammen).

Die hiermit ermittelten Werte für die Elektronenkonzentration stimmen gut mit den berechneten überein.

Die Verteilungsfunktion, die aus der gemessenen “idealen” zweiten Ableitung einer glühenden Sonde ermittelt wird, zeigt mehr langsame Elektronen als die Verteilungsfunktion einer kalten Sonde an.

Das Maximum der Energieverteilungsfunktion verschiebt sich gegenüber den Messungen mit einer kalten Sonde zu kleineren Spannungswerten und liefert bei Maxwellverteilung Elektronentemperaturen, die mit den aus der halblogarithmischen Darstellung der 2. Ableitung bestimmten Elektronentemperaturen übereinstimmen.
Elektrische Leitfähigkeit von Xenon‐Impulsplasmen
Authors: Günther K. , Radtke R.
Published: July 2007

A method for measuring the electrical conductivity of cylindrical discharge plasmas in dependence of temperature and of pressure with appreciable accuracy has been developed. Results are given for T = 10000…︁12000 °K and p = 10 at and 20 at. Comparisons with calculations of Schirmer and Friedrich for partially ionized gases result in the proposal to cut off the interaction distance between charged particles at a0 = 2 D instead of a0 = D, where D is the Debye shielding parameter. With respect of the results the applicability of the Boltz‐mannequation and the Debye‐Hückel theory in the case of cold dense plasmas are discussed.
Nichtlineare Effekte im dynamischen Verhalten der positiven Säule stromschwacher Niederdruckentladungen
Authors: Deutsch H. , Rutscher A. , Ziemann H.
Published: July 2007

Auf der Grundlage der stationären Diffusionstheorie der Schwachstrom‐Niederdrucksäule in Neon wird eine Analyse des nichtlinearen Verhaltens der Plasmakenngrößen bei großen Modulationsgraden des Entladungsstromes durchgeführt. Unter Anwendung der Fourier‐Reihenentwicklung erfolgt die Berechnung des Amplitudenspektrums der Partialschwingungen sowie der entsprechenden Klirrfaktoren. Für das Ausmaß der nichtlinearen Effekte des Säulenplasmas besitzen die Stoßprozesse (Anregung und Ionisation) der Elektronen mit Atomen im Grundzustand eine entscheidende Rolle. Im Vergleich zur Starkstromsäule [6] sind jedoch die hier festgestellten nichtlinearen Eigenschaften der Schwachstromsäule im allgemeinen wesentlich geringer ausgeprägt.
Die Lichtemission des Säulenplasmas strommodulierter Edelgasentladungen bei mittleren Drücken
Authors: Pfau S. , Deutsch H.
Published: July 2007

Am Beispiel des Neons wird die Emission der diskreten und der kontinuierlichen Strahlung des Säulenplasmas einer mit geringer Wechselstromkomponente überlagerten Gleichstromentladung untersucht. Ausgehend von der für stationäre, stromschwache Entladungen entwickelten Diffusionstheorie wird das Verhalten der Linienstrahlung und des Kontinuums für den Fall kleiner periodischer Störungen berechnet und experimentell gewonnenen Ergebnissen gegenübergestellt. Die erhaltenen Resultate zeigen, daß die von den 2p‐ und den höheren Niveaus ausgehenden Spektrallinien unter den Bedingungen der Mitteldruckentladung (p0r0 ≳ 10 Torr · cm) auch bei kleinen Entladungsströmen (i/r0 ≈ 10−3 A/cm) praktisch aus‐schließlich stufenweise durch zweimaligen Elektronenstoß angeregt werden. Dieser Stufenprozeß bestimmt auch das dynamische Verhalten der Linienstrahlung. Der Modulationsgrad der diskreten wie auch der kontinuierlichen Strahlung weist bei konstant gehaltener Amplitude der Stromstörung in Abhängigkeit von der Frequenz ein ausgeprägtes Resonanzverhalten auf. Die Resonanzfrequenz wird maßgeblich durch die mittlere Lebensdauer der langlebig angeregten Atome, über die die Stufenanregung sowie die Stufenionisation ablaufen, bestimmt.

Die Untersuchungen unterstreichen weiterhin nachdrücklich die Deutung des bei mittleren Gasdrücken zu beobachtenden Kontinuums als Bremsstrahlung der Elektronen an den neutralen Teilchen.
Schraubenwellen der kontrahierten positiven Säule in Edelgas‐Mitteldruckentladungen
Authors: Rutscher A. , Röžička T.
Published: July 2007

