Forschung und Technik: Im Auftrage der Allgemeinen Elektricitäts-Gesellschaft

583 Pages·1930·24.605 MB·German

by  C. Ramsauer (auth.), W. Petersen (eds.)

FORSCHUNG UND
TECHNIK
1M AUFTRAGE DER
ALLG EMEINEN ELEKTRI CIT AT S -GE SELLSCHA.r-l
HERAUSGEGEBEN VON
w.
PETERSEN
PROFESSOR DR.-ING. DR. RER. POL. E. H.
MIT 597 ABBILDUNGEN 1M TEXT
BERLIN
VERLAG VON JULIUS SPRINGER
1930
ISBN-13:978-3-642-90237-6
DOl: 10.1007/978-3-642-92094-3
ALLE RECHTE, INSBESONDERE DAS DER VBERSETZUNG
IN FREMDE SPRACHEN, VORBEHALTEN.
COPYRIGHT 1930 BY JULIUS SPRINGER IN BERLIN.
SOFTCOVER REPRINT OF THE HARDCOVER 1ST EDITION 1930
Forschung und Technik.
Es gibt kaum ein Gebiet, flir welches der Satz: "Das Leben ist ein Kampf" so wahr ist,
wie das Gebiet der Technik. Das Leben des schaffenden und gestaltenden Ingenieurs ist ein
Kampf mit widerstrebenden N aturgewalten, ein Ringen urn die Erkenntnis der N atur
gesetze. Nur dem erschlieBt sich die Natur, wird sie eine willige Dienerin, der ihre Eigen
schaften und Eigenheiten, der das Wechselspiel ihrer Krafte bis in die letzten Feinheiten
kennt.
Fast jede technische Entwicklung frliherer Jahre zeigt zunachst ein Oberwiegen der
Bedeutung der praktischen Erfahrung, der Empirie. Ihre Ausdeutung folgt bald rascher,
bald langsamer. Die Forschung klart die Zusammenhange, die GesetzmaBigkeit, aber sie
beschrankt sich bald nicht nur auf diese Sammeltatigkeit, sondem sie tastet weiter, sucht
nach neuen Wegen.
Reute ist die Forschung Wegweiserin geworden flir die technische Entwicklung. Die
ErschlieBung neuer Gebiete ist ohne sie undenkbar. Nie aber wird es der Forschung allein
gelingen, etwas technisch Vollendetes aus sich heraus neu zu schaffen Denn selbst die
klihnste Phantasie, die genialste Intuition des Menschen ist nicht in der Lage, alles voraus
zusehen und zu tiberblicken. Aber die Forschung kann mit dem Mindestaufwand an Er
fahrungstatsachen und Arbeit die Ursache des Versagens der mensch lichen Einsicht auf
decken, sie ist dankbar flir Versager und Fehler, denn aus Ihnen heraus werden so haufig
neue Erkenntnisse gewonnen und neue M6glichkeiten gefunden.
So wie die Forschung der Technik neue Wege weist, erschlieBt die Technik der Forschung
Neuland. Forschungund Technik kampfenheute Seite an Seite urn die Vertiefung dermensch
lichen Erkenntnis - zum N utzen der Menschheit.
Nur wenige AuBenstehende haben eine Vorstellung von der Unsumme von Arbeit, die
innerhalb eines Untemehmens wie der AEG auf dem Gebiete der theoretischen und experi
mentellen Forschung geleistet wird teils aus ideellem Interesse, teils aus dem eisernen MuB
heraus. Nur wenige haben eine Vorstellung, wie diese Arbeit weit tiber den Rahmen des
Unternehmens hinaus befruchtend wirkt.
Das vorliegende Werk bietet einen Ausschnitt aus neueren Arbeiten der AEG dar,
einen Ausschnitt nur, weil manche Arbeit noch nicht reif flir die Ver6ffentlichung ist, manche
Arbeit im ObermaB cler zu l6senden Aufgaben nur so weit getrieben wird, wie es das augen
blickliche Bedlirfnis unbedingt erfordert.
