Über die stille entladung in gasen bei atmosphärendruck

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S86 3. 8ber die st6lle lhtlaclurzg h Gasen b ei Atmosp h cir emdrwck; vow St. Sachs. linleitung. Znr Untersnchung der sogenannten stillen Entladnng in Gasen unter Wirkung eines elektrischen TVechselfeldes e i p e t sich ani besten ein S i e me ns scher Ozonisierungsappara t . E. Warburgl) hat eine Theorie clieser Apparate fiir den fol- genden, der Rechnung bequem zuganglichen Fall ausgearbeitet : Rahrend die eine Belegung des Ozonisators stets auf dern Potential 0 bleibt, wircl die andere abwechselnd auf das Potential V und 0 gebracht, wobei \-or jedeni folgenclen Potentialwechsel gewartet wird, bis die aus dem vorhergehenden resultierendeii Verschie bungs- und Leitungsstrome abgelaufen eind. Solange das Potential V unter einer bestimmten Grol3e bleibt, verhiilt sich die Ozonrohre wie ein gewohnlicher Kon- cleasator von konstanter Kapazitiit. Nachdem V einen Grenz- wert uberschritten hat, entsteht im Gase ein Leitungsstroiii, uncl um die Potentialdifferenz jetzt konstant zu erhalten, niuB eine grohre Ladung als rorhin den] Ozonisator sugefiihrt werden. Das Verhdtnis der Clem einen Beleg zugefiihrteii Laclung zu der Poteatialclifferenz V ist clam die ,,scheinbare Kapazitat" der Ozonrohre. tTater der Voranssetzung, claB das Glas sich wie ein vollkoinnienes Dielektrikuni verhalt, fiihrt die War burgsche Theorie zur folgenden einfachen Beziehung zwischen der scheinbaren Kapazitiit C, ' der Ozonrohre, den1 angelegten Potential V und dem Minimunipotential M (die- jenige Potentialdifferenz zwischen den die Gasschicht be- greneenden GlasoberflB;chen, bei welcher die Leitungsstroine aufhoren) : 0,' = c, (1 - T). 2 ni 1) E. Warburg, Verh. d. Deutsch. Phye. Ges. 20. p. 382. 1903.

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Page 1: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

S86

3. 8ber d i e st6lle lhtlaclurzg h Gasen b ei Atmosp h cir emdrwck;

vow S t . S a c h s .

linleitung.

Znr Untersnchung der sogenannten stillen Entladnng in Gasen unter Wirkung eines elektrischen TVechselfeldes e i p e t sich ani besten ein S i e me ns scher Ozonisierungsappara t . E. W a r b u r g l ) hat eine Theorie clieser Apparate fiir den fol- genden, der Rechnung bequem zuganglichen Fall ausgearbeitet : Rahrend die eine Belegung des Ozonisators stets auf dern Potential 0 bleibt, wircl die andere abwechselnd auf das Potential V und 0 gebracht, wobei \-or jedeni folgenclen Potentialwechsel gewartet wird, bis die aus dem vorhergehenden resultierendeii Verschie bungs- und Leitungsstrome abgelaufen eind. Solange das Potential V unter einer bestimmten Grol3e bleibt, verhiilt sich die Ozonrohre wie ein gewohnlicher Kon- cleasator von konstanter Kapazitiit. Nachdem V einen Grenz- wert uberschritten hat, entsteht im Gase ein Leitungsstroiii, uncl um die Potentialdifferenz jetzt konstant zu erhalten, niuB eine grohre Ladung als rorhin den] Ozonisator sugefiihrt werden. Das Verhdtnis der Clem einen Beleg zugefiihrteii Laclung zu der Poteatialclifferenz V ist clam die ,,scheinbare Kapazitat" der Ozonrohre. tTater der Voranssetzung, claB das Glas sich wie ein vollkoinnienes Dielektrikuni verhalt, fiihrt die W a r burgsche Theorie zur folgenden einfachen Beziehung zwischen der scheinbaren Kapazitiit C,' der Ozonrohre, den1 angelegten Potential V und dem Minimunipotential M (die- jenige Potentialdifferenz zwischen den die Gasschicht be- greneenden GlasoberflB;chen, bei welcher die Leitungsstroine aufhoren) :

0,' = c, (1 - T). 2 ni

1) E. Warburg, Verh. d. Deutsch. Phye. Ges. 20. p. 382. 1903.

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Ober die stille Entladung in Gasen bei Atrnospkarendruck. 887

Cm bezeichnet hier die wahre Kapazitat der Ozonrohre , wenn das Gas ini Entladungsraum durch ein Metal1 ersetzt ist. Mit wachsendem T' muB demnach die scheinbare Kapazitiit sich den] Wert Cm nahern.

A. W. Gray1) hat mit einer Versuchsanordnung, die den Voraussetzungen der War burgschen Theorie moglichst an- gepaBt war, die bei der Ladung (durch Leydener Batterie) Clem Ozonisator zugefiihrte Elektrizitatsmenge mit Hilfe eines bnllistischen Galvanometers gemessen und daraus die schein- bare Kapazitiit berechnet; der Ozonisator wurde dabei von tyockener Luft oder trockenem Sauerstoff durchstromt. ES t q a b sich, daB die scheinbare Kapazitat zunachst langsam, dann schneller, zuletzt wieder langsam mit der Spannung ansteigt ; die Kapazitatserhohung wurde dabei f i i r Luft etwas grol3er als fiir Sauerstoff gefunden.

A. Chassy2) hat die beim Betrieb der Ozonrohre mit Transformator und Wechselspannung sich ergebende schein- bare Kapazitat einer mit Wasserstoff oder Luft gefidlten Ozonrohre in der Weise gemessen, daB er einen Kondensator von PoBer Kapazitat in Serie mit dem Ozonisator schaltete; aus dem Verhaltnis der an der Ozonrohre und an dem Kon- densator gemessenen Effektivwerten der Spannung und der bekannten Kapazitat des Kondensators wurde die schein- bare Kapazitat der Ozonrohre berechnet. Er findet, daB sie einem konstanten Wert zustrebt, der bei geniigend groBer Dicke der Gasschicht geringer ist als clerjenige, der bei Wasser- oder Alkoholfullung der Ozonrohre sich ergibt, und zieht daraus den SchluB, claB die ,,scheinbare Leitfahigkeit der Gase" sehr klein ist, im Verhaltnis zu derjenigen der schlecht leitenden Fliissigkeiten.

Der Zweck der vorliegenden Arbeit war die stille Ent- lsdung in Gasen bei Atmospharendruck unter Wirkung eines elektrischen Wechselfeldes zu studieren ; clurch Untersuchung der Abhangigkeit der scheinbaren Kapazitiit (die ein MaB fur den durch die Gasschicht flieBenden Leitungsstroni liefert) von cler angelegten Spannung, Durchstromungsgeschwindigkeit des Gases, Beirnen,mgen freincler Gase u. dgl. konnte die stille

__

1) A. W. Gray, Ann. d. P h p 13. p. 477; 16. p. 606. 1904. 2) A. Chassy, Journ. de Phys. (5 ) 1. p. 737. 1911.

57 *

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Entladung in Sie niensscher Ozonrijlire und ihre Wirkung auf rerschiedene Gase verfolgt werclen. Nach der hier benutzten Methode wurde die scheinbare Kapazitat eines init m'echsel- spannung betriebeiien Ozonisa tors clurch Vergleich niit einein variablen Koncleiisator in einer Bruckenanorclnung direkt in Blikrofarad geinessen. Die Versuchsanordnung lie8 sicli zu gleicher Zeit, nur unter Anwendung eines anderen Kull- apparates (Telephon statt Elelrtrometer), zu einer bequemen und genauen Bestiinniung des ilnfangspotentials, d. h. der- jenigen Spannung, bei welcher die Entladung durch clas be- treffende Gas einsetzt, benutzen. In Clem vorliegenden Teil drr Arbeit sind die Resultate der Messungeii der scheinbaren Kapazitiit zusaniniengestellt ; iin zweiten Teil wird iiber die Bestimmung cler Anfangspoten t iale berich te t.

Versuchsanordnung.

Der benutzte Ozonisator war eine Siemenssche Ozon- rohre, Der auBere Halbmesser des AuBenzylinclers be trug 1,54 em, der innere cles Innenzyliiiders 1,20 em; die Wand- starke war 1,2 inm, so claB cler Abstand der beiden 20 em langen Glasrohren voneinander (Dicke der Gasschicht iin Entladungsrauni) ca. 1 imi betrug; ihre mirksame Lange (Hohe der Belegungen) mar ca. 13 cni. Die Ozonrohre war bis ca. 5 ern unter cler Anschnielzestelle der beiden Glaszylinder niit 3,5proz. Schwefelsaure gefullt ; sie tauchte in einen niit 3,5 pros. Schwefelsaure gefullten Standzylinder und wnrcle durch eine Hartgummibrucke vertikal gehalten. Die Schwefel- saure wurde in der Ozonrohre sowie in dem Standzylinder von einer ca. 2 em hohen Paraffinolschicht uberschichtet. Sowohl der Schwefelsaure- wie auch cler Paraffindspiegel waren in der Ozonrohre und im Standzyljiider gleich hoch. In die Schwefelsiiure der Ozonrohre bzw. des Standzyliiiders tauchte ein clicker Messingstab bzw. ein Messingblech, die zur Strornfuhrung dienten. Der Standzylinder wurde auf einen dicken Paraffinklotz gestellt.

Die Anordiiung war die bekaiinte Wheats tonesche Briickenschaltung, wie sie Zuni Vergleich von Kapazitaten benutzt w i d , uiicl ist in der Fig. 1 Fclieinatisch dargestellt. J ist ein init Wechselstrom betriebenes Induktoriuin. Der eine Pol ist mit cler inneren Elelrtrocle der Ozonrohre und

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Cber die stille Entladioiy in G'cbseiL bei Atmosphurendruck. 889

gleichzeitig rnit einer Belegung der vclriableu Kapazitiit C verbunden. Die anclere Relegung ist an das Encle eines groBen induktionsfreien RheostateiiT~-i-iclerstancles W,-W, (in der Regel 100000 Ohm) geschaltet, dessen ancleres Encle mit der Aul3en- elektrode des Ozonisators verbunden ist. Die Mitte des Wider- standes, ebenso wie der anclere Pol des Indulitoriums, sind geeldet. Die variable Kapazitat bestand aus zwei hinter-

Xhofa rad geeichten Dreh- liondensatoren C, und C,. Das Hintereinanderschalten t l e ~ beiden Konclensatoren

Zmeck: erstens konnte die Kapazitat des Systems in einem grol3en Bereiche va- riiert werden, und zweitens war es moglich, hohere Spannungen anzulegen, ohne claB in den Kon- densatoren Funken uber- sprangen. Die Kapazitat C des bekannten Systems wird nach der Forniel fiir zwei hinter- rinander geschaltete Kondensatoren berechnet l) :

einancler geschalteten, in 2

erfullte einen cloppelten , We

Jndukt

Fig. 1.

Parallel zur Ozonrohre war ein isoliert aufgestelltes Braun - sches Elektrometer mit einer in Grade get,eilten Skala ge- schaltet (in der Fig. l nicht gezeichnet). Die als hintere Wand dienende Mattscheibe wurde durch einen Spiegel ersetzt uncl an den Fuf3 einer Libelle angeschraubt. Die KapazitBt

1) Es zeigte sich, dad die nach dieser Formel berechneten Kapazitilts- werte hier einer Korrektur bedurften. Bei verschiedenen, demelben Kapa- zittit im anderen Bruckenzweig entsprechenden Wertepaaren von C, und C, ergaben sich ganz gut iibereinstimmende Werte; sie waren aber alle stets groder als diejenigen Werte, die man erhielt, wenn das variable System nur aus einem Kondensator bestand. Diem Differenz, die von der Kapazitat des Systemes sich als unabhiingig erwies, betrug 21. lo-* Mikrofarad. Alle unten angegebenen C-Werte, die nach Formel (2) be- rechnet wurden, sind mit dieser Korrektur bereits versehen.

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dieses Elektrometers betrug 13 * Milirofarad. Es \I-urde mit Hilfe eines Hochspannungstransforniators unrl eines Normal- Westondynamonieters geeicht.

