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Eine neue elektrische Entladungsform die durch berlagerung zweier verschiedenartiger Entladungen erhalten wurde.

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Eine neue elektrische Entladungsform,
die durch oberlagerung zweier verschiedenartiger
Entladungen erhalten wurde
Von G. D. Cristescu
Mit 2 Abbildungen
Inhaltsiibersicht
Durch gberlagerung eines Gleichstromes oder eines intermittierenden
Stromes und einer Hochfrequenz-Fackelentla,dunggelangt man zu einer neuen
Entla.dungsform, deren Eigenschaften nicht nur von den Parametern der Fackel
allein, sondern auch vom iiberlagerten Strom abhsngen.
Als Spektralquelle verwendet, bietet diese Entladungsart die verschiedensten Anregungsmoglichkeiten.
-Wiihrend der Untersuchung der Hochfreq~enz-Fackelentladung~-~)
kam mir
der Gedanke, neues iiber diese Entladungsform zu erfahren, daB man der
Fackel oder einen Teil derselben mit Hilfe eines zusatzlichen, regulierbaren
elektrischen Feldes eine zweite Entladung iiberlagert und derart vielleicht sogar
zu einer neuen Entladungsart kommt. Zu diesem Zweck wird ein Schwingungskreis (Abb. 1) im Gegentakt induktiv und darauf kapazitiv mit einem
Resonanzstromkreis gekoppelt. Letzterer besteht aus der Spule B und dem
n
A A'
Abb. 1
1)
2)
3)
4)
5)
G.D. Cristescu
G.D. Cristescu
G. D. Cristesou
G.D. Cristescu
R. Grigorovici
u. R. Grigorovici, Naturwiss. 29, 571 (1941).
u. R. Grigorovici, Bull. SOC.Roum. Phys. 42, 37 (1941).
u. R. Grigorovici, Bull.Fizica.Acad. R. P. R. 4, 419 (1952).
u. R. Grigorovici, Com. Acad. R.P. R. 5, 515 (1955).
u. G.D. Cristescu, Optika i Spektr. 6, 129 (1959).
154
Annalen der Phyaik. 7. Folge. Band 6. 1960
Kondensator C , dessen Belegungen einerseifs eine Platte oder ein leitender
Ring, andererseits eine kleine Scheibe mit einer darauf montierten Metallspitze sind. Diese Spitze dient der Entladung als Ansatzelektrode. Die Mitte
der Spule, wo sich ein Schwingungsknoten befindet, ist durch eine Drossel mit
dem einen Pol A der zusatzlichen Spannungsquelle in Verbindung, wiihrend
deren zweiter Pol A' in gleicher Weise mit einer zusatzlichen Elektrode S in
Verbindung steht, die zwischen die Kondensatorplatten, in verschiedenen
Hohen, in die Fackel eingefuhrt werden kann. Auf diese Art wird die Unabhangigkeit der beiden Stromkreise verwirklicht und die Moglichkeit ihrer
Oberlagerung nur auf das Gebiet der Entladung beschrankt.
Dcr Gleichstrom der Fackel
Mit Hilfe eines zwischen A und A' eingefuhrten MeBinstrumentes kann man
feststellen, daB die Hochfrequenz-Fackelentladung unter normalen Bedingungen im allgemeinen von einem Gleichstrom von einigen Milliampere durchflossen wird, wenn der fadenformige Kern der Entladung auch in oberem Teil
an der Elektrode S in einem helleren Fleck endet.
Diesen Strom scheint man einer Dissymrnetrie in der Elektronenemission
der beiden Elektroden, die die Fackel begrenzen, zuschreiben zu konnen. Seine
groBten Werte bei gegebener Entfernung zwischen der Spitze, auf welcher die
Entladung ansetzt, und der Gegenelektrode S erhalt man, wenn diese Elektroden verschiedener Art sind, wenn ihre Oberflachen ungleich verunreinigt sind,
oder wenn die Temperaturen derElektrodenteile,welcheden beiden kleinen Lichtflecken die den Kern der Entladung begrenzen, entsprechen, verschieden sind.
Zusatzlicher Gleichstrom in der Fackel
Bei Anlegung einer zusatzlichen regulierbaren Spannung zwischen der
Ansatzspitze der Entladung und der Gegenelektrode X fliel3t ein zusatzlicher
Gleich- oder intermittierender Strom durch die HF-Entladung. Er fuhrt
zur Entstehung einer .kombinierten Entladung, bei der die Monlichkeit
einer
"
unabhangigen Beeinflussung der verschiedenen
Parameter besteht.
