Ionisationsbedingte Säulenkontraktion I. Der Einfluß der radialen Variation der Neutralgastemperatur

Durch simultane Lösung der Bilanzgleichungen für die Ladungsträgerkonzentration und für die Wärme des Neutralgases werden die radialen Verteilungen der Elektronendichte und der Neutralgastemperatur für ein zylindrisches, schwachionisiertes Entladungsplasma in Argon bei mittleren Drücken errechnet. Unter Zugrundelegung bekannter Daten der Elementarprozesse werden hiermit die elektrische Längsfeldstärke, die Elektronentemperatur, die Neutralgastemperatur in Rohrachse sowie die Säulenkontraktion in Abhängigkeit von Rohr‐radius R , Druck p und Stromstärke i bei konstanter Wandtemperatur T R ermittelt. Die Ergebnisse werden unter Berücksichtigung eines allgemeinen Ähnlichkeitsgesetzes dargestellt, nach welchem Entladungszustände mit übereinstimmenden Werten von R p , i/R und T R auch in ihren charakteristischen inneren Kenndaten übereinstimmen. Ein Vergleich mit rechnerischen Resultaten, die unter der Annahme konstanter mittlerer Gastemperatur erhalten werden, läβt erkennen, daß die radiale Variation der Temperatur zu einer Verschiebung der Entladungscharakteristik in Richtung auf kleinere Stromstärken bzw. kleinere Feldstärken und zu einer Aufweitung der Entladungsbahn führt. Das errechnete Verhalten der Säule entspricht qualitativ dem experimentellen Befund; erhebliche quantitative Abweichungen der berechneten von den experimentellen Kenndaten zeigen sich jedoch noch bei mittleren und kleineren Werten von i/R .