Ich hoffe, die Aufsatze lassen erkennen, in welch em Geiste gearbeitet wird.
Berlin, im Mai 1930.
W. Petersen.
Inhaltsverzeichnis.
Seite
C. Ramsauer: WirkungsquerschniU und Gasentladung. (Mit 12 Bildern)
E. Rupp: Uber die Welleneigenschaften des Elektrons. (Mit 9 Bildern) .. 9
E. Rupp: Uber Anwendungen der Elektronenbeugung. (Mit 10 Bildern) .. 18
E. Bruche: Strahlen langsamer Elektronen und ihre technische Anwendung. (Mit 45 Bildern) 23
L. Fleischmann: Zur Frage der Streuung. (Mit 6 Bildern). . . . . . . . . . . . . . 47
C. Frohlich: Der magnetische Kreis im Lichte eines exakteren Verfahrens der Feldberechnung.
(Mit 12 Bildern) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
E. Stein und E. Uhlmann: Feldverteilung und drehende Magnetisierung in Drehstrom-
transformatoren. (Mit 35 Bildern) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
A. Byk: Komplexe und ebene Vektorrechnung in der Wechselstromtechnik. (Mit 9 Bildern) 84
K. Schaff: Graphische Behandlung der Dusengesetze fur Wasserdampf. (Mit 13 Bildern) 104
K. Muller-Lubeck: Eine neue Definition des Leistungsfaktors. (Mit 6 Bildern) .... 134
F. Munzinger: Einflu13 der Ausbildung der Kesselanlage auf die Baukosten von Elektrizitats-
werken. (Mit 33 Bildern). ........... ............ 148
H. Schult: Wirtschaftlichkeit der Gleichdruckspeicherung bei Dampfkraftanlagen. (Mit
41 Bildern). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
H. Piloty: Leistungsgrenzen und Stabilitat von Gro13kraftubertragungen. (Mit 13 Bildern) 200
R .. Klein: Theorie der Erdschlu13kompensation langer Leitungen. (Mit 6 Bildern) . . . . 215
H. Piloty: Uberwachung des Kompensationszustandes in Netzen mit kompensiertem Erd-
schlu13strom. (Mit 9 Bildern) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
J. Biermanns: Blitzschutz von Freileitungen. (Mit 14 Bildern). . . . . 234
A. Mandl: Synchrone oder asynchrone Phasenschieber. (Mit 15 Bildern) . 251
H. Lund: Asynchronmaschinen im Gleichlauf. (Mit 9 Bildern) .... 274
R. Willheim: Ersatzschaltbild des Mehrwicklungstransformators. (Mit 9 Bildern) . 280
W. Krey: Die zwolfphasige Gro13g1eichrichterschaltung nach Kramer. (Mit 5 Bildern) .. 291
B. Kalkner: Gewinnung von Me13spannungen bei sehr hohen Betriebsspannungen. (Mit
9 Bildern~ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
J. Goldstein: Me13drosselspule fur Hochstspannungen. (Mit 9 Bildern). . . . . . . . . 313
O. Mayr: Uber die Dynamik des Wechselstrom-Hochspannungslichtbogens. (Mit 19 Bildern) 319
A. Cohn und V. Ulbrich: Vielfach-Funkenkammern fur Luftschalter nach Dolivo-Dobrowolski.
(Mit 24 Bildern) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 333
K. Becker: Temperaturausbiegung von Bimetallstreifen beliebiger Kurvenform. (Mit 8 Bildern) 340
H. Stenzel: Akustische Strahlung von punktformigen Systemen und von Membranen. (Mit
24 Bildern). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
v
Inhaitsverzeichnis.
