Die Metastabilen Atome in den Raumladungsfreien Dunkelentladungen

Abstract

Ein theoretisches Modell und ein Gleichungssystem werden fª die Beschreibung dermit metastabilen Atomen zusammenh~ingenden Ph~inomene gegeben, die durch eine zwischen flachen Elektroden mit unendlich grossen Oberfliichen auftretende Elektronenlawine hervorgerufen werden. Die Wirkung metastabiler Atome auf die Dunkelentladungsstromcharakteristik wird in einem Zusammenhang beschrieben. Die charakteristischen Zeitkonstanten der Modi "langsamer Stromkomponente" ,hervorgerufen durch metastabile Atome, werden mit den Entladungsparametern in u charakterisiert. Es werden solche Zusammenhiinge angegeben, die es durch Messung einiger Parameter der Stromcharakteristik auch experimentell kontrollierbar ermi~glichen, den Verlustfaktor und die Diffusionskonstante der metastabilen Atome festzustellen. (Die obigen Zusammenhiinge gelten fª Gase (z. B. Ar, Ne), deren metastabiles Erregungsniveau nahe ara ersten Ionisationswert liegt.) EinfiihrungDie sekund/iren Erscheinungen in den raumladungsfreien Entladungsprozessen nach Townsend sind r o n grosser Bedeutung. Die sekund/iren Oberfl/ichenprozesse hervorgerufen durch positive Ionen werden in der F a c h l i t e r a t u r vielseitig behandelt, aber die Rolle metastabiler Atome in Dunkelentladung und in dem Durchschlag der Gase v o r a n g e h e n d e n Prozessen ist weniger bekannt.Die Oberfl/ichenprozesse, hervorgerufen durch metastabile Atome, haben Wirkungen auf die Entladungsstromcharakteristik, die r o n grosser entladungsphysikalischer B e d e u t u n g sind. Diese Wirkungen werden in der gegenw~irtigen Arbeit ausfª besprochen. Es wird ein Gleichungssystem abgeleitet und analysiert, das die folgenden Erscheinungen in B e t r a c h t zieht:--Raumionisationsprozesse hervorgerufen durch Elektronen, --Sekund/iremission positiver Ionen an der Kathodenoberfl/iche, --Wechselwirkungzwischen metastabilen Atomen und der K a t h o d e noberfl/iche.Aufgrund der LSsung dieses Gleichungssystems wird untersucht, wie die durch metastabile Atome entstandenen Wechselwirkungsprozesse die Dunkelentladungsstromcharakteristik beeinflussen, und es werden anniihernde Zusammenh/inge abgeleitet, mit deren Hilfe die experimentellen Resultate aufgearbeitet werden ki~nnen.

Combined spatial and temporal studies of ionization growth in nitrogen

“…It has been well-established, by measurements in argon (Engstrom and Huxford 1940, Molnar 1951, Bito and Bolla 1973 and in nitrogen (Krisch 1968, Haydon and Williams 1972, 1973a, that the presence of secondary electron emission following metastable particle impact on the cathode in an ionization growth experiment may be identified by temporal measurements of ionization growth. When the source of primary electrons is suddenly applied or removed, a rapid change in the anode current corresponding to the fast electron and ion processes is followed by a much slower response determined essentially by the diffusion rate of metastable particles.…”