Die Entwicklung der Elektronenlawine in den Funkenkanal

Zusammenfassung

Es wird die Entwicklung der Elektronenlawine mit zunehmender Verstärkung verfolgt und gezeigt, daß bei geringen Überspannungen (10 bis 20%) und großen Abständen (3,6 cm) der Funkenkanal bereits von einer Elektronenlawine erzeugt werden kann (Druck ∼ 300 Torr). Dies geschieht in folgender Weise: Bei einer gewissen kritischen Verstärkung (αχ ∼ 20, α Stoßionisierungskoeffizient der Elektronen, χ Länge der Lawine) wird die Elektronenlawine instabil und es wächst mit hoher Geschwindigkeit (7 bis 9 · 10⁷ cm/sec) aus dem Lawinenkopf ein Kanal zur Anode, daraufhin läuft mit noch höherer Geschwindigkeit (1 bis 2 · 10⁸ cm/sec) ein Kanal zur Kathode zurück. Bei dem letztgenannten Vorgang spielen Nachfolgelawinen von der Kathode her keine Rolle. Die beträchtliche Entwicklungsgeschwindigkeit der Kanäle läßt sich auf Grund der Raumladefeldstärke an den Kanalspitzen zusammen mit der gasionisierenden Strahlung verstehen. Ist ein Elektrode mit Elektrode verbindender Schlauch („Vorentladungskanal“) vorhanden, so kann in ihm die Stromsteigerung mit Spannungsabsenkung (Funken) vor sich gehen. In diesem Entladungsschlauch herrscht ein radiales Feld, ähnlich wie in einer positiven Säule einer Glimmentladung, welches die Entladung zusammenhält und ihre schnelle Entwicklung zu großen Stromstärken bei fallender Spannung bewirkt.