Untersuchungen über die Phasenbeziehungen charakteristischer Kenngrößen in laufenden Schichten

Abstract

Mit Hilfe einer oszillographischen Doppelsondenmethode wurden die Phasenbeziehungen zwischen den Elektronentemperatur-', Feldstarke-und Ionenkonzentrationsschwankungen in fremderregten p-Schichten in Neon bestimmt. Bei der Auswertung der Sondencharakteristiken gingen wir von einer DRUYVESTEYN-VerteilUng der Elektronenenergieverteilungsfunktion aus. Die Messnngen ergaben, daB das Maximum der Feldstarkeschwankungen mit dem Elektronentemperaturmaximom nahezu zusammenfallt. Ihnen folgt mit einer betrachtlichen Verzogerung von ungefahr n/2 das Triigerdichtemaximum. Die mit Hilfe der POISSON-und den beiden Teilchenbilanzgleichungen fur die Ionen und Elektronen berechneten Werte zeigen in bezug auf die Phasenbeziehungen zwischen Feldstarke und Triigerdichte gute Ubereinstimmung. EinleituiigKommt es in der positiven S h l e einer Edelgasglimmentladung zur Ausbildung von laufenden Schichten, dann werden die vorher zeit-und zum Teil auch ortsunabhangigen SaulenkenngroBen periodische Funktionen der Zeit und des Ortes. Die Ermittlung der sich einstellenden Phasenbeziehungen zwischen den einzelnen Parametern eroffnet einmal die Moglichkeit, geivisse atomare GroBen (z. B. Wirkungsquerschnitte) auf indirektein Wege zu bestimmen ; zum anderen besteht such die begriindete Aussicht, mit Hilfe der gemessenen Phasenbeziehungen Aussagen iiber eine so wichtige GroBe wie die Relaxationslange der Elektronentemperatur zu erhalten [l, 2, 31.Zu den bisherigen -4rbeiten iiber die Phasenbeziehungen ware zu sagen, daB die Mehnahl der TJntersuchungen [4,5, 6, 71 in selbsterregten laufenden Schichten shttfanden. Dabei murde in einigen Fallen so tief im selbsterregten Gebiet der laufenden Schichten gemessen, daB Effekte 2. Ordnung bereits eine nicht zu vernachlassigende Rolle spielen. Die theoretische Erfassung von Schichten groRer Amplitude bereitet zur Zeit jedoch noch erhebliche Schwierigkeiten, so daB der Wert der experinlentell gewonnenen Daten etwas problematisch erscheint. Erste I ) Die im weiteren verwendete GroBe ,,Elektronentemperatur' fur die Elektronen der NeonSaule ist keine Temperatnr im herkornmlichen thermodynamischen Sinne, sondern nur ein forinales thermodynamisches EnergiemaB fur die mittlere Energie der Elektronen, entsprechend k T , = m,v,2/2 -

On the bunching effect of electrons in spatially periodic resonance fields

“…The solution of equation ( 10) describes the damped oscillations [1] (ε) = n=0 (n) exp(−ik n ε + γ nε) (11) where k n is the energetic period of oscillations and γ n is the damping factor. Assuming small κ and γ n yields…”

“…Expressions (11) and ( 12) describe the damping of all higher harmonics with n = 0. The remaining fundamental mode with n = 0 and (0) = constant corresponds to the EDF formed in a uniform field.…”