Massenspektrometrische Untersuchungen an der positiven Säule der Stickstoff‐Glimmentladung

Es werden massenspektrometrische Untersuchungen der im Bereich der positiven Säule einer Stickstoff‐Niederdruck‐Glimmentladung bei Drücken von 0,75; 1,5; 2 und 3 Torr im Strombereich von 10–90 mA aus einer kleinen Öffnung in der Rohrwand austretenden Ladungsträger beschrieben. Es konnten die positiven Ionen N + , N 2 + , N 3 + sowie NH 4 + und H + festgestellt werden. Als negative Ladungsträger waren nur Elektronen zu finden. Ferner sind Gradientenwerte und bei einigen Stromstärken Elektronentemperaturen bestimmt worden. Aus den Verhältnissen der Ionenströme zueinander, den Elektronentemperaturen, den Gradientenwerten und Angaben von Driftgeschwindigkeiten der Elektronen und Beweglichkeiten der Ionen aus der Literatur wird die ambipolare Wandstromdichte für 0,75, 1,5 und 2 Torr berechnet. Die gemessenen Elektronenstromdichten kommen den berechneten nahe. Aus den Verhältnissen der Ionenströme zueinander werden die Konzentrationen der einzelnen Ionen‐arten als Funktion des Entladungsstromes bestimmt. Für die N 2 + Ionen wird mit der Beweglichkeit der N 4 + Ionen gerechnet, welche nach den Untersuchungen von VARNEY bei den im Entladungsinneren vorliegenden Verhältnissen dominieren müßten und erst kurz vor der Rohr‐wand in N 2 + Ionen zerfallen. Auf Grund der vorliegenden Meßergebnisse und den unterschiedlichen Vorstellungen von SAPOROSCHENKO und Dreeskamp über die Entstehung der N 3 + Ionen wird die N 3 + Ionenbildung diskutiert.