bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Zur Mikrowellendiagnostik stromstarker Entladungen mit Skineffekt. Teil II: Bestimmung der Plasmaparameter eines angeströmten Stickstoffbogens bei Atmosphärendruck
Authors: Körnick H. , Süss W. , Prinzler H. 
Published: July 2007

AbstractMicrowave diagnostics of an inhomogeneous, dense, cylindrical plasma column may be used to determine the complex impedance and a mean noise temperature in the range of strong skin effect (theory see part I). This case is realized if the specific d.c. impedance E/I falls below a critical value, e.g. 20 Ω/cm for ω = 1010. It is shown, that for any radial conductivity profile the complex impedance is a function of E/I only.A formula is derived for calculating the noise temperature of the column as a weighted mean value due to the local plasma temperature and conductivity. In the case of strong skin effect this mean value equals the electron temperature of plasma regions near the boundary of the conducting diameter.These results in connection with spectroscopical diagnostics are use to determine some plasma parameters of an arc discharge in a streaming nitrogen atmosphere at 760 Torr. The temperature profil was obtained from the intensity of the 3371 Å molecular band and then the conductivity profile was calculated using an energy balance equation.The results show that even in the 10 A‐case the arc plasma is not in thermal equilibrium, the difference Te—Tg being about 1,500 ºK. This large difference is due to the flow of neutral gas streaming downward the discharge chamber. The length of the discharge (1·3 cm) is not sufficient for the neutral atoms to reach their equilibrium temperature.
Zur Modulation des Wandstromes in der geschichteten positiven Säule der Neon‐Glimmentladung
Authors: Schmidt Martin 
Published: July 2007

AbstractIt is shown, that the wall current of the striated positive column in a neon low pressure glow discharge is modulated with the frequency of the moving striations. There is a phase shift between wall currents of electrons and ions (∼π/2–3/4π), A mass‐spectrometric analysis of the ion currents shows Ne+ and Ne2+ ions, both currents are modulated. The modulation factor of the electron and ion current reaches values near 100% and 50%, repectively. The behaviour of the modulated wall currents may by explained by the potential oscillations in the Langmuir sheath near the wall.
Erzeugende Funktionen für die exakte Lösung kinetischer Gleichungen vom Vlasov‐Typ
Authors: Vojta Günter 
Published: July 2007

AbstractKinetic equations of the Vlasov type play a dominant role in the theories of gaseous and semiconductor plasmas (self‐consistent field approximation), in the dynamics of quantum systems with collective interactions (Hartree‐Fock approximation), also of spin systems Weiss molecular field approximation, in the theory of liquids and in astrophysics. Here a new general exact method of solving the linearized Vlasov equation is given in the language of classical plasma theory. This method is based on a series expansion of the distribution function in terms of Hermite polynomials in velocity space. A partial differential equation for the generating function of the time‐dependent expansion coefficients is derived and solved yielding a closed formula for the general term of the series expansion. Thus the problem of solving the kinetic integro‐differential equation is reduced to the more tractable problem of solving a single differential equation, and the mathematical structure of the series expansion becomes very clear. The full equivalence of the solution given with the solution of van Kampen und Case in terms of singular normal modes can be demonstrated.
Die Impedanz der positiven Säule stromschwacher Edelgasentladungen
Authors: Pfau S. , Rutscher A. , Deutsch H. 
Published: July 2007

AbstractVon der Boltzmann‐Gleichung der Elektronen ausgehend, werden die verschiedenen Prozesse diskutiert, die im Plasma der positiven Säule zur Impedanz beitragen. Der erfaßte Frequenzbereich erstreckt sich von 0 ⃛109 Hz. Die verschiedenen Arten der Ionisierung (Direkt‐oder Stufenionisation) sowie die Trägheitseigenschaften der Elektronen beeinflussen den Verlauf der Impedanz‐Ortskurven und das elektrische Ersatzschaltbild der positiven Säule in charakteristischer Weise. Die in den Edelgasen Helium, Neon und Argon ausgeführten Experimente zeigen unter vergleichbaren Bedingungen alle einen sehr ähnlichen Verlauf der Impedanzkurven und bestätigen die aus der Theorie erhaltenen Ergebnisse.
Verstärkung von Ionen‐Plasmawellen durch Strahl‐Plasma‐Wechselwirkung
Authors: Leven Ronald 
Published: July 2007

