Über Untersuchungen an linearen Stoßentladungen

Abstract

Mit einer Stoßstrombatterie von 1030 µF, 15 kV Ladespannung und 4·10—9 H Eigeninduktivität wurden bei Entladungen durch ein Gefäß von 38 cm Ø und 45 cm Höhe Stromanstiegsgeschwindigkeiten bis zu 1,5 · 1012 A/sec sowie Maximalströme von 1,2 · 106 A erreicht. Von Entladungen dieser Anlage sowie einer kleinen 28,6 μF-Versuchsbatterie wurden zeitaufgelöste Aufnahmen eines Entladungsquerschnittes und zeitaufgelöste Spektren hergestellt. Die Querschnittsaufnahmen zeigen während des Zündvorganges ein Aufleuchten des ganzen Volumens, auf das nach einer Dunkelpause die Kontraktionsphase folgt. Die nach der Zündung über den ganzen Querschnitt verteilte Entladung wird nämlich durch den Skineffekt zur Wand verlagert und dann durch die Lorentz-Kräfte zur Achse getrieben. Dementsprechend sinkt die Selbstinduktion nach der Zündung auf ein Minimum, um danach wieder anzusteigen. — Die Entladungsspektren zeigen insbesondere bei hohen Drucken intensive Kontinua während der Kontraktionen, an die sich später die Linienemission des Wandmaterials anschließt. Sondenmessungen erlaubten, die Erhaltungsdauer der Achsensymmetrie zu bestimmen und ergaben die Existenz von Wirbelströmen in Axialebenen innerhalb der Entladung. Messungen des magnetischen Flusses zeigen, daß bis zum Beginn der Wandablösung der größte Teil der Entladungsenergie zum Aufbau des Magnetfeldes verbraucht wird. Unterhalb 6·10—2 Torr tritt Röntgen- und Neutronenstrahlung auf. Röntgen-Emission von 100 kV mittlerer äquivalenter Spannung wird während jeder Kontraktion neben einem Impuls beim Zünden der Entladung registriert. Ein Neutronenimpuls von mehr als 107 Neutronen wird nach der zweiten Kontraktion gleichzeitig mit der Schraubeninstabilität beobachtet.