Massenspektrometrische Untersuchungen am Säulenplasma der Wasserstoff‐Niederdruck‐Glimmentladung

Es werden die Ergebnisse massenspektrometrischer Untersuchungen der im Bereich der positiven Säule einer Wasserstoff‐Niederdruck‐Glimmentladung ( R = 1,5 cm, p = 1,5 Torr, I = 5–70 mA) aus einer kleinen Öffnung ( d = 39 μm) in der Rohrwand austretenden Ladungsträger mitgeteilt. Neben den dominierenden H 3 + ‐Ionen und den H + ‐Ionen konnte eine kleine H 2 + ‐Komponente nachgewiesen werden. Im negativen Wandstrom sind nur Elektronen zu finden. Unter Benutzung der experimentell ermittelten Elektronentemperatur, Gradienten und Wandtemperaturen wird die ambipolare Wandstromdichte nach Pahl berechnet. Über eine Trägerbilanz sind die Konzentrationsverhältnisse der Ionen (H + , H 2 + , H 3 + ) und Neutralgaskomponenten (H, H 2 ) bestimmt worden. Durch Vergleich der für die Sicherung der Trägerbilanz erforderlichen Elektronentemperatur mit dem aus Sondenmessungen bestimmten Wert gelangt man zu der Vermutung, daß eine Energieverteilung mit einem Defizit an schnellen Elektronen gegenüber der Maxwell‐Verteilung vorliegt. Eine Aufstellung der Energiebilanz zeigt den hohen Energieverbrauch für die Schwingungsanregung und Dissoziation der Wasserstoffmoleküle.