Seite
F. Hehlgans und H. Lichte: Aufnahme und Wiedergabe von Musik und Sprache bei Ton-
filmen. (Mit 23 Bildem) ........................ .. 371
H. Simon: Hochleistungs-Gleichrichterrohren mit Gliihkathode. (Mit 19 Bildern) 395
F. Lauster: Zur Physik des elektrischen Kochens. (Mit 14 Bildern) . 406
H. Stein: Zur Theorie des Spinntopfmotors. (Mit 19 Bildern) 421
W. Ende: Der Film als Forschungsmittel der Technik. (Mit 18 Bildern) .. 435
R. Pohl: Elektromagnetisches Verfahren zur Priifung groBer Induktorkorper auf verborgene
Herstellungsfehler. (Mit 11 Bildern). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
E. Rosenberg: Uber den WindungsschluB in Synchronmaschinen. Seine Einwirkung auf
den Erregerkreis und die Moglichkeiten einer Schutzschaltung. (Mit 12 Bildern) . . . 469
G. Kirchberg: Schwingungsversuche an Dampfturbinenschaufeln zur zahlenmaBigen Be
stimmung des Giitegrades der Nietverbindung zwischen Schaufeln und Deckbandern.
(Mit 10 Bildem) .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 478
G. Stern: Alterung der Isolierole. (Mit 5 Bildem) . . . . . . . . . 490
E. Kirch: Das Dielektrikum papierisolierter Hochstspannungskabel. (Mit 17 Bildern). 502
S. Sandelowsky: Die Ermittelung derVorspannungen in der SchweiBtechnik. (Mit 21 Bildern) 517
P. Melchior: Die Zugfestigkeit - eine Labilitatserscheinung. (Mit 7 Bildem) . . . . . 533
F. Sass: Probleme der neuzeitlichen Olmaschine. (Mit 12 Bildern) .......... 539
H. Schmitt: Die Bedeutung des elektrischen Betriebes fur die deutschen Eisenbahnen. (Mit
5 Bildem) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553
Alphabetisches Inhaltsverzeichnis.
Seite
Becker, K.: Temperaturausbiegung von Bimetallstreifen beliebiger Kurvenform. . · 340
Biermanns, J.: Blitzschutz von Freileitungen. . . . . . . . . . . . . . · 234
Bruche, E.: Strahlen langsamer Elektronen und ihre technische Anwendung 23
By k, A.: Komplexe und ebene Vektorrechnung in der Wechselstromtechnik 84
Cohn, A., und Ulbrich, V.: Vielfach-Funkenkammern fur Luftschalter nach Dolivo-Do-
browolski ................... . · 333
Ende, ,W.: Der Film als Forschungsmittel der Technik . . . . ....... 435
Fleischmann, L.: Zur Frage der Streuung . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Frohlich, C.: Der magnetische Kreis inl Lichte eines exakteren Verfahrens der Feldberechnung 53
Goldstein, J.: MeBdrosselspule fur Hochstspannungen ................ 313
Hehlgans, F., und Lichte, H.: Aufnahme und Wiedergabe von Musik und Sprache bei Ton-
filmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
Kalkner, B.: Gewinnung von MeBspannungen bei sehr hohen Betriebsspannungen .... 304
Kirch, E.: Das Dielektrikum papierisolierter Hochspannungskabel . . . . . . . . . . . 502
Kirch berg, G.: Schwingungsversuche an Dampfturbinenschaufeln zur zahlenmaBigen Be-
stimmung des Giitegrades der Nietverbindung zwischen Schaufeln und Deckbandern . 478
Klein, R.: Theorie der ErdschluBkompensation langer Leitungen . 215
Krey, W.: Die zwolfphasige GroBgleichrichterschaltung nach Kramer · 291
Lauster, F.: Zur Physik des elektrischen Kochens .. · 406
Lund, H.: Asynchronmaschinen im Gleichlauf .... . .. 274
Mandl, A.: Synchrone oder asynchrone Phasenschieber .. 251
Mayr, 0.: Uber die Dynamik des We.chselstrom-Hochspannungslichtbogens 319
