Die Versuchsanordnung besteht aus einem Entladungsrohr, in dem das Plasma mittels einer Hilfselektrode mit Rechteckimpulsen hoher Spannung gestort wird. Die Kenndaten der dabei entstehenden Schallwelle lassen sich infolge der Lichtmodulation des Plasmas photoelektrisch ausmessen. Mit dieser Anordnung wird die Dampfung der Schallwelle in Abhangigkeit vom Gasdruck und von der Stromstarke in Xenon untersucht. Dabei zeigt sich nur eine geringe Beeinflussung des Dampfungskoeffizienten durch die Entladungsstromstarke. Eine Vergroserung des Gasdruckes jedoch fuhrt zu einer merklichen Verminderung der Dampfung.



Die Messungen werden mit theoretischen Ergebnissen anderer Autoren verglichen. Es zeigt sich, das von allen Mechanismen, die im Neutralgas eine Schalldampfung hervorrufen konnen, die Wanddampfung in engen Rohren fur diese Messungen allein von Bedeutung ist. Die bei Anwesenheit von Ladungstragern wirksame Stosdampfung ist bei den geringen Ionisierungsgraden (etwa 10−6 bis 10−3) ebenfalls vernachlassigbar.

Die Dämpfung von Schallwellen in der Entladungssäule des Niederdruckplasmas

Zur Schallerzeugung in der Niederdruckentladung kann eine lokale Impuls-Hilfsentladung angewendet werden. In der vorliegenden Arbeit wird anhand experimenteller Untersuchungen gezeigt, das dabei die Schallerzeugung durch eine lokale Aufheizung des Neutralgases im Bereich der Anregungselektrode zustande kommt. Es entstehen einsinnig gerichtete Schallimpulse. Bei der Ausbreitung durch die Entladungssaule regen diese Schallimpulse die elektrisch aktiven Plasmakomponenten zu zeitlich stark gedampften Schwingungen an, die sich auf photoelektrischem Wege nachweisen lassen. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit und die raumliche Dampfung der optisch zu beobachtenden Wellenzuge sind fur die Schallausbreitung selbst charakteristisch.

Schallimpulse im Niederdruckplasma

Measurements of the sound velocity in slightly ionized gases have been performed at gas pressures of about 1 mm Hg and at frequencies between 10 and 100 kc/sec. Ionization of the gas is effected by a dc discharge, the degree of ionization being of the order of 10−6 electrons and ions per molecule. The measurements have been taken with an acoustic interferometer, using electrostatic transducers with solid dielectric. The measurements show—besides an increase in the sound velocity which is due to a rise in temperature of the partially ionized gas—a dispersion of the sound velocity. This dispersion seems to be attributable to a resonance of the charged particles.

G. M. Sessler

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Sound Velocity in Slightly Ionized Gases