Das Induktorium wurde in der Regel mit dem stadtisclien Wechselstrom, dessen Frequenz ca. 46 Perioden pro Sekunde betrsgt, betrieben. Bei clinigen Messungen wurde es mit dem Strom einer Hoclifrequenzmaschiiie (ca. 500 Perioden pro Sekunde) gespeist. l) Iin Primal kreis des Induktoriums varen Drosselspulen eingeschaltet, niit deren Hilfe die Stromstarke reguliert werden lionnte.,)

Die untersuchten Gase wurden aus Bomben entnominen und vor Eintritt in den Entladungsrauin der Ozonrohre durch ein Chlorcalciumturin, ein GefBB mit Phosphorpentoxyd und ein Wattefilter geleite t. Aus dem Ozonisator stromten die Gase durch ein init Chlorcalcium und Watte gefulltes m-eites Glasrohr in eiiie Gasuhr , wo ihre Stromungsgeschwindiglieit geinessen wurde. Vor dein Chlorcalciumturni war noch ein Wassermanometer angebracht , an deni die Konstanz der Stromungsgeschwindiglieit lioiitrolliert werden konnte.

Solange die zwischen den Belegungen der Ozonrohre herr- schende Spannung ein f i b die betreffende Gasfullung charak- teristischen Wert (Anfangspotential) nicht ubersteigt, kann jedesmal eine hstiminte Einstellung der variablen Kapazitiit gefunden werclen, bei welcher ein an die Enden der Wider- stande W , und W , geschaltetes Telephon ein Minimuin cles Tones aufweist. Bedeutet C, die wahre Kapazitat der Ozon- rohre und C die Kapazitat cles bekannten Sy~t~ems, so ergibt die bekannte Reziehung der Bruckenniioriinung:

(3) c, : c -L w, : w, .

1) Die Stronikurve des stiidtischen Wechselstromes ist, abgesehen von schwachen Obertonen hoherer Ordnung, die durch die Induktion der vorgeschalteten Spulen vollstiindig abgedrosselt werden, sinusformig. Das gleiche gilt, allerdings mit geringerer Anniiherung, fur den Strom der Eochfrequenzm+schine.

2) Ein Teil der hier benutzten Apparate wurde mir vom Direktor des hiesigen Instituts fiir angewandte Physik, Herrn Prof. C. DBguisne, freundlichst zur Verfugung gestellt. Dafiir wie auch fiir das Interesse, das er meinen Untersuchungen entgegenbrachte, sei ihm auch an dieser Stelle niein aufrichtiger Dank ausgesprochen.

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Uber d ie stille Edaduv1g in Gasen bei Atmosphareiadruck. 891

Sobald die Entladungen im Ozonisator einsetzen, er- scheint im Telephon ein knatternder Ton, der durch keine Verstellung der variablen Kapazitat zum Verschwinden zu bringen ist. So konnte das Telephon als sehr empfindlicher Indikator fiir das Einsetzen der Entladung benutzt werden. In manchen Fallen (a . B. bei Sauerstoff) war in vollstandiger Dunkelheit noch keine Spur vom Leuchten des Gases zu be- rnerken und auch der bei hoheren Spannungen meistens auf- tretende knatternde Ton mit dem bloBen Ohr nicht wahrnehni- bar, obwohl im Telephon schon ein deutliches Knattern zu horen war. Nach dieser Methode wurden Messungen der An- fangspo tentiale f i i r verschiedene Gase ausgefuhrt. Sie werden in der zweiten Mitteilung veroffentlicht.

Fiir die Messungen der scheinbaren Kapazitat wurde an Stelle des Telephons ein Dolezale ksches Quadrantelektrometer in folgender Schaltung (Differentialdoppelsohaltung) benutzt : Je ein Quadrantenpaar ist mit dem Ende des Widerstandes W , bzw. W , verbunden; die Nadel und das Gehause sind geerdet. Wenn Syminetrie im Elektrometer vorhanden ist (und fiir die hier auszufiihrenden Messungen war das mit geniigender Genauig- keit der Fall), so entsteht kein Aussohlag der Elektrometer- nadel, wenn die Effektivwerte der Potentialdifferenz zwischen je einem Quadrantenpaar und der Nadel gleich sind.l)

Solange das Anfangspotential nicht uberschritten wird, ergibt sich hier aus Gleichung (3) und demjenigen Wert C der bekannten Kapazitat, bei welchem die Nadel im Kull- punkt bleibt, ein konstanter Wert C, f i i r die wahre KapazitSit der Osonrohre (ebenso wie bei B e n u t m g des Telephons). Sobald aber die stille Entladung einsetzt, schlagt die Elektro- meternadel aus; die Kapazitat C des variablon Systems mu6 jetzt vergrofiert werden, urn die Nadel in den Nullpunkt zu bringen.2) Bei jeder an die Ozonisatorbelegungen angelegten

1) Vgl. E. Orlich, Zeitschr. f. lnstrumentenk. 28. p. 97. 1903. 2) Die beim Einsetzen der Entladung plotzlich eintretende hinderung

der Kapazitiit eines mit verdiinntem Gas gefiillten GlasgefiiBes, das zwischen zwei mit einer Hochspannungsbatterie verbundenen Metall- platten sich befand, d e von E. Bou ty (Journ. d. Phys. [4] 2. p. 408. 1903) zur Bestimmung des Entladungspotentials benutzt. Auch hier konnte man in der Regel das Einsetzen der Entladung am Ausschlag der Elektrometernadel aofort erkennen; wenn aber die Ozonrohre mit

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892 Si. Sachs.

Wechselspannung (cleren Effektivwert am Br aunschen Elelitro- meter abgelesen wird) koniite eine bestimmte Einstellung C der variablen Kapazitat gefnnden werclen, bei welcher die Elektrometernadel nicht ausschlug bzw. ganz peringe SchTvin- gungen uni die Nullage ausfthrte, auch wenn stmarlie Ent- ladungen die Riihie durchsetzten. Die Einstellung der Dreh- kondensatoren auf die geracle erforderliche Kapaeitat C war dabei dadurch erleichtert, da13 die dusschlagsrichtung cler Nadel sofort anzeigte, ob mehr oder weniger Kapazitat ein- geschaltet werden soll. Wie im niichsten Bbschnitt ausfuhr- lich dargelegt ist, vird dann clie scheinbare Kapazitat aus cler Gleichung : (4 berechnet. Es wurde in dor Regel W , = W , genoniinen, so daB

ist.

c, : c = w, : w,

(4a) c, = c anwendung der ~rtrburgechen Theorie.

Die bei der eben beschriebenen Anordnung vorliegenden Verhaltnisse sind am deutlichsten zu ubersehen, wenn man sich zunachst das Gas irri Entladungsraum der Ozonrohre (lurch ein mit Ohmschen Leitungsvermogen begabtes Di- elektrikum ersetzt clenkt. Fiir den letztgenannten Fall haben E. W a r b u r g und G. L e i t h a u s e r l ) das Problem eines mit Wechselspannung betriebenen Ozonisators cler niathematischen Behandlung unterzogen. Wird eine sinusformige Wechsel- spannung an die Ozonrohre angelegt, so eilt der Strom durch die Ozonrohre der Spannung um einen Winkel cp voraus, clessen Wert von den1 Leitvermogen und cler Dielektrizitats- konstante der Substanz im Entladungsraume abhangt, ; mi t Hilfe der dort abgeleiteten Formel liann inan leicht ausrechnen, daB fiir die hier benutzte Ozonrohre der Winkel cp zwischen 90 O und 46O liegen wurde. Bedeuten E die Spannungen und 1

einein Radiumpriiparat bestrahlt wurde (uni das Eintreten der Ver- zogerung zu verhindern), so war ofters die bei der Entladung eintretencle hderung der Kapazitat so gering, da13 die vorhin erwtihnte Anwendung des Telephons als Indikator sich als bedeutend empfindlicher und sicherer envies.

1) E. Warburg u. G. Leithauser, Ann. cl. Phys. 2s. p. 1. 1909.

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G-ber die stillc E:,itlndzing in Gasen bei dtnrosp7aareirdrzLck. 893

clie Stroilistiirken in den ciurch die Inclizes bezeichneten Zweigen, so ist E3,4 gegen E1,4 uni n j 2 in Phase verschoben, wogegen die Phasenverschiebung zwischen E2,3 uncl El,2 den Weit 9) besitzt (clie Widerstiinde W , und W , sincl als induktions- uncl kapazitatsfrei angenomnien). Wenn M ir die Kapazitiit der illeflkondensatoren (variables System) im Zweige 1-4 niit C, die Frequenz init n/2n und die Effektinverte Jer Spannung bzw. cles Stronies mit Ee bzw. Je bezeichnen, SO

gilt fur den Zweig 1-4 uncl 4-3:

( 5 )

und fiir den Zweig 1-2,) und 2-3:

wobei cler letzte Ausdruck von (6) die Definition tler schein- harm Kapazitat C, enthalt : cliejenige wahre Kapazitat, welche an die Stelle der Ozonrijhre geschaltet, clieselbe effektive Strom- starke wie die letztere ergibt.

Das variable System im Zmeige 1-4 ~'Circl bei der Messung auf clenjenigen Wert C der Kapazitat eingestellt, bei welchem die Elektrometernadel nicht ausschlagt, (1. 11. auf Gleichheit der Effektivwerte der Spannung in den Zweigen 2-3 und &5, oder (7) E&j = El,3.

Durch Division von (6) clurch (5) erhalt man unter Beruck- sichtigung von (7):

E;,z und E:,4 w-erclen nicht genau gleich sein, wenn Ei,3 = Ei,3 ist, da, \vie schon oben bemerkt, die Phasendifferenz zwischen El,. und &,3 nicht derjenigen zwischen E1,a und E4,3 gleich ist. Hat inan aber die Widerstande W , und W , so gewiihlt, daB W , uncl W , lilein ist gegen l / n C , (1. 11. so, c1aB der Span- nungsabfnll lsngs der Widerstande ( E t 3 bzw. Ei,3) klein ist .

1) Die Schwefelsiiureschicht im Standzylinder und im Innenrohr des Ozonisators kann wegen ihee geringen Widerstandes hier als voll- konimener Leiter betrachtet werden.

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894 st. Sachs.

im Verhaltnis zu der zwischen clen Konclensatorbelagen herr- schenden Spannung (E,"I, bzw. E$), so ist E,",, 1 E:,4 nahezu gleich 1 (da E:,? und E:,4 nahezu den1 Effektii-wert der Poten- tialdifferenz der Induktorpole gleicli ist). Bei den hier aus- gefiihrten Messungen, wo in der Regel W , = W , = 50000 Ohm, n / 2 n = 46 Perioden pro Sekunde und C bzw. C, von der GroBenordnung 10-lo Farad war, wiirde die Differenz zwischen E:,2 und El,4 hochstens einige Proinille betragen. Setzt inan also E:,2 = E:,4, so nimint Gleichung (8) folgende Gestalt an:

(9) C, : C = W , : TY, und bei TV, = TI'*:

(9 a) C , = C .

1st parallel zur Ozonrohre noch ein statisches Elektronieter geschaltet, so wircl der ganze Stroin durch die Ozonrohre gegen den Verschiebungsstrom dnrch das Elektronieter in Phase verschoben ; wenn aber die Kapazitiit des Elektroineters klein ist gegen C, \vie das bei den hier ausgefuhrten Messungen der Fall war, so erhalt man die scheinbare Kapazitat der Ozonrohre, wenn inan einfach den a m der Gleichung (9) sich ergebenden Wert von C, um die Kapazitat des Elektrometers vermindert, cla die BeriickGchtigung der eben erwiihnten Phasenverschiebung hier keinen nennenswerten EinfluB auf den resultierenden Wert der scheinbaren Kapazitat der Ozon- rohre ausuben wiirde.