AbstractThe amplification of low frequency electrostatic waves as the result of beam plasma interaction is considered. In order to find the dependence of the growtherate from frequency and the plasma parameters the dispersion equation has been solved numerically for some given values of ion and electron temperatures and the drift velocity of the electrons. The results show positive growthrates (amplification) in the whole frequency range < ω ≲ ωi is the corresponding ion plasma frequency.The growthrates are large for low temperatures and decrease with rising temperatures and decreasing drift velocity. The phase velocity increases with rising temperatures.
Zerstörung und Erzeugung von Feldemittern auf ausgedehnten Metalloberflächen
Authors: Jüttner B. , Rohrbeck W. , Wolff H. 
Published: July 2007

AbstractFeldelektronenemission von Mikrospitzen auf ausgedehnten Metalloberflächen wurde im UHV mit Hilfe direkter Strommessungen und durch Emissionsmikroskopie untersucht. Weiterhin wurden Impulsentladungen im Subnanosekundengebiet durchgeführt und deren Einfluß auf die Feldemitter untersucht. Es wurde gefunden, daß Mikrospitzen aus dem Metalldampf entstehen, der in vorhergehenden Vakuumentladungen freigesetzt wird. Die Emissions‐mikroskopie zeigte, daß die Spitzen eine kristalline Struktur haben. Vakuumdurchschläge zerstören vorhandene Emitter und erzeugen zugleich neue. Durch Reduktion der Impuls‐länge unterhalb eines kritischen Wertes ist es bei Impulsentladungen möglich, die Erzeugung neuer Emitter zu verhindern. Dieser kritische Wert ist sehr scharf definiert. Bei hinreichender Überspannung ist er < 1 nsec.
Über Messungen mit Thermoelementen an Mitteldruckentladungen
Authors: Hayess E. , Wojaczek K. 
Published: July 2007

AbstractBei der Ermittlung der Gastemperatur in Mitteldruckentladungen aus Messungen mit Thermoelementen sind Temperaturkorrekturen zu berücksichtigen, die der durch das Thermo‐element hervorgerufenen Störung der Temperaturverteilung Rechnung tragen. Diese Temperaturkorrekturen werden rechnerisch abgeschätzt und durch Messungen in Rohrwandnähe und in Rohrmitte überprüft.
Zustandsgleichung und Ionisationsgleichgewicht des Wasserstoffplasmas
Authors: Ebeling W. , Kelbg G. , Sändig R. 
Published: July 2007

AbstractA recently developed quantum‐statistical theory of low‐density plasmas is extended and applied to hydrogen plasmas in thermal equilibrium. The theory is shown to be a generalization of the formulae by Abé, DeWitt, Vedenov and Larkin. Numerical and graphical representations of various characteristic plasma parameters, the equation of state, the degree of ionization and the lowering of the ionization energy are given. In the last part of the paper the formation of hydrogen molecules is semi‐quantitatively taken into account.
Untersuchungen der Konzentration angeregter Atome in stromschwachen Neon‐Niederdruckentladungen. I. Oszillatorenzahlen und Elektronenstoßkoeffizienten der Anregung und Vernichtung der s‐Niveaus
Authors: Behnke Jürgen 
Published: July 2007

