close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Der Gehalt der Luft an Radium-Emanation nach Messungen bei Flugzeugaufstiegen.

код для вставкиСкачать
.M 13
1928
ANNALEN DER PHYSIK
VIEBTE FOLGE. BAND 86
____
I. Der Gehalt der Lufi art Rad4urn-Emamatdon,
much ilfessungen be$ EZwgxeuyazcf8tdegm;I)
von A. Wdgartd und 2
'
. Wennk
( B l e n u T e h l XIX mud XX)
I n h a l t : 1. Aufgabe. - 2. MeBverfahren; a) Versuchsbedingungen
im Flugzeug; b) Auswahl des Meherfahrens; c) Apparetur; d) Gang der
Versuche, Kontrollen und Eichungen; e) Auswertung; f ) MeSgenauigkeit.
- 3. Ergebniese. - 4. Diskussion der Ergebnisse. - 5. Zusammenfassung.
1. Aufgabe
Die Klarung der Frage nach den Ionisatoren, die in der
freien Atmosphare wirken, erfordert eine quantitative Bestimmung der vertikalen Verteilung der Radiumemanation bis zu
groSen Hohen. Die Ergebnisse einer solchen Untersuchnng
lassen Aufschltisse erwarten iiber die atmosphkische Ionisiemngsbilanz, anch iiber die Herkunft der in der freien Atmosphare enthaltenen Radiumemanation, tiber die allgemeinmeteorologiach wichtige Qr6Be des anf der Scheindiffusion durch
Tnrbulenz beruhenden Anstauschs, ferner auch Uber den
Ursprung der durchdringenden Hohenstrahlung.
Bieher liegen solche Meesungen der Radiumemanation in
der freien Atmosphiire noch nicht vor. Die zahlreichen Messungen im Laboratorium und im Freien am Boden erlauben
keine Schltisse auf den Emanationsgehalt der freien AtmoaphLre,
auch Meesungen im Qebirge nicht, wie sie W r i g h t und S m i t h ?
anf dem 2460 m hohen Mt. Pauai bei Manila ansgefihrt haben.
Nach kurzen Notizen von E b e r t nnd L u t z * ) zeigten
1) Vorlliufige Mitteilungen: F. Wenk, Disa. Halle 1924 (nicht gedmckt); A. W i g a n d , Phya. Ztechr. 26. S. 684. 1924; ,,Luftelektr.
Unterenchungen bei Flngzengaufstiegen", Fortschr. d. Chem., Phys.
nnd physik. Chem. (Eucken) 18. Heft 5, Serie B , 5. 36. Berlin 1925
(Borntrllger).
2) J. R. W r i g h t u. 0. F. S m i t h , Phys. Ztachr. 16. S. 31. 1914.
3) H.E b e r t , Miinch. Ber., math.-phys. Kl. 30. 5. 51'1. 1900;
H . E b e r t u. C. W.Lute, Beitr. z. Phys. d. fr. Atm. 2. S. 201 1908.
Annalen der P h y e k IV.Folge. 86.
43
668
A. Wiand u. P. Wenk
Luftproben, die bei einer Mdnnchener Freiballonfahrt am der
Hohe mitgenommen waren, einen Emanationsgehalt der hoheren
Schichten, welcher der Gro6enordnung nach nicht wesentlich
von dem der unteren Schichten abwich; nkhere Angaben iiber
MeBverfahren und Ergebnisse fehlen.
Indirekte Emanationsbestimmungen von F l e m m i n g l) im
Freiballon nach der Methode der Drahtaktivierung, die nur
relative Vergleiche gestattet, ergaben, da6 an einem Gewittertage die Aktivierung mit der Hohe zunahm; an anderen Tagen
wurde Abnahme der Aktivierung mit wachsender Hohe gefunden,
einmal auch bis 3700 m Hohe keine h d e r u n g , und dartiber,
oberhalb von Wolken, bis 8000 m Hohe eine Abnahme im
Verhaltnis 39 : 2,5.
Messungen der durchdringenden Strahlung lassen ebenfalls
indirekte Schliisse zu auf das Vorhandensein radioaktiver Substanzen in der Luft,. Aus den Ergebnissen derartiger Freiballonmessungen konnte K o l h o r s t e r z ) den Emanationsgehalt
der Luft aber dem Erzgebirge in 3000-4000 m Seehahe auf
1300 lo-" Curie/cms schatzen; das ist das 15-fache des
mittleren Gehalts am Boden.
B r a n d e s 9 fand durch Aktivierung von Drachendrahten
bis 300 m HShe Zunahme der Aktivierung. Nach zahlreichen
ahnlichen Messungen von B o n g a r d s in Lindenberg unterliegt
die Aktivierung von Drachendrahten starken zeitlichen Schwankungen. Die Verwertbarkeit solcher Yeseungen wird beeintriichtigt durch den EinfluS des elektroetatischen Erdfeldes,
das nnabhangig vom Emanationsgehalt der Luft starken Schwankungen unterworfen ist.
Aus solchen indirekten Messungen 1aBt sich quantitativ
nichta schlie6en und hachatens qualitativ folgern, daS auch in
1) H. Flemming, Phys. Ztschr. 9. S. 801. 1908; Ill. Aeron. Mitt.
1%.s. 1019. 1909.
2) W. KolhSrster,Verh. d. D.Phys. Ges. 15. S. 1113. 1913; Phys.
Ztschr. IS. S. 1154. 1913;W.Kolhijrster (mit A. Wigand a. K. Stoye),
Abh. d. Natarf. Ges. Halle. N. F. Nr. 4. S. 43-44. 1914.
3) H.Brandes, Dies. Kiel 1905.
4) El. Bongards, Arb. d. Pr. Aeron. Obs. Lindenberg i. J. 1913.
9. 5.411. 1914; Met. Ztechr. 1914. S. 189; 1919. 5. 339; Phye. Ztschr. 21,
S. 141. 1920.
Uer Gelialt der h f t an Radium-Emanation usw.
669
den bodenfernen' Luftschichten radioaktive Zerfallsprodukte
vorkommen.
Nimmt man an, daI3 die radioaktiven Substanzen in der
Atmosphare ausschlief3lich von der Erdoberflache stammen, so
l&Bt sich ihre mittlere vertikale Verteilung unter dem Einflnf3
des vertikalen Luftmstausches mit Annahme bestimmter , %us
anderen meteorologischen Vorgangen gewonnener Werte fur die
GroBe des Austauschs berechnenl) Ein derartiger ,,normaler"
Verteilungszustand kann sich wohl einstellen, wenn man absehen
darf von lokalen und zeitweisen Storungen durch besondere
meteorologische Bedingungen, wie starke Aufw&rtsbewegung
der Luft bei Gewitterbildung oder andrerseits Hemmung der
vertikalen Bewegung durch Sperrschichten. Wiirde ein solcher
normaler Verteilungszustand im Mittel iiber gr6Beren Festlandmassen gleicher Bodenbeschaffenheit festgestellt, so konnte man
aus solchen Messungen den SchluB ziehen, daB die Radiumemanation nur von der Erdoberflache stammt. Auch boten
dann solche Yessungen die Moglichkeit einer unabhangigen
Bestimmung der AustauschgriiSe. Bei Qewitterlage ist eine (im
Vergleich zur normalen) langsamere, beim Vorhandenseiu starker
Sperrschichten eine schnellere Abnahme des Emanationsgehalts
der Luft mit wachsender Hohe zu erwarten.
Eine befriedigende Beantwortung der Frage nach der
vertikalen Verteilung der Emanation und damit ihrer Herkunft
ist nur auf Grund neuer, quantitativer Messungen miiglich.
Dazu wurde bei unserer Arbeit die Methode der direkten und
absoluten Radiumemanationsmessung im Flugzeug angewandt.
2. MeOverfahren
a) Y e r s n c h e b e d i n g u n g e n i m F l n g z e u g
Das Flugzeug bietet gegeniiber dem Freiballon und Drachen
fiir physikalische Versnche manche Vorteile. Fiir Emanationsmessungen giinstig ist besonders der starke , durch geeignetes
Steuern ziemlich konstant zu haltende Fahrtwind. Er garantiert,
da6 beim Horizontalfluge der Mittelwert des Emanationsgehaltes
1) V. F. H e s e u. W . S c h m i d t , Phys Ztechr. 19. S. 109. 1918;
W.S c h m i d t , Phys. Ztschr. 27. S. 371. 1926; ,,Der Afassenauatansch in
freier Luft nnd verwandte Erscheinungen", S. 80-82.
(Grand).
Hamburg 1925
43 *
660
A. Wigand u. F. Wenk
der betreffenden Schicht gemessen werden kann, und da6 Storungen, wie z. B. beim Freiballon durch eventuellen Ehanationsgehalt des Ftillgases, nicht in Betracht kommen. Der hohe
Staudruck des Fahrtwindes kann ferner dazu dienen, die Luft
mit gut konstanter Geschwindigkeit durch die Apparatur zu
treiben. Weiterhin kann das Flugzeug iiber beliebige Zeitdauer
nnd in beliebiger Hohenlage horizontal fliegen, was beim Freiballon nur in Stabilitiitsschichten gut gelingt. In anderer Beziehung aber sind physikalische Messungen im Flugzeug derart
erschwert gegenuber Laboratoriumsmessnngen, da6 beim Entwnrf einer Mellapparatur weitgehend darauf Riicksicht genommen
werden mu6.