Je hoher clas I~eitvermogen der 8ubstanz in1 Entladungs- raunie, uni so groBer wird die scheinbare Kapazitat der Ozon- rohre. Die beiclcn estremen Werte von C erhiilt man, wenn der Entlaclungsraum einen vollkomnienen Isolator (C,) bzw. einen vollkominenen Leiter (Coo) enthalt. Bei derselben Span- nung an den Ozonisatorbeliigen und bei versehiedenen Ful- lungen des Entladungsraumes, verhalten sich nach Gleichung (6) die Effelitimerte cles Stroines durch die Ozonrohre wie die entsprechenden Werte ron C8.1)

1) Mit Hilfe der Gleichung (14) bei Warburg und Leithauser (1. c., p. 4), die die Abhangigkeit der Scheitelstromstiirke von der Di- elektrizitiitskonstante und dem Leitvermogen der den Entladungsraum erfiillenden Substanz und den konstanten Werten C, und C, ausdriickt, ksnn inan das Leitvermogen R entsprechend dem jeweiligen Wert von

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Uber die stille Entlnduny an Gase?$ bei Atmos1,7iiirenc7,.1ic~. 895

Wenn der Entladungsraum eiii Gas enthalt, nrird der Stroni durch die Ozonrohre, sobald die stille Entladung ein- setzt, nicht mehr sinusformig seiii ; f i i r die Effektirm-erte werden aber im allgemeinen ahnliche Beziehungen gelten. Vie schon oben erwahnt (p. 892), 1813t sich bei jedeni Effektivn-ert der an die Ozonisatorbelage angelegten Wechselspannung auch hier ein bestimmter Wert C der bekannten Kapazitat finden, bei dem die Elektrometernadel nicht ausschlagt; dann ist E{,3 = Ei,3. Nacli dein ersten Teil von (5) und (6), der jeden- falls streng richtig bleibt, wircl dann bei W , = W , auch Ii,3,3 = I1,4,3. hdererseits ist auch hier die Spannung a m Ozonisator und an der bekannten Kapazitat wegen des ge- ringen Spannungsabfalls langs der Widerstande praktisch die- selbe. Die als scheinbare Kapazitat der Ozonrohre bezeichnet'e GroBe C, = Cl) gibt also in diesem Fd le die Kapazitat eines Kondensators an, der bei derselben Spannung dieselbe effek- tive Stromstairke wie die' Ozonrohre aufmeist. Die Versuche haben gezeigt, dal3 man fiir die scheinbare Kapazitat C, inner- halb der Beobachtungsfehler dieselben Werte erhalt, gleich- giiltig, ob fiir die Widerstande W , und W , 3000, 50000 oder 150000 Ohm gewahlt wircl.

Die acheinbare Kapazitat liefert ein Ma13 f i i t die Stsirlie des durch die Gasschicht flieBenden Leitungsstronies : je grol3er der letztere und mithin auch der ganze Strom durch die Ozon- rohre, urn so nahes wird G, an den Wert C, heranrucken miissen, den man erhalt, wenn man die Gassohicht durch eine gutleitende Substanz (Queclisilber) ersetzt.

Nun hat E. Waisburg z)), wie schon in der Einleituiig benierkt, eine Theorie der Siemensschen Ozonrohren, die Gas im Entladungsraum enthalten, fur den Fall ausgearbeitet, tlnR der eine Belag konstant das Potential 0 besitzt, der a n d e ~ e

C, berechnen. Fiir C,-Werte, die nur um einige Prozente kleiner als C, sind, miirde man schon sehr kleine Werte fiir R erhalten (vgl. Anmerkung auf p. 4 bei Warburg und Leithiiuser), weshalb man auch, wie es Chassy (1. c.) gefunden hat, praktisch dieselben Werte fiir C, be- kommt, wenn der Entladungsraum mit einer gut leitenden Substanz oder mit reinem Wasser gefiillt ist.

1 ) Von C ist noch jedesmal die Kapazitiit des parallel zur Ozon- rohre geschalteten statischen Elektrometers zu subtrahieren.

2) E. Warburg, Verh. d. Deutsch. Phys. Ges. 23. 11. 382. 1903.

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abwechselnd auf das Potential V und 0 gebracht und vor jedeni Potentialwedisel gewartet aird, bis die aus den1 vorher- gehenden resultierenclen Verschiebungs- und Leitungsstr6nie abgelaufen sind. Seine Theorie fiihrt zu einer cinfachen Be- aiehung ("61. Gleichung (1) a.uf p. 886) zwischen dem Minimum potential uncl der scheiubaren Kapazitat der Ozonrohre, die in diesem Falle als Verhaltnis der den1 einen Belag zugefuhrten Ladung zu cler h l e r u n g cler Potentialdifferenz der beiden BelRge sich ergibt. Die graphische Darstellung der von A. 1%'. Gray1) clurch Messnngen init ballistischem Galvano- meter gefundenen Akhangiglieit, tler so definierten scheinbaren Kapazitiit von der angelegten Pot,entialclifferenz (vgl. Einl.) ergaben Kurven, die einen gane dinlichen Verlauf wie die bier h i clerselben Gasfullung (Luft bzw. Sanersfoff) dnrch lles- sungen mit Briickenanordnung und Wechselst8rom erhaltenen C,- Uurven auf weisen. In dem einen Fall (Xeon-Heliongemisch ini Entladungsraum), mo es nioglich war, in] Verhaltnis zum ilnfangspotential sehr hohe Spannungen anzulegen, n&hert,en sich die Werte der scheinba,ren Kapaaitat dem Wert Cm, v-ie cs auch die War burgsche Theorie verlangt [I$. weiter unten Gleichung (ll)].

Man kann also versuchen, die aus dieser Theorie sich ergebende Beziehung zwischen der scheinbaren Kapazitat mid tlem Minimumpotential auch hier zu t-erermert'en. Die W a r burg- sche Theorie laBt sich auch auf den Fall antvenden, daB die Potentialdifferenz zwischen clem BuBeren uncl den1 inneren Ozonisatorbelag abwechselnd auf den Wert +V uncl -7 gebrscht wird (statt mie bei W a r b u r g +V oder -V uncl 0), menn man dabei cTie Voraussetzung niacht, dal3 jeder Potential- mechsel erst dann eintritt, wenn die aus dem vorhergehenden resultierenclen Verschiebungs- und Leitungsstronie abgelaufen sind. Solange V eineii fiir die betreffende Gasfiillung cha,rakte- ristischen Wert nicht ubersteigt, verhBlt sich die Ozonriihre ]vie ein gewohnlicher Kondensator. Bei hoheren V-Werten setzen die stillen Entladungen ein, und dann unterstutzen bei jeclem folgenden Potentia,lwechsel die auf den inneren Glasoberflachen von den1 vorhergehenden Leitungsstroin zuriickgebliebenen Ladungen die W-irkung des neuangelegten, dem vorhergehenden

1) A. W. Gray, Ann. d. Phys. 16. p. 610 (Fig. 3). 1904.

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Cber die stille Entlncluiiy in Gasen bei Atnaosphcirendruck. 897

entgegengeset,zt gerichteten, Feldes. Durch den Leitungsstroni im Gase wird so lange Elektrizitat anf die inneren Gasober- fliichen befordert, bis deren Potentialdifferenz durch die Gegen- wirkung cler auf ihnen sich ansammelnden Ladungen zum Minimumpotential M gesunken ist ; worauf der Leitungsstrom aufhort. Beiiii nachsten Potentialwechsel wiederholt sich das Spiel von nenem.

Die Anwendung cler bei W a r bu rg entwickelnden Formeln ergibt in diesern Fall fiir elk dem einen der aufieren Belage zugefuhrte Ladung Q , wahrwd die an diese Relage angelegte Spannung die Anderung 2 V erfahrt (\'on - V auf + V oder umgekehrt), folgende Gleichung :

(10) Q = 2 C m ( 7 - H ) .

Die scheinbare Kapazitat als Verhaltnis der dem einen Belag zugefuhrten Ladung CQ) zu der Bnclerung der an die tiuSeren Belage angelegten Spannung (2V) ergibt sich dann zu:

Mit Hilfe der bei W a i b u r g abgeleiteten Formel lafit sich auch lcicht zeigen, da13, wenn an die auSeren Belage die Spannung V angelegt ist, so herrscht zwischen den die Gas- schicht begrenzenden Glasobcrflachen die Potentialdifferenz

falls bis dahin keine Entladung im Gase stattgefunden hat. 1st clagegen vorher ein Leitungsstroni durch die Gasschicht in einer dem jetzigen Felde entgegengesetzter Richtung ge- flossen, so hat die Potentialdifferenz der inneren Glasober- flachen den Wert:

c - c , cm

2" * F - M.

1) Diese Gleichung kann m d h direkt am der Warburgschen Gleichung (1) (vgl. Einleitung) erhalten werden, wenn man in der letzteren V durch 2 V ersetzt.

Page 13: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

898 St. Suchs.

Wenn inan also niit kleinen V-Werten anfangend, die an den Ozonisator angelegte Wechselspannung l) allmahlich steigert, so setzt die Entladung in dem Moment ein, in welcheni die Potentialdifferenz der inneren Glasoberflachen den Wert des Anfangspotentials A erreicht hat, wo also nach (13):

Die an die auReren Belage angelegte Spannung T'A ist clann:

Wenii aber die angelegte Wechselspannung allmahlich wrringert wircl, n-ahrend Entladungen clas Gas durchsetzen, so horen die stilleii Entladungen dann auf, wenn die zwischen den iiuReren Belagen herrschende Spannung auf denjenigen Wert V, gesunlien ist, bei welcheni die Potentialdifferenz der inneren Glasoberfliichen den Wert des Anfangspotentials A besitzt. -41~0 iiach (14):

A = 2 'm- 9t . - a, C, daraus

uiid am (15) und (16)

vA- v,= - 1 ( A - N ) . 2 c, - c, Wie i m n BUS der Gleichung (17) ersieht, ist die CtroBe

drr ,,Sachwirkung", d. h. die Differenz zwischen den bei zunehmenden bzn . abnehmenden Spannnngen heobachteten Xiifangspotentialeii ( VA - YE) der Differenz zwischen Anfangs- und I\Iininiumpotential fiir das betreffende Gas proportional. Gber diese Nachwirkung wird im zweiten Teil der Arbeit Niiheres mitgeteilt.

Die Fornieln (10) his (17) folgen auq der Warburgschen Theorie f i h den Fall, claB die Potentialclifferenz der aufieren und inneren Ozo~iisatorbelegung abw-echselnd auf den Wert + V uncl - V gebracht w i d . Sie habeii also alle Annahmen dieser Theorie our Voranssetzung : jecler Potentialwechsel sol1

1) Es ist hier iiililler von dem Maxiinnlwert der Spannung die Rede.

Page 14: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

Uber die stille Entladuy in Gasm bei Atnzospharsndruck. 899

erst eintreten, nachdeni die aus dem vorhergehenden resul- tierenden Verschiebungs- und Leitungsstrome abgelaufen sind ; das Glas sol1 wie ein vollkommenes Dielektrikuni sich ver- halten (die Ranclkorrektion wird nicht beriicksichtigt). Wkclen diesc Annahmen bei den Messungen mit der Briickcnanordnung zutreffen, so wiirde die dabei gefundene scheinbare Kapazitat (C,) niit der in der Warburgschen Theorie als scheinbare Kapazitat definierteii GroBe (C8’) nur dann identisch sein, wenn bei Gleichheit der effektiven auch die mittleren Stromstarken der Strome durch die Ozonrohre und durch die bekannte Kapazitat einander gleich waren.

In Wirklichkeit trifft beim Betrieb der Ozonrohre mit Induktorium und Wechselspannung keine der oben genannten Annahmen genau zu. Beim Versuch, die aus der W a r b u r g - schen Theorie sich ergebenden Formeln auf den vorliegenden Fall enzuwenden, kann es sich daher nur um eine anniihernde Rechnung handeln; so wird man wohl auch in die obigen Forineln fiir C,’ die hier gefundenen C,-Werte einsetzen diirfen, mit anderen Worten, noch die Annahme machen, da13 die Stromkurven in den beiden Zweigen der Brucke nicht allzu weit voneinander abweichen, denn dann sind bei Gleichheit der effektiven auch die mittleren Stromstarken in beiden Zweigen angeniihert gleich. Die unten zusammengestellten Ergebnisse deuten darauf hin, daB die W a r burgsche Theorie im Falle einer rnit Induktorium und Wechselspannung be- triebenen Ozonrohre ein in erster Annaherung richtiges Bild der bei der stillen Entladung sich abspielenden Vorghinge liefert : bei Wasserstoff- oder Stickstoffiillung cles Entladungs- raumes (wo lieine chemischen Reaktionen unter Wirkung der stillen Entlailung eintreten) erhiilt man fiir die Minimum- potentiale im allgemeinen ganz gut ubereinstimmende Werte, menu man in die Gleichung (12) f i i r C,’ die hier gefundenen Werte der scheinbaren Kapazitat C, einsetzt.

In den unten angefiihrten Tabellen enthalt die dritte Spalte die nach Gleichung (12) berechneten relatiT-en Werte des Minimumpotentials M , entsprechend den jeweiligen in der zweiten Spalte angegebenen Werten von C,, wobei f i i r V jedes- ma1 der an den1 statischen Elektrometer abgelesene Effektiv- wert der Spamung (erste Spalte) und f i i r C, ein dieser Span- nung entsprec!iencler Wert aus der Tab. 1 eingesetzt wurde.