AbstractEs wurden Konzentrationen angeregter Atome der 2 s‐Niveaus (Paschen‐Nomenklatur) und ihrer radialen Verteilungen in stromschwachen Neonniederdruckentladungen gemessen. Zur Überprüfung der Ähnlichkeitsbeziehungen ist der Entladungsstrom von i/r0 = 10−4 A cm−1 bis i/r0 = 10−2 A cm−1 und der Gasdruck p0 und der Rohrradius r0 so variiert worden, daß sich verschiedene r0p0‐Werte von 1,4 Torr cm bis 7 Torr cm ergaben. Mit Hilfe der aus der Boltz‐Mann‐Gleichung berechneten Energieverteilungen der Elektronen und ihrer Transport‐koeffizienten konnten über die Bilanzgleichungen der angeregten Atome mittels der Methode der Anpassung an experimentellen Werten unter extremen Entladungsbedingungen (i/r0. ∼ 10−4 bzw. i/r0 ∼ 10−2 Acm−1) die Stoßkoeffizienten der Anregung und Vernichtung der 2s‐Niveaus durch Elektronenstoß in Abhängigkeit der reduzierten elektrischen Feldstärke E/p0 als die die Energieverteilung der Elektronen bestimmende Größe ermittelt worden. Die Stoßkoeffizienten der Anregung sind in einem weiten E/p0‐Bereich proportional dem Stoßkoeffizienten der Gesamtanregung (berechnet nach dem Maier‐Leibnitz‐Querschnitt). Die Proportionalitätskoeffizienten und die Stoßkoeffizienten der Vernichtung der 2s‐Niveaus durch Stufenprozesse werden angegeben. Die Radialverteilung der Angeregten weicht erheblich von der Standardverteilung der Bessel‐Funktion ab. Die Radialverteilungen und Konzentrationen der metastabilen Atome ordnen sich den Ähnlichkeitsbeziehungen ein, die entsprechenden Größen der Resonanzatome nicht.
Gasaufheizung und Energiebilanz einer stationären hochfrequenten Ringentladung in Edelgasen
Authors: Eidmann Klaus 
Published: July 2007

Gasheating and Energy Balance of a Stationary High Frequency Ring Discharge in Rare GasesThe energy balance of an inductively coupled high frequency (28,5 Mhz) discharge in a cylindrical vessel (11,2 cm diam.) in Ne, Ar, Kr, Xe at pressures between 0,1 and 10 Torr and at power inputs between 10 and 1000 W is investigated. The heat power transferred to the neutral gas in the stationary discharge is determined from the time behaviour of the neutral gas pressure in the afterglow period. The power measurements are completed by probe measurements of the electron density and energy distribution function.The measured electron energy distribution functions are maxwellian with a slight deficit electrons in the energy range of inelastic collisions. The electron temperatures show a rather low radial space dependence which can be explained on the basis of the local energy, balance by thermal conduction in the electron gas. The measured gas heating power is within the experimental error (factor 2) in agreement with calculations from the measured electron temperature and density under the assumption that the gas is heated by elastic electron‐atom‐collision only. A discussion of the energy balance for the total discharge indicates volume recombination losses of the ions which increase the density of the excited atoms and hence the energy losses by stepwise exitations.
Dispersion in beam‐plasma systems: II. External magnetic field
Authors: Verheest Frank 
Published: July 2007

AbstractA treatment is given of linear waves in an homogeneous and infinite beam‐plasma system in the presence of a uniform external magnetic field. A scalar pressure hypothesis is used to close the set of equations and enables the explicit derivation of the general dispersion formula. We emphasize the conclusion that even with scalar pressures the dispersion relation shows a general coupling between all waves present in the system. This coupling is due, in principal, more to the external magnetic field than to the presence of stream velocities, because part of that coupling disappears if and only if the external magnetic field vanishes or parallels the wavevector.
Zum Halleffekt in der Elektrodynamik turbulent bewegter leitender Medien
Authors: Helmis G. 
Published: July 2007