Melchior, P.: Die Zugfestigkeit - eine Labilitatserscheinung . . . . . . . · 533
M ii 11 e r -L ii b e c k, K.: Eine neue Definition des Leistungsfaktors. . . . . 134
M iinzinger, F.: EinfluB der Ausbildung der Kesselanlage auf die Baukosten von Elektrizitats-
werken ............................. . . . 148
Piloty, H.: Leistungsgrenzen und Stabilitat von GroBkraftiibertragungen ... 200
Piloty, H.: Uberwachung des Kompensationszustandes in Netzen mit kompensiertem
ErdschluBstrom ................................. 226
Po hI, R.: Elektromagnetische Verfahren zur Priifung groBer Induktorkorper auf verborgene
Herstellungsfehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
Ramsauer, C.: Wirkungsquerschnitt und Gasentladung ............... 1
Rosen berg, E.: Uber den WindungsschluB in Synchronmaschinen. Seine Einwirkung auf
den Erregerkreis und die Moglichkeiten einer Schutzschaltung . . . . . . . . . . . . 469
Alphabetisches Inhaltsverzeichnis. VII
Seite
R u P p, E.: 'Ober Anwendungen der Elektronenbeugung . . 18
R u P p, E.: 'Ober die Welleneigenschaften des Elektrons . . . 9
Sandelowsky, S.: Die Ermittelung der Vorspannungen in der SchweiBtechnik ..... 517
Sass, F.: Probleme der neuzeitlichen Olmaschine. . . . . . ... 539
Schaff, K.: Graphische Behandlung der Dusengesetze fur Wasserdampf . . . 104
Schmi t t, H.: Die Bedeutung des elektrischen Betriebes fur die deutschen Eisenbahnen 553
Schult, H.: Wirtschaftlichkeit der Gleichdruckspeicherung bei Dampfkraftanlagen 168
Simon, H.: Hochleistungs-Gleichrichterrohren mit Gluhkathode . . . . . . . . . 395
Stein, H.: Zur Theorie des Spinntopfmotors . 421
Stein, E., und Uhlmann, E.: Felq.verteilung und drehende Magnetisierung in Drehstrom-
transformat oren . . . 69
Stenzel, H.: Akustische Strahlung von punktformigen Systemen und von Membranen . 349
S t ern, G.: Alterung der Isolierole. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490
W illheim, R.: Ersatzschaltbild des Mehrwicklungstransformators . 280
Wirkungsquerschnitt und Gasentladung.
Von c. Ramsauer.
Urn die Entladungserscheinungen in Gasen quantitativ zu beherrschen, muB man zunachst die
elementaren Vorgange, aus denen sich die Erscheinung zusammensetzt, im einzelnen erforschen. Die
erste Grundlage hierfiir gibt der " Wirkungsquerschnitt", welcher aussagt, wie nahe ein Elektron von
gegebener Geschwindigkeit dem Mittelpunkt des betreffenden Gasmolekiils kommen mu13, urn iiber
haupt eine Einwirkung durch das Molekiil zu erfahren. Die genauere Definition und die Me13methodik
des Wirkungsquerschnitts werden kurz besprochen. Das bis jetzt vorliegende Material an Wirkungs
querschnittskurven wird, nach chemischen Gesichtspunkten gruppiert, vollstandig wiedergegeben.
Die Bedeutung dieser Kurven fiir den Entladungsvorgang wird im einzelnen behandelt und an Bei
spielen erlautert.
Die Entladungsvorgange in Gasen und Dampfen spielen in der neuzeitlichen Elektro
technik eine immer groBere Rolle, ohne daB die wissenschaftliche Erkenntnis mit der tech
nischen Bedeutung Schritt gehalten hat. Wir wissen zwar, we1che Einfliisse fiir den Ge
samtverlauf im groBen und ganzen maBgebend sind, wir werden aber iiber diese qualitative
Erkenntnis nicht hinauskommen, bis wir zunachst einmal die elementaren Vorgange, aus
denen sich die ganze Erscheinung zusammensetzt, quantitativ erforscht haben.