Es wurden Dispersionskurven der Schraubenwellen in der stark kontrahierten positiven Säule von Edelgas‐Mitteldruckentladungen in Abhängigkeit von der Stärke azimutaler und longitudinaler äußerer Magnetfelder gemessen. In den benutzten Doppel‐Rohren konnte ein neues Wellenphänomen festgestellt werden, das nicht an die Existenz eines äußeren Magnetfeldes geknüpft ist. Die Messungen zeigten, daß die Geschwindigkeit dieser fremderregten Schraubenwellen im äußeren Magnetfeld (azimutal oder longitudinal) zunimmt, wenn diej × B‐Kräfte nach innen zeigen und umgekehrt. Aus der Stabilität des Plasmafadens ergibt sich, daß die vorliegenden stark kontrahierten Säulen nicht mehr im Rahmen der sog. ionisationsbedingten Kontraktion mit einer durch Diffusion kontrollierten Wandrekombination erfaßt werden können, sondern zu ihrer Beschreibung ein Kanal‐Modell erfordern.
Optical Escape Factors for Bound‐bound and Free‐bound Radiation from Plasmas. I. Constant Source Function
Authors: Drawin H. W. , Emard F.
Published: July 2007

Optical escape factors for bound‐bound and free‐bound radiation have been calculated by solving the equation of radiative transfer with the assumption that the corresponding source functions are space‐independent. The general expression for bound‐bound transitions yields for large optical depths—within a correction factor of order unity—Holstein's asymptotic expressions for the two limiting cases of a Doppler and a dispersion profile. Application to the more general case of a Voigt profile leads to an analytical formula which permits a rapid estimate of the escape factor for any optical depth. Numerical application to the resonance lines of neutral helium‐which are broadened by Stark and Doppler effects—shows that under certain plasma conditions most of the higher members of the resonance series remain optically thin.—The general expression obtained for the escape factor of free‐bound radiation has been applied to the resonance continuum of neutral helium. The numerical results show that the resonance continuum remains optically thin as long as the optical depth in the center of the He resonance line (λ = 584 Å) remains smaller than 104 to 105. A similar result is obtained for atomic hydrogen.
Messungen des γi‐Koeffizienten an reinen Mo‐ und Fe‐Oberflächen in Edelgasen
Authors: Felsch D. , Pech P.
Published: July 2007

Es werden Messungen des γi‐Koeffizienten an reinen Katodenoberflächen für die Kombinationen Mo—Ne+, Ar+, Kr+, Xe+ und Fe—Ne+ mitgeteilt, die mit einer von Varney angegebenen dynamischen Methode im Bereich 30 ≲ X/p0 ≲ 400 V Torr−1 cm−1 durchgeführt wurden. Es wird gezeigt, daß die mit dieser Methode im Gas gemessenen γi‐Werte sich aus den Vakuumwerten von Hagstrum ableiten lassen, wenn

. die Rückstreuung der emittierten Elektronen und

. die Molekülionenbildung

berücksichtigt werden. Die Nachlieferung von Elektronen durch Photonen (δ/α) und Metastabile (ω/α) wird unter Verwendung von ω/α‐Werten aus Zündspannungsmessungen abgeschätzt.

Measurements of the γi‐coefficient on pure cathode surfaces are described for the combinations Mo—Ne+, Ar+, Kr+, Xe+ und Fe—Ne+ with a dynamic method according to Varney. These measurements were carried out in the range of 30 ≲ X/p0 ≲ 400 V Torr−1 cm−1. It is shown that the measured values correspond to these of Hagstrum obtained in vacuum, if

. backscattering of emitted electrons and

. formation of molecules

are taken into account. An estimation is made for electron emission coefficients of photens (δ/α) and metastables (ϵ/α) by calculated ω/α‐coefficients from measurements of ignition voltage.
Zur linearen Theorie des dynamischen Verhaltens der positiven Säule stromschwacher Edelgasentladungen im Bereich instationärer Elektronenkinetik II. Anwendung der linearen Theorie auf das Neon‐Säulenplasma im Nieder‐ und Mitteldruckbereich
Authors: Winkler R. , Pfau S.
Published: July 2007

Die in [1] dargelegte lineare Theorie des dynamischen Verhaltens für den Bereich instationärer Elektronenkinetik wird auf das Säulenplasma von Niederdruckentladungen mit den stationären Parametern p0 · r0 = 1,5 Torr cm, J0/r0 = 1 · 10−4 — 1 · 10−2 A/cm und auf eine Mitteldruckentladung mit p0 · r0 = 60 Torr cm, J0/r0 = 1,4 · 10−3 A/cm angewendet. Neben der Diskussion der errechneten Impedanzkurven und dynamischen Eigenschaften der Plasmakomponenten erfolgt anhand der Impedanzkurven ein Vergleich mit experimentellen Impedanzwerten.
Striking and Running Voltages in a Glow Discharge for Combinations Fe/Ne + 1% Ar with and without Hg
Authors: Pecii P. , Kourtev J. , Orlinov V.
Published: July 2007

Experimental investigations of striking Us and running Ur voltages in a glow discharge for the combinations cathode material Fe gas filling 99% Ne + 1% Ar with and without Hg have been carried out. It is shown that Hg addings cause an increase of striking voltages Us in the whole investigated range of Paschen curve as well as an increase of running voltage Ur in the whole pressure range p under investigation. The additional effects which occur in the discharge with Hg addings are discussed and a qualitative explanation of the obtained results is proposed.
Plasmaparameter im negativen Glimmlicht von Doppelkatodenentladungen I
Authors: Stieber M. , Stern W.
Published: July 2007