AbstractFür ein turbulent bewegtes leitendes Medium wird unter Berücksichtigung des Halleffektes eine Verallgemeinerung des Ohmschen Gesetzes für die mittleren Felder angegeben. Die Turbulenz wird als homogen, isotrop und spiegelsymmetrisch vorausgesetzt. Für beliebige elektrische Leitfähigkeiten und beliebige Hallparameter werden unter Voraussetzung kleiner Turbulenzgeschwindigkeiten und schwach vom Ort abhängiger elektromagnetischer Felder exakte Beziehungen hergeleitet. Ausdrücke für eine effektive Leitfähigkeit und einen effektiven Hallparameter werden für einen speziellen Fall berechnet. Allgemein ergibt sich, daß mit wachsendem Hallparameter die turbulenzbedingten Effekte geringer werden; der Einfluß des Halleffektes fällt aber mit wachsender elektrischer Leitfähigkeit.
Geschwindigkeitsverteilung, Teilchendichte, transversale Driftgeschwindigkeit und Energiedichte des Neutralgases in der Freifallsäule unter Berücksichtigung der „Neutralgasaufzehrung”︁ durch die Ionisationsvorgänge
Authors: Valentini H.‐B. 
Published: July 2007

AbstractA neutral gas rarefaction caused by ionization processes occurs in the plasma of the low pressure gas discharges. The velocity distributions, the particle density, the transversal drift velocity and the energy density of the neutral gas are calculated both for the plane and for the cylindrical positive column under free fall conditions. The neutral gas rarefaction is taken into account.It is shown, that the velocity distributions is non‐Maxwellian and anisotropic. The pressure tensor is anisotropic, too. Particle density and energy density of neutral gas decrease with increasing electron density and electron temperature relatively homogeneously over the cross section of the column. Only, if the degree of ionization is high, these densities are much smaller near the axis than at the wall. Decreasing neutral gas temperature causes a similar change in the particle density profile as increasing electron density and electron temperature do. The transverse neutral gas pressure decreases from the axis to the wall in all cases. In the steady‐state column an upper limit exists for the transverse particle current density of the neutral gas and of the ion gas. This limit depends on the gas temperature, the filling pressure and the atomic mass of the filling gas.In the appendix the Boltzmann equation is given in a form, which is suitable to investigate cylindrical problems not only for simple examples.
Mittlere Energie, Beweglichkeit und Atom‐Bremsstrahlung der Elektronen in mittelschwach ionisierten nichtisothermen Plasmen
Authors: Wojaczek Kral 
Published: July 2007

AbstractEin von Kagan und Mitarbeitern angegebenes Näherungsverfahren zur Berechnung plasmakinetischer Kenngrößen im Übergangsbereich zwischen vernachlässigbarer und dominierender Elektronenwechselwirkung wird präzisiert. Für die Fälle energieproportionalen und konstanten Transportquerschnittes werden die funktionellen Abhängigkeiten der Kenngrößen von der Elektronentemperatur und dem Ionisationsgrad angegeben. Die gewonnenen Daten haben insbesondere für die Bilanzierung und Diagnostizierung stromschwacher Mitteldruck‐Entladungssäulen Bedeutung.
Untersuchungen zur Lage des Raumpotentials in der 2. Ableitung der Sondencharakteristik mit Hilfe von Glühsonden
Authors: Herrmann D. , Klagge S. 
Published: July 2007

AbstractNach einem verbesserten Nullstromverfahren wird mit Hilfe von Glühsonden das Raum‐potential in der positiven Säule von He‐ und Ne‐Niederdruckentladungen gemessen. Daneben werden mit einer elektronischen Anlage die 2. Ableitungen der Kennlinien von kalten und erhitzten Sonden aufgezeichnet.Wenn die Sondenspannung die Ionisierungsspannung des verwendeten Gases erreicht, können die von der Glühsonde emittierten Elektronen zusätzlich Ionen produzieren, so daß beim Ionisierungspotential ein weiteres Minimum in der zweiten Ableitung auftritt, dessen Lage ebenfalls das Raumpotential zu bestimmen gestattet.Beide Meßverfahren liefern übereinstimmend, daß das Raumpotential mit dem Nulldurchgang der zweiten Ableitung zusammenfällt.Es zeigte sich, daß die Oberflächenbeschaffenheit der Sonde den Verlauf der 2. Ableitung im Bereich des Raumpotentials wesentlich mitbestimmt.
Zur Berechnung des α‐Effektes unter Berücksichtigung der Gyrationsbewegung der Elektronen und Ionen
Authors: Helmis G. 
Published: July 2007