Der wichtigste dieser elementaren Vorgange ist die Wechselwirkung zwischen Gas
molekill und Elektron beim einzelnen ZusammenstoB. Das Molekill bleibt im wesentlichen
unbeeinfluBt oder wird in metastabile Zustande versetzt oder zu Schwingungen veranlaBt
oder ionisiert, das Elektron wird abgelenkt, gebremst oder festgehalten. Von der Kenntnis
dieser Einzelerscheinungen, die in ihrer Abhangigkeit von der Geschwindigkeit und Rich
tung des Elektrons und von der Natur des Gasmolekiils eine groBe Mannigfaltigkeit dar
stellen, sind wir zur Zeit noch weit entfernt. Es liegt aber fiir viele Gase schon eine quanti
tative Bestimmung vor, die zwar an sich nicht alIzuviel aussagt, die aber als Grundlage alIef
weiteren Aussagen angesehen werden muB, namlich die Bestimmung dariiber, wie nah.e das
Elektron am Molekiilmittelpunkt vorbeifliegen muB, damit tiberhaupt eine gegenseitige
Beeinflussung eintritt. Diese Grenze, bis zu der die Wirkung des Molekiils auf das Elektron
reicht, wird als Wirkungsradius, oder meistens, in unmittelbarer Anlehnung an die lVlessungen,
als Wirkungsquerschnitt angegeben. Die Messungen miissen sich auf verschiedene Elek
tronengeschwindigkeiten erstrecken, da der Wirkungsquerschnitt des Gasmolekiils keine
feste GroBe, sondern eine Funktion der Elektronengeschwindigkeit ist.
Diese Fragen erhielten ein erhohtes Interesse, als es dem VerL gelang, vollig uner
wartete Anomalien in der Wirkungsquerschnittskurve des Argons festzustellen. Die Messun
gen wurden dann vom Verfasser auf die weiteren Edelgase und von E. Briiche auf die
Nichtedelgase ausgedehnt und - namentlich nach Griindung des Forschungsinstituts
der AEG - unter Mitarbeit von R. Kolla th so we it vervollstandigt, daB die Versuche jetzt
einen gewissen AbschluB erreicht haben. Die erhaltenen Ergebnisse werden auBerdem
in gliicklicherWeise durch dieArbeit~n von R. B. Brode und einigen anderen amerikanischen
Forschern tiber die Metalldampfe der Alkali- und der Zinkreihe erganzt. 1m folgenden wird
das gesamte Material, dessen grundlegende Bedeutung fiir die Erkenntnis aller Entladungs
vorgange weiter unten nochmals an einigen Beispielen gezeigt werden soIl, zum ersten Male
vollstandig zusammengestellt.
Petersen, Forschung und Technik.
2 C. Ramsauer: Wirkungsquerschnitt und Gasentladung.
Zum besseren Verstandnis dieser Zusammenstellung seien zunachst noch einige Er
lauterungen zur Definition und MeBmethodik des Wirkungsquerschnitts gegeben.
Der Wirkungsquerschnitt eines einzelnen Molekiils gegeniiber einem Elektron von
bestimmter Geschwindigkeit ist diejenige senkrecht zur Flugrichtung des Elektrons liegende
Flache, die getroffen werden muB, damit das Elektron eine Einwirkung erfahrt. Welcher
Art diese Einwirkung ist, ob es sich urn eine Fest
haltung, urn eine Geschwindigkeitsverminderung
oder Richtungsanderung handelt, soll bei der
"",,---,
Definition des Wirkungsquerschnitts nicht unter
I , schieden werden, sondern bleibt weiteren Frage
I \
I \ stellungen iiberlassen. In Bild 1 ist als bezeich
\ 0
J nendes und bekanntestes Beispiel das Verhalten
\ I des Argon-Atoms wiedergegeben. Der Wirkungs
\ , "/
'---"" querschnitt fiir 13 Volt Elektronengeschwindig
keit ist durch den auBeren I{reis, fiir 0,4 Volt
Elektronengeschwindigkeit durch den innersten
Kreis wiedergegeben. AuBerdem ist als punk-
, , I'
OL--1~-2.&.---3~·~10~-""JI!"8cm tierter Kreis der gaskinetische Querschnitt ein-
getragen, den man als Wirkungsquerschnitt gegen
Bild 1. Querschnitte des Argon-Atoms.