Im Übergangsbereich von der Einfach‐ zur Doppelkatodenentladung werden Langmuir‐Sonden messungen durchgeführt, um den Trägerdichteverlauf und die Elektronentemperatur der Plasma‐elektronen im negativen Glimmlicht zu bestimmen. Die Ergebnisse zeigen, daß der Beginn des Doppelkatodeneffektes durch das Zusammentreffen der Trägerdichtemaxima der beiden katodischen Glimmlichter mit einem Anstieg des Ionendiffusionsstromes aus dem negativen Glimmlicht in den Katodenfallraum gekennzeichnet ist. Die Untersuchungen werden im Bereich der Niederdruck‐Glimmentladung in Neon durchgeführt.
Asynchronous quenching and resonance excitation of ionization waves in positive columns
Authors: Ohe Kazuyuki , Takeda Susumu
Published: July 2007

The non‐linear interactions between the self‐excited ionization wave and the forced oscillation are observed in the positive column of a glow discharge. The self‐excited wave is suppressed and quenched by applying the forced oscillation. The square of the amplitude of the self‐excited wave linearly decreases with the forced oscillation, and at the same time the frequency of the original wave somewhat shifts. Next, a resonance excitation of oscillation is observed, when a forced oscillation is applied after extinguishing the self‐excited wave by controlling the heater current of the tube.

In order to explain these non‐linear phenomena the VAN DER POL equation is deduced from the basic equations for the ionization wave, extending the KEEN'S method for the ion‐acoustic wave. The approximate solution of the VAN DER POL equation by the asymptotic expansion can explain the experimental results with a quantitative agreement.
On the Generation of Secondary D. C. Field Quantities by interacting Waves
Authors: Kildal Asbjørn
Published: July 2007

In analogy with the phenomenon called acoustic streaming in ordinary fluid mechanics, we study here some non‐linear effects generated by progressing waves in a multicomponent plasma. Specifically we calculate the D. C. – streaming motion, electric field and density generated by the waves. In the last section we consider briefly the generation of second order effects in a rectangular wave‐guide.
Modellrechnungen zum Katodenfleck des Vakuumbogens (Kurzmitteilung)
Authors: Hantzsche E.
Published: July 2007

Auf der Grundlage einfacher Bilanzgleichungen werden stationäre, eindimensionale Modelle katodischer Brennflecke von Cu‐Vakuumbögen berechnet. Durch Variation von Koeffizienten und Gleichungen des Modells können Aussagen über die wechselseitige Abhängigkeit der Brennfleck‐parameter und über die Existenzgrenzen des Brennflecks gewonnen werden.
Wandladungsmessungen an langen Entladungsrohren im Vor‐Zündstadium mittels einer Feldmühle
Authors: Altrichter B. , Arndt R.
Published: July 2007

Mit Hilfe eines auf dem Influenzprinzip beruhenden Verfahrens (Feldmühle) wurde das Verhalten von Wandladungen im Anfangsstadium des Zündprozesses von langen Ar–Hg‐Niederdruckentladungen untersucht. Der Aufbau einer Ladungsverteilung beginnt im allgemeinen mit Leitungsvorgängen in bzw. auf der Rohrwand und wird durch Vorentladungen im Gasraum weitergeführt. Während dieser Phase ist eine rückwirkungsfreie Messung nicht möglich. Der Abbau der Wandladungen vollzieht sich bei kleineren Ladungsdichten nur über die Leitungsprozesse und kann rückwirkungsfrei verfolgt werden. Die – durch Raumladungseffekte behinderten – Leitungsvorgänge beruhen auf elektrolytischer Leitung in/auf der Glaswand, werden durch Influenz und/oder durch direkte Leitung an Glas‐Metall‐Übergängen bewirkt und sind die Hauptursache für die mangelnde Reproduzierbarkeit von Zündprozessen. Influenzierte Wandladungsverteilungen traten bereits bei einer erzeugenden Spannung UE von ca. 100 V auf. Ihr Maximum wurde oberhalb 200 V in Richtung auf die geerdete Gegenelektrode verschoben und wuchs dabei mit UE bis auf etwa 10−10–10−11 As/cm2 an. Oberhalb 700 V setzten beim Abschalten von UE abbauende Vorentladungen ein.
Theory of the Ionization Equilibrium in Dense Semiconductor Plasmas
Authors: Bartsch G. P. , Ebeling W.
Published: July 2007

The semiconductor is considered as a plasma of electrons, donors and occupied acceptors in a homogeneous medium interacting by Coulomb's law. The mass action law for the ionization equilibrium of electrons and donors is formulated taking into account the interaction of the charges. The lowering of the ionization energy is calculated using the quantum statistical method of binary density matrices. By comparision with the experimental results of Debye and Conwell for the lowering of the ionization energy good agreement between theory and experiment was found. The limit of stability of the semiconductor state is investigated.
Über die Lebensdauer von elektrischen Gleichstrombögen im Ultrahochvakuum
Authors: Jüttner B. , Freund E.
Published: July 2007