Die Gleichstrom-Spannungscharakteristiken der
der HF-Fackel uberlagerten Entladung zeigen unter
unseren Arbeitsbedingungen ein anfangliches Anwachsen der Spannung und
nachher ein Abfallen derselben bei wachsender
St,romstarke. Als Beispiel
ist in Abb. 2, Kurve a, die
Charakteristik der Gleichstromkomponenten einer
solchen kombinierten Entladung zwischen zwei
Abb. 2
G. D. Cristescu: Eine neue elektrische Entladungsforni
155
Nickelelektroden wiedergegeben. Die Entfernung zwischen den Elektroden
betrug 35 mm, die Frequenz 4. lo7 Hz und die freie Lange der Fackel in Luft
8 cm. Der negative Pol der zusatzlichen Spannung befindet sich an der Ansatzspitze der Entladung. Eine ahnliche Kurve b wurde bei positiver Spitze
erhalten.
Bei Unterbrechung der HF-Fackelentladung bleibt oberhalb eines Minimums der Stromstarke oder Spannung eine Gleichstromglimmentladung erhnlten, wohl infolge der durch die kombinierte Entladung bereits geschaffenen
Ionisation der Luft. Das BuBere Bild dieser Gleichstromentladung ist dem
der HF-Fackel ahnlich6) ').
Die Charakteristik dieser Gleichstromentladung unter den oben angefiihrten Bedingungen ist in Abb. 2 bei negativer Ansatzspitze mit a' und bei
positiver mit b' bezeichnet. Die punktierten Linien zwischen den Kurven a
und a', bzw. b und b', verbinden die Werte der Stromstarke und Spannung,
die der kombinierten Entladung und der Gleichstromentladung allein entsprechen.
Bis in die Nahe der Werte, von denen an die Gleichstromentladung selbst,
bei Unterbrechung der HF-Spannung allein brennen kann, ist das Anwachsen
des Stromes mit der Spannung bei der der HF-Fackel uberlagerten Entladung
beinahe linear. Bei grofieren Stromstarken nimmt die Spannung der Gleichstromkomponente der kombinierten Entladung beim Anwachsen des Stromes
ab. Der EinfluB der Hochfrequenz vermindert sich mit zunehmender Stromstarke.
Eine Bnderung des Elektrodenabstandes bedingt eine Veranderung des
Kurvenverlaufs.
Die Tatsache, da13 wenigstens von einem bestimmten Wert der Stromstarke
an die Charakteristiken der 'Gleichstromkomponente der kombinierten Entladung fallend sind, fuhrt dazu, da13 beim Einschalten einer zur Entladung
parallelen Kapazitat der zur hochfrequenten Entladung iiberlagerte Strom
intermittierend wird. Die Sequenz der diskontinuierlichen Entladung kann
fur eine gegebene Kapazitat durch Bnderung der Zusatzspannung geregelt
werden, wahrend die diskontinuierliche Stromstarke in der Fackel von der
hinzugefugten Kapazitat abhangt.
Die beschriebene kombinierte Entladung kann einerseits vom Standpunkt
ihres Mechanismus aus, sowie der erhaltenen Temperaturen, und andererseits
als Spektralquelle und vielleicht auch dadurch, da13 durch sie verschiedene
chemische Realrtionen hervorgerufen werden konnen, interessant sein.
Als Spektralquelle verwendet, bietet diese Entladungsart die Moglichkeit
der verschiedensten Anregungen. Als sehr giinstig hierzu erweist sich die Einfiihrung eines zur Entladung parallel geschalteten Kondensators C'.
Die Gleichstromentladung, die nach Ausschalten der Hochfrequenz bleibt,
kann ebenfalls als Spektralquelle verwendet werden.
A
'5
8)
1956:
A. v. Engel, R. Seeliger u. M. Steenbeck, Z. Physik 85, 144 (1933).
H.Thomau.L.Heer, Z.techn. Physik13,465 (1933),14,385(1934);15,186(1935).
E.Badareu,M.u.G.Giurgea
- u. A.Trutia, Coll. Spectr. Intern. VI, Amsterdam
Bu k a r e s t , Physikalisches Institut der Akademie der Rumanischen Volksrepu bli k .
Bei der Redaktion eingegangen am 14. Oktober 1959.
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