Page 15: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

900 St. Sachs.

Urn die absoluten Werte des Minimumpotentials zu erhalten, miiBte man die in den Tabellen angegebenen Werte noch mit dem Quotient aus Maximal- und Effektivspannung multiplizieren.

Die Anfangspotentiale A erhalt man durch Multiplikation des Potentialwertes cler ersten Spalte, bei welchem die erste Kapazitatstinderung eintritt, mit dem Ansdruok C, - C,, / C, [= 0,82 fiir die Frequenz 46 Perioden pro Sekunde; vgl. (13)]. und dem Quotienten aus Ma,ximal- und Effektivspannung. Wie man aus den Tabellen ersieht, erhalt man ofters fiir Minimumpotentiale groBere Werte als fur Snfangspotentiale. Dies riihrt wohl in erster Linie daher, daB die den Tabellen entnommenen Werte des Anfangspotentials fiir denjenigen Teil der Ozonrohre gelten, wo der Abstand der inneren Glas- oberfliichen am geringsten ist; bei Spannungen in der Nahe des Anfangspotentia.ls leuchtet in der Tat das Gas nur in einem ganz geringen und immer demselben Teil der Rohre. Die fiir die hoheren Spannungen berechneten Werte des Mini- mumpotentials gelten dagegen fiir den mittleren Abstand der inneren Glasoberflachen. In der Nahe des Anfangspotentials erhalt man wegen der meistens sehr geringen Kapazitatsanderung nur sehr ungenaue Werte fiir M ; in den Tabellen sind diese in Klammern angefiihrt.

Ergebniese der Meeeungen.

Die Messungen der scheinbaren Kapazitiit wurden in der Regel wie folgt ausgefiihrt: Das durch CaC1, und P,06 ge- trocknete und durch clas Wattefilter staubfrei gemachte Gas lieB man durch den Ozonisator stromen. Die Durchstromungs- geschwindigkeit wurde an der Gasuhr abgelesen; zur Kontrolle diente noch das Manometer. Zunachst m r d e bei niedrigen Spa,nnungen die wahre Kapazitiit C, der Ozonrohre duroh Ein- stellung der variablen Kapazitat auf clenjenigen Wert, bei welchem die Nadel des Quadrantelektrometers ihre Null- stellung beibehillt, gemessen.l) Die an die Ozonrohre angelegte Spannung (deren Effektivwert am statischen Elektrometer ab- gelesen wird) wurde gesteigert, bis die am Kadelausschlag des Quadrantelektronieters erkennbare Entladung durch das

1) In der ersten und in der letzten Zeile der Tabellen ist der hochste Wert (effektiv) der Spannung angegeben, bei welchem die wahre Kapazi- tilt C, der Ozonrohre gemessen werden konnte.

Page 16: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

Uber die stille Eutladung in Gasel& bei Btniosphureiidruch. '301

Gas eingetreten war. Die variable Kapazitiit iiiuBte dann anf einen groBeren Wert eingestellt werden, uni die Elektioiiietei- naclel in ihre Nullstellung zuruckzubringen. Da stets W , = W , genommen wurde, so gab dieser Wert C der variablen Kapazitiit nach Abzug der Kapszitiit des Braunschen Elektrometers di- rekt die scheiiibare Kapazitiit C, der OzonrOhre an (vgl. vorher- gehenden Abschnittj. Bei einer Reihe aufsteigender Spannungen wurde darauf die scheinbare Kapazitat gemessen. In der Nahe von 6000 Volt (effektiv) traten ineistens Funken in den Dreh- kondensatoren auf, wodurch die Grenze der anzulegenden Span- nungen gege ben war. Dann wurden die Kapazitatsmessungen niit abnehmenden Spannungen vorgenommen, wobei in der Regel der Strom wahrend cler ganzen Versuchsreihe nicht unterbrochen murde. Die Messungen wurden in verdunkeltem Zimmer aus- gefiihrt, um auch gleichzeitig die Leucht,erscheinung rerfolgen zu konnen. In den meisten Fallen wurde in die Nahe der Ozon- rohre ein ca. 4 mgr Ra. met. enthaltendes Radiumpraparat ge- bracht (urn das Eintreten der Entladungsverzogerung zu ver- hindern), das nach Einsetzen der Entladungen entfernt wurde.

Die wahre Kapazitat C, der Ozonrohre wurde ini Mittel zu 85 - l o4 Mikrofarad erniittelt. In cler Tab. 1 sind die bei der Quecksilberfullung der Ozonrijhre gemessenen Kapa- zi tgtswer te (C, ) zusammenges tellt .

Tabel le 1.

Volt effektiv

1230 3210 3870 4420 5020 5450 5970

c, x lo6 Mikrofarad

463 463 464 464 467 470 47 1

Der Entladungsrauin war so niit Quecksilber gefullt, daB der Schwefelsaure- uncl der Quecksilberspiegel gleich hoch waren. Die graphische Darstellung der Tab. 1 ist in der Fig. 7 ge- geben. Bei hohen Spannungen wilchst C, ein wenig mit der Spannung, was auch A. W. G r a y (1. c.) bei seinen Galvano- iiieterinessungen gefunden und der elektrolytischen Leitung durch die Masse des Glnses zugeschrieben hat.

Annalen der Physik. IV. Folge. 47. . 58

Page 17: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

902 St. Sachs.

Luft. Tabelle 2.

Durchstromungsgeschwindigkeit entsprech. 25 cmWasser tfberdruck

Volt effektiv

2890 3030 3120 3390 3570 3890 4260 4530 4760 5160 4910 4480 4000 3620 3320 3070 2950 2840 2730

c; x 106 Mikmfarad

86 114 122 175 200 256 282 292 296 31 1 305 295 266 200 150 111 104 94 87

M Volt (bcreehnet)

- 2280 2300 2110 2030 1740 1670 1680 1730 1720 1700 1630 1710 2050 2240 2330 2290 2310 -

Tabelle 4.

Durchstromungsgeschwindigkeit entsprech. 2 cm Wasser uberdmck

effektiv Mikrofarad I lo8

2960 3030 3200 3470 3850 4500 4950 5350 4700 4320 3980 3680 3360 3120 3040 2900 2850 2840

84 97

112 134 181 214 226 228 213 203 186 160 122 97 92 88 a7 86

M Volt :bereohnet) __-_ ~.

- 2390 2420 2460 2350 2430 2550 2740 2550 2430 2390 2410 2470 24eO 2460

(2350) (2310) -

Tabelle 8.

Durchstromungsgeschw@digkeit entsprech. 8 cm Wasser Oberdruck

Volt effektiv

3020 3080 3170 3280 3530 3780 4140 4510 4960 6280 5630 5130 4630 4260 3880 3540 3290 3100 2960 2890 2830 2770 2730 2710

-___ ~-

c; x 108 Yikro farad

85 122 140 153 198 220 251 261 268 270 27 2 268 259 255 226 190 150 114 104 97 91 94 91 87

Tabelle 5.

M Volt ,berechneti

- 2270 2210 2200 2020 1990 1900 1970 2110 2230 2370 2190 2050 1920 1990 2090 2230 2340 2290 2280 2270 2210 2190 -

Volt effektiv

2990 3060 3310 3600 3960 4440 4320 4050 3900 3750

Ruhende Luft c, x 106 hfikrofarad

84 87 91 91 94

114 97 94 87 84

M Volt (berechnet)

- (2480) 2660 2890 3160 3350 3420 3230 3110 -

Page 18: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

Uber die stille Entladuiig in Gasen bei Atmospliarendruck. 903

In den Tabb. 2-5 sind jedesmal in der Spalte 2 die Werte der scheinbaren Kapazitat und in der Spalte 3 die nach Glei- chung (12) berechneten (relativen) Werte des Minimum- potentials M bei verschiedener Durchstromungsgeschwindigkei t der Luft zusammengestellt. Die Luft wurde aus Boniben ent- nommen, und da bei diesen Versuchen noch keine Gasuhr eingeschaltet war, diente der am Manometer abgelesene Uber- druck als Ma13 der Durchstriimungsgeschwindigkeit. Wie aus der graphischen Darstellung der Tabb. 2-5 zu ersehen ist (Fig. 2), fallen bei den einzelnen Versuchsreihen die bei zu-

Dnrchsttamongsgeschwindigkeit mrC,xIOn Mikrofar. entsprechend 3m1 ROO 1

- Volt effekt.

0

Fig. 2. Luft. 0 - bei munehmenden Spannungen gemessen. x - ll abnehmenden ,) 1)

nehmenden bzw. abnehmenden Spannungen aufgenommenen C,-Kurven im allgemeinen zusammen. Je geringer die Durch- stromungsgeschwindigkeit, desto kleiner fiillt die Kapazitats- erhohung aus und desto grol3er ergeben sich die berechneten VCTerte fur M . Bei stromender Luft (Kurven A , By C ) ist eine einige 100 Volt betragende ,,Nachwirkung" zu bemerken; auch die bei der ersten Entladung eintretende Kapazitats- erhohung ist hier verhaltnism5Big groJ3er a h bei ancleren Gasen. Zum Teil riihrt das daher, daB bei diesen Versuchen die Radiumbestrahlung (bis zum Eintreten der Entladung) noch nicht angewandt wurde; wie spatere Messungen mit

58 *

Page 19: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

904 St. Sachs.

dem Telephon gezeigt haben, setzt unter Radiumbestrahlung die Entladung schon bei e tvas niedrigeren (um 100-200 Volt) Spannungen ein.

In der N5he des Anfangspotentials ist nur ein scha-aches Leuchten in der rechten Halfte der Ozonrohre zu beohachten. Bei hoheren Spannungen geht das Leuchten allmahlich auch auf die linke Seite uber, und von ca. 4000 Volt ab, falls clie Durchstromungsgeschwindigkeit nicht allzu klein ist (Tahb. 2 und 3), ist der ganze Raum zwischen den beiden Glasrohren des Ozonisators von hellem violetteni Leuchten kontinuierlich erfd1t.l) Bei Spannungen uber 5000 Volt (effelitiv) war auch eine gelblichgriine Fluoreszenz des Paraffinoles im Stancl- zylinder zu beobachten.

Wenn die Luft nur ganz langsam durch die Ozonriihre stromt (Tab. 4), wird die Leuchterscheinung erst bei ca. 5400 Volt kontinuierlich und ist schwiicher als bei groSerer Durchstromungsgeschwindigkeit. Bei ruhender Luft (Tab. 5; Kurve D in Fig. 2) konnten uberhaupt h u m richtige Mes- sungen der scheinbaren Kapazitat ausgefiihrt werden. Auch bei Spannungen ubey 4500 Volt setzten die Entladungen wiih- rend Iangerer Pausen aus, und clie Pausen wurden mit der Zeit imnier ofter und langer ; bei abnehmenden Spannungen war bei 3900 Volt nur noch ab und zu das Aufleuchten zu beobachten, und bei 3380 Volt trat auch nach 5 Minuten langem Warten keine Entladung ein. Sobnld aher frische Luft in den Ozonisator hineingelassen wurde, setzte die Entladung sofort ein. Auch A. Chassy2), cler, wie schon in der Einleitung bemerkt, nach einer anderen Methode die scheinbare Kapazitiit eines mit Wasserstoff gefiillten Ozonisators gemessen hat, er- wiihnt, dal3 bei Luft die Ergebnisse nicht ,,regelniaSig" sind, und dal3, wenn die Luft nicht erneuert wird, ihre Leitfiihigkeit geringer ist.

1) E. EL Riesenfeld (Sitzungsber. d. Heidelb. Akad. d. Wiss., 'Abh. 19, 1911, und Nernst-Festschrift 1912, p. 374), der die Anfange- potentiale der stillen Entladung in Gasen bei Atmosphiirendruck ge- mewen hat, indem er daa Eintreten der Leuchterscheinung beobachtete, hat diejenigen Potentialwerte, bei denen das Leuchten die Ozonrohre kontinuierlich erfiillt, als ,,Kontinuit&tspotentiale " bezeichnet und sie fur eine Reihe verschiedener Gase bestimmt.

2) A. Chassy, 1. c., p. 743.

Page 20: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

Uber die stille Entladuny i n Gusera bei Atmospharendrztck. 905

M Volt (berechnet)

- (2120) 2390 2610 2630 2640 2390 2120 2090

Srtueretoff. Tabe l l e 6. Ta,belle 7.