Das zur Verfiigung stehende Hallesche Universitiltsflugzeug
geharte einem Flugzeugtyp an, wie er im Jahre 1916 zu militilrischen Beobachtungsfliigen verwendet worden war: Ein verspannter Doppeldecker (RuC 1) mit vorn liegendem Propeller
nnd 160 PS-Mercedes-Standmotor. Das Flugzeug besa6 bei
Beginn der Versuche eine Gipfelhohe von etwa 3200 m. Durch
Einban eines iiberkomprimierten Motors gelang es leider nur,
die Gipfelhbhe auf 3800 m zu steigern, da die Motorleistung
durch unregelma6igen Gang stark herabgedruckt wurde. Das
Flugzeug konnte schnellstens in 20 Minuten auf 2000 m, in
etwas iiber einer Stunde auf Glipfelhohe steigen. Beim Geradeausflug in geringen Hohen lieB sich die Eigengeschwindigkeit etwa
zwischen 25 und 35 m/sec regulieren. Dem unteren Geschwindigkeitswerte entspricht ein Mindeststaudruck von etwa 40kg/m2,
mit dem also gemil6 den Schwebebedingungen des Flugzeugs
auch in jeder beliebigen gro6eren Hohe gerechnet werden
konnte.
Da auf groBe Qipfelhohe Wert gelegt wnrde, so war
schldlicher Luftwiderstand zu vermeiden, und die Instrumente
mu6ten tunlichst in der Karosserie untergebracht werden.
An6er dem Beobachterraum mit 120 x 100 x 90 cms stand dafiir
im wesentlichen eine kleine riickwiirtige Verlangerung desselben
mit 20 x 100 X 90 cm3 allein noch zur Verfugung. Das Gewicht
der Apparatur dnrfte auch nicht allzu hoch werden.
Besonders bei einem starkmotorigen Flugzeug, wie dem
zur Verfugung stehenden, treten manche Erscheinungen auf,
die bei Laboratoriumsversnchen nicht vorkommen. Die Motor-
Der Gehalt der Luft an Radium-Emanation usw.
661
vibrationen teilen sich dem ganzen Flugzeug mit. Instrumente,
die im Propellerluftstrom liegen, werden auBerdem durch
Turbnlenzboen erschWert. Ferner ist das Flugzeug Beschleunignngen (hauptsachlich vertikalen) ausgesetzt , die bei stark
boigem Wetter die Grofie der Schwerebeschleunigung fibersteigen konnen. Fur ungunstige Landungen muS rnit der
Qefahr des Uberschlagens oder , besonders im riickwiirtigen
Beobachtersitz, wenigstens mit stiirkeren StoSen gerechnet
werden. Das Yotorengerlusch macht eine akustische Verstandigung mit dem E’iihrer unmoglich. Fahrtwind und Kalte in
grGt3erer Hohe erschweren auBerordentlich schriftliche Notizen.
Vibrationen, Motorengerausch, Fahrtwind, r%umliche Beengung
stiiren beim Beobachten und Ablesen der Instrumente. Durch
die hohen Kosten des Brennstoffes beim starkmotorigen Flugzeug und durch Betriebsschwierigkeiten des Motors (besonders
bei Temperaturen unter 0 O) wurden unsere Versuche erschwert
und die Zahl der Aufstiege wie auch die Versnchsclauer und
die YeBgenauigkeit beschriinkt ; dies war auch fur die Auswahl
des MeSverfahrens ausschlaggebend.
b) A u s w a h l d e s MeEverfahrens
Als Mafieinheit fur den Qehalt der Luft an Ra-Emanation
kann man den Qehalt einer Luftmasse oder eines Luftvolumens
wahlen. Obwohl es bei den groSen Druck- und Temperaturdiflerenzen innerhalb des Hohenbereiches empfehlenswert schien,
die Luftmasse in Ubereinstimmung mit den Uberlegungen von
H e s s und Schmidt’) zugrunde zu legen, SO wurde doch die
andere Einheit gewiihlt, weil sie in der Literatur ublicher ist,
Curie/cms. Mit
und zwar ein Emanationsgehalt von 1
der angegebenen Luftdichte liiBt sich die Einheit umrechnen.
Bei den zu erwartenden Konzentrationen unter
100
Curie/cms war eine Anreicherung der Emanation in
dem zur Ionisationskammer gefllhrten Luftquantum unbedingt
erforderlich, da die Messung des Ionisationsstromes in der Luftprobe mit den zur Verftigung stehenden Mitteln erst von etwa
2000 10-18 Curie/cms mit einiger Qenauigkeit mbglich gewesen
ware. Die Anreicherung konnte nur im Flugzeug selbst ge-
-
0
-
l)
V. F. H e s s
u. W. S c h m i d t , a. a. 0.
662
A . Wiyand
u. l?
Wedi
schehen, da wegen Raummangels grof3e GefaBe oder wegen der
Absorptionsfahigkeit gnmmierten Stoffes Ballonets nicht verwendbar schienen; jedenfalls kamen GefkSe von solcher GrtiBe,
daO damit ausreichende Luftproben am der Hohe fiir mehrere
Messungen hgtten herabgenommen werden konnen, nicht in
Betracht. Ferner muSte die Anreicherung in der kurzen Zeit
von einigen Minuten ausfahrbar sein.
Es sind im wesentlichen drei Anreicherungsmethoden
bekannt: Die Absorption durch Fliissigkeiten, z. B. Toluol, die
Adsorption durch Kohle nnd die Kondensation durch fliissige
Luft. Erfolgreich zu MeSzwecken verwendet wurden nur die
beiden letzten Methoden. Siimtliche Methoden und ihre Eignung
zu MeBzwecken werden in Lehrbuchern der Radioaktivitit I),
besonders eingehend von 0 1 u j ic2) behandelt. Danach ist die
Absorptionsmethode auch im vorliegenden Fall ohne weiteres
auszuscheiden. Auch die Kondensationsmethode erscheint wegen
der techniechen Schwierigkeiten im Flugzeuge zunachst nicht
als die vorteilhafteste. Am giinstigsten schien uns anfangs
die Adsorptionsmethode unter Verwendung einer geeigneten
Kohleart zu sein. Der Kohlemenge ist durch die Manipulationen
beim Entgasen eine obere Grenze gesetzt aus technischen und
Genauigkeitsgriinden. Damit nun durch die grof3e Geschwindigkeit, mit der eine kleine Kohlensaule durchstriimt werden
miiSte, die Adsorption nicht allzu sehr beeintrachtigt wird,
wurde bisher eine fiir Flugmessungen unzuliissig grof3e MeSdauer von mindestens 10 Stunden bei dieser Methode angewandt.
Es war jedoch denkbar, daf3 sich au0er der bisher meist verwendeten KokosnuBschalenkohle noch andere Kohlesorten finden
lieBen, bei denen der Adsorptionsvorgang rascher erfolgen
wiirde und daher gr6Bere Durchstromungsgeschwindigkeit zuliefie. Dae ,,Rademanit" genannte, fein verteilte Kohlepulver
kiirzt nach Gockels) die MeSdauer nicht ab.
1) St. Meyer u. E. S c h w e i d l e r , Radioaktivitat, 2. Aufl. Leipzig
1927 (Teubner).
2) J. O l u j i c , Dim. Freiburg (Schweia) 1918; JahLhrb. d. Rad. 16.
s. 158. 1918.
3) A. G o c k e l , Luftelektr.Beobachtungen,NeueDenkschr. d. Schweiz.
h'aturf. Ges. 54. Abh. 1. S. 4. 1917.
Der Gehalt der Luft an Radium-Emanation usw.
663
Daraufhin wurde eine karnige KohZesorte untersucht, die
im Kriege in Gasmasken als Adsorptionsmittel fur Giftgase
Verwendung gefnnden hatte. Zunachst sollte nur ihr Adsorptionsvermagen (in dem eben definierten Sinne) mit demjenigen der KokosnuSschalenkohle verglichen werden. Zu
diesem Zwecke wurden die Kohlekornchen jeder der beiden
Sorten in je eine glaserne Verbrennungsrohre gefiillt und bildeten darin geometrisch gleiche Siiulen. Diese Unterbringung
eignete sich sowohl fiir das Durchstromen der Luft ale anch
fiir das nachherige Erhitzen, das zum Austreiben der RaEmanation notig war. Emanationshaltige Zimmerluft passierte
zunachst eine Trocknungsanlage, wurde dann in die beiden
Kohlesiiulen verzweigt, in einem gemeinsamen Windkessel wieder
vereinigt und von dort durch eine Saugpumpe abgesaugt. Die
Durchsaugegeschwindigkeit wurde relativ hoch angesetzt und
nach Angabe zweier eingebauter Strommesser fiir beide Stromzweige etets gleich groS einregnliert. Durch gleichzeitiges Erhitzen im Gasofen auf Gliihtemperatur wurden dann die beiden
Kohlesliulen entgast, darauf das emanationshdtige Gas in zwei
gleiche Ionisationskammern iiberfiihrt und die Sgttigungsstrome
gemeesen. Das Verhaltnis des Ionisationsstromes bei Gasmaskenkohle zu demjenigen bei KokosnuBkohle war nur O,? im Mittel.
Dadurch erlibrigten sich eingehendere Messungen, und die
Adsorptionsmethode muSte mangels einer geeigneteren Kohleaorte ftk die Flugmessungen als unverwendbar angeeehen
werden. Ein weiterer prinzipieller Nachteil dieses Verfahrens
wiire gewesen, dab der Staudruck des Fahrtwindes dabei nicht
zur Durchstromung hingereicht hatte, so dab eine kompliziertere
Pumpvorrichtung nbtig geworden ware. SchlieSlich sprach
noch gegen die Methode, daS der Adsorptionskoeffizient auch
von der Temperatnr l) und Feuchtigkeit abhangt.
So wurde denn trotz der technischen Schwierigkeiten die
sogenannte Xondensationsmethode fur die Flugzeugmeesungen
gewahlt. Als ihre ausschlaggebenden Vorteile waren anzusehen,
daS damit die weitaus ktirzeste MeBdauer erreichbar schien,
und daS der Staudruck des Fahrtwindes fiir die Durchstromung
zu geniigen versprach. Angestrebt wurde die Beschranknng
der
Versnchsdauer
auf hochstens 15 Minuten.