The life time of de‐arcs in vacuum was found to be determined by thin film effects on the cathode surface. By removal of surface contaminations in UHV the average arc duration was greatly enhanced. A further enhancement occurs by deposition of clean metal films. This is demonstrated for Mo on Cu‐cathodes, and for Cu on Mo‐cathodes. Hence compound materials like MoCu show an extreme high arc duration. The vapour pressure of the cathode material, however, has a minor influence. Therefore an arc between MoCu‐electrodes emits more Mo‐ than Cu‐vapour, as it is shown by mass analysis. Measurements of dc‐field emission from arc cathodes (after the arc) show that the arc life time is correlated to the stability of field electron emission. The most intense field emitting sites are produced during the ignition of the arcs.
Über die Rolle thermischer Inhomogenitäten im Haushalt der Niederdruck‐Entladungssäule
Authors: Wojaczek K.
Published: July 2007

Für die Fälle der direkten und der Stufenionisation bei konstanter Elektronentemperatur werden die Radialverteilungen der Elektronenkonzentration und der Neutralgastemperatur in Abhängigkeit von der in der Säule erzeugten Wärme numerisch berechnet. Bei der Darstellung der Kenndaten und Mittelwerte der Radialverteilungen wird der Aspekt der praktischen Anwendbarkeit besonders berücksichtigt.
Messungen der Dispersion und Dämpfung hochfrequenter Raumladungswellen (Oberflächenwellen) im Säulenplasma einer Niederdruckentladung
Authors: Heymann P.
Published: July 2007

Electron surface wave propagation is studied on the positive column of a mercury discharge. The dispersion curve is measured by an interferometric method. The result confirms the hydrodynamical theory. The damping of the waves is determined by collisionless processes like Landau‐damping.
Zur O2‐Dissoziation in der Gleichstromglimmentladung. Teil I Bestimmung des Dissoziationsgrades mittels der O3‐Bildung an gekühlten Oberflächen
Authors: Sabadil H. , Biborosch L. , Koebe G.
Published: July 2007

The synthesis of ozone on the surface S cooled with liquid nitrogen O + O2·S→O3·S[1] was used to measure the concentration of atoms in a flow tube downstream of a d.c. discharge. The flow tube was constructed in the form of a U‐tube. The ozone was deposited as a blue liquid film in the neighbourhood of the surface of the liquid nitrogen on the walls of the part of the U‐tube, which was connected with the discharge tube. The oxygen atom decay in the U‐tube was observed by measuring the production of ozone as the distance between the discharge tube (diameter: 5,2 cm) and the surface of the liquid nitrogen was varied. The decay is first order in atom concentration for the pressures p > 1 torr. But for the pressures below p = 1 torr near by the discharge tube we observed deviations from the law of decay In [O]0/[O] = k·t for the currents of about i = 100 mA.

This effect was attributed to the process

From the extrapolation of an ozone production curve atom concentrations in the discharge have been obtained. The transition from the „H”︁ form to the „T”︁ form (striated, low average electric field) of the discharge [2] caused the dissociation to decrease rapidly. The highest dissociation (10%) was obtained in the „H”︁ form at high currents (i = 120 mA) and low pressures (p = 0,60 torr).

The yield of atomic oxygen per kilowatt hour of energy was measured as functions of pressure and gas flow rate for i = 100 mA and i = 50 mA.
Effects of Hall Currents on the Self‐Gravitational Instability of a Finitely Conducting Plasma of Variable Density
Authors: Bhatia P. K. , Gupta P. N.
Published: July 2007

The effects of Hall currents have been studied on the hydromagnetic stability of a self‐gravitating, incompressible, viscous and finitely conducting plasma of variable density. For a uniform and horizontal magnetic field which is present, it is shown that the problem is characterized by a variational principle. Making use of this, proper solutions have been obtained for a semi‐infinite plasma in which the density varies one‐dimensionally (exponentially) along the vertical. The dispersion relation has been solved numerically for the different values of the parameters involved. It is found that the growth rate increases with both the Hall currents and resistivity, showing thereby the destabilizing character of these effects. However, the influence of viscosity is found to be stabilizing as the growth rate decreases with viscosity.
Magnetisch erregte ‚Seilwellen’︁ auf der kontrahierten Säule einer Argon‐Mitteldruckentladung
Authors: Ose E. , Rothhardt L.
Published: July 2007

The influence of a transverse magnetic field on a contracted argon discharge column (p = 23 torrs; Idischarge = 100…︁200 ma) is investigated. The experiments show oscillatory behaviour of the column similar to rope waves, which becomes irregular with higher B‐field intensities. The results of spectral and correlation measurements are discussed in relation to the corresponding non‐linear wave equation qualitatively.
Schwingungserscheinungen an hohlen Anodensystemen in ArHg‐Entladungen und ein qualitatives Modell der Anregung von Anodenfallschwingungen
Authors: Arndt R.
Published: July 2007