Durchstromungsgeschwindigkeit Durchstromungsgeschwindigkeit 38 LiterIStunde 11 Liter/Stunde

Volt effektiv

5800 5380 4930 4550 4190 3830 3570 3230

1 3170

Volt effektiv

2700 2930 3280 3670 3980 4450 4870 5210 5600 5900 5320 4860 4400 3950 3400 2860 2660 2540

c, x loe

86 92

106 163 220 267 284 296 307 314 299 284 268 230 142 91 87 86

Nikrofarad M Volt

(berechnet)

- 2350 2530 2380 2090 1890 1900 1920 1940 1960 1920 1890 1880 1990 2350 2300

(2160)

Volt effektiv

2550 2900 3280 3630 4120 4600 4970 5360 4930 4490 4090 3680 3200 2880 2730 2520 2190

c, x 105 Mikrofarsd

86 89

101 158 238 275 288 299 287 272 252 204 118 92 89

M Volt (berechnetj

- (2340) 2560 2390 2010 1870 1900 1940 1890 1860 1870 2060 2380 2310

(2210) (2050) -

Tabe l l e 8.

Volt effektiv

2580 2640 3020 3370 3700 4080 4450 4820 5210 5550

c. x 108

90 1)

Mikrofarsd

91 97

105 134 164 215 260 280 296

c. x 1 0 5 Mikrofarad

303 292 274 231 167 114 100 97 95 91

M Volt (bereohnet)

2070 2030 2040 2290 2680 2890 2750 2550 2520

__~_

- Das hier benutzte Gas war sorgfaltig getrockneter 95,5 proz.

Bonibensauerstoff.

1) DaD die wahre Kapazitiit der Ozonrohre hier etwas von den in den vorhergehenden Tabellen angegebenen Werten abweicht, riihrt daher, daB die Robe inzwischen frisch mit angesiiuertem Wasser gefullt und offenbar etwas hoher eingefullt worden ist.

Page 21: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

906 St. Sachs.

'Wie inan BUS tler graphischen Darstellung der obigen Tabb. 6-8 (Fig. 3) ersieht, fallen die bei zunehnienden Span- nungen beobachteten Kapazitatswertc bei den Durchstromunga- geschwindiglieiten 11 uncl 38 Litei/Stunde zusamnien (Kurven A und B) ; bei abnehinenden Spannungen ergeben sich hohere Kapazitatswerte als bei zunehmenden, wobei diese ,,Hysteresis" bei der geringen Gasgeschmincligkeit starker ausgepragt ist. 13ei ruhenclem Sauerstoff siiitl dagegen die absteigenden Kapa- zitiitswerte (Kurve C, Fig. 3) zuni Teil gleich uncl Zuni T d

2doO 2500 3000 3500 4000 4500 5006 5500 6000 I I

Fig. 3. 98,5 O l 0 iger Bombensauerstoff.

@ - bei zunehmenden Spannungen gemessen. x - ,, abnebmenden 7, 91

geringer als die aufsteigenclen. Die Kapazitiitserhohung i h t hier bedeutencl kleiner (hauptsachlich fiir mittleie Spannungen) nls bei stroinendem Gas, doc11 ist dieser Unterschied hier niclit so stark ausgepragt wie bei Luft.

Die Leuchterscheinung ist vie1 schwiicher als Lei Luft, und auch bei clen liochsten angelegten Spannungen war keine Fluoreszenz tles Paraffinoles zu beinerken. Bei niedrigen Spannungen konnte das Leuchten auch mit vollig ausgerulitern huge kaum noch beiiierkt weiden; von ca. 4200 Volt, ab war die Rohre von kontinuierlichem, doch ziemlich schwachem, weil3lichgraueni Leuchten erfullt.

Page 22: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

[ h e r die stille Eiatlndurig in Gaseya bei d twospharendruck. 907

Kohlenaaure.

Tabe l l e 9. Tabel le 10.

Durchstromungsgeschwindigkei t Durchstriimungsgeschwindigkeit 46 LiterIStunde 18 Liter/Stunde

Volt effektiv

2870 3020 3400 3820 4170 4570 4930 5320 5720 5930 5410 5020 4600 4130 3770 3370 3000

7, x lo8 likrofarad

87 92

121 214 271 296 311 322 330 334 322 311 297 271 214 122 87

N Volt (berechnet)

- 2420 2510 2060 1730 1650 1640 1660 1700 1720 1700 1680 1660 1720 2030 2480 -

Volt eaektiv

2990 3030 3400 3820 4310 4670 5120 5540 5940 5400 4950 4500 4040 3550 3150 3020 2950

c, x 108 blikrofarad

86 87 99

158 234 270 288 304 317 305 288 267 233 152 95 90 87

N Volt (berechnet)

-

(2460) 2670 2520 2140 1960 1960 1950 1940 1890 1910 1910 2010 2390 2500 (2430) -

Die den Bomben entnommene Kohlensaure wurde vor Eintritt in die TrockengefiiBe uber gliihendes Kupfer geleitet, uin sie von Sauerstoffresten zu befreien. Sobald nian das Gas direkt aus der Bombe in die Apparatur flieBen lieB und tler IVirkung der stillen Entladung im Ozonisator aussetzte, so zeigte es sich jetlesmcll stark ozonhaltig (durch deutliche Schwarzung des Jodzink-Stiirkepapiers). Nachdem die Kohlen- siiure iiber gliihendes Kupfer geleitet war (zur Kiihlnng lieB iiian sie noch vor Eintritt in die TrockengefaBe dmch eine im Wasser tauchende Kiihlspirale strornen), konnte keine Ozonreaktion im aus der Ozonrohre ausstromenden Gase konstatiert werden .

Aus der graphischen Derstellung tler Tabb. 9 und 10 (Fig. 4) ersieht man, daS beim raschen Durchleiten cles Gases (Kurve A ) die bei zunehmenden und bei abnehmenden Span- nungen beobachteten Kapnsitatswerte zusamnienfallen ; bei geringerer Durchstromungsgeschw-indigkeit (Kurve B) ist da. gegen, iihnlich wie beim Sauerstoff, eine cleutliche ,,Hysteresis" zu sehen. Die Kurve A verkuft hiiher als B; die Steigerung

Page 23: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

908 Sf. Sachs.

der Durchstroniungsgescli~vindigkeit vergr6Bert also die Kapa - zitatserhohung, wie es auch 1x4 Luft der Pall war.

Die Leuchterscheinung iihnelt hier derjenigen bei Sauer- stoff: das Licht ist weiBlichgrau und nicht so intensiv und stechend wie bei Luft. Der knatternde Ton, der die Entladung auch bei Luft und Sauerstoff begleitet, ist bei der Kolilmsiiure besonders stark.

L I 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000

Fig. 4. Kohlensaure.

0 - bei zunehmenden Spanuungen gemessen. x - ,, abnehmenden ,, 97

Waasemtoff.

Der Wasserstoff wurde aus Bomben entnommen und vor Eintritt in die TrockengefiiBe durch alkalische Pyrogallolsaure geleitet, uni ihn von Sauerstoff zu befreien. Es wurden mehrere Versuchsreihen mit stromendem uncl eine mit ruhendem Wasser- stoff ausgefuhrt. Die nnchstehenden Tabb. 11 und 12 stellen die Versuchsreihen niit den beiden extremen Werten der Durch- stromungsgeschwindigkeit dar (92 Liter/Stunde und 0). Wie man aus der graphischen Darstellung cler Tabb. 11 und 12 ersieht (Fig. 5, Kurve A ) , ordnen sich alle KapazitBtswerte der beiden Versuchsreihen ( h i aufsteigenden wie auch hei abs teigenden Spannungen gemessen) in eine einzige Kurve ein ; auch die bei den anderen Durchstromungsgeschwindig- keiten erhaltenen Kapazit,atswerte ergeben innerhalb der Yer-

Page 24: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

suchsfehler clieselbe Kurve, weshalb auch liier nur die beiden mit den extreinen Werten der Durchstromungsgeschwindiggeit ausgefiihrten Versuchsreihen angegeben sind.

Wasserstoff. Tabe l l e 11. Tabe l l e 12.

Durchstromungsgeschwindigkeit Ruhender Wasserstoff 92 LiterlStunde Volt

M Volt effektiv

M Volt (berechnet)

- 1400 1600 1590 1460 1350 1380 1450 1520 1720

Volt effektiv

1710 1750 2090 2450 2730 3130 3500 3850 4200 4520 4980 5210 4480 4070 3610 3220 2680 2220 1740 1670

- -

I

c, x 108

83 86 91 99

137 194 235 256 271 280 298 303 280 268 244 206 109 92 85 83

bfikrofnrad

294 279 270 264 257 222 131 96 87 84

merechnet) 1660 1690

1680 2530 1930 2890 1920 3230 1820 3570 1720 3960 1730 4260 1750 4670 1790 4880 1790 4450 1830 3960 1780 3440 1720 2950 1710 2540 1790 2030 2030 1810 1780 1620

(1420)

- (1430) 2100

-

Tabe l l e 13.

1810 1730 1610 1470 1360 1590 1710 1560

(14001 -

c, x loe Mikrofarad

83 85 94

102 157 211 241 262 274 291 297 279 264 234 172 104 86 84 83

M Volt (berechnet)

- (1380) 1670 1970 19 10 1760 17 10 1720 1750 1740 1770 1770 1710 1700 1850 1970

(1650) (1480) -

Wasserstoff mit Luftbeimengungen Durchstriimungsgeschwindigkeit 40 Liter/ Stunde

effektiv 1 Blikrofnrnd lo6 ~

83

2110 111 2360 151 2740 217 2960 I 251 3310 270 3720 283 3970 I 287 4450 285

Volt effektiv

4900 4340 3840 3420 3060 2720 2380 1970

1650 1120

Sobald noch Luftreste in der Apparatur vorhanden wa.ren, erhielt man stark schwankende und vie1 groBere Kapazitats-

Page 25: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

910 St. Sachs.

werte; in cler Tab. 13 ist eine Versuchsreihe mit dem durch Luftreste verunreinigten Wasserstoff angegeben (Durchstro- InunSsgeschTvindifikeit 40 Liter/Stunde). Die ihr entsprechende Kurve B (Fig. 5) verlsuft bedeutend hbher als die K u n e A . Die Anwesenheit der Luftreste in1 Ozonisator konnte auch sehr leicht durch dns Anftreten eines charakteristischen lauten Knatterns bci cler Entladung sofort erkannt verden. Wenn tler Gasstroni abgestellt wurde, wahrend die Ent,ladungen den Ozonisator durchsetzten, sank die Kapazitiit allin~hlich auf denjenigen Wert, den inan bei clerselben Spannung, un-

3?nr C‘X 10” Mikmfar.

300 - 280 - 260 - 240 - 220 -

200 - 180 - 160 - 140-

120 - 100 - 80-

0: Wasserst.mit.LuftbPirn. Durchstr.-Gexhw

-+ Volt effekt.

I 1 1 I I I I 1500 2000 WOO 3000 3500 1000 4WO 5000 55110

Fig. 5. Wasserstoff. 0 - bei zunehmender Spannung gemessen Durchstr.-Geschwindigkeit x - ,, abnehmender ,, 9 , } 92 Liter/Stunde m - ,, zunehmender ,, + - ,, abnehmender ,, 1,

” } bei ruhendem Wasserstoff

a bhsngig von cler Durcl-istrijmungsgt.scli~~-indigkeit, beim Waswr- stoff erliielt, wenn Luftreste aus cler Apparatur entfernt waren; auch der knatternde Ton wurde dabei immer schwacher. So bald aber frischer, mit Luftbeimengungen verunreinigter Wasserstoff in den Ozonisator eingelassen wurde, stieg die Kapazitat sofort in die Hohe und der starke knatternde Ton setzte wieder ein. Erst nachdem tagelang Wasserstoff (lurch clie Apparatur durchgeleitet wiir.de, hat das clie Entladung begleitende Knattern aufgehort, und auch twi den l-iochsten angewanclten Spannungen (in der Nahe von 5000 Volt) konnte

Page 26: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

[ h e r die stille Entladuny in Gaseu bei dtmosphuirendruck. 91 1

nur ein schwa'ches Zischen whgenoinnien werden (es is t wohl der Sauerstoff der Luft, der dalwi wesentlich in Betracht komint). Das Leuchten im luftfreien Wasserstoff war blaulich- prau, clagegen weiBlichgrau, so bald Luftreste vorhanden u-aren.