-~
1) H. Roth, Dim Frankfurt 1915; F. Mohr, Dim. Frankfurt 1916.
664
A. Wigand u. E: Yenk
c) Apparatur
AuBer den Fluganforderungen wurde von der Apparatur
verlangt, daB sie miiglichst leicht zu transportieren sei, da die
Fliige zur Aufnahme der Luftproben in Adlershof-Berlin, die
Ionisationsmessungen zur Bestimmung des Kmanationsgehaltes,
die Bodenmessungen und Eichungen dagegen in Halle a. S.
ausgefuhrt werden sollten. Wahrend jedes Fluges war die
Aufnahme mehrerer Luftproben in verachiedener Hohe er.
wiinscht.
Da die Rantierungen im Flugzeug moglichst zu rednzieren,
solcha mit fliissiger Luft zu vermeiden waren, so schien es am
vorteilhaftesten, denjenigen Teil der Luftstromleitung, in dem
die Anreicherung vor sich gehen sollte, vor dem Aufstieg mit
dem Ktihlbad von fltissiger Luft zu umgeben nnd darin bis
nach der Landnng zu lassen. Dann konnte die fliissige Luft
so untergebracht werden, da0 sie wahrend des Fluges und bei
den Emchiitterungen einer normalen Landung nicht ausflie0en
und die Insassen gefAhrden konnte. So muBte fiir jede Messung
ein besonderes derartiges Kiihlsttick vorhanden sein. Es
handelte sich nun darum, die Kiihlstticke so klein und leicht
wie maglich zu halten. Im Qegensatz d a m sollte aber maglichst schnell eine maglichst gro0e Luftmenge durch die Leitung
stramen. Und auf keinen Fall durfte der Anreicherungsvorgang
unter diesen Forderungen feiden.
Die Wahrscheinlichl;eit, da0 sich bei der geringen Konzentration (im Mittel 1-2 Atome/cms) mehrere Ra-Emanationsatome urn einen Kondensationskern gruppieren und einen
Kristall bilden konnen, der sich durch seine Schwere aus dem
Gasgemisch ausscheidet, erscheint sehr gering. So wird wohl
eher von einer Art Adsorptionsvorgang an den festen Wanden
des Kiihlers zu sprechen sein.
Die Frsge, unterhalb welcher Temperatur der Sattigungsdampfdruck der Emanation so gering wird, da6 Kondensation
eintreten kann, kommt bei den erwahnten Konzentrationen
ebenfdls nicht in Betracht, da von einem Partialdruck dabei
wohl kaum noch gesprochen werden kann. Jedenfalls mu0te
die Temperatur, bei der man noch einen merklichen Dampfdruck der Ra-Emanation beobachten kann [- 165O nach
Ber Geha2t der h f t an Radium-Emanation usw.
605
H u t h e r f o r d und Soddyl), - 164O nach Loriaz)] moglichst
weit nnterschritten werden. Eine untere Qrenze far das praktische Arbeiten bildete die Verfliissigungstemperatur des Sauerstoffes von - 183O.
Mit einem einfachen zylindrischen CIefa6, wie es z. B.
Oluj ic3) beniitzt hatte, mar die Kiihlwirkung unzulanglich.
Schoq S a t t e r l y 4 ) und A s h m a n s ) , die zuerst diese Methode
benutzten, hatten Kiihlstiicke verwendet, welche Abnlichkeit
mit den Kiihlern der heutigen Verbrennungsmotoren besaben.
Fur den vorliegenden Zweck schien ein Lamellenkiihler besonders gut, wie er in den Jahren 1913-16 fiir schwiichere
E'lugmotoren verwendet worden war. Die Kiihlerlamelle wax
10 cm hoch, 2 cm breit, 50 cm lang; die Starke des Messingblechee, welches die Wiirme abzuleiten hatte, betrug 0,3 mm.
Da die volle Lange von 50 cm fur die Unterbringung in einem
Kiihlbad mit flussiger Luft schon sehr hinderlich gewesen
w&re, wurde mittelst einer theoretisch gewonnenen, in der
Praxis bewahrten Forme16) die notige Laage berechnet. Die
Formel lautet :
Darin bedeutet:
To = Temperatur des Bades,
TA=
1,
der eintretenden Priifiuft,
Ir, =
9,
der austretenden Priifluft,
c = spezifische Warme der Luft (CJ,
U = Umfang eines Kilhlerquerschnitts,
f = freie Querachnittsflache,
I = Ktihlerlange,
u = Durchstromungsgeschwindigkeit,
"1
v0 =
Form- und sonstige Konstanten.
n
1) E.Ruthcrford u. F. S o d d y . Phil. Mag. (6) 6. S. 561. 1903.
2) S.L o r i a , Wien. Ber. (Ha) 124. S. 829. 1915.
3) J. O l u j i c , a. a. 0.
4) J. S a t t e r l y , Phil. Mag. (6) 16. S. 584. 1908.
5) G.C.A s h m a n , Ill. Journ. (4) 26. S. 119. 1908.
6) Piilz, Kuhlung und Kiihler fur Flugmotoreo (Handb. d. Flugeeugkunde Bd. VI, 2. Teil) 1920, Berlin W 62, Richard Karl Schmidt u. Co.
666
A. Wigand u. El Wenk
Der Rechnung zugrunde gelegt wurde eine DurchstrBmungsgeschwindigkeit von 1 Liter/ sec. Eine genaue Bestimmung
von f war schwierig, doch mu0te f zwischen 4 und 8 cma
liegen. Fur f = 8 war bei einer Kuhlerlange von 20 cm ein
T, zu erwarten von - 158", fur f = 4 ein TE von - 172O.
So wurde eine Kuhlerliinge von 25 cm gewahlt.
I n Fig. 1, Taf. XIX, ist K das vordere von drei solchen
nebeneinander eingebauten Kuhlerstucken; ein derartiges
Kiihlerstiick k ist noch zur Ansicht des Langsschnittes auf
den Apparat gestellt. E s besteht aus vier geriffelten und geknickten Einzellamellen in Parallelschaltung. Die Temperatur
der ausstromenden Luft wurde bei der Hochststromgeschwindigkeit von 0,7 Literlsec, wie wir sie spater verwendeten, mit
einem Pentanthermometer zu mindestens - 165O gemessen,
was sls geniigend anzusehen war. Eine Versuchsdauer von
3 bis 7 Minnten konnte d a m binreichen.
Die zweite fur die Berechnung der Ktihler und der Durchstromungsgeschwindigkeit wichtige Frage ist, welcher Bruchteil
des Emanationsgehaltes bei den relativ hohen Geschwindigkeiten festgehalten wird, vor allem wie der Adsorptionskoeffizient a von der Durchstil-'mungsgeschza'ndightit v abhangt;
a = - adsorbierte Em-Menge
- _ _ .
geesmte Ern-Jdenge
Die quantitative Erfassung dieser Abhangigkeit wird erleichtert durch die Stromungsform, die im Kuhler als vorherrschend vorausgesetzt werden kann. Die zu prufende Luft
muB namlich den Kuhler in einer gro0en Zahl von Stromrohren durchstromen, die im wesentlichen nicht aneinander
grenzen, sondern von den Kuhlerwanden begrenzt werden. I n
einem kleinen Luftquantum, das einen kleinen Teil einer solchen
Stromrohre ausfullen mijge, sei an Ra-Emanation die Menge M
vorhanden. Der Adsorptionsvorgang wird dann darin bestehen,
daB pro Zeiteinheit jeweils ein bestimmter Teil von M nach
den Kiihlerwanden hin diffundiert, urn dort durch Adsorption
festgehalten zu werden. Wie beim Massenwirkungsgesetz wird
also M in den betreffenden Luftquantum abnehmen nach der
Formel:
-dd-M-t = - M y .
BGTGehalt der h f t an .Radium-Xmaiiation usw.
667
Der Koeffizient sp hhngt von der Stelle ab, an der sich
das Luftquantum in der Stromrohre gerade befindet. Bezeichnet man also mit s die Lhngserstreckung der Stromrahre,
so kann man schreiben :
sp = 'p (49
und die Geschwindigkeit der Fortbewegung des Luftquantums
langs der Stromrohre wird dann sein:
hier bedeutet v eine bestimmte, far die vorliegende Rechnung
konstante Geschwindigkeit der Gesamtstramung in Literlsec.
Man erhalt so die Gleichung:
sp (8) wird nur innerhalb eines bestimmten Gebietes der Stromrohre von Null verschieden sein, niimlich dort, wo die Wande
die zur Adsorption erforderliche tiefe Temperatur besitzeu,
kann dagegen in den wiirmeren Zu- und Ableitungen praktisch
gleich Null gesetzt werden. Dann ist, wenn nur dio EinlaSoffnnng so und die AuslaSofinung s1 aufierhalb des kaltwandigen
Gebietes gelegt werden, das Integral auf der rechten Seite als
Apparatkonstante anzusehen, die mit v,,' bezcichnet werden
moge. Es wird also:
VOI
MIme
v
4
und man erhailt fiir den Adsorptionskoeffizienten a' der Stromrohre:
In einer groBeren Luftmenge 5 moge nun gleichmaf3ig
die Emanationskonzentration c herrschen. Auf jede der vielen
Stromrohren des Kiihlers entfalle beim Durchstromen der Luftmenge L ein kleiner Teil d L derselben. Von dem Emanationsgehalt wird also adsorbiert werden:
Scald5 =acL,
wobei a nach dem Mittelwertsatz der Integralrechnung als eine
668
A. Wigand u. F. Wenk
Konstante des ganzen Kilhlers angesehen werden kann. Bezeichnet man mit vo den Mittelwert von vo', so kann man die
bisher fur die Stromrohre geltende Beziehung , nunmehr auf
den ganzen Kiihler angewandt, schreiben :
-".
