Abstract
Es wird nachgewiesen, daß in der Townsend- und Glimmentladung in Edelgasen diejenigen Ionisierungsprozesse, deren Anzahl vom Quadrat der Stromdichte abhängt, von entscheidendem Einfluß auf den Entladungsmechanismus sind. Neben dieser direkten Bedeutung der Stromdichte tritt der Einfluß der Raumladung, der bisher als maßgeblich angesehen wurde, in den Hintergrund. — Die von dem Verfasser in reinen Edelgasen gemachte Beobachtung, daß im homogenen Feld die Anfangscharakteristik des Townsend-Stromes eine fallende Gerade ist, und die damit in Zusammenhang stehenden Gesetzmäßigkeiten der Zündspannungserniedrigung und Zündstromdichte bei Bestrahlung sind nicht als Folge der Auswirkung von Raumladungen zu erklären (Abschnitt I). Unter der Annahme eines Ionisierungsgesetzes in der Form dn/dx=αn + σn 2 lassen sich bei Vermeidung der den Raumladungstheorien anhaftenden Schwierigkeiten alle Gesetzmäßigkeiten verstehen (II bis V). Ein solches Ionisierungsgesetz kann durch die Mitwirkung der metastabilen Atome zustande kommen. Es ergibt sich, daß die Zahl der Zusammenstöße metastabiler Atome untereinander auch bei sehr geringen Stromdichten schon recht beträchtlich ist. Unter der Annahme, daß diese Stöße jedesmal zur Ionisation eines der beiden Stoßpartner führen, findet eine zur Erklärung der fallenden Charakteristik ausreichende Ionisierung statt (VI). Wird die Konzentration der metastabilen Atome durch Zugabe eines geeigneten Fremdgases verringert, dann geht die Neigung der Charakteristik zurück. In einem gewissen Mischungsverhältnis, das ungefähr dem Minimum der Zündspannung entspricht, wird die Anfangscharakteristik steigend. Diese Erscheinung läßt sich durch die Mitwirkung der metastabilen Atome erklären (VII). Wird die Townsend-Entladung in Neon mit dem Licht einer Neonsäule bestrahlt, so tritt eine rote, hauptsächlich die Linie 6402Å enthaltende Fluoreszenz auf. Damit ist experimentell nachgewiesen, daß in der Townsend-Entladung metastabile Atome in erheblicher Konzentration vorhanden sind. Die Neigung der Anfangscharakteristik wird durch diese Bestrahlung in reinem Neon nicht beeinflußt, in Gemischen Ne-Ar dagegen vergrößert. Dieses eigenartige Verhalten wird diskutiert (VIII). Es ist anzunehmen, daß jene Erscheinungen, die für den Verlauf der Charakteristik des Townsend-Stromes maßgeblich sind, auch die Kontraktion der Entladung bei höherer Stromdichte verursachen. Verschiedene Versuche weisen darauf hin, daß auch die Glimmentladung eine im wesentlichen stromdichtebegünstigte Entladung ist (IX). Abschließend wird auf eine Kritik von Rogowski eingegangen (X).