An Entladungen vom Leuchtstofflampentyp mit hohlen Anodensystemen werden Anodenfallschwingungen untersucht und mit denen an anderen Elektrodengeometrien bzw. Entladungsformen verglichen. Es zeigt sich u. a., daß bei Verwendung eines nicht angeschlossenen Hohlkörpermantels Schwingungsformen entstehen können, die z. B. mit denen an normalen Wendelelektroden mit Hilfselektroden oder mit denen an der Anode einer 5 bis 90 A‐Argonlaserentladung weitgehend übereinstimmen. Die beteiligten eigentlichen Anodenmechanismen sind dabei unterschiedlich, so daß ein relativ unabhängig von den speziellen Anodenvorgängen wirkender Schwingungs‐Anregungsprozeß wirksam sein muß. Es wird daher aus den Experimenten ein erweitertes Modell der Schwingungsentstehung im Voranodengebiet von Niederdruckentladungen abgeleitet, das auf der Parallelschaltung von anodischen Entladungsteilen mit positiv und negativ geneigter I–U‐Charakteristik basiert. Das stabile Verhalten von Hohlanoden wird damit verständlich. Bei der Deutung des Mechanismus der Anodenfallschwingungen wird das Abklingen eines sekundären Plasmas vor der Anode nicht mehr benötigt.
Geschwindigkeitsverteilungsfunktion und makroskopische Bilanzkoeffizienten der Elektronen im molekularen Wasserstoffplasma
Authors: Michel P. , Winkler R.
Published: July 2007

Für das molekulare Wasserstoffplasma niedrigen Ionisierungsgrades werden unter homogenen stationären Bedingungen die Geschwindigkeitsverteilungsfunktion sowie die Transportgrößen, Stoßfrequenzen und Energieübertragungsraten der Elektronen aus der Boltzmann‐Gleichung ermittelt. Hierbei finden neben den elastischen Stößen alle wesentlichen zur Schwingungsanregung, elektronischen Anregung, Dissoziation und Direktionisation des H2‐Moleküls führenden direkten Elektronenstoßprozesse durch getrennte Zweierstoßintegrale in der Boltzmann‐Gleichung Berücksichtigung. Die Berechnungen werden für den auf den Gasdruck bezogenen Feldstärkebereich von 1–100 V/ (cm Torr) sowie für mehrere Varianten des Transportquerschnittes und der Querschnitte für elektronische Anregung ausgeführt. Anhand der Isotropverteilung, der mittleren Energie, der charakteristischen Energie. der Driftgeschwindigkeit sowie der auf die Driftgeschwindigkeit bezogenen Stoßfrequenzen für elektronische Anregung, Dissoziation und Direktionisation erfolgt ein Vergleich zwischen den berechneten Grüßen und experimentellen Werten.
Die Relaxation der Geschwindigkeitsverteilungsfunktion der Elektronen im homogenen Feld mit elastischen und anregenden Stößen I. Theoretische Grundlagen und erste Ergebnisse für zeitunabhängiges elektrisches Feld
Authors: Wilhelm J. , Winkler R.
Published: July 2007

Im schwachionisierten homogenen Plasma wird die Relaxation der Elektronengeschwindigkeitsverteilungsfunktion und der hierdurch bestimmten makroskopischen Größen untersucht. Dabei wird sowohl die Einwirkung eines homogenen elektrischen Feldes, als auch diejenige der elastischen und anregenden Stöße auf das Relaxationsgeschehen verfolgt. Das ausgearbeitete Modell und das entwickelte Lösungsverfahren sind so allgemein angelegt, daß sie die Behandlung für physikalisch in Frage kommende Anfangsverteilungen und in praktisch interessierenden zeitabhängigen elektrischen Feldern gestatten.

In diesem Beitrag werden die Grundlagen der Beschreibung und das Lösungsverfahren entwickelt. In Anwendung derselben ergeben sich erste Ergebnisse über die Relaxation im zeitunabhängigen Feld für ein Neon‐Plasma. Diese Resultate führen bereits zu interessanten Einsichten in die Abhängigkeit der Relaxationszeiten von der Dominanz einzelner Wechselwirkungsprozesse sowie in die energetischen Ausgleichsprozesse im Elektronenensemble während des Relaxationsablaufs.
Formation of the AlF Radical in a Horizontal Arc Established Inside a Graphite Tube
Authors: Radovanov S. , Simić M. , Vukanović V.
Published: July 2007

The AlF band spectrum in emission and absorption has been examined. This spectrum occured as the result of the chemical reactions between Al2O3 and C2F4, taking place in an arc plasma. It was used the special light source – the horizontal DC arc for estimation of this spectra.
Der gegenwärtige Stand der gesteuerten Kernfusion
Authors: Rabinowitsch M. S.
Published: July 2007

The work presents a review of the modern state of stationary thermonuclear reactor development based on Tokamaks. Unsolved Tokamak mystery (pseudoclassical electron thermoconductivity, disruptive instability, impurities transport, instability due to trapped iones) as well as parameter selection principles of future devices for break‐even in the USSR, USA, West Europe, and Japan and CTR problems solution to the end of this century are discussed.
Effect of short‐wavelength Langmuir turbulence on the Brillouin backscattering and filamentation instabilities in homogeneous plasmas
Authors: Spatschek K. H. , Yu M. Y. , Shukla P. K.
Published: July 2007