UO
a=l--e
vo ist dann ebenfalls eine Apparatkonstante des ganzen Kuhlers.
Zeichnet man den Verlauf der a-v-Kurve, indem man ein gemessenes, zusammengehoriges Wertepaar fiir a und v (vgL spiiter)
zugrunde legt, 80 zeigt sicb, da6 die Knrve flach veryauft bei
kleinem v fur a nahe gleich 1 und sich nach steilerem Verlnnf wieder verflacht bei gro6em v. Bei gro6em v ist angenahert:
= 5.
2)
Das a fur v nahe gleich Null auch bei sehr kleinen Konzentrationen der Emanation gleich 1 gesetzt werden kann, scheint
aus allen fruheren Vereuchen nach der Kondensationsmethode
hervorzugehen.
Streng gultig sind diese Uberlegungen fiir die Abhangigkeit des a von v nicht, da der EinflnE, den v auf die
Stromnngeform (Turbulenz) und die Temperaturverteilung im
Kiihler ausiibt, nicht bertichichtigt ist. Wie gro6 die Apparatkonstante vo werden wiirde, und in welchem Bereiche der
a-v-Kurve die Messungon vorgenommen werden muSten, war
von vornherein nicht abzusehen und konnte sich erst aus den
Eichungen ergeben. Die mit den entwickelten Formeln erzielte Annaherung wurde als hinreichend angenommen, da die
Abweichungen wohl nicht sehr groll sein kiinnen. Es erschien
aber gut, unter allen Umst'anden die Moglichkeiten zur Adsorption recht gro0 zu machcn. Deshalb wurde dern 25 cm
langen Kuhlerattick (R) noch ein 8 cm langes Kastchen aus
Messingblech (km) angeschlossen (Fig. 1, Taf. XIX), das mit Glaswolle geftillt war. AuSer der Adsorptionswirkung war hier
eine M6glichkeit zum Abfiltrieren von Emanationsnebel gegeben, falls sich ein solcher direkt oder aus Kohlensaure oder
Wasserdampf mit Emanationsatomen a13 Kondensationskernen
bilden sollte.
Damit die Kiihler sich nicht durch Beif- und Schneeaneatz
von Kohlensaure und Wasser verstopfen Bollten, wurde der
Ber Gehalt der Luft an Radium-Emanation usw.
669
Luftstrom vorher durch einen Kiihlturm ( t , Figg. 1 und 2,
Taf. XIX)geleitet. Er hatte dort ein Messingrohr zu umstromen,
das durch die aus dem Kiihlbad verdampfte fliissige Luft und
eingewten Kohlensaureschnee gekuhlt wurde. Diese Vorktihlnng leistete zwar gute Dienste, befriedigte aber nicht voll;
ein langsames Sinken der Durchstromungsgeschwindigkeit infolge yon Kiihlerverstopfung lie8 sich bei groSerer Luftfeuchtigkeit nicht vermeiden.
Die Luft sollte vom Staudruck des Fahrtwindes durch
die Apparatur getrieben werden. Deshalb wurde iiber dem
Oberdeck des Flngzenges auSerhalb des Bereiches von Propellerwind und Auspuff eine Stauduse (d, Fig. 2 und 3, Taf. XIX und
XX) angebracht, die durch einen Schlanch (s,Fig. 3, Taf. XX) von
1,8 cm Weite elastiach mit den Kiihlturm t verbunden war.
Direkt hinter der Staudiise hatte die Luft ein eingebautes
Penturirohr ( v , Fig. 2 , Taf. XIX) zu passieren, wie es zum
Messen der Eigengeschwindigkeit eines Flugzeugs dient. Durcli
AusgieSen mit Paraffin wnrde das Venturirohr derart verengt,
da6 bei den geplanten Durchstromungsgeschwindigkeiten eine
geniigende DruckMerenz gegeniiber dem Staudruck auftrat,
urn durch eine Alkoholslule genau genug gemessen werden
zu konnen. Der annahernde Staudruck der Durchstromung
wurde, nm alle Stiirungen zu vermeiden, im F-orderen Teil der
Staudiise abgenommen.
Die Eichung dieses Strommessers geschah rnit einem Qasmesser und gesttlttete, etwa l/lo Literlsec mit guter Genauigkeit abzulesen. Der Eichnng nach folgte die entstehende
Druckdifferenz p mit gro6er Qenauigkeit dem Bernoullischen
Gesetz:
3
K.E.
0
Die Luftdichte e, deren h i e r u n g e n mit der Flughahe beachtet
werden muSten, lie6 sich bei den Fltigen dem jeweiligen
Meteorogramm entnehmen. Diese Art der Strommessung
konnte anch ftir die Bodenmessungen verwendet werden, wobei
die Luft rnit einer Rotationspumpe durch die Apparatur gesaugt wurde. Ein besonderer Gasmengenmesser war damit
iiberfltissig. Von der StrommeSdtise fiihrten zwei diinne
Schlauchleitungen zu cinem einfachen Alkoholmanometer(m, Fig.2
670
A. Wigand
u. F. Wenk
und 3, Taf. XIX und XX), das im Flugzeuge vor dem
Beobachtersitz angebracht war. Wahrend des Verauchs wurde
der Qang des Manometers zum Entwurf der Strom-Zeit-Kurve
dauernd durch Ablesungen verfolgt.
Zur Aufnahme der fliissigen Luft war ein besonderes
Gefap zu achaffen. Es hiitte so vie1 fliissige Luft aufznnehmen,
da6 trotz der Verdunstungsverluste wahrend der Versuche und
auch im Ruhezustand noch etwa 3 Stunden nach dem Einfdlen
der fliissigen Luft geniigend darin war, um die Kiihler sicher
auch bei kleinen Neigungen vtillig zu bedecken. Warmeleitungsberechnungen ergaben, dab das unter den gegebenen
Raum- und Qewichtsverhaltnissen nur mit einem doppelwandigen Vakuumgeh6 mijglich war. Bei den Berechnungen
leisteten Untersuchungsergebnissa aus dem Physikalischen
Iostitut in Leipzig l) wertvolle Dienste. Mit den QefaBdirnensionen stiegen der Bedarf an fllissiger Luft, das Apparaturgewicht, statische und aonstige Schwierigkeiten sehr rasch. Es
mubte deshalb mit 3 Kiihlern und infolgedessen mit 3 Messungen
pro Flug vorlieb genommen werden.
Das QefaB bestand aus einer rechteckigen inneren Wanne
von 37 x 25 x 9 cm3, die von einer iluberen in 1 cm Wandabstand
umgeben war. Die Wando waren aus nur 1 mm starkem
Kisenblech, der Warmekapazitiit und des Gewichts wegen.
Die Oberflachen des Zwischenrauines wurden mit Silberpapier
iiberzogen. Ein Qerippe aus parafhierten HolzstPben stiitzte
die Wiinde gegeneinander ab, wo die groben Seitenflachen den
Atmosphkendruck nicht aushielten. Die oberen %rider der
beiden Wannen waren durch Konstantanbleche miteinander
verbunden, urn durch die erforderliche metallische Verbindung
nicht allzuviel Warme iibergehen zu lassen. Vor dem Fluge
wurde der Zwischenraum frisch evakuiert. Etwas in den
Zwischenraum eingefiihrte Holzkohle sollte bei der Abktihlung
mit fiiissiger Luft das Vakuum verbessera.
Die durch die Praxis bestatigten Vorberechnungen ergaben
einen Bedarf von etwa 8 kg (7 Liter) fllissiger Luft. Davon
entfielen nur etaa 0,4 kg auf die Abkiihlung der zu prufenden
-
1) F. Banneite, G. R h e i n u. B. Kurze, Ann. d. Phye. 61.
8.113. 1920.
ner Gehalt der h f t an Radium-Emanation usw.
671
Luft, 2,5 kg dienten zur neckung der Verluste beim EingieBen
und zur Abkiihlung der eingetauchten Metallteile, 3 kg verdampften infolge Warmeleitung in 3 Stunden und 2 kg hatten
nach 3 Stunden noch die Kiihler zu bedecken. Eine Nachfiillung wurde nie notig, ware auch wBhrend des Fluges nioht
durchfiihrbar gewesen.
Die Montierung der drei Kiihler (A) und des Vorkiihlturms (t) an einem starken Brett b ist aus den Figg. 1 und 2,
Taf. XIX, ersichtlich. Die Kiihler sind mit dem Kiihlturm
durch Metallrohren von 12 mm Weite verbunden und konnen
durch Metallhkhne (It) mit groBer Bohrung abgeschlossen werden.
Sonst sind keine Hahne in der Leitung. An den Enden der
Kiihler stromt die Luft durch Messingrohre ins Freie; hier
konnten Korkstopfen aufgesetzt werden.
Bei den hohen Temperaturunterscliiedea des Kiihlaggregates waren alle Abdichtungen auBer der metallischen Lotung
unzullinglich. Metallteile, die der freien Luft ausgesetzt waren,
erhielten einen Warmeschntz, der in den Figg. 1 und 2, Taf. XIX,
nur am KUhlturm vorhanden ist. Das game Kuhlaggregst
wurde vor dem Beobachter an starken Gummiseilen aufgehangt,
und zwar so, daB eine Neigung urn die Querachse des Flugzeuges moglich war, die leicht vom Beobachter reguliert werden
konnte, besonders wghrend des meist steilen Gleitfluges. Beim
Anhangen dee GefaBes m i t fliissiger Luft @, Fig. 2, Taf. XIX)
tauchten die KUhler in die fliissige Luft ein. Der obere Rand des
GefaBes konnte durch starke Haltekeile so gegen eiie Filzlage
am Brett b gepreBt werden, da6 auch bei den Landungeerschutterungen keine fliissige Luft ausfloB. Die Schlauchverbindung
(s, Fig. 3, Taf. XX) hinderte die Neigungsmoglichkeit nicht
Die zu den Versuchen verwendete fliissige Luft mu6te
einen mbglichst hohen Prozentgehalt an Sauerstoff besitzen.
