Elektrizitätslehre


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E 4.1 Gasentladungsröhre (Raumladung)

1. Beschreibung

Die Entladungsröhre dient zur Untersuchung der elektrischen Entladung in Gasen bei vermindertem Druck. Die Röhre wird mit einer Gasballastpumpe evakuiert; als Spannungsquelle dient ein Hochspannungs-Netzgerät. Dabei tritt keine Röntgenstrahlung auf.

Die Röhre ist 70cm lang und hat in der Mitte einen Hülsenschliff NS 19/38 zum Aufsetzen auf die Pumpe über das Zwischenstück. Der eigentliche Entladungsraum ist durch zwei scheibenförmige, durchbohrte, mit Spezialkitt angesetzte Aluminium-Elektroden begrenzt, an die bereits kurze Glasstutzen angekittet sind. Durch die Bohrungen der Elektroden treten bei ausreichend niedrigem Druck Kathoden- und Kanalstrahlen hindurch und können in dem Stutzen beobachtet werden.

2. Aufbau

Die Röhre wird mit dem Zwischenstück auf die Vakuumpumpe gesetzt. Alle Hähne und Schliffe müssen gut mit Hochvakuum-Fett P gedichtet sein. Die Spannung wird an die beiden 4-mm-Bohrungen in den Aluminium-Elektroden angeschlossen. Die Polung ist gleichgültig.
In der Bundesrepublik Deutschland darf nach der 2. Strahlenschutzverordnug zum Betrieb nur das Hochspannungs-Netzgerät mit 6kV verwendet werden.
Jede Entladungserscheinung kann für längere Zeit festgehalten werden, wenn man den Hahn des Zwischenstückes schließt. Das Ende der sichtbaren Entladungs-Erscheinungen ist erreicht, wenn in den beiden Glasstutzen hinter der Anode die Kathodenstrahlen und hinter der Kathode die Kanalstrahlen sichtbar sind.
Zur Messung der zugehörigen Drucke kann man das Vakuskop C seitlich am Zwischenstück ansetzen. Außerdem kann man die Entladungserscheinungen in Gasen beobachten, wenn man mit Hilfe des Zwischenstückes Gas in die ausgepumpte Röhre einströmen läßt.

3. Vorsichtsmaßnahmen

Will man das Rohr von der Pumpe abnehmen, so wird zuerst durch den Hahn des Zwischenstückes Luft eingelassen. Dann fasst man das Rohr am Ansatz für den Schliff und drückt es leicht drehend genau senkrecht nach oben. Faßt man dagegen das Rohr selbst an, so kann man infolge des langen Hebelarmes den Ansatz leicht abbrechen!
Die Schliffe und Hähne des Zwischenstückes dürfen nicht so stark gefettet werden, dass das Fett Klumpen bildet, die beim Lufteinlass in das Rohr gerissen werden können, die Versuche stören und mühsam zu entfernen sind!
Zum Reinigen verwendet man am besten Tetrachlorkohlenstoff. Anschließend wird das Rohr auf der Gasballastpumpe bei geöffnetem Gasballastventil getrocknet. Dabei ist darauf zu achten, dass keine Flüssigkeitstropfen in die Pumpe geraten. (Eine Reinigung der mit Siegellack gekitteten Röhren älterer Fertigung ist nicht möglich, da der Siegellack durch das Lösungsmittel angegriffen wird.)
Der Betrieb mit Funkeninduktoren ist in Deutschland wegen der austretenden Röntgenstrahlen nicht erlaubt.

4. Versuche

•  Selbständige Entladung bei niedrigem Druck
•  Kathoden- und Kanalstrahlen
•  Ablenkung von Elektronenstrahlen in magnetischen Feldern
Selbständiger Stromdurchgang durch Gase, Gasentladungen

Gasentladungskennlinie


Glimmentladungsleuchterscheinungen


Feldstärkeverteilung


el. Größen in einer Gasentladung