The Brillouin backscattering and the filamentation instabilities in the presence of short‐wavelength Langmuir turbulence are investigated for a homogeneous plasma. Analytical results for the growth rates and thresholds are obtained. It is shown that the threshold for Brillouin backscattering can be significantly increased because of the anomalous damping of ion‐acoustic perturbations by Langmuir turbulence. For the filamentation instability an enhancement of the growth rate is obtained. The effect of short‐wavelength ion wave turbulence is also discussed.
Spezifische Molekültemperaturen in Lichtbögen
Authors: Krauss L. , Frank P.
Published: July 2007

By means of thermodynamic equilibrium calculations emission coefficients of molecular bands of A1O and CN are computed. For given pressure and particle concentrations the coefficients show well defined maxima at certain temperatures, usually referred to as normalized temperature of the band system. This behaviour applied to electrical arcs explains the existence of aureoles caused by molecular emission of CN and some metallic oxide bands localized at fixed distances from the centre of the arc. The local temperature of the area of maximum intensity depends not only on the dissociation energy and excitation energy of the molecule in question, but may be altered by the presence of additional components and stoichiometric conditions. Thus, the normalized temperature of band systems arising from heteronuclear molecules cannot be considered as an unchangeable quantity.
Vordurchschlagsphänomene der Feldemission im Nanosekundenbereich
Authors: Jüttner B. , Rohrbeck W. , Puchkarov V. F.
Published: July 2007

Variation of field emitters on Mo‐ and Cu‐cathodes were investigated by field emission microscopy after application of nanosecond voltage pulses. The emitters delivered emission currents with densities of more than 1013 Am−2 without breakdown. Heating by these currents caused desorption and melting of emitter tips. From the desorption events resonance tunneling was deduced with typical UHV‐conditions. Melting caused blunting of the emitters. Hence sharp micro‐points exploded only by sufficiently fast heating (with time constants ≦ 1 ns) or by secondary effects due to contaminations. By introduction of air in the pressure region of 10−4 ‐ 10−3 Pa new emitting sites appear with time constants of about 10−8 s, probably by formation of oxides.
Zur mikrophysikalischen Beschreibung des schwachionisierten Säulenplasmas von Glimmentladungen in Stickstoff‐Neon‐Gemischen. I. Vergleich zwischen gemessenen und berechneten Geschwindigkeitsverteilungsfunktionen der Elektronen
Authors: Klagge S. , Pfau S. , Řezáčová V. , Winkler R.
Published: July 2007

The isotropic part of the velocity distribution function of electrons is determined experimentally and theoretically for the plasma of the positive column of glow discharges in N2‐Ne mixtures. The distribution functions are measured with electrical probes using the Druyvesteyn method. The calculation of the isotropic part of the distribution functions for homogeneous and stationary conditions from the Boltzmann equation takes into consideration the essential elastical and unelastical collision processes. The character of the obtained distribution functions is fixed by the reduced field strength E/p0 and the mixture ratio x = N2/N2 + Ne), which is varied in this paper in the range between pure nitrogen and pure neon. The distribution functions are found to be influenced by elastic and unelastic collisions of electrons with nitrogen molecules even at smal admixtures of N2. Comparing the experimental results for the distribution functions with those received by the calculations a good agreement is observed.
Strongly Non‐Linear Ion‐Acoustic Solitons
Authors: Baumgärtel K.
Published: July 2007

Solitary wave solutions of the coupled equations for the ion dynamics and the Poisson equation are investigated in a plasma with Te ≫ Ti.
Zum Mechanismus des Wachstums von Polymerschichten in Glimmentladungen
Authors: Deutsch H.
Published: July 2007

Ausgehend von der Theorie der positiven Säule wird ein expliziter Zusammenhang zwischen Plasmakenngrößen und der Wachstumsgeschwindigkeit von Polymerschichten an der Rohrwand von Glimmentladungen abgeleitet.
Influence of Surface Contaminations on Cathode Processes of Vacuum Discharges
Authors: Achtert J. , Altrichter B. , Jüttner B. , Pech P. , Pursch H. , Reiner H.‐D. , Rohrbeck W. , Siemroth P. , Wolff H.
Published: July 2007

The influence of surface contaminations on the ignition and maintenance of vacuum discharges is discussed qualitatively. Surface analysis of the electrodes and gas analysis during the discharges demonstrate that fresh electrodes contain always impurities within the upper surface layers, which affect the behaviour of vacuum arcs and vacuum breakdowns. The most effective way for cleaning the surfaces are the discharges themselves, if they burn in UHV. During that cleaning the following variations have been found: Are cathodes spots change from rapid moving ones with small erosion (type 1) to slow ones with strong erosion (type 2). The ignition of nanosecond discharges needs higher field strength and field emission current density. Polishing effects by short discharges (< 5 ns) become more pronounced. Erosion craters in nanosecond discharges increase.
On the Velocity Distribution Function of Light Ions in Heavy Gases in an Electric Field
Authors: Ferrari Leonardo
Published: July 2007