Bei Verwendnng von fliissiger Luft mit hoherem Stickstoffgehalt trat (ein Zeichen far die gute Kiihlung!) Sauerstoffkondensation in den Kuhlern wahrend der Durclistromung ein,
modurch die MeBresultate eines Fluges vernichtet wurden.
d) G a n g d e r Versuche, K o n t r o l l e n und E i c h u n g e n
Zur Uurchfiihrung eines Versuchs hatta der Beobachter
nach dem Erreichen eirier gewunschten Hohenlage durch
A. Wigand u. .E.'
672
WeiiR
Zeichen an den Flugzeugftihrer das Horizontalfliegen in dieser
8chicht einzuregulieren. Dann war der Korkstopfen eines
noch freien Kiihlers abzunehmen und der entsprechende Hahn
zu iiffnen. Wahrend des Vemuchee von 7 Minuten HSchstdauer mu0ten nach M'anometer- und Stoppuhrablesungen die
Daten zum Entwurf der Zeit-Strom-Kurve notiert werden. Zur
Beendigung des Versuchs w'aren Hlthn und Kilhlermiindung
wieder zu schlieSen; gleichzeitig war eine Zeitmarke am Barographen anzubringen und dem Flugzeughhrer das Zeichen zum
Weitersteigen oder zum Gleitflug zu geben.
Temperatur und Luftdruck der geflogenen HShenstufe und
damit die Luftdichte ergaben sich aus der entstehenden markanten Stelle i m Meteotogramm, die beim Horizontalflug entstand. Das Meteorogramm lieferte ferner die aerologischen
Daten zur genauen Bestimmung der Flughohe und zur Beurteilung der Luftschichtung wiihrend des Fluges. Dazu wurden
entweder die Registrierungen zweier geeichter Baro- und Thermographen oder aber bequemer und genauer daa Meteorogramm
eines W i g a n d Koppe schen Flugzeugmeteorographen l) (to,
Fig. 3, Taf. XX) benutzt, so weit ein solcher verfiigbar war. Auch
dienten die zeitlich und iirtlich benachbarten Lindenberger
Fesselaufstiegsergebnisse znm Vergleich und zur Ergiinzung.
Sogleich nach der Landung wurden von Qehilfen die drei
mit Salzwasser geftillten BlechbucAsen (r, Fig. 1, Taf. XIX) von je
2 Liter Inhalt an daa Flugzeug gebracht, zum Umftillen der in
den Kiihlefn gesammelten Emanation. Die Btichsen konnten an
die Bordwand des Flugzeuges gehAngt und durch Qnmmischliinche und Gummistopfen mit den Kiihlermiindungen verbunden werden (Fig. 1, Taf. XIX). Dann wurden die Quetschhiihne am unteren Ende der Blechbiicheen geoffnet und, nach
dem AnsflieBen einer geringen Menge Sa-lzlosung, die Dichtheit der Verbindung und die Konstanz des Unterdrucks geprtift.
Jetzt wurde das OefaB mit fliissiger Luft nach unten abgenommen. Die frei hangenden Kilhler erwarmten sich rasch
auf AuSentemperatur, und die Ausdehnung ihres Luftinhaltes
lieB j e etwa 0,3 Liter der Salzliieung ausflie8en. Nun wurden
die Hahne geoffnet. Dadurch liefen die restlichen I,? Liter
-
1) A. W i g a n d u.
1923.
5. 106.
H. K o p p e , Ztschr. f. Flugtechn. u. Motorl. 14.
Bet Gehall det Luft an Radium-Emanation ww.
673
Salzliisung 811s jeder Blechbiichse vollends aus nnd sangten
durch SpUlnng mit AuBenluft, deren Emanationsgehalt vernachlgasigt werden durfte, die etwa noch im Kiihler verbliebenen
Reste der Emanationsanreichernng rnit in die Blechbuchsen
hinein, was durch die langgestreckte Kuhlerform beglinstigt
wnrde. Dann konnten die Blechbiichsen zum Transport metallisch verschlossen werden. Rs-Emanation adsorbierende feste
Snbstanzen befanden sich nicht im Innern der Blechbiichsen.
Die Absorption dnrch Reste der hochkonzentrierten Kochsalzlosung kann nach Kofler') nicht in Betracht kommen. Kontrollmessungen hierzu, anch iiber etwaige Emanationsabsorption durch einen voriibergehend angebrachten Oummiverschlu6,
lieBen keinerlei Verlust erkennen.
Nach 20 bis 30 Stunden konnte der Inhalt der Blechbiichsen im Laboratorium in Halle a S. in die Ionisationshammer
iiberfiihrt werden. Diese faSte 3 Liter. Sie wurde evakuiert
nnd mit einer Blechbuchse verbunden. Dann wurde die Lnft
in der Blechbnchae dadurch in die Ionisationskammer hinubergedriingt, da6 man Salzwasser durch den Unterdruck in der
Blichse von unten langsam einstromen lie& Damit war die
vollstandige uberfiihrung gewahrleistet. Der restliche Inhalt
der Ionisationsksmmer wurde nnter Nachspiilen der Rohrenverbindung rnit Zimmerluft gefiillt, deren relativ hoher Emanationsgehalt bei geeigneten MaBregeln konstant blieb. Der
hierdnrch bewirkte Anteil am Ionisationsstrom war auch bei
der Messnng des Normalverlus tes (Ionisationsstrom ohne Priifluft) vorhsnden, fie1 also bei der Subtraktion des Normalverlustes vom Ionisationsstrom heraus.
Nach der Uberfirhrung wurde drei Stnnden bis znr Messung
des Ionisationsstromes gewartet, so daB die Frage, ob Zerfallsprodukte der Emanation aus dem BlechgefaB rnit in die Ionisationskammer gelangten oder nicht, innerhalb der Fehlergrenzen keine Rolle spielte.
Die Ionisationskammer war ein Zylinderkondensator mit
innen 11 cm Durchmesser und 30 cm Hohe. Eh konnte hier
die Formel von D u a n e nnd L a b o r d e a ) angeniihert gelten,
1) M. Kofler, Phys. Ztsehr. 9. S. 6. 1908.
W. Duane u. A. Laborde, Le Radium 7. S. 162. 1910; Compt,
rend. 160. S. 1421. 1910.
44
Annslen der Physiit. IV. Folge. 86.
2)
A. Wigand u. P. TPenk
014
ds die Abmessungen des Zylinders denen des mittalgro6en
Zylinders von D u a n e nnd L a b o r d e gut entaprachen; exaktere
Eichungen waren den Umstilnden nach nicht miiglich und
diirften anch flir unsern Zweck entbehrlich sein, da es uns im
wesentlichen auf die Untersuchnng der gnderung des Emanationsgehalts mit der Hiihe ankam. Die Kammer wurde auf
ein Wulfsches Zweifadenelektrometer aufgesetzt. Die Kapazitat des Systems betrng 9,85 cm. Siittigungsstrom war durch
die Hiihe der angelegten Spannung von 440 Volt gewiihrleistet.
A h negativ geladene innere Stabelektrode stand fiir jede der
drei Messungen ein besonderer Messingstab znr Verfligung,
damit die bei einer Messung darauf angehauften Zerfallsprodukte
der Rs Emanation nicht die nachfolgende Messung stiiren
konnten. Diese Stabe waren genau gleich geformt, hatten aber
venchiedene Eigenstrahlung, so daB der Normalverlust fur jeden
Stab besonders bestimmt werden muBte.
Zur Messung des Iooaisationsstromes wurde der Spannnngsabfall verfolgt, indem die Spannung an der inneren Elektrods
der Ionisationskammer in gleichen Intervallen von 5 oder 10 Minuten (je nach der Schnelligkeit des Abfalls) abgelesen wnrde;
daraus lie6 sich der mittlere Spannungsabfall, nnter Voraussetzung seiner Linearit% in einem gewissen Bereich, nach der
Methode der kleinsten Quadrate berechnen. Vermindert nm
den Normalverlust ergab er den gesnchten korrigierten Spannungsabfall.
Die Messung des Normalverlustes geschah in der Weise,
da6 eine Blechbiichse mit entemanierter Luft geflillt und der
Ionisationsstrom ihres Inhalts genau so gemessen wurde, wie
bei den eigentlichen Messungen mit Prlifluft. Die Kontrollluft konnte deshalb fiir entemaniert gelten, weil sie in ganz
langsamem Btrom einen Kuhler mit fllissiger Lnft passiert
hatte, so langsam, daS der Adsorptionskoeffizient hierbei sehr
nahe gleich 1 sein mn6te.
Die Bestimmung des Adsorptionskoeffizienten a fiir die Hauptversuche geschah dadurch, daS die drei Kiihler hintereinander
geschaltet nnd die Anreicherungen aus dem Emanationsgehalt
einer durch das ganze Aggregat gesaugten Luftmenge in den
einzelnen Klihlern wie beim eigentlichen Versuch gemessen
wurden. Bezeichnet man mit m,, mz,m3 die in den Kiihlern 1,
-
Ber Qehalt der Luft an Radium-Emanation
usw.
