Bayreuth 1998 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 12: Entladungen III

P 12.1: Vortrag

Dienstag, 10. März 1998, 14:45–15:00, H 13

Bogenfußpunktzündung auf kalten Kathoden im atmosphärennahen Druckbereich in Abhängigkeit von der Oberflächenstruktur — •J. Mentel, M. Schumann, D. Nandelstädt und A. Korbel — Arbeitsgruppe für Grundlagen der Elektrotechnik, Ruhr-Universität Bochum, D-44780 Bochum

Es wird ein Lichtbogen in Reinstgasatmosphäre gegen eine dritte sogenannte Kommutierungselektrode (KE) geblasen, die gegenüber dem Bogenplasma als Kathode geschaltet ist. Nach einer Verzugszeit leitet die Zündung eines Bogenfußpunktes einen steilen Anstieg des Stromes durch die KE ein.

Die Fußpunktzündung wird in Abhängigkeit von der Zahl der Zündungen auf Kathoden aus Al, Cu, W, Au und Graphit mit elektrischen Messungen, kurzzeitphotographischen und zeitaufgelösten spektroskopischen Aufnahmen untersucht. Die Untersuchungen ergeben zwei Formen der Zündung: Im einen Fall wird die Zündung durch einen Vorstrom eingeleitet, der über eine Glimmhaut zur KE fließt, die das Spektrum des Elektrodenmaterials emittiert. Während des steilen Stromanstiegs bildet sich ein Kanal zwischen der Glimmhaut und dem Plasma vor der KE. Im anderen Fall entsteht ohne meßbaren Vorstrom ein Plasmaball vor der KE. REM-Aufnahmen zeigen, daß Zündungen mit Vorstrom bevorzugt auf Oberflächen mit unregelmäßigen Mikrostrukturen auftreten, während die ohne Vorstrom für Oberflächen mit gleichmäßig verteilten Nanostrukturen typisch sind.