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Die Stabilitat der kathodischen Teile einer Glimmentladung gegen lokale Stromdichtestorungen wird untersucht. Wir beschreiben den kathodischen Bereich durch die Teilchen- und Impuls-Erhaltungssatze der Ladungstrager unter Berucksichtigung der Randbedingungen an der Kathodenoberflache und dem negativen Glimmlicht. Die Randbedingungen werden mit Hilfe der Koeffizienten γ und δ formuliert. Eine lineare Storungstheorie liefert unter Verwendung des Nyouist-Theorems ein Kriterium fur den Einsatz der γ—δ Instabilitat. The stability of the cathodic parts of a glow discharge with respect to local current density distrubances is investigated. The cathodic region is described by the particle and momentum balances of the charge carriers and the boundary conditions at the cathode surface and the negative glow. The latter are formulated with the help of the coefficients γ and δ. From a first order perturbation theory of the stationary mode we derive a dispersion relation. The evaluation of this equation using Nyouist's theorem provides a criterion for the onset of the γ — δ instability.

We calculate the charged particle density distribution in the Faraday dark space on the basis of a production free diffusion model. The solution of this problem determines the number density at the edge of the glow and produces a criterion for the extension of the Faraday dark space as a function of the current and pressure. Wir berechnen die Dichteverteilung der Ladungstrager im Faradayschen Dunkelraum auf der Basis eines erzeugungsfreien Diffusionsmodelles. Die Losung dieses Problems bestimmt die Ladungstragerdichte an der Grenze des negativen Glimmlichtes und liefert ein Kriterium fur die axiale Ausdehnung des Faradayschen Dunkelraumes als Funktion von Strom und Druck.

Abweichungen von der Langmuirschen Sondentheorie sind zu erwarten, wenn die Ausdehnung der Raumladungszone, der Dichte- oder der Temperaturstorung groser ist, als die mittlere freie Weglange der Ionen. Wir diskutieren den Bereich der experimentellen Parameter, wo dies der Fall ist. Der Effekt der Sondenstorung hangt wesentlich von der experimentellen Anordnung ab. Wir untersuchen den charakteristischen Fall einer dichtebestimmten Sonde. Die Resultate erlauben es, die experimentellen Mesergebnisse auf die wahren Plasmadaten zuruckzurechnen. Die Bedeutung des Bohmschen Kriteriums wird diskutiert. Deviations from Langmuir's probe theory occur if the extension of the space charge region, the density — or the temperature disturbance is larger than the mean free path of the ions. The range of experimental parameters where the deviations become important is discussed. Different effects are to be expected depending on the experimental set-up. An analysis is presented for the characteristic case of a density-limited probe. The results allow to unfold experimental data. They also shed light on the meaning of “Bohm' criterion”.

Fur die Berechnung der Eigenschaften des Plasmas ist die Kenntnis der atomaren Zustandssumme sowie der effektiven atomaren Austrittsarbeit von entscheidender Bedeutung. Die bisherige experimentelle und theoretische Fixierung beider Grosen ist unzulanglich. Hinsichtlich der Zustandssumme besteht die bekannte Divergenzschwierigkeit, deren Beseitigung sowohl numerisches als auch grundsatzliches Interesse besitzt. Vorliegende Versuche zur Begrenzung der Termzahl gehen entweder von unzulassigen Voraussetzungen aus oder begnugen sich mit einer groben Beschrankung der Termfolge. Messungen der effektiven Ionisierungsarbeit haben an Hand verschiedener Verfahren Resultate ergeben, die sich erheblich widersprechen. Zur theoretischen Bestimmung der Erniedrigung des Ionisierungspotentials liegen nur rohe Abschatzungen vor. In dieser Situation soll die folgende Untersuchung zur Klarung beitragen. Bezuglich der Zustandssumme zeigt die Berechnung des atomaren Termsystemes unter Berucksichtigung der Wechselwirkung des Atoms mit den Plasmatragern, das die Termfolge im Plasmainnern endlich und zwar sehr stark beschrankt ist. Das Ergebnis erlaubt eine sichere Bestimmung des numerischen Wertes der Zustandssumme. Der Begriff der effektiven Ionisierungsspannung wird kritisch diskutiert. Eine Berechnung der Erniedrigung der atomaren Austrittsarbeit fuhrt zu einer einfachen und leicht deutbaren Abhangigkeit von der Elektronendichte und der Temperatur. Die berechneten Werte liegen zwischen den an Hand der verschiedenen Mesverfahren erhaltenen Resultate. Ein schlussiger Vergleich zwischen Experiment und Theorie ist infolge der experimentellen Unsicherheit nicht moglich.