676
2, 3 gemessenen Mengen Ra-Emanation, so gilt fiir den Adsorptionskoeffizienten die Beziehung:
a = l - m
4
mt
= 1- ma
m9
unter der Voraussetznng, daS a bei allen Kiihlern denselben
Wert hat. Obgleich die Luft in den zweiten und dritten
Kiihler mit tieferer Temperatnr als in den ersten gelangte,
war doch die Gleichung erfiillt und somit die Berechnungsweise von a ale berechtigt erwiesen. Da waibrend des Versuchs die Durchstrbmungsgeschwindigkeit langsam sank, so
war ein Mittelwert zu berechnen, der wie bei den Hauptversuchen B = 0,55 LiterIsec betrug. Der zugehiirige Mittelwert des Adsorptionskoeffizienten ergab sich zu a = 0,33; die
Einzelwerte dieser Yessungen waren 0,36, 0,33, 0,30. Danach
wurde gemiaS den fiberlegungen im vorigen Abschnitt die
a-u-Kurve entworfen, und es ergab sich, daB im verwendeten
MeSbereich das Qesetz: a =
als befriedigende Anniiherung
gelten durfte. Infolge der bohen zullssigen Geschwindigkeit
bei der Durchstriimung konnte die Versuchsdaner einer Flugmessung auf 3 bis 7 Minuten beachrankt aerden.
e) Anewertung
1st A 7' der in der Ionisationskammer gemessene, mit dem
Normalverlust korrigierte Spannungsabfall in Volt/Stunde , so
ergibt sich der gemessene Ionisationsstrom bei einer Kapazitilt
von 9,85 cm zu: i = 0,91- lom5 d 7 (ESE).
Zur Berechnung des Emanationsgehalts der untersuchten
Luft wird fur die benutzte Ionisationskammer die angenkherte
Gtiltigkeit der Formel von D u a n e und L a b o r d e angenommen.
Wahrend bei voller Strahlungswirkung der Ra-Emanation und
des aktiven Niederschlags durch 1 Curie h - E m a n a t i o n ein
Ionisationsstrom von 6,l . l o 8 (ESE) erzielt wird, ist nach dieser
Korrektionsformel bei der benutzten Ionisationskammer mit
innen 11 cm Dnrchmesser und 30 cm Hiihe nur eine Strahlungswirkung von 75 Proz. zu erwarten; denn der volle Ionisationsstrom ist nach D u a n e - L a b o r d e zu mnltiplizieren mit
dem Faktor:
44 *
616
A. Wigand
u.
F. Wenk
1 Curie Ra-Emanation erzengte also fiir msere Verauche einen
Ioniationsstrom von
i,, = 0,75 6,l 10" (ESE).
Um den Zerfall der Emanation zwischen dem Zeitpnnkt
der Entnahme der Lnftprobe und dem Zeitpunkt der Ionisationsmesenng in Rechnnng zu stellen, ist i mit dem Zerfallsfaktor
-
z = CAT
zu multiplizieren, wo 1 die Zerfallskonstante der Ra-Emanation,
T die zwischen der Durchstromung und der i-Messung verflossene Zeit bedentet.
Die in Curie gemessene Menge Ra-Emanation, die in
einem Ktihler adaorbiert war, betrug also:
t
i
T
* 2
= XJa, v d t
$0
,
0
wenn E' die Cnrieanzahl in 1 Liter Pffifluft bedentet, t die
Zeit der Durchstromung in Sekunden, v die Dnrchstriimung8geschwindigkeit in Liter/Seknnden und qtJden von o abhangigen
Admrptionskoeffizienten.
Gemii6 der Uberlegung im Abschn. 2 c kann man mit
Mittelwertbildung eetzen :
t
I n , , , v d t = a(;)L
.
0
Hier bedeutet
t
L
=Jvdt
= ~t
0
die dnrchgestromte Luftmenge in Litern gemesaen. q;) la6t
sich mit dem Mittelwert 6 bestimmen aus der durch die Eichverenche (Abschn. 2 d) gewonnenen a(,)-Knrve. Far
B = 0,66 Literlsec
wird diem Berechnnngsweise mit a = 0,33 genau gelten; wenn
bei vereinzelten Messungen andere e-Werte benutzt werden
mufiten, ist dies besondere vermerkt.
Bezeichnet man schliefllich mit E die Cnrieanzahl im
Volumen 10lBcm3, so iet: 3 = 1016E', nnd der wie liblich in
Ber Gelialt der Luft an Radium-Emanation w w .
611
Curie/cms gemesaene Emanationegehalt der
der Einheit
Lnft ergibt eich dnrch Berechnung nach der Formel:
= 6 , i . 103.
%*
AV
Ir
.
f ) MeSgenanigkeit
Um die Genauigkeit der Resultate abschatzen ZP kijnnen,
mu6 man zunikhet die einzelnen Faktoren des Ansatzes betrachten. Die konstanten Faktoren der Kapazitiit und der
Duane-Laborde-Korrektion konnen nur geringe Fehler hervorbringen, die Iiberdiee sgmtliche Messungen gleicheinnig und
proportional der Emanationsmenge beeinfluesen.
Von den variablen Faktoren l8St sich z mit jeder wtZnschenswerten Qenauigkeit bestimmen. Die Faktoren Q und I; sind
voneinander abhiingiig. Die Qenanigkeit von L ist mitbestimmt
durch die Genauigkeit der Stromdiieeneichung und der Manometerablesungen. Der Entwurf der Strom-Zeit-Kurve wnrde dadurch beeintrilchtigt , daB bei Vertikal- und Horizontalbgen,
ungleichmiiSigem Gang des Motors und Hijhensteuerbewegungen
des Flugzeugf&rere kleine Geschwindigkeits- und Manometerschwanknngen auftraten, die nicht einzeln abgeleeen und noch
weniger zeitlich registriert werden konnten. Hierbei kam aber
ein Umstand zustatten, der ILUS den Uberlegungen fiber die
Beziehung zwischen a und v mit einer hierftir genbgenden
Sicherheit entnommen werden kann. In dem verwendeten
Geschwindigkeitsbereich kann man niimlich a umgekehrt proportional v setzen, wodnrch die Mittelwertsbildung in dem
Integral
f
Javdt
0
in hohem Ma6e begiinstigt wird. Der durch Q nnd L gemeinSam entstehende Fehler kann nach den Beobachtungen bei
den Eichnngen auf & 10 Proz. veranschlagt werden, solange
die mittlere Durchstromnngsgeschwindigkeit .ii nahe gleich
0,55 Literlsec eingehalten worden war.
Dazu tritt noch ein weiterer Fehler, der sich am der
DifFerenz Me6strom minus Normalverlust ergibt. Eine Schatzung
678
A. Wigand u. K Wenk
dieses Fehlers kann aus der Feststellung entnommen werden,
da6 der Spannungssbfall bei mehreren Messungen mit unveriinderter Ionisation und Isolation um & 0,15 Volt /Stunde
divergierte. Der so fur die Differenz bestehende Fehler von
& 0,3 Volt/Stunde ist unabhangig vom Emanationsgehalt und
fallt daher bei kleinen Emanationsmengen verhaltnismii6ig
stark ins Gewicht, so da8 unterhalb eines bestimmten Emanationsgehaltes von
Z,, = 6,l
10'.
$
*
0,3
nicht mehr gemessen werden konnte.
Die Brenzen des gesamten mbglichen Fehlers jedes Versuchs, wie sie sich nach diesen Ausfuhrungen berechnen lassen,
sind fur die Flugmessungen in Tab. 1 angegeben; die Fehler
der konstanten Faktoren wurden dabei vernachlassigt.
3. Ergebnieae
Siimtliche Flugzeugaufstiege fanden in Adlershof am Siidostrande Berlins von der Deutschen Versuchsanstalt fiir Luftfahrt aus statt (Seehbhe 35 m). Bei geringen Flughbhen wurde
kaum die engere Umgebung dieses Gelandes verlassen; nur in
grijBeren Hohen magen sich die Fliige 10 bis 15 km vom Flugplatze entfernt haben, was belanglos sein durfte.
In Tab. 1 sind die Ergebnisse der fiinf erfolgreichen Aufstiege angegeben. Die mit Stern versehene Messung des vierten
Aufstiegs konnte wegen Motorenschadens nur mit relativ kleiner
Durchstrijmungsgeschwindigkeit ausgefiihrt werden. Da auch
hier, mangels einer genauen Bestimmung des Adsorptionskoeffizienten von a fur diesen Fall, a = 0,33 gesetzt wurde, so ist
der mijgliche Fehler vermutlich groBer als der angegebene.
An dem relativ hohen Emanationsgehalt, wie er bei dieser
Messung gefunden wurde, ist jedoch deshalb nicht zu zweifeln.
Bei einer ebenfalls mit Stern versehenen Messung des zweiten
Fluges war die Abweichung der Durchstriimungsgeschwindigkeit von B = 0,55 geringer.
Tab. 2 gibt die Resultate der Bodenmessnngen wieder.
Diese wurden alle im Beliinde des Phjsikalischen Instituts in
Halle a. S. angestellt. F u r die beiden mit Stern versehenen
Werte gilt das zuvor Gesagte. Der Wert von Zimmer 69, in
Der Gehalt der Luft an Radium-Emanation
usw.
679
dem die Ionisationsmsssungen angestellt wurden, ist durch
direktes Einflihren der Zimmerluft in die Ionisationskammer
ohne Anreichernng bestimmt worden.
-
Tabelle 1
---___
Wind
Datum
in
mlsec
iO.10.23
i1.10.23
8.4.24
6.3.24
20.8.24
1340-45
900
-I
I157 190
1048-55 1100-1200 278
1010-’5 2300-2400 169
1299-34 550-600 172
125’-57 2200-2400 182
13es-30
3800
147
1140-45 250-350 166
1145-48
350
89
155-1202 1250-1350 123
850-54 300-400 134
S5’-904 1400-1500 174
9l3--l6
2000
98
1
1
Wetterlage
Iahe der
unteren
Sperrschichtgrenze
in m
__
36 1,23 W z N 1 4 Antizyklc
850
nal mit
RandstBr
328*
0
32* 1,09 w z s 9
15 0,97 W Z S l 2
168
24
0
36 1,21 NNW 11
14 1,02 NNW 14
17 0,87 NNW 18
42
18 1,26 ENE 10
24
26 1,25 ENE 10
141* >24* 1,14 ENE 7
426
63 1,14
12
28
17 1,02 swzw 9
0
24 lO,9e s w z w 9
sw
I
I desgl.
