Theorie der Diffusionswellen. II (Amplifikationsbedingungen in Niederdruckentladungen)

Im Rahmen einer vorher entwickelten Theorie wird gezeigt, daß diffusionsbestimmte Amplifikationsprozesse (laufende Schichten usw) in Gasentladungen nur in Strombereichen auftreten, in denen Trägererzeugung oder Wandverluste nicht mehr proportional zur Elektronenkonzentration zunehmen. Abweichungen dieser Art in der Trägererzeugung sind möglich, wenn Stufenionisation einen merklichen Anteil der Trägerbilanz ausmacht und noch keine Sättigung der Konzentration angeregter Atome eingetreten ist. Hierfür kommen Stromstärkebereiche zwischen ≈ 1 mA und etwa 10 A in Frage, je nach Gasdruck und ‐art in Übereinstimmung mit dem experimentellen Befund. Bei sehr kleinen Stromstärken (< 1 mA) treten laufende Schichten auf, sobald die subnormale Entladungsform n e ⪅ ν realisiert ist, für die nach Ecker die Wand‐Diffusion wegen Abweichung von der Quasineutralität genähert proportional n e (1 + ν/ n e ) D amb verlaufen sollte. Eine nähere Diskussion von Dispersionskurve, Resonanzkurve und Existenzgrenzen ermöglicht Aussagen über eine Reihe von experimentell bisher nur schwer zugänglichen Bestimmungsstücken des Plasmas. Bei hohen Drucken (4 π e n e U e / E 2 < 1) existieren keine diffusionsbestimmten Amplifikationsprozesse, wenn ausschließlich Elektronen und positive Ionen für die Trägerbilanz eine Rolle spielen. Ein möglicher diffusionsbestimmter Mechanismus, der auch hier erhebliche Feldüberhöhungen erzeugen kann und eventuell für die Erniedrigung der Durchschlagsspannung bei hohen Drucken verantwortlich zu machen ist, wurde kürzlich diskutiert.