Wie man aus den Tabb. 10 und 11 ersieht, stimmen die nach der Gleichung (18) berechneten Werte f i i r das Minimum- potential M (Spalte 3) im allgemeinen ganz gut uberein und sind von der Durchstromungsgeschwindigkeit njcht abhangig ; unter 3000 Volt, wo das Leuchten die Rohre noch nicht ganz kontinuierlich ausfiillt, weisen sie etwas starkere Abweicliungen voneinander auf .I) Fiir den mit Luftresten verunreinigten Wasserstoff ergeben sich fur M stark schwankende und euni grol3ten Teil bedeutencl Ideinere Werte als fur reines H,. Der hier benutzte Wasserstoff kann &war kaum als absolut rein angesehen werden, da er nur clurch alkalische Pyrognl1olsB;ure von den Sauerstoffresten befreit, wurde ; doch scheinen die obigen Resultate darauf hinxudeuten, daB die etwaigen im Gase noch enthaltenen Verunreinigungen keinen merkbaren EinfluB auf den Verlauf der stillen elektrischen Entladung iin Wasserstoff ausuben.

Stioketoff. Der ca. 99proz. Stickstoff wurde aus Bomben entnommen

und vor Eintritt in die TrockengefaBe durch alkalische Pyro- gallolsaure und uber gliihendes Kupfer geleitet, um ihn von Sauerstoff zu befreien. Zwischen das Verbrennungsrohr mit gluhenden Kupferdrahtnetzen und den TrockengefBBen wurde noch eine im Wasser tauchende Kiihlspirale geschaltet, um das erwhrnite Gas wieder a;uf Zimmertemperatur xu bringen; Die bei verschiedenen Durchstromungsgeschwindigkeiten erhaltenen Kapazitiitswerte (Tabb. 14, 15 u. 16; die Werte der Tab. 14 sind nur bei zunehmenden Spannungen gemessen) ordnen sich alle (bei aufsteigenden wie auch bei absteigenden Spannungen ge- messen), graphisch aufgetragen, in eine einzige Kurve (Kurve A, Fig. 6) ein, wie dies auch bei Wasserstoff der Fall war. Eine

1) Da, wie schon vorhin bemerkt, zur Brechung von M immer der Effektivwert der Spannung eingesetzt wurde (entsprechend der Spdte l), so miissen die in den Tebellen angegebenen Werte von M noch mit dem Quotienten aus Maximal- und Effektivapannung multi- pliziert werden, wenn man die absoluten Werte des Minimumpotentials eihalten will (vgl. p. 900).

Page 27: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

912 St. Sachs.

bei der Durchstromungsgeschwindigkeit 15 I,iter/Stunde init zunehmenden und abnehmenden Spannungen ausgefiihrte und hier nicht niehr angegebene Versuchsreihe, ergab dieselbe Kurve .

Stiokstoff. Tabel le 14.

Durchstromungsgeschwindigkeit 36 Liter/Stunde

Volt effektiv

3220 3710 4120 4480 4800 5180 5500 5900 6130

c, x. 106 Mikrofarad

85 86 90

100 121 154 186 203 214

M Volt (berechnet)

- (3020) 3320 3520 3550 3480 3320 3360 3350

Tabel le 16.

Durchs tromungsgeschwindigkeit 6 LiterlStunde

Volt effektiv

3200 3220 3710 4140 4400 4800 5220 5550 5770 6080 6120 5740 5220 4830 4650 4100 3600 3290

c, x 106 Kikrofarad

85 87 89 90 94

115 154 185 203 216 220 201 165 127 105 91 89 86

M Volt (berechnet)

- (2610)

3340 3510 3610 3500 3350 3280 3300 3270 3290 3380 3510 3520 3300

(2910)

( 3 O c W

-

Tabel le 15.

Durchs tromungsgeschwindigkei t 21 LiterlStunde

Volt effektiv

3220 3800 4280 4570 4920 5190 5630 5940 5420 4970 4670 4320 3930 3380

~~

c, x. 10' Mikrofarsd ~-

84 86 92

105 127 164 193 209 174 133 105 92 86 84

Tabel le 17.