I
t
1
Antizyklona
800
(keine
Sperrschioht)
deagl.
1000
Zykloni
Tabelle 2
~~
~
Ort:
Physikal. Instit.
Halle
Zimmer 69 . .
Zimmer 44 .
Turmspitze
(30 m hoch)
Garten . . . .
Turmspitze . .
Garten . . . .
Datum
Ra-Em-Gehalt
Zeit
10-18 Cnrie/cmS
__
.
I
11. 12. 23
170°
3. 23
3. 24
170°
1730
3. 24
3. 24
170°
17s0
1.
1.
13.
13.
7700 (Mittelwert)
13400
13800
3620
495
2710*
354*
4. Diakueeion der Ergebnisee
Zur Beurteilnng der Flugmessvngsergebnisse (Tab. 1) ist es
erforderlich, die Vogescbichte der Lnftmassen, aus denen die
Luftproben stammen, wenigstens ftir eine so lange Zeitdauer
600
680
A. Wigand u. F. Wenk
in ErwPgung zu ziehen, daS die Ra-Emanation wiihrend dieser
Zeit nicht griiStenteib zerfallen sein kann.
Far die beiden ersten FlUge herrschen nahezu dieselben
meteorologischen Verhiiltnisse. Ein Hochhckgebiet befand
sich tiber Dentschland; doch reichten die Randstiirungen eines
Tiefdmckgebietes mit dem Kern sudlich von Island bis in die
Gegend von Berlin. Ein Windsprung und eine untere Sperrschichtgrenze in etwa 800 m Seehiihe lassen daher den SchlnB
zn, da6 auch die untersten Yessungen beider Fliige bereits
iiber einer Aufgleitflache stattfanden, nnd da6 die untersuchte Luft im Verlauf eines Tages aus Bodenniihe im Gebiet der britischen Inseln herangefuhrt sein konnte.
Fiir den dritten Flug lag keinerlei Schichtung vor; iiber
die Herkunft der Luftmassen waren nur unzureichende Aufschltisse zu erlangen. Mit znnehmender Hiihe nahm die Temperatur bis 3800 m gleichmaig von Oo anf -26O ab, also mit
einem. Gradienten von -0,7O/ 100 m. Die ziemlich unstabile
Schichtung dUrfte eine gleichma6ige Durchmischung der Luft
begiinstigt haben, wenn auch der antizyklonale Witternngscharakter mit der langsam absteigenden Lnftbewegung den
BodeneinflnB in der Hijhe herabgemindert haben mag.
Beim dritten Fluge wurde ein Apparat zur Messung der
durchdri'ngenden Strahlung l) (KO
1h 6 r s t er Nr. I) mitgefiihrt.
Der gefundene Durchschnittswert wghrend des ganzen Fluges
die Ionisiernngsstiirke infolge durchdringender Strahlung
ergab einen ~ b e m c h u 6 von 3,2 Ionen/cmssec iiber den am
Boden gemessenen Wert. Dabei befand sich der Apparat
40 Minuten lang fiber 2000 m, davon 15 Minuten lang nahe
der Gipfelhohe von 3800 m. Dieser Wert stimmt gut iiberein
mit den Zahlenwerten, die bei anderen Messungen 2, in solchen
Hohen der freien Atmosphare gefunden wurden.
Ob beim vierten Flng eine Aufgleitflache engenommen
werden kann, ist nicht ganz sicher. Durch Temperaturverlauf,
Windsprung nnd Dunstgrenze war aber jedenfalls in 1100 m
Seehohe die obere Grenze einer etwa 100 m stsrken Sperr1) W. Kolhorster, Phys. Ztschr. 14. S. 1066. 1913. - W. K o l hiirster (mit A. Wigand 01. K. Stoye), Abh. der Naturf. Ges. Halle,
N. F. Nr. 4. 1914.
2) A. Wigand, Pbys. Ztechr. 26. S. 445. 1924.
Bet Gehalt der Lujt an Radium-hanation usw.
681
schicht gekennzeichnet. I n folgedessen ware es denkbar, da6
die Luftmasse in der H6he der obersten Messung (1250 bis
1360 m) mit dem groSeren Emanationsgehalt infolge Aufgleitens an der Sperrschichtgrenze wesentlich anderer Herkunft war als die Luftmasse in der Hohe der beiden anteren
Messungen (260 bia 360 m).
Der funfte Flug fand statt nach Vorbberziehen eines Teiltiefs tmd damit verbundener Abkiihlung. Starke Bodenerwarmung hatte kurz vor dem Aufstieg zu Kumulusbildung in 500 m
Seehohe gefiihrt. Der hohe Emanationswert der nntersten
Messnng, wie er auch am Boden hilnfig gefunden wird, ist damit dnrch die kriiftige vertikale Konvektion erkliirt. Die beiden
oberen Messungen fanden oberhalb der leichten Sperrschicht
des oberen Kumulnsniveaus statt. Uber dieser Sperrschicht
betrug derl’emperaturgradient ziemlich gleichmirSig -0,7°/100m.
Das iibereinstimmende Ergebnis unserer Flugmessungen
ist allyemein eine stark Abnahme des Gehalts der Luft an RaEmanation rnit zunehmender Hohe in der freien Atmosphare.
Fth den Betrag dieser Abnahme ist die atmosphiirische
S c h i c h n g maSgebend: Beim Vorhandensein von Sperrschichten
f b die vertikale Konvektion kann der Emanationsgehalt stilrker
rnit zunehmender Hiihe abnehmen ds beim Fehlen von Sperrschichten. Andererseits kann aber anch oberhalb solcher
Schichtgrenzen ein Emanationsgehalt von derselben Gr6Senordnnng wie am Erdboden vorkommen, wenn die betreffende
Luftmrtsse fiber einer Aufgleitflache in einer zum Zerfall der
Emanation relativ knrzen Zeit in die Hohe gelangt ist.
Hethunft und Porgeschichte der h f t in den versehiedenen
Hiihen hestimmen die Andemng des Emanationsgehalts mit der
Hob. Da6 die in der Atmosphhe vorhandene Emanation nur
vom Erdboden her stammt, ist durch unsere Flugmessungen
erwiesen, zum mindesten fir die Tage, an denen die Flbge
stattfanden. Die Ansicht von B o n g a r d s l ) , da6 die Ra-Emanation in der Erdatmosphare normalerweise oder auch nur an
gewissen Tagen von der Sonne infolge ihrer Tatigkeit stamme,
h d e t in unseren Messungsergebnissen bis 3800 m Hohe keine
1)
H.Rongards, Phys. Ztechr. 21. S. 141. 1920; 24. S. 1611.296.
1923; vgl. dazu A. Gockel,
Phys. Ztechr. 24. S. 500. 1928.
682
A. Wiigand u. F. Wenk
Sttitze; auch die neueren Flugmessungen von Bongards’) in
3000 m Hohe nach der Induktionsmethode mit Aspiration
aprechen offenbar nicht dafiir.
Zur Berechnung einer mittleren Vertikalverteilung der
Ra-Emanation, wie sie von Meyer und S c h w e i d l e r ? nach
der vorliiufigen Mitteilnng unserer Versuchsergebnisse amgefuhrt worden ist, scheint uns, in Anbetracht der gro0en
Mannigfaltigkeit im einzelnen, die Zahl der Beobachtungen
und Beobachtungstage noch nicht ausreichend.
Die allgemeine Abnahme der Ra-Emanation mit zunehmender Hiihe ist nach nnseren Flugmessungen stiirker, als
sich nach der Berechnung von H e s s und Schmidts) ergibt,
bei der angenommen wurde, da0 die Emanation nur vom Erdboden her stammt, und dal3 fur den vertikalen Luftausiausch
solche mittleren 7erhaltnisse herrschen, wie sie sich nach den
Erfahrungen bei anderen meteorologi8chen Vorgangen ergeben
haben. Das la0t darauf schlieSen, da6 an unseren Versuchstagen die AustauschgriiSe geringer war ale die mittlere; die
vorhandenen Sperrschichten wirkten hier bestimmend, indem
sie dem Austausch hinderlich waren. Anderemeits weisen die
Messungen von F 1e m m i n g 4), nach der allerdinge unsicheren
Methode der Drahtaktivierung, an einem Gewittertage mit
starker Vertikalkonvektion und Niederschlag zwischen 900 und
1800 m Hiihe auf einen wesentlich hoheren Emanationsgehalt
hin ah am Boden.
Nimmt man keine konstante Austauschgratle t3r alle
Hiihen an und beriicksichtigt auch den EinfiuS des vertikalen
Temperaturgradienten und von Sperrschichten, so ergibt die
Rechnnng nach einer neueren Untersuchung von Schmidt6)
eine stiirkere Abnahme des Ra-Emanationsgehalts mit zn1) H.Bongarde, Phys. Ztschr. 26. S. 679. 1924.
2) St. Meyer u. E. Schweidler, Radioaktivitat,
Leipzig (Teubner) 1927.
S. 585. 2. Au0.
3) V. F. H e s s u. W. Schmidt, Phys. Ztschr. 19. S. 109. 1918. W. Schmidt , Der Massenaustsnsch in freier Luft nnd verwandte Erscheinungen, S. 80-82. Hamburg (Grand) 1925.
4) H.Flemming, Phys. Ztechr. 9. S. 801. 1908; Ill. Aeron. Mitt.
13. s. 1019. 1909.
5) W. Schmidt, Phys. Ztschr. 27. S. 371. 1926.
B e t Oehalt der Juft an Radium-Emanation usw.
