Über die Deutung der Charakteristik der positiven Säule der Niederdruckentladung aus den Einzelprozessen

Zusammenfassung

Zur Deutung der Charakteristik der positiven Säule der Niederdruckentladung werden die in der Säule auftretenden Elementarprozesse und deren Anteil am Leistungsumsatz betrachtet. Da nur derjenige Anteil der in den Elementarprozessen umgesetzten Leistung die von der Säule aufgenommene Leistung bestimmt, der durch Strahlung, Wandverluste und Wärmeleitung der Säule entzogen wird, wird die gesamte, in der Säule umgesetzte Leistung in eine der Säule entzogene, den Gradienten bestimmende „Wirk“leistung und in eine, in der Säule verbleibende „Blind“leistung eingeteilt. Für diese sind vor allem die von der Thermodynamik geforderten „inversen“ Prozesse (Stöße zweiter Art, Bekombination im Dreierstoß und ähnliche) maßgebend. Die Elementarprozesse werden zu Zyklen zusammengefaßt und die zu jedem Zyklus gehörenden Anteile der Wirk- und Blindleistung für ein vereinfachtes Modell der Niederdruckentladung (Konstanz über den Querschnitt und Unabhängigkeit der Elektronentemperatur von der Stromstärke) untersucht. Die Wandverluste durch Wärmeleitung und durch ambipolaren Diffusionsstrom wirken im Sinne eines konstanten Gradienten. Die Anregung der Terme aus dem Grundzustand liefert einen konstanten Gradienten, solange die Terme ungesättigt sind und einen mit l/I fallenden Gradienten, wenn sie gesättigt sind. Die stufenweise Anregung führt zu einem mit I ansteigenden Gradienten, wenn beide, der untere und der obere Term ungesättigt sind. Ebenso ergibt die Rekombination unter Ausstrahlung einen mit I steigenden Gradienten. Das Verhältnis der Zahl der inversen Blindprozesse zu der zu einer Wirkleistung führenden Prozesse ist ein Maß für die Annäherung an das thermische Gleichgewicht in dem zugehörigen Zyklus.