Temperatur‐ und Elektronendichtebestimmung in Edelgashochdruckplasmen

In Hochdruckplasmen werden hohe Terme, insbesondere solche mit großer Azimutalquantenzahl, hauptsächlich durch den quadratischen Stark‐Effekt und in geringerem Maße durch die Van DER Waalssche Wechselwirkung empfindlich beeinflußt. Die Verbreiterung geeigneter Terme wird experimentell bestimmt, und es wird untersucht, welche Verbreiterungsanteile den Störungen der Ionen, Elektronen und Neutralteilchen zukommen. Die Profile der Stark‐Effekt‐empfindlichen Spektrallinien weichen von Dispersionsprofilen ab und sind unsymmetrisch. Der Charakter der Unsymmetrie wird durch die Störungen der Ionen bestimmt, die bei den Betriebsbedingungen von 7 bis 19 Atm Druck und 6 bis 30 A Belastung in guter Näherung der statistischen Theorie gehorchen, während sich die Störungen der Elektronen und Neutralteilchen näherungsweise mit der Stoßdämpfungstheorie beschreiben lassen. Das beobachtete Linienprofil läßt sich daher als Faltung dreier Profile beschreiben, und zwar zweier Dispersionsprofile, herrührend von der Elektronenstoß‐ und Van DER Waals‐Verbreiterung und der Überlagerung des statistischen Ionenprofils. Die Übereinstimmung zwischen den gemessenen und theoretisch beschriebenen Profilen ist sehr gut. Zur Temperatur‐ und Elektronendichtebestimmung wird aus der gesamten Halbwertsbreite der Linien der Anteil der Elektronenstoß‐ und Van DER Waals‐Breite bestimmt. Durch Berechnung der Van DER Waals‐Breite. die nur wenig zur Linienverbreiterung beiträgt, ergibt sich die Elektronenstoßbreite, und in Verbindung mit der Saha‐Gleichung erhält man die Temperatur‐ und Elektronendichtewerte.