683
nehmender Habe ah bei den f d e r e n , vereinfachten Berechnnngen von H e s s nnd S c h m i d t , in befriedigender Ubereinstimmnng mit nnseren Flngmessnngen. Die von S c h m i d t
anf diesem Wege berechneten Werte fiir den Gesamtgehalt
der Atmosphbe an Ra-Emanation und die Abgabe der Emanation seitens des Erdbodens sind daher a l s plansibel anznsehen.
DaB die Emanation in der Atmosphare nur vom Erdboden stammt, nnd zwar vom featen Boden, ist auch durch
die stets sehr klein gefnndenen Emanationsmengen in der
nntersten Luftschicht auf See in Landferne erwiesen. Bei den
Carnegiefahrten 1915 bis 1921l) war der Xittelwert von 333
solchen Messungen desRa-Emanationsgehalts1,2. 10-16Curie/cms,
von 48 Messungen sudlich von 50° stidlicher Breite sogar nur
0,3.
Curie/cms. Auf dem tiefgefrorenen und schneebedeckten Boden Spitzbergens fand B e h o u n e k 2, den EmaCnrie/cmS Anf Helgoland
nationsgehalt der Luft < 10ist nach Measnngen von €less3) der Emanationsgehalt der
Lnft mindestens lOmal kleiner als der mittlere Gehalt Bber
dem Festland. Diese geringen Emanationsmengen aind von
gleicher BrdSenordnung wie die, entsprechend der YeBgenanigkeit unserer Flugmessungen, in Tab. 1 mit 0 bezeichneten
Werte der bodenfernen Schichten in 2000-3800 m Hohe.
Der Fersuch einer Ionisierungsbilanz der freien Atmosphiire wird fir die unteren Lnftschichten von der gemessenen
und auch rechneriach dnrch die AustauschgroBe beatimmbaren
Vertikalverteilung der Ra-Emanation ale eines mat3gebenden
und sehr variablen Ionisators ausgehen und an0erdem die
dnrchdringende Hohenstrahlnng so wie die weniger wirksamen
anderen radioaktiven Subetanzen ah Ionieatoren beriickaichtigen.
Dabei hat eine Mittelbildung vorlildg wenig Anssicht auf
Ekfolg; vielmehr wird man znnachst mit Bestimmnngen von
Ionisiernngsstiirke, Wiedervereinignng und Ionengehalt unter
Beschrhkung auf meteorologiech charakterisierbare Einzelfglle eher zum Ziel kommen. In groBerer Bodenferne der
_____
1)
s. 254.
2)
8)
S.J. Manchly, Terr. M a p . b. S.
187. 1924; Phye. Rev. 26.
1924.
F. Behounek, Journ. de Phps. et le Radium (6)S. S. 161.
V. F. H e e e , Wien. Ber. (Ha) 136. S. 636. 1927.
1927.
684
A. Wigand u. P. TmR
Troposphilre, schon von 2 km Ebhe an, ist dann der iiberwiegend wirksame Ionisator die HZlhenstrahlung, gegen welche
die Wirkung der radioaktiven Substanzen der Atmosphlre,
auch der Ra-Emanation, zurtlcktritt.
Die bei grbderer Hohe in geschlossenen Q e f a e n beobachtete versarkte Ionisation infolge durchdringender Strahlung
kann keinesfalls auf vermehrten Emanationsgehalt der Lnft
in der Umgebnng des MeSgeriite zuriickgeflihrt werden. Denn
damit die Zunahme der durchdringenden Strahlnng mit der
Eahe und ihre grot30 Hiirte durch die Hbhenverteilung der
Emanation vorgetinscht werden kbnnte, indem der beobachtete
Wert der durchdringenden Strahlung ein y-StrahlenmaI3 dee
nmgebenden Emanationsgehalte der betreffenden Hohe ware,
mnSte dieser Gehalt ganz betrachtlich mit der Hohe zunehmen, was nach nnseren, an verschiedenen Tagen au8geftihrten Flngmessungen keineswegs der Fall ist, wahrend die
Znnahme der durchdringenden Strahlung oberhalb 2 km Hiihe
stats und ohne Ausnahme gefunden wird.
Zu den Bodenmessungen (Tab. 2) ist zu bemerken, daS in
den Rilumen des Physikalischen Instituts in Halle vie1 mit
Radiumpraparaten gearbeitet worden ist; daraus erklilrt sich
der hohe Emanationsgehalt in den Zimmern. Die beiden im
Garten gemessenen Werte sind im Verhaltnis zu sonstigen
Werten der nntersten Luftschicht an anderen Orten nicht nngewbhnlich hoch; auch die erate Messnng von Flug V in 300
bis 400 m Hohe zeigt dieselbe QroSe. Anffdlend eind dagegen die groSen Werte auf dem 30 m hohen Turm des Institute, die durch zwei Yessungen bei verschiedenen Wetterlagen festgestellt wurden. Da anch die Gartenmessungen in
der Niihe der AuSenmauer des Gebludee gemacht worden
sind, ohne eine nennenswerte Erhahung zu zeigen, ist ein
Qebiludeeinflnb a l s Ursache der hohen Turmwerte unwahrscheinlich. Vielmehr werden diese Turmwerte wohl den Emanationsgehalt der Lnftschicht in Schornsteinhohe iiber der
Stadt darstellen. Bekanntlich okkludieren Kolloide, auch die
atmospharischen Kolloide RUB nnd Stanb, die Ra-Emanation
besondew stark, so da6 eine Anreicherung in der vom Boden
abgehobenen Rauchlnftschicht verstandlich ware. Anch kann
man daran denken, daS Emanation, die in den natiirlichen
Der &halt der Luft an Radium-Emanation ww.
686
Kohlen okkludiert ist, beim VerbrennungsprozeS frei wird und
in der h n c h l n f t ale Anreichernng gegennber der nur durch
die Bodenatmung mit Emanation versorgten Luft erscheint.
5.
Zuesmmeniaeeung
Die vorliegende Arbeit bezweckt die Ansfiihrung absolnter,
direkter Messungen des Ra-Emanationsgehalts in der fieien
Atmosphare bei Flngzeuganfstiegen, zur Klllrung der Frage
nach der vertikalen Verteilung der Ra-Emanation in der
Atmosphare und nach ihrer Herknnft.
Nach Vorversuchen mit Kohleadsorption wurde die Methode der Kondensation der Emanation bei der Temperatur
des fliissigen Sauerstoffs fiir die Messnngen im Flugzeug als
die geeignetste befunden. Die hierfiir gesch&ene Apparatnr
gestattet bei jedem Flngzeugaufstieg drei Messnngen von j e
nnr 3 bis 7 Minnten Dauer zu machen.
Die bei fiinf Flngzenganfstiegen bis 3800 m Hiihe gefundenen Werte zeigen im allgemeinen eine starke Abnahme
des Ra-Emanationsgehaltes mit zunehmender Hiihe auf sehr
kleine Werte, w obei im einzelnen die Luftschichtung ma6gebend ist. Die L d e r u n g des Emanationsgehalts mit der
Hiihe wird bestimmt durch Herkunft und Vorgeschichte der
Luft in den verschiedenen Hiihen.
Die Flugmessungen beweisen die alleinige Herkunft der
Ra-Emanation der Atmosphiire von der Erdoberfiache nnd
zeigen, da0 ihre vertikale Verteilung nur dnrch den Luftanstansch und das Aufgleiten der Luft auf Schichtgrenzflachen
znstande kommt.
Messungen auf dem 30 m hohen Turm des Physikalischen
Institute in Halle ergaben einen auffallend hohen Emanationsgehalt der Rauchluftschicht iiber der Stadt.
Diese Arbeit wurde vom Physikalischen Institnt der Universitiit Halle und von der Deutschen Versnchsanstalt fur
Lnftfahrt in Berlin-Adlershof aus mit einem Halleschen Universititsflngzeug durchgefiihrt. Apparate zu den Versnchen
stellte au6erdem dae Universitiitelaboratorium fUr angewandte
Physik in Halle, znr Verftigung. Die Kosten trug die Aero-
686
A. Wigand u. F. Wenk. Bet Gehalt der Luff usw.
physikstiftung in Halle, mit einem Beitrag von seiten der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft.
Die gri5Beren Mengen fliissiger Lnft flir die Flage lieferte
uns kostenlos in znvorkommendster Weise das Sanerstoffwerk
Borsigwalde der Qeeellschaft fdr Lindes Eismaschinen 8.43.;
fiir die Bodenmessnngen stellte uns ebenso dankenswerterweise das Ammoniakwerk Mersebnrg (Leunawerk) fltissige Lnft
zur Verfiigung. Ferner haben wir f i r gestiftete Betriebsstoffe
bei den Fltigen zu danken den Firmen ,,Olex'<, Berlin-Schijneberg, Deutsch- Amerikanische Petroleumgesellschaft, Leipzig, nnd
Glwerke Stern-Sonneborn A&, Hamburg.
SchlieBlich und nicht zuletzt sind wir den Flugzengfuhrern Qillert, Moller und Peckmann sowie den Mitgliedern
der Akademischen Fliegergruppe Charlottenburg fur ihre selbstlose Mitarbeit zn besonderem Danke verpflichtet.
H o h e n heim- St u t t g a r t , Physikal. Institnt der Landw.
Hochschule, 26. Mai 1928.
(Eingegangen 18. Juni 1928)
Fig. 1
Flugzeug-Kondensor fiir Radium-Emanation,
ohne ICahlgefiB
Fig. 2
Flugzeug-Kondensor fur Radium-Emanation,
mit KiihlgefliE. Links oben Staudhe mit
Manometer
A n n a h der Physik, 1V. Folge, Band 86
Anordnung der Apparatur
ZUP
Tafel XX
Fig. 3
Messung der Radium-Emanation im Flngzenge
A. Wigand u. F. Wenk
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
1 514 Кб
Теги
emanation, gehalt, bei, luft, der, messungen, nach, radius, flugzeugaufstiegen
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа