Zur mikrophysikalischen Beschreibung des schwachionisierten Stickstoffmolekülplasmas der positiven Säule von Glimmentladungen. I. Berechnung der Geschwindigkeitsverteilungsfunktion der Elektronen im molekularem Stickstoffplasma und Vergleich mit dem Experiment

Aus der homogenen stationären Boltzmann‐Gleichung wird für ein molekulares Stickstoffplasma schwachen Ionisierungsgrades die Geschwindigkeitsverteilungsfunktion der Elektronen im reduzierten Feldstärkebereich von 1…100 V/cm Torr berechnet und mit experimentell bestimmten Isotropteilen der Geschwindigkeitsverteilungsfunktion verglichen. Bei der Berechnung werden neben den elastischen Stößen alle wesentlichen zur Schwingungsanregung und elektronischen Anregung sowie zur Direktionisation führenden Elektronen‐Molekülstoßprozesse getrennt berücksichtigt. Aus der Forderung, daß sowohl die berechneten Isotropverteilungen als auch einige berechnete Elektronenbilanzkoeffizienten zufriedenstellend mit den experimentell bestimmten Größen übereinstimmen, konnte aufbauend auf einer Analyse neuerer Messungen der Wirkungsquerschnitte für elektronische Anregung [6] ein Satz von Wirkungsquerschnitten der wesentlichen unelastischen Stoßprozesse mit dem N 2 ‐Molekül ermittelt werden, welcher bezüglich des relativen Verlaufs der Querschnitte durchgängig auf relativen Querschnittsmessungen basiert und dessen Querschnitte für elektronische Anregung eindeutig dem Termschema des N 2 ‐Moleküls zugeordnet sind. Die Ergebnisse der Berechnung aller wesentlichen Bilanzkoeffizienten der Elektronen unter Verwendung dieses Querschnittssatzes werden (teilweise im Vergleich zum Experiment) ausführlich im Teil II dargestellt.