Elektrodenfälle und Bogengradienten in der Quecksilber-Hochdruckentladung

Zusammenfassung

In Quecksilber-Hochdruckbogen zwischen Wolframelektroden wurden die Kathoden- und Anodenfälle sowie die Gradienten der positiven Säule gemessen. Die Versuche wurden durchgeführt mit einem kugelförmigen Quarzentladungsgefäß, bei dem der Elektrodenabstand variiert werden konnte. Gemessen wurde bei Drucken von 3 bis 30 Atm und Stromstärken zwischen 5 und 25 Amp. Die Kathodenfälle erreichen bei hohen Stromstärken den vom Druck unabhängigen Wert 9,5 V. Für kleinere Stromstärken ist der Kathodenfall bei geringem Druck wesentlich höher als bei großem. Aus einem Wiederanstieg der Abstand-Spannungscharakteristik unterhalb von etwa 10⁻² cm bei niederen Drucken wird geschlossen, daß man hier in Bereiche gelangt, die für den kathodenseitigen Mechanismus maßgeblich sind. Eine theoretische Abschätzung führt zu einer Ausdehnung des Ionisationsgebietes von derselben Größenordnung. Der Strom innerhalb des Ionisationsgebietes kann durch Elektronendiffusion getragen werden.

Für die Gradienten ergeben sich über dem Strom aufgetragen Minima, die nur wenig vom Druck abhängig bei 10 bis 12 Amp liegen. Die Minimalgradienten lassen sich oberhalb von 10 Atm in Abhängigkeit vom Druck durch eine Gerade wiedergeben.