AbstractDer α‐Effekt wird für ein elektrisch leitendes Medium berechnet, das ein homogenes, isotropes nicht‐spiegelsymmetrisches stochastisches Geschwindigkeitsfeld besitzt und dessen elektrische Eigenschaften neben einem Elektronen‐Halleffekt durch einen Ionen‐Halleffekt bestimmt werden. Die Gyrationsbewegung der Ionen kann sowohl zu einer Vergrößerung als auch zu einer Verminderung des α‐Effektes gegenüber dem Fall führen, in dem nur die Gyrationsbewegung der Elektronen eine Rolle spielt. Für sehr große elektrische Leitfähigkeiten ist der Halleffekt ohne Einfluß.
Die massenspektrometrische Messung der Gasentmischung mit Hilfe der ambipolaren Effusion in Neon‐Krypton Gemischen
Authors: Schrade F. 
Published: July 2007

AbstractNach der Beschreibung der experimentellen Anordnung wird der Anwendungsbereich der Effusionsmethode für Entmischungsmessungen angegeben. Die Meßmethode ist auf kleine Entladungsdrucke ∼1 Torr und kleine Stromstärken ∼ 10 mA begrenzt. Es werden die gemessenen Ionenstromverhältnisse mit Werten verglichen, die auf der Grundlage der Diffusions‐theorie der positiven Säule berechnet wurden und die eine befriedigende Übereinstimmung ergeben. Abschließend werden die gemessenen Entmischungsgrade mit berechneten verglichen, und es wird ein direkter Beweis für den angenommenen Entmischungsvorgang geliefert. Gemessen wurde in Gemischen von Ne + 0,1 …︁ 1% Kr bei Drücken von 0,6 …︁ 1,4 Torr und Strömen von 10…︁30 mA.
Die Theorie der Freifallsäule unter Berücksichtigung der „Neutralgasaufzehrung”︁ durch die Ionisationsvorgänge und ihre Anwendung auf Edelgas‐Ionen‐Laser
Authors: Valentini H.‐B. 
Published: July 2007

AbstractA theory for low pressure discharges taking into account the finite mean free path of the neutral atoms for ionization is developed. The spatial distributions of the electric potential, the charged particle density, the neutral gas density, the charged particle generation, and for the ion gas the transverse particle flux, the drift velocity, the energy density and the transverse energy flux are calculated using a simplified model of the steady‐state axially homogeneous free‐falltype discharges. It is shown that increasing electric power input decreases the neutral gas density in the column. Moreover, the electron temperature depends not only on the filling pressure and the column radius, but also on the electric power input and the wall temperature. A theoretical description of the processes causing the limitations of the electron temperature, the ion wall flux, the discharge current and the degree of ionization as well as the saturation of the output power of cw noble gas ion lasers, and the slightly falling current‐voltage‐characteristic for high discharge current is derived from basic equations and the boundary conditions of the discharge.Some of the results are:The upper limit of the ion wall flux is determined by the filling pressure, the wall temperature and the atomic mass of the filling gas. The upper limit of the electric power input into the column depends on the maximum ion wall flux and the maximum electron temperature. The maximum degree of ionization is proportional to the square root of the quotient of the wall temperature and the electron temperature. The laser power output passes through a maximum with increasing electron temperature. For high densities of the discharge current the electron temperature increases slightly while the axial electric field intensity decreases weakly with rising discharge current. Furthermore, the influence of an axial magnetic field on the electron temperature, and the electron density is investigated shortly.
Geschwindigkeitsverteilungsfunktion und Bilanzgrößen der Elektronen des anisothermen Argon‐Plasmas bei Ionisierungsgraden von 10−9 bis 10−2
Authors: Winkler B. 
Published: July 2007