The special properties presented by the Boltzmann collision operator in the case of an induced‐dipole interaction (Maxwellian interaction) between ions and neutrals are exploited to obtain in such case a proper solution of the Boltzmann equation for light ions in heavy gases in an electric field. Meanwhile it is proved that consideration of more than two terms of the spherical harmonic expansion of the ion velocity distribution requires to improve the usual accuracy of the terms deriving from the collision integral; vice versa, the improvement of the accuracy of the collision terms requires to retain more than two terms of the spherical harmonic expansion. The consistency of our procedure and results in the approximation neglecting the square of the ion‐neutral mass ratio with respect to unity is discussed. Finally, the most significant velocity averages are calculated on the basis of the obtained ion distribution. In the limit of the above approximation they are shown to agree with Wannier's results.
Die theoretische Bestimmung des Elektronen‐Atom‐Bremsstrahlungskontinuums in abklingenden Mitteldrucksäulen von Neon und Argon im Vergleich zum Experiment
Authors: Winkler R. , Michel P. , Wilhelm J.
Published: July 2007

Das zeitliche Verhalten des Elektronen‐Atom‐Bremsstrahlungskontinuums im Wellenlängenbereich von 200—1000 nm in von stationären Zuständen abklingenden Säulenplasmen von Neon‐ und Argon‐Mitteldruckentladungen wird unter Verwendung von verschiedenen dem Experiment nahekommenden Abklingfunktionen des elektrischen Feldes im Säulenplasma berechnet. Dabei ergibt sich das sich zeitlich ändernde Kontinuum aus der Veränderung der Isotropverteilungsfunktion der Elektronen‐komponente, welche aus der zeitabhängigen Boltzmann‐Gleichung bestimmt wird. Für die gleichen Parameterbedingungen der Berechnung werden zeitaufgelöste Messungen des Kontinuumabfalls für einige Wellenlängenbereiche vorgenommen. In Anbetracht der noch bestehenden Unsicherheiten in der Kenntnis des Feldabfalls während der Abklingphase im Plasma wird eine zufriedenstellende Übereinstimmung zwischen dem aus der mikrophysikalischen Beschreibung des Relaxationsablaufes folgenden theoretischen Kontinuumfall und seiner relativen Messung erhalten.
Magnetisch beblasene Lichtbögen in flachen Kammern
Authors: Rothhardt L.
Published: July 2007

Die Dynamik eines stromstarken Lichtbogens in wenigen Millimeter hohen Kammern unter dem Einfluß eines äußeren (transversalen) Magnetfeldes wird untersucht. Die experimentelle Anordnung besitzt segmentierte metallische Wände, durch deren Spalte eine gute Sichtbarkeit gewährleistet ist. An Hand von zeitauflösenden Bildserien kann nachgewiesen werden, daß die Abweichung der Bogengeschwindigkeit von der GUILEschen Formel bei relativ schwachem äußerem Magnetfeld durch das Eigenmagnetfeld des gestörten Bogens bedingt ist. Weiter werden typische Unterschiede zwischen einem ruhenden und einem bewegten stromstarken Bogen in flachen Kammern ermittelt. Auch auf die Verwendbarkeit billiger Drahtsonden anstelle von SEVs oder Photodioden bzw. ‐transistoren beim Studium der Bogendynamik wird eingegangen.
Mikrophysikalische Bestimmung elektronenkinetischer Kenngrößen im binären Molekül‐Mischplasma von Stickstoff und Wasserstoff I. Geschwindigkeitsverteilungsfunktion, Transportgrößen und Stoß‐frequenzen für Dissoziation und Direktionisation im Mischplasma
Authors: Michel P. , Pfau S. , Winkler R.
Published: July 2007

Für das schwachionisierte binäre Molekül‐Mischplasma von Stickstoff und Wasserstoff wird aus der homogenen stationären Boltzmanngleichung unter Berücksichtigung aller wichtigen Elektronen‐Molekülstoßprozesse der Isotropteil der Geschwindigkeitsverteilungsfunktion der Elektronen er‐mittelt und der experimentell gemessenen Isotropverteilung gegenübergestellt. Ferner werden für die Elektronenkomponente die Ergebnisse der Berechnung der mittleren Energie, der gebräuchlichen Transportgrößen, der Stoßfrequenzen für Dissoziation und Direktionisation, des Townsendkoeffizienten und der Stoßraten für die Ionisierung der N‐ und H‐Atome im Gemisch für den Bereich von 6–100 V/(cm Torr) der auf den Totaldruck bezogenen elektrischen Feldstärke und für beliebige Zusammensetzung des Gemisches mitgeteilt.
Kinetics of Oxygen Atom Production in R.F. Discharges of Moderate Pressures
Authors: Cramarossa F. , D'Agostino R. , Molinari E.
Published: July 2007

The dissociation of molecular oxygen has been studied in a radiofrequency plasma at a pressure of 20 torr in a flow system. The results show that the main channel for dissociation is via electron excitation to the Herzberg and Schumann systems with negligible contribution of the channel involving the O2(a1Δg) metastable.