M Volt (berechnet I

~~~ .

- (3090) 3430 3540 3580 3360 3320 3300 3410 3550 3610 3460

(3200) -

Stickstoff mit Sauerstoffspuren Durchstr. - Geschw. 6 Liter/ Stunde

3140 3170 3570 4000 4420 4780 5220 5550 5070 4650 4220 3840 3300 3110 3020 2940 2850 2800 2730 2580

Volt c, x 108 effektiv 1 Mikrofarad

I 86 93

110 180 231 261 283 292 286 264 233 176 106 94 91 90 89 88 87 86

nr Volt (berechnet)

- 2530 2720 2450 2220 2100 2060 2100 1960 2010 2100 2380 2540 2480 2430 2370 (2300) (2270) (2210) -

Page 28: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

cber die stille Entladulq in Gasen bei Btmospharendruck. 91 3

Die fiir das Minimumpotential M berechneten Werte (Spalte 3 cler Tabb. 13, 14 11. 15) stimmen hier im allgemeinen gut uberein; nur in der Nahe des Anfangspotentials, wo die Kapazitiitserhohung kaum noch merkbar ist, weichen die f i i r i i erhaltenen Werte starker von den anderen ab; bei diesen niedrigen Spannungen erfullt aber die Entladung, wie das Leuchten anzeigte, nur einen geringen Teil der Rohre. Die Entladung setzt im Durchschnitt bei 3200 Volt ein, Fie die

I I I 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500

Fig. 6. Stickstoff. A - bei zunehmender Spannung gemeseen, Durchstriimungsgeschwindig-

keit 36 Liter/Stunde. 0 - bei zunehmender Spannung gemeseen x - l l abnehmender ,, 11

m - ), zunehmender ,, 7, Durchstr.- Ceschwindigkeit +- l l abnehmender , l 1, } 6,5 Liter/Stunde.

nachher mit dem Telephon ausgefiihrten Messungen gezeigt haben; die Kapazitiitserhohung ist aber bis ca. 4400 Volt sehr gering und auch bei hoheren Spannungen bedeutend geringer, als es fiir die anderen Gase im allgemeinen der Fall war. Von ca. 4800 Volt ab ist die Rohrs von hellem, ruhigem und kon- tinuierlichem huchten erfiillt, und das Paraffin01 im Stand- zylinder zeigt eine gelbgriine l?luoreszenz. 1 Die Leuchterschei- nung iihnelt derjenigen in Luft, ist aber vie1 ruhiger; auch der die Entladung in Luft, Sauerstoff und Kohlensaure be- gleitende knatternde Ton ist him kaum horbar.

Page 29: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

914 St. Sacks.

Sobald Sauerstoffspuren im Gase vorhanden waren (wenn z. 13. die gluhenden Kupferdrahtnetze schon oxydiert waren), stieg sofort die Kapazitat, rapid in die Hohe. In der Tab. 17 ist eine Versuchsreihe mit deni durch Sauerstoff verunreinigten Stickstoff nngegeben (Durchstrijiiiungsgeschwindigk~it 6 Liter- Stunde). Das Gas wurde aus der Bonibe durch zwei Wascli- flaschchen mit Pyrogallolsaure gcleitet ; aber der Gasofen, der die Kupferdrahtnetze sonst zum Oluhen brachte, Tvurde dabei nicht angesteckt (die Bomben rnthalten ca. 1 Proz. Sauer- atoff). Wie man aus der graphischen Darstellung der Tab. 17 ersieht (Kurve 23, Fig. 6), erfolgt die Kapazitiitserhohung jetzt bedeutend rascher und betrggt hei nieilrigen Spannungen mehr als das Zehnfache und bei hbheren Spannungen ca. clak Doppelte derjenigen bei sauerstofffreiern Sticlistoff. Dabei ist hier eine deutliche ,,Hysteresis" und eine starke Nachwirkung wahrzunehmen, die hier noch starker ausgepragt ist als bei stromender Luft. Die Entladung, die bei 3170 Volt einsetzt und beini TTerringern der Spannung erst bei ca. 2600 Volt auf- hort, mird hier von starkem knat,ternden Ton begleitet.

E. W a r bu rg l) hat zuerst gezeigt, clal3 kleine Ekimengungen von Sauerstoff zu Stickstoff die negative elektrische Leituiig bei der Spitzenent'ladung bedeutend herabsetzen und das KathodengefBlle bei der letzteren wie auch bei der Glimni- entladung zwischen nadelformigen Metallelektroden stark in die Hohe treiben (bei Spitzenentladung unter S t r r~~spl iLen- druck z. B. von 520 auf 700 Volt). Hier, bei der stillen eleli- trischen Ehtladung in einer Ozonrohre, wo das durchfunkte Gas stets erneuerk wird, macht sich die Anaesenheit Bleiner Reimengwgen von Sauerstoff zu Stickstoff auch stark benierlr- bar, doch im entgegengesetzten Binne als dort: die Kapazitiits- erhohung ist in sauerstoffhaltigem Stickstoff bedeutend groSer und mithin die berechneten Werte fur das Minimumpotential M vie1 geringer (im Durchschnitt urn ca. 30 Proz.) als bei dein durch gliihendes Kupfer von Sauerstoff beimengungen befroitem Stickstoff.2) Auch bpi Wasserstoff finclet W a r b u r g eine Er-

1) E. Warburg, Wiecl. Ann. 40. p. 16. 1890; Ann. d. Phys. 2. p. 308. 1900.

2) Die Messungen der scheinbaren Kapazitiit, bei geringen Drucken des Gases im Entladungsraum ausgefuhrt, konnten vielleicht zur Unter- suchung der Frage des sog. ,,aktiven Btickstoffes" herangezogen werden.

Page 30: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

Uber die stille Entladung in Gasen bei Atntosplv.irelldruck. 91 5

190 1 84 300 238 350 270 400 285 500 321 600 340 700 353 800 360 900 364 980 369

1890 398 2480 408 3650 418

- 83 169 173

146 146 400 264 154 500 297 179

187 700 200

215

153 159 166 800 338 178 900 346 227 192 970 351 235 199 1670 380 299 265 2220 392 340 295 2820 401 377 362 3380 406 416

-

Die Ozonrohre wurde mit einem gut getrockneten Gcnlisch von Neon und Helium (ca. 3 Teile Neon und 1 Tcil Helium) bis Zuni Atmosphiirendruck gefullt und auf beiden Enden zu- geschnio1zen.l) Die in den Tabb. 18 bzw. 19 wiedergege- benen Versuchsreihen wurden

4220 5570

5120 4400 3680 2950 2190 1560 990 840 700 550 400 300 200

424 364 4010 412 450 443 I 320 4580 419 444

427 423 420 413 404 390 371 355 340 317 270 209 83

5180 422 5570 430

448 389

499 474

349 319 279 246 197 196 186 173 167 165 -

ca. 2 Wochen bzw. 5 Monate nach der Fullung der Ozonrahre mit den1 Neon-Heliumgemiscli ausgefuhrt (Tab. 18 nur bei aufsteigenden Spannungen). Wie

1) Die Fiillung wurde in der Fabrik Griesheim-Elektron auagefiihrt, wofiir ich der Fabrikdirektion auch an dieeer Stelle meinen beaten Dank ausaprechen mochte.

Page 31: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

91 6 St. Sachs.

aus der graphischen Darstellung der beiden Tabellen zu er- sehen ist (Fig. 7), sind die bei aufs teigenden Spannungen gemesseneri Kapazitatswerte der Tab. 19 (Kurve B) slle etwas geringer als die entsprechenden Werte der friiher auf- genommenen Tab. 18 (Kurve A ) . Dasselbe ergaben auch die weiter unten beschriebenen Messungen bei einer lioheren E’re- queiiz (ca. 500 Perioden pro Sekunde; vgl. p. 923). Darauf, (la13 die Ursache dieses Unterschiedeq in den im Gasgemisch

A : 0 - bei zunehmender Spannung gemeesen; ca. 2 Wochen nach der Fiillung mit

B: - bei zunehmender Spannung gemessen; x - ,, abnehmender ,, 2,

Ne-He-Gemisch.

ca. 5 Monate nach der Fullung mit Ne-He-Gemisch.

-+ Volt dfekl.

Fig. 7. Neon-Heliumgemisch.

selbst wi-ihrend der Zwischenzeit stattgefundenen :hderungen und nicht in irgendu-elchen zufalligen Veriinderungen der MeBapparatur zu suchen ist, deutet folgender Umstand hin: Eine geringere Kapazitatserhohung ergibt nach der W a r burg- schen Theorie [vgl. Gleichung (12)] ein hoheres Minimuni- potential; es ist mithin zu erwart,en, daB auch das Anfangs- potential des Gasgemisches sic11 mit der Zeit rergroBert hat. I n der Tat ergaben die ganz unabhangig von den Kspazitats- messungen niif den1 Telephon ausgefuhrten Bestimmungen

Page 32: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

Uber die stille Edaduny in Gasen bei At?nosphurendruck. 917

Frequenz

PerISek.

folgenile Werte fur das Aiifangspotential des Neon-Helium- geniisches (Mittelwerte einer griiBeren Anaahl von den an einem geeichteii Bliittcbenelektroskop abgelesenen Effektivmeiten der Spannung in Volt. bei welchen die Gasleitung beginnt).

Anfangspotential ca. 2 Wochen mehrere Monate

nach der Fiillung nach der Fiillung

196 500 46 ~ 214

Diese niit der Zeit eiiigetietene Erhohung des hnfangs- und Miniiiiumpotentials ist wohl der Anwesenheit von Ver- unreinigungen zuzuschreiben, die sich von den Glaswanden nbgelost haben. Der starke EinfluB einer geringen Yeiunieini- gung in Edelgasen auf den FJlektiizit~tsduichgang ist Ja be- kannt. So hat J. F r a n c kl) Lest0 geriiigeie Bexeglichlieiten der negatii-en Ionen im Argon gefunden, je langer das Gas in einem abgeschlossenen GefiiB aufbewahrt war; er nimmt an, daB hier Saueistoff die wesentlicke Verimreinigung daistellt.

Rei der lBngere Zeit nacli der Gasfullung ausgefuhiten Versuchsreihe (Kurve B, Fig. 7) ist eine geiiiige, nber deut- liche ,,Hysteresis" zu Feobachten, und zwar ron solcher GioBe, rlaB cler mittleie Teil des absteigenden Astes der Kuiye B mit dem entsprechenden Teil der oa. 2 Wochen nach der Fullung aufgenommenen Kui r e A zusarninenfallt. Diese ,,Hysteresis" ist wohl auch cler Anwesenheit \-on Veiunieini- gungen im Neon-Heliumgernisch zuzuschreiben.

Bei Messungen unter 1000 Volt wurde clie an die Ozoii- rohre angelegte Spannung an einem parallel zu ihr geschnlteten Multizellularroltnieter abgelesen ; die Miiderstande W1 uiicl W , betiugcn je 150000 Ohm (statt wie sonst 50000), uin clie Empfindlichkeit der Kapazitatsbestininiung bei diesen nie- drigen Spannungen zu rergroBern.

Schon bei 300 Volt war die Ozonrohie \-on einein oianbe- gelben Leuchten kontinuierlich eifullt. Das Leuchten, das

208 224

1) J. F r a n c k , Verh. d. Deutsch. Phys. Ges. 12. p.295. 1910. Annalen der Phjslk. IV. Folge. 47. 59

Page 33: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

918 St. Sachs.

niit der Strigerung der Spannmig inimei heller wurde, fing bei ca. 1000 Volt an, auch auf diejenigen Teile der Ozonrohre sich auszubieiten, v-o kein elektrisches Feld vorkianden ist, und bei ca. 4000 Volt leuchteten auch die beiden h s a t z - iohren des Ozonisatois, die sonst zuni Zu- bzw. Ableiten des Gases dienen, wobei die Entlnclung yon eineni schwaellen Knattern begleitet war.

Wie aus der gmpliischen Ilaistellung in Fig. 7 zu ent- nelimen ist, erfolgt (ley Kapazihitsanstieg znnachst sehr steil; bei Spannungen iiber 1000 Volt bedeutencl langsamer, doch drutlich, und zwar so, daB die Kapazitatskurve sich der- jenigeii allmaldich ZU nahern scheint, die bei cler Qneckilber- filllung des Ozonisators erhalten wurde (Kurre C , , Pig. 7), vie es auch die W a r b u r g sche Theorie verlangt.

Wie schon in der Eiiileitung benieikt. gibt A. Clrassy') an, die Kapazitat eines init W-asseistoff gefullten Ozonisators erreiche bei hohen Epannungen einen koiistanten Wert, der geringer sei als derjenige, den man bei Wnsser- oder Alkohol- fiillung der Rohre erhalt. Er fugt dabei hinzu, dafi ahnliches auch fur Lnft stattfinde; doch sei diesel Unterschied erst bei grooerer Dicke der Gasschicht stark ausgepragt. Er zieht daraus den SchluB, daB die .,scheinbare hitfahigkeit der Gase" bedeutencl geringer als rliejenige der schlrclit leitenden Fliissigkeiten ist (1-61. Einleitung und Anmerkung auf 11. 894).

Bei den hier besch~iebencn llcssunpen scl3ien die schein- bnre Kapaeitit bei hoheren Spnnnungen nur in) Falle der Luft und des duich Luftreste verunreinigten Wasserstoffs einen konstanteri Writ, anzunehinen. In allen iibrigeii Fallen und auch in1 Xeon-Heliunigeniihch, wo die angelrgte Span- niing in1 Verhaltnis zum Anfnngspotmtial sehr hohe Wprte eireichen linnnte (der hochste Wert betrug ca. das %€ache des bnfangspotentials), w-ar ininier noch ein deutlicher Anstieg der Kapazitit niit der Spannung zn beobachten. Dasselbe trifft auch bei hoherer Fiequenz zu (vgl. weiter unten). Das liontinuierliche Leuchten iiii Entladungsraum lionnte aher bei allen hiei unteisuchten Gasen beobachtet werden ( h i Neon-Heliuniseniisch schon voii 300 Volt ab). Die von

1) A. Chassy, Journ. de PhFs. ( 5 ) 1. p. 743. 1911.

Page 34: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

Uber die stille Entladung in Gasen bei Atmospharendruck. 919

E. H. Riesen fe ld I) ausgesprochene Vermutung, da9 das von ihm gemessene Kontinuitatspotential (vgl. Anmerkung auf p. 904) rnit derjenigen Spannung identisch sei, bei welcher die scheinbare Kapazitat der Ozonrohre einen konstanten Wert erreicht, triflt mithin nicht ZU.

Fiir das Minimumpo tent'ial M des Neon-Heliumgemisches ergibt die Gleichung (12) rnit der Spannung stets anwachsende Werte. Es ist jedoch dabei zu berucksichtigen, dal3 in rliesem elitremen Fall der Gasleitung, wo die scheinbare Kapazitat dern Wert C, so nahe kommt, die Versehiebung eines C,-Wertes z. B. nur urn 5 Proz. eine Anderung des entsprechenden M-Wertes schon urn 40 Proz. und mehr hervorruft (am dem T'ergleich der dritten Spalte der Tabb. 18 uncl 19 ist dies leicht mi ersehen).

Versuche bei hoher Frequenz.

Bei al!en bisher brschriehrnen Messungen vurde das Induktorium mit dem stadtischen Wechselstroni betrjeben, dessen Frequenz 46,O-46,3 Perioden pro Sekuncle betragt. In einzelnen Fiillen wurden auch Messungen der scheinbaren Kapazitiit bei einer hoheren Frequenz (CB. 500 Perioden pro Srkunde) angestell t ; das Indu ktoriuni wurdc dann mit dem Stroll1 einer Hochfrequenzmaschine fiir 500 Perioden pro Se- kuncle gespeist. Die Erge bnisse dieser Messungen folgen.

In der Tab. 21 sind zunachst die Werte der Kapazitat (C,) bei der Quecksilberfiillung des Ozonisators zusammengestellt.

Wie man durcli Vergleich der Talwlle 21 mit der Tab. 1 ersieht, ergeben sich hier fiir C, urn ca. S Proz. ge- ringere Werte als bei der niedrigeren Frequenz. Auch bei der Gasfullung des Oxonisators weist seine wahre Kapazitat Go bei hoher Frequenz einen um oa. 3 Proz. geringeren Wert als bei der niedrigen Frequenz auf. Das entspricht auch der bekannten Tatsache, dal3 die Kapazitat der Glaskondensatoren mit der Schwingungsdauer abnimmt. 2, Die graphische Dar- stellung der Tab. 21 (Fig. 8, Kurve C,) zeigt, da13 bei hohen Spannungen C, ein wenig mit der Spannung waichst, wie dies auch bei niederer Frequenz der Fall ist (I$. p. 901).