tiber einem anderen Argon -Atom von gleicher
Geschwindigkeit bezeichnen konnte. Man sieht, welchen groBen Fehler man begeht, wenn
man ftir die Wechselwirkung zwischen Molektil und Elektron diese GroBe statt der wahren
Wirkungsquerschnitte zur Berechnung der freien Weglangen verwendet, oder wenn man
geftihlsmaBig die Einwirkung urn so groBer annimmt, je langsamer das Elektron ist.
Die MeBmethodik des Wirkungsquerschnitts
solI hier nur so weit bertihrt werden, wie dies
zum prinzipieilen Verstandnis notwendig ist. Es
empfiehlt sich in erster Linie, den Elektronen
strahl durch ein Magnetfeld festzulegen, da in
diesem Faile nicht nur die Richtungsanderung,
__5 _ __. .._ __1 __ sondern auch die Geschwindigkeitsanderung zur
-"---L Ausscheidung aus dem Strahl fiihrt (Bild 2).
Die Elektronen werden an der ZinkplatteZ durch
ultraviolettes Licht L ausgelost, erhalten durch
Anlegung einer beschleunigenden Spannung zwi
schen Z und der Blende 1 eine bestimmte Ge
schwindigkeit und werden durch ein senkrecht
zur Zeichene bene stehendes magnetisches F eld
Elektromefer im I{reise durch die Blenden 1 bis 5 in den Auf
Bild 2. Schema der Versuchsanordnung. fangkafig K gefiihrt. Bezeichnet man die Inten
sitaten, die bei absolutem Vakuum und bei
dem Gasdruck p nach K gelangen, mit Jo und Jp, den Weg von Z bis 5 mit x, die
Anzahl der Gasmolekiile je cm3 bei dem Druck p mit n und den Wirkungsquerschnitt
des einzelnen Molekiils mit q, so gilt, wie eine bekannte, ziemlich einfache Rechnung
ergibt, die Gleichung
J -J ·e-qnx
p - 0 •
Hieraus laBt sich der Wirkungsquerschnitt q des einzelnen lVlolekills berechnen.
In dieser Dberlegung steckt die Voraussetzung, daB die Elektronenemission nach
Einfiihrung des Gases die gleiche geblieben ist wie im Vakuum. Urn einer an sich durch
aus moglichen Anderung der Elektronenemission Rechnung zu tragen, kann man in erster
Wirkungsquerschnitt und Gasentladung. 3
Annaherung so verfahren, daB man fiir die Driicke 0 und p auch die gesamten Elektronen
mengen, die unter den gegebenen Bedingungen von Z ausgehen, bestimmt und als Bezugs
werte benutzt.
Aus der Definition und aus der MeBmethodik ergibt sich eine gewisse Unbestimmtheit
iiber die GroBe des Wirkungsquerschnitts dadurch, daB man sich bei der Definition ent
scheiden muB, was man noch als Wirkung betrachten solI, und dadurch, daB bei der Messung
die untere Grenze der zu bestimmenden Wirkung durch die Breite der Spalte gegeben ist.
Diese Unbestimmtheit ist unvermeidlich, ist aber nicht so wesentlich, wie es auf den ersten
Blick scheinen konnte. Relative Messungen an verschiedenen Gasen mit der gleichen
Apparatur sind unter allen Umstanden moglich, aber auch der absolute Unterschied der
Messung mit endIicher Blende gegeniiber der Messung mit unendlich schmaler Blende
scheint nicht alIzu groB zu sein, wie die Messungen unter verschiedenen Versuchsbedingungen
ergeben. Der Grund diirfte darin liegen, daB das Molekiil zwar keine feste Grenze hat,
daB aber doch die Wirkung auf das Elektron mit wachsender Entfernung yom Molekiil
mittelpunkt schlieBlich steil abfallt, so daB man bis zu einem gewissen Grade von einer
bestimmten GroBe des Wirkungsquerschnitts sprechen kann.