While oxygen atom recombination can be followed outside the discharge region, kinetic data show that recombination within the discharge is effectively suppressed, probably as a consequence of a recombination assisted dissociation mechanism. This leads to high concentrations of O‐atoms at the discharge exit.
Diagnostics of L.F. Plasma Fluctuations by Probes and Optical Line Radiation
Authors: Prinzler H. , Savchenko M. M.
Published: July 2007

Two wide spreaded methods for the measurement of plasma fluctuations are investigated both theoretically and experimentally. In limited regions of frequency and wave number, the fluctuation amplitudes obtained by probes and optical line radiation show sufficient good agreement; in general, however, different effects must be eliminated in order to obtain quantitative values. As an application, a transition from isothermal ion acoustic turbulence to a hybrid turbulent state including temperature fluctuations in a low pressure d.c. plasma has been discovered.
Zur Glimmentladungspolymerisation des Benzols‐Vergleich gemessener mit berechneten Wachstumsraten polymerer Filme aus der Ne‐Benzol‐Entladung
Authors: Deutsch H. , Klagge S.
Published: July 2007

The growth rate of thin polymer films polymerized in the positive column of a dc‐glow discharge on the conditions [total pressure: Pneon + Pbenzene = 1 Torr, admixture of benzene : 10−4 < x < 10−1, discharge current: 1 mA — 15 mA] is calculated and measured. The calculation is based upon a previously developed polymerization model [6], which ascribe the major part of the growth rate to the insertion and crosslink of benzene ions into the substrate surface. The calculated growth rates of the polymer films and the separated portions of the considered polymerization processes correspond to the experiments within the bounds of the actual possibilities of analyzing the model.
The Theory of the Low Pressure Discharge in the Strong Ionization Regime
Authors: Valentini H.‐B.
Published: July 2007

A system of integro‐differential equations describing the velocity distribution functions of the neutral atoms and of the ions and the radial profiles of the electric potential and the particle densities in the positive column at low pressures and high degrees of ionization is derived. This system is solved for a simplified, but self‐consistent, plane model. Both the initial velocity of the ions and the neutral gas depletion caused by the ionization processes are taken into account. For a cylindrical model a solution is obtained for the region near the axis. With rising neutral gas temperature the radial ion flux density is slightly increasing. The pressure tensor, the heat flux tensor, and several components of the corresponding tensor of the fourth order for the ion gas are calculated. It is shown that on the axis the radial and the azimuthal ion temperatures are smaller than the neutral gas temperature because the ions generated out of neutral atoms are retarded during the flight to the axis.
On the Nature and the Motion of Arc Cathode Spots in UHV
Authors: Bushik A. I. , Jüttner B. , Pursch H.
Published: July 2007

Cathode spot types and spot motion of arcs in ultra high vacuum have been investigated with large area cathodes that consisted of two adjacent pieces of Mo and Cu. Arc currents were 20–60 A dc and 8–20 kA pulse (duration about 1 ms). Two spot types occured with different velocities and surface erosion: Type 1 spots are typical for surfaces covered by oxides or thick adsorption layers, whereas clean surfaces show only type 2 spots.

During arc‐conditioning both types exist simultaneously in a complex mutual dependence. Type 1 spots react weakly on the cathode material, while type 2 spots burn preferentially on Cu and at the boundary line between Mo and Cu. The motion of type 1 spots is determined by the expanding spot plasma, whereas type 2 spots show a step‐by step motion, determined by explosions in the arc craters. Generally a spontaneous formation of type 2 spots beneath the arc plasma takes place only with contaminated surfaces (probably by a transition from type 1 to type 2 spots). Thus a breakdown between plasma and cathode surface requires the presence of contaminations. The observed effects occur in low current dc‐arcs as well as in high current pulse arcs. They are discussed for different spot models.
Experimental Measurements on the Current Balance at the Cathode of a Cylindrical Hollow Cathode Glow Discharge
Authors: Helm H.
Published: July 2007

The contribution of positive ions, photons and metastable particles to the secondary emission of electrons from the cathode of an argon glow discharge with cylindrical cathode is measured by sampling the plasma species through a small orifice in the cathode wall and analyzing them in a high vacuum region. Additional experiments are made with a second apparatus which enables the sampling fo plasma species from the negative glow and the dark space.

The paper describes the experimental techniques used in both cases and presents estimates on the validity of the results obtained.

The positive ions are found to be the dominant contribution to the discharge current at the cathode. The secondary emission of electrons is — in decreasing order of importance — due to impact fo singly charged ions, doubly charged ions and metastable atoms.
Messung relativer Radialprofile der Ionendichte in einer Argon‐Hochstrom‐Niederdruckentladung mittels resonanter Laserlichtstreuung
Authors: Schubert M. , Bergmann J.
Published: July 2007

Radial ion density profiles have been measured in an argon high current low pressure discharge by a laser resonance scattering technique with a high spatial resolution in the range of 100 μm. For electron temperatures at 2 eV in segmented discharge channels a radial dependence of averaged electron impact excitation cross section seems to be probable. The influence of several kinetic effects of ions on the measurements has been discussed.