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Zum Mechanismus der homogenen positiven Säule der Sauerstoff-Niederdruckentladung

1971; Wiley; Volume: 11; Issue: 1 Linguagem: Alemão

10.1002/ctpp.19710110105

0005-8025

H. Sabadil,

Advanced Chemical Physics Studies

Abstract Es wird eine Übersicht über die den Entladungsmechanismus der Sauerstoff‐Niederdruckentladung bestimmenden Elementarprozesse gegeben. Dabei werden die Grundgleichungen für eine Theorie der quasineutralen axialen homogenen positiven Säule aufgestellt. Die negativen Ionen werden durch dissoziative Anlagerung an O 2 ‐Moleküle im Grundzustand oder in angeregten Zuständen erzeugt. Ihre Vernichtung erfolgt fast ausschließlich durch assoziative Loslösung bei Stößen mit O‐Atomen; Wandverluste treten nicht auf. Der wesentliche Einfluß der negativen Ionen auf das Säulenplasma besteht in der Herabsetzung des radialen ambipolaren Feldes. Aus der Ambipolaritätsbedingung werden die Beziehungen für die effektiven Diffusionskoeffizienten der drei Ladungsträgerarten hergeleitet. Für die Elektronen wird außerdem seine Abhängigkeit vom Konzentrationsverhältnis der negativen Ionen zu den Elektronen α bei verschiedenen Elektronentemperaturen dargestellt. Alle Rechnungen basieren auf der Druyvesteyn‐Energieverteilung der Elektronen. Qualitativ ergibt sich ferner, daß die radialen Verteilungen der drei Ladungsträgerarten verschieden sind. Schließlich werden orientierende Berechnungen der axialen reduzierten Feldstärke E/p in Abhängigkeit vom Produkt p · R für den Modellfall einer Sauerstoff‐Entladung ohne negative Ionen sowie für Konzentrationsverhältnisse in der Rohrachse α 0 = 10 und α 0 = 30 vorgenommen. Für die beiden letzten Fälle werden die Wandverluste der Elektronen im Rahmen der Bestimmung der radialen Elektronenkonzentrationsverteilung berechnet Dabei wird eine quadratische Abnahme des effektiven Diffusionskoeffizienten von der Rohrachse zur Rohrwand angenommen. Es ergibt sich ein Anstieg des reduzierten Gradienten E/p mit α 0 ; auch bei α 0 = 30 liegen die berechneten Werte unterhalb der experimentellen Daten.