Heidelberg 1999 – scientific programme

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P: Plasmaphysik

P 13: Entladungen III

P 13.5: Talk

Thursday, March 18, 1999, 15:15–15:30, ZO 2

Experimentelle Untersuchung verschiedener Moden des Stromübergangs auf eine thermionische Bogenkathode — •D. Nandelstädt, J. Luhmann und J. Mentel — Arbeitsgruppe für Grundlagen der Elektrotechnik, Ruhr-Universität Bochum, D-44780 Bochum

Es konnte bisher nicht eindeutig geklärt werden, weshalb ein Lichtbogen niedriger Stromstärke unter gleichen makroskopischen Bedingungen sowohl mit einem diffusen Übergang als auch mit einem stark kontrahierten Brennfleck auf einer heißen Kathode ansetzen kann. Diese beiden Moden und der Übergang zwischen ihnen wurden an Wolframelektroden mit verschiedenen Durchmessern und unterschiedlicher Kühlung in einer mit Gleichstrom (1-10A) betriebenen Argon Modell-Lampe untersucht.

Die Untersuchungen zeigen, daß der diffuse Ansatz bevorzugt bei hohem Strom, niedrigem Gasdruck und kleinem Elektrodendurchmesser auftritt, während die entgegengesetzten Bedingungen den kontrahierten Ansatz begünstigen. Daneben scheint aber auch die mikroskopische Struktur des Elektrodenmaterials eine wichtige Rolle zu spielen.

Geht der Bogenansatz bei Erhöhung des Stroms vom kontrahierten in den diffusen Ansatz über, so steigt die Kathodenfallspannung und mit ihr die Temperatur der gesamten Kathode. Der Übergang zurück in den kontrahierten Modus findet bei einem kleineren Strom statt, so daß die I-U-Charakteristik eine Hysterese bildet.

Das Vorhaben wird vom BMBF gefördert (Förderkennz. 13N6895).