Zu der ZusammenstelIung der gesamten Beobachtungsergebnisse (Bilder 3 bis 12)
ist im einzelnen folgendes zu bemerken:
Die Gruppierung der Gase und Dampfe entspricht ihrer chemischen Zusammengehorig
keit. Als Ordinate der Kurven ist nicht q, der Wirkungsquerschnitt des einzelnen Molekiils,
sondern Q, die Querschnittssumme alIer Molekiile in 1 cm3 des Gases beim Druck 1 mm Hg
und 0°, eingetragen. Der Grund liegt darin, daB man so zu anschaulichen Zahlenwerten
gelangt, und daB man unmittelbar auf einen gegebenen Gasdruck umrechnen kann. Als
Abszisse ist YVolt gewahlt, also eine GroBe, die sich an die praktisch meist benutzten
Angaben der Elektronengeschwindigkeit in Volt anschlieBt, aber den Vorteil hat, den
wichtigeren Teil der Wirkungsquerschnittskurven in verhaltnismaBig groBem MaBstabe zu
geben und der Lineiugeschwindigkeit der Elektronen proportional zu sein (1 . YVoit gleich
rund 6· 107 cmjs). Rechts seitlich ist bei jedem Bild die GroBe der zugehorigen gaskinetischen
Querschnitte zum Vergleich vermerkt. Bei den Alkalidampfen, iiber die es zur Zeit noch
keine gaskinetischen Daten gibt, tritt an deren Stelle der aus dem lonisierungspotential
berechnete Querschnitt. (Die in den Bildern 3 bis 12 gegebene graphische Zusammen
stellung wird durch die obere Tabelle auf S. 7 erganzt, in der fiir jedes Gas der Name des
Bearbeiters vermerkt ist. Die beigefiigten Ziffern beziehen sich auf den Quellennachweis.
Die durch Fettdruck hervorgehobenen Ziffem bedeuten, daB die betreffende Arbeit im
Forschungsinstitut der AEG ausgefiihrt worden ist.)
Die Bilder 3 bis 12 zeigen auf den ersten Blick, daB eine Beherrschung der Entladungs
vorgange nur moglich ist, wenn man den Wirkungsquerschnitt der betreffenden Gase als
Funktion der Elektronengeschwindigkeit kennt. Gegeben sei z. B. die Gesamtspannung
zwischen Anode und Kathode an einem Quecksilbergleichrichter in der GroBenordnung
von etwa 30 Volt. Ware das Rohr volIstandig evakuiert, so hatte man damit auch die End
geschwindigkeit der Elektronen. Sobald aber das Rohr mit einem Gas oder Dampf von
bestimmter Dichte gefiillt ist, wird die Wechselwirkung zwischen Molekiil und Elektron
und damit die GroBe des Wirkungsquerschnitts fiir die betreffende Elektronengeschwindig
keit entscheidend. J e groBer der Wirkungsquerschnitt ist, um so haufiger erleiden die das
Feld durchlaufenden Elektronen eine Ablenkung von ihrer Bahn oder einen stufenartigen
Geschwindigkeitsverlust durch Strahlungsanregung oder lonisierung eines Molekiils. 1m
ganzen bildet sich ein Vorgang aus, der ein Mittelding zwischen der Elektronenstrahlung
im Vakuum und der Diffusion bildet und der durch das Zusammenwirken der beschleu
nigenden Spannung einerseits und der ablenkenden und verzogemden Molekiilwirkungen
anderseits bedingt wird. Die Geschwindigkeiten der Elektronen hangen davon ab, wie
groB das Potentialgefalle ist, das sie mit Riicksicht auf Molekiilwirkung und Raumladung
1*