In den weitar unten anqefuhrten Tabellen sind in der dritten Spalte die relativen Werte der Minirnumpotentiale M

1) E. H. Riesenfeld, Nernst-Festschrift p. 380. 1912. 2) Vgl. hierzu J. Hanauer, Wied. Ann. 65. p. 802. 1898.

59 *

Page 35: Über die stille Entladung in Gasen bei Atmosphärendruck

920 St. Sachs.

angegeben. Sie sind \vie friiher ans cler Gleichung (12) be- rechnet, md.xi fiir V der am Elelitrometer abgelesene EffelitiT - wert der Spannung und fiir C, der clieser Spanniuig e1.t- sprechende, der Tab. 21 entnommene Wert eingesetzt n-urde.

Kohlensaure.

Tabe l l e 21. Tabe l l e 22. -- -~

VoIt effpktiv

1250 1730 2070 2770 3430 4090 4740 5330

cb, x 108 Durchs tromungsgeschwindigkei t 16 LiteriStunde Mikrofarad

-- ~- 425 426 426 427 427 428 430 432

Volt effektiv

3000 3060 3530 3740 3950 4450 4740 5170 5040 4630 4110 3900 3500 3330

c, x 106

82 83 88 99

110 160 185 216 187 151 108 94 84 82

Mikrofarad ~-

M Volt (berechnet)

- (2470) 2800 2870 2930 2790 2700 2580 2850 3000 3080 3040

(2810) -

Die einer Bombe entr.oniiiiene Koh'ensaure wurde vor Eintritt in die Troclrengefa~se uber gliihendes Kupfer und durch eine Kuhlschlange geleitc t.

Die Kap,\zitiit~eiholiunf ist liiei geringer, und die fiir dns ~Iinimumpotential beiechneten Wei te sind gi (il3eY als bei der niederen Frequcnz ( y l . p. 907). Die Entladung setzt bei einer uni einige 10 Volt hohei en Spannung ein. Die Leucht- erschrinung ist ungefiilir dieselbr, und die Entladung ist such hier \-on staikem Knattern hegleitet. Bei der hochsten a n - gelegten Spsnnung (pa. 5000 Volt) waren in einem Teil der Rohre lrleine Fiiiilichen qichtbar ; nachdein die Versuchsreihe beendet war, zeigte es sich, claB die die Gnsschicht begrenzenden Glasoberfliichen in tliereni Teil der Rohi e 1r it einem matt- weifilkhen Beschlag und im iibrigen Teil briinnlich anyelaufen waien. Es ist anzunehnien, dal3 tler bei Zeisetzung der Kohlen- s5iii-e unter der Wirlmng der stillen Entlaclung pbiltlete Kohlen- stoff anf deiii Glar; iiiede~.gewhlageii \VUI ile. Kaclideni die Oxonlolire niit I~~~liuiiibichroiiiiit-Scli~~efels~~ilire gespiilt wurd~ ,

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Uber die stille Eietladung i n Gasen bei Atmospharendruck. 921

erhielten die inneren Glasoberflachen ihr friilieres Aussehen. Der absteigende Ast der Kurve C (Fig. 8), die dem zweiten Teil der Tab. 22 entspricht, verliiuft tiefer als der aufsteigende; doch sind die bei abnehmenden Spannungen hier gemessenen Kapszitatswerte nicht mehr mit den anderen gut vergleichbar, da die inneren Glasoberflachen dabei verunreinigt waren. Dieser absteigende Ast ist in der Fig. 8 punktiert gezeichnet.

L 1 1 I 1 I , n 500 1000 1500 2000 2500 9000 son won 4500 5~00 5500 sdou

Fig. 8. Frequene ca. 500 Per/Sek. A : Ne-He-Gemisch; ca. 2 mochen nach der Fiillung gemessen. B : Ne-He-Gemisch; ca. 5 Monate ,, ,, 1, 97

C: Kohlensaure; Durchstromungsgeschwindigkeit 16 Liter/Stunde.

0 - bei zunehmenden Spannungen gemessen. X - ,, abnehmenden ,, 91

U : Stickstoff; 9 , 15 1 ,

Stickatoff. Ehenso wie bei der niederen Frequenz wurde der aus

Bomben entnoinniene Stickytoff vor Eintritt in die Trocken- gefaBe uber gliihendes Kupfer und durch die Kiihlschlange ge- leitet. Die Kapazitkitserh6hung (Tab. 23 und Kurve D, Fig. 8) ist bedeutend geringer als f i i r Kohlensaure, wie das aueh bei der nideren Frequenz der Fa11 war Die berechnetm M-Werte

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922 St. Sachs.

ergeben fiir das Minimumpotential im Purchschnitt 3900 Volt, gegenuber einem Mittelwert von M = 3400 Volt bei niederer Frequenzl) (vgl. Tabb. 14, 15 u. 16). Pas Leuchten ist hier heller als dort, und bei ca. 4600 Volt tritt auch die Fluoreszenz des Paraffinols ein.

Tabel le 23. Sticketoff.

Neon-Heliumgemiech.

Rei diesen itJessungen wurde W , = W , = 4000 Ohni ge- wahlt, (la bei 50000 Ohm schon eine ganz geringe Verstellung der MrBkondcnsstoren sehr starlie ablenkungen der Elektio- meternadel heryorrief. Die Tabb. 24 bzw. 25 entsprechen den Tabb. 16 bzw. 19 bei der nicderen Frequenz. Die Versuchs- reihe (ley Tab. 24 ist 1 Tag nach derjenigen der Tab. '8, also ca. 2 Wochen nsch der Fiillung, die Versuchsreihe der Tab. 25 1 Woche nach derjenjpen der Tab. 19, also iiber 5 Monate nach der Fiillung der Ozonrohre niit dem Neon- Heliumgomisch aufgenornnxn worilen. Aus der graphischen Darstellung der Tabb. 24 uncl 25 (Kurve A u. B, Fig. 6) ersieht man, da13 auch hier die langere Zeit nach der Gas- fdlung aufgenommene Kapazitiitskurve etwas tiefer 7-erlauft als die andere. Bei der Versuchsreihe der Tab. 24 sind die G,-Werte nur bei aufsteigenden Spnnnungen gemessen wordrn. Bei der Kurve B, die der Tab. 25 entspricht, filllt rler auf- steigende Ast mit den1 absteigenden zusammen, wogegen h i

1) Diese beiden Zahlen waren nur dam direkt vergleichbar, wenn daa VerhLltnis der Masimal- zur Effektivspannung in beiden Fallen genau denselben Wert beslBe. (Vgl. Anm. auf p. 911).

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Uber die stille Entladung in Gasen bei Atmospharendruck. 925

der niederen Frequenz eine geringe ,,Hysteresis" beobachtet wurde. Wie schon auf p. 917 erwahnt, ist der tiefere Verlauf der lbgere Zeit nach tler Gasfiillung der Ozonrohre auf- genommenen C,-Kurve wohl den Verunreinigungen zuzu- schreiben, die sich inmischen von den Glaswanden abgelost haben.

Neon- Heliumgemisch.

Tabel le 24. Tabel le 25. -

(Ca. 2 Wochen nach der Fiillung (Ca. 5 Idonate nach der Fiillung

Volt

210 1080 1650 2330 3200 4130 5250

effektiv

gemessen

Wkrofarnd c. x 106

82 359 381 394 403 410 417

1ci Volt (berechnet) ~ _ _ - 168 174 180 180 183 17d

Die Kapaeitatserhohung ist ebenso wie bei der niecleren Frequenz bedeutend groBer als fiir die anderen untersuchten Gase, und die C,-Kurven scheinen sich der C,-,,-Kur~e asyniptotisch zu nahern, wie es auch die Gleichung (1 1) verlangt .

Volt

220 790

1170 1570 1940 2300 2780 3320 3 i 90 4350 4950 5720 3980 3300 2600 2110

effektiv _ _ ~

1590 1160 780 220

;ememen, c, x 106

80 319 366 371 379 386 39 1 397 400 404 408 410 402 397 390 384 372 357 319 80

Whofarad M Volt

(bereehnet)

- 197 162 203 214 216 234 233 248 263 253 291 251 232 225 208 201 186 195 -

Die in der dritten Spnlte der Tab. 24 angegehenen M - Werte stimmen untereinander ganz gut iiberein; die M-m'el te der Tab. 25, wo das Gesgeniisch Verunreinigungen zu ent- halten schien , weisen sie bedeutend starliere hbweirhungen auf. Es ist aber zu beriicksichtigen (wie es auch schoii ge- legentlich der entsprechenden Messungen bei niederer Frequenz auf p. 919 bemerkt wurde), da13 hier, wo die C,-Werte den C, -Werten sehr nahe kommen, eine ganz geringe Verschiebnng der C,-Werta schon eine sehr betrschtliche h l e r u n g der ent- sprechenden M-Werte hervorruft.

Das Leuchten ist hier bedeutend hclller nls bei der niederen Frequenz, und bei hohen Spannungen leuchten auch ciie-

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924 St. Sachs.

jenigen Teile der Ozonrohre, in denen kein elelrtrisches E'eld vorhanden ist (vgl. hierzu p. 918), wobei auch eine bl~inliche Fluoreszenz des Glases auftritt.

Die Vcrsuche bei der holien E'requenz fuhren in1 groBen uud ganzen zu ahnlichen Ergebnissen wie bei der niederen.

Zuaammenfassung und Diakuesion der Ergebnisse.

Es wurde die stille EnLladung bei Atmosphiircntlruck in Luft, Sauerstoff , Kolilensiiure, Sticksfnff, WasserFtoff und Neon-Heliumgemiscli durch Messung der scheinbaren Kapa- zitst riner das bctreffende Gas ini Eritladungsrauni ent- haltenen Siemenssclien Ozonrohre verfolgt. Zur Messung der scheinbaren Kapazittit, die ein Ma13 f i b die Stiirke des durcli die Gasschiclit flieBrnden Leitungss tromes liefert, ist eine Bruckenanordnung benutzt worden, wobei die Ozonrohre niit Indukt,oriurn uncl Wechselspannung (in cley Regel 46 Perioden pro Sekunde) betrieben wurcle.

Im Wasserstoff und ini sauerstoffreien Sfickstoff sind die Werte der scheinbaren Kapazitgt unabhangig \Ton der Durch- st~omungsgescliwiIidigkeit uncl aucli davon, ob sie bei zu- oder abnehmenden Spannungen gemessen werden. Durch Ein- s( tzen der bei verschiedenen Spannungen geniessenen schein- bsren Kapazitat (C,) in eirie a m der W a r burgschen Theorie cler Ozonrohre folgende Gleichung (12) erhiilt man fur clas Minimunipotential jedes dieser Gase ganz gut Ubereinstimmende Werte.

In den1 Falle des Neon-Hsliumgemisches im Entladungs- rauin, wo es moglich war, im Verhaltnis zum hfangspotential sehr hohe Spannungen anzulegen, nahern sich die Werte der scheinbaren Kapazitat allniahlicli dernjenigen Wert (Cm), den man beim Ersetzen des Gases clurch Quecksilber erhalt, wie es auch die W a r burgsche Theorie verlangt.

Die War burgsche Theorie sclieint mithin in ihren wesent- lichen Ziigeii auch auf clen Fall einer mit Indulitorium und Wechselspannung betriebenen Ozonrohre anwendbar zu sein, wenigstens bei der hier benutzten, in cler Technik ublichen Ranart der Ozonrohre.

Bei Luft, Sauerstoff und Kolrlensaure, wo sich cheniische Prozesse unter Wirliung der stillen Entladung abspielen, eind (lie Werte der scheinbaren Kapazitiit yon der Dmchstromungs-

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Ober die stille Entludultg in Gasen bei Atmospharendruck. 925

gescliwindiglieit des Gases abhangig : je groBer die letztere, um 60 hohere Werte ninimt im allgenieinen die scheinbare Kapazitiit bei derselben Spannung an und uin so niedriger ergeben sich die entsprechenden Werte fiir die Minimum- potentiale. In diesen Gasen ubt also die Anwesenheit der linter Wirkung der stillen Entladung neugebildeten gasformigen Produkte im Entladungsraum eine hemmende Wirkung auf die Gasleitung aus. Am deutlichsten ist dies2 Wirkung h i Luft ausgepragt, RO die Kapazitiltserhohung bei groBer Pnrch- stromungsgeschwindigkeit ca. 1 $ma1 grol3er als bei langsam stromenden und ca. lOmal groBer als bei ruhendem Gase ist. Die Werte fiir das Minimumpotential ergeben sich hinahe doppelt so grol3 bei ruhencler als bei rasch stromencler TAnft. Das entspricht der von W a r b u r g l ) beobachteten Tatsache, da13 das Entladungspotential bei der Entladung aus einer negativen Spitze in ruhender Luft bei konstant gehaltener Stromstarlie urn ca. 70 Proz. grol3er ist als bei starkem Luft- strom; er hat diese Wirkung der Bildung von Stickoxyden zugeschrieben. Auch in Siemensschen Ozonrohren, clie mit Wechselspannung betrieben wurden, hat W a r b u r g 2 ) in bezug auf die Ozonausbeutung starke Anomalien im Verhalten der Luft bci kleinen Durchstromungsgeschwindigkeiten gefunden.

Sobalcl Lwftbeimengungen im Wassersfoff oder Suuerstofi- spuren in& Stickstoff anwesend sincl, so bald also cheniisclle Prozesse im Entladungsraum eintreten konnen, erhalt man sofort hohere Werte fiir die scheinbare Kapazitat nnd niithin geringere Minimumpo tentialwerte .

Beriicksichtigt man noch, dal3 das Verhaltnis der be- rechneten Minimumpotentiale fiir Wasserstoff und Stickstoff (in Abwesenheit \-on Luft- bzw. Sauerstoffbeimengungen) an- nahelnd gleich den1 Verh&ltnis der Anfangspotentiale dieser Gase ist, daB dagegen bei groBer Durchstromnngsgesc2iu-indig- keit clie Minimumpotentiale fiir Luft, Sauerstoff, Kohlenssure und sawrstoffhaltigen Stickstoff beinahe gleich den1 geringen Mininiunipotential des Wasserstoffs sich ergeben, obwdil die Anfangspotentiale bei diesen Gasen vie1 hoher als bei Kasser- stoff liegen, so mird man clurch alle hier znsammengeste!lten Ergebnisse zu folgendem SchluB gefiihrt :

1) E. Warburg, Ann. d. Phys. 17. p. 24. 1905. 2) E. W a r b u r g , Ann. d. Phys. 28. p. 35. 1909.

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926 St. Sachs. Ober die stilk Entladung in Gasen usw.

Durch das Eintreten claemischer Prozesse bei stillen Ent- ladungen wird die Gasleitung stark begiinstigt. Die Anwesen- heit der neu entstehenden Produkte ini Entladungsrauin wirkt aber im allgenieinen auf die Ent'ladung hemmend. Die be- giinstigencle Wirkung der chemisehen Prozesse auf die stille Entladung kann sich daher nur d a m stark bernerkbnr rnachen, wenn man schnell genug die lieu eiitstehenden gasforinigen Proclukte aus dem Entladungsrauni entfernt uncl frisches reaktionsfghiges Gas einfuhrt,.

DaB bei chemisehen Prozessen die Warmetonungen zur Ionisation ausgenut,zt werden kiinnen, . ist ja seit Tiersuchen von H a b e r uncl J u s t l ) u. a. bekannt. Andererseit's habrn J. F r a n c B und E. v. Bahr2) auf Grund ihrer Trersuclie iiber StoBioiiiscttion in verdiinnten Gasen die Verinutmung aus- gesprochen, daB bei der Ionisation clurch positive Ionen die erforclerliclie Energie nicht nur der hnetischen Energie der letzteren, sondern auch anderen Eiiergiequellen ent8sta,mnit ; sie beiiierken gleiclizeitig, daB, cla insbesondere an Wiirn:e- tiinungen durch clieinische Prozesse zu denken wiire. Eei der stillen Entladung iniissen abw, II-ie bei jeder ,,selbstiindigrn" Entladung, auch die positiven .Ionen ionisierend wirken. 3,

F 1' a n li f u r t a,. If.

1) F. H a b e r und G. J u s t , Ann. d. Phys. 36. p. 308. 1911. 2 ) Eva v. B a h r u. J. F r a n c k , Verh. d. Deutsch. Phys. Ges. 16.

p. 57. 1914. 3) Die Resultate von J. F r a n c k u. E. v. B a h r (1. c . ) haben direkt

gezeigt, daB zum Einsetzen der Entl'dung die Ionisation durch positive Ionen notig ist.

(Eingegangen 7. Juli 1915.)