AbstractFür reduzierte elektrische Feldstärken von 0,05 bis 20 V/(cm Torr) und Ionisierungsgrade von 10−9 bis 10−2 werden der Isotropteil der Geschwindigkeitsverteilungsfunktion der Elektronen eines anisothermen Argon‐Plasmas aus einer kombinierten Boltzmann‐ und Fokker‐Planck‐Gleichung zur Erfassung elastischer, anregender und Coulombscher Wechselwirkung nach einer Parameteriterationsmethode numerisch für stationäre homogene Bedingungen berechnet. Mit den gewonnenen Verteilungsfunktionen erfolgt gleichzeitig die Bestimmung des wesentlichsten Bilanzgrößen der Elektronen, wie mittlere kinetische Energie, Diffusionskoeffizient, Beweglichkeit, Transportstoßfrequenz, Stoßfrequenz für die Anregung, Stoßfrequenz für die Stufenionisation, elastische und anregende Energieverluste, sowie die Diskussion der erhaltenen Resultate. Ferner wird auf die sich aus den Resultaten der exakten Berechnungen ergebenden Aussagen bezüglich der Gültigkeitsgrenzen und Mängel analytischer Näherungsverfahren zur Lösung des Problems näher eingegangen.
Tensorielle Kugelflächenfunktionsentwicklung des Stoßintegrals für ein schwach ionisiertes Plasma I
Authors: Schüller V. , Wilhelm J. 
Published: July 2007

AbstractFor a plasma consisting of electrons and heavy particles (ions, neutral particles) an approximate expression for the collision integral is deduced by Taylor series expansion of the integrand. Not only elastical but also inelastical collisions are taken into account and the distribution of the heavy particles is assumed to be arbitrary.
Some Electric and Spectroscopic Properties of the Radiofrequency Plasma in a Steady Magnetic Field
Authors: Moraru Doina 
Published: July 2007

AbstractIn the experiences carried out on the capacitively excited high‐frequency helium discharges at pressures of 10−3−10−2 Torr, a spectral line intensities redistribution in helium spectrum in function of applied steady magnetic field magnitude has been observed. The magnetic field application modifies also the plasma dispersive properties, which are reflected in the variable relative weight of the h.f. field harmonics. The experiences evidenced an electron temperature dependence on the relative h.f. harmonics intensities, confirming the previous researche conclusion concerning the electron temperature increase with the electric field frequency.
Zur Funkenkonstante nach Rompe und Weizel
Authors: Hess Helmut 
Published: July 2007

AbstractIt is shown that there exists a discrepancy between the value of the Funkenkonstante for nitrogen calculated according to ROMPE and WEIZEL and the value determined by experiments. In a thermal model it is possible to solve this problem by taking into account the role of the ions for the charge transport.The agreement between the experimental and the theoretical value of the Funkenkonstante in the case of argon may be due to another, nonthermal discharge mechanism.
Beschreibung des Übergangsstadiums „Entladung — Nachleuchtphase”︁ positiver Säulen in Edelgasmitteldruckentladungen
Authors: Golubowsky Ju. B. , Michel P. 
Published: July 2007

AbstractÜber die Energie‐ und Ladungsträgerbilanzgleichungen des Elektronengases werden das zeitliche Verhalten der Elektronentemperatur und der Ladungsträgerkonzentration für das Übergangsstadium „Entladung — Nachleuchtphase”︁ positiver Säulen in Edelgasentladungen (He, Ne, Ar) bei mittleren Gasdrücken ermittelt. Dabei wird das Problem der zeitlichen Änderung des radialen Profils der Ladungsträgerkonzentration diskutiert. Analytische Ausdrücke für die zeitliche Änderung der Ladungsträgerkonzentration erlauben es, den Einfluß von Diffusions‐ und Rekombinationsprozessen relativ einfach zu übersehen.