Bau einer kontinuierlich betriebenen Diffusionsnebelkammer

2.6 Heizelemente
In der Kammer werden zwei Heizelemente eingesetzt, die beide in Form von
stromdurchflossenen Heizdrähten wirken, die Rinnen- und die sogenannte
Haubenheizung.
Um die Dampfmenge und damit den Übersättigungsgrad im Kammerinneren
variieren zu können, wird die Alkoholflüssigkeit variabel beheizt. Dazu
wurde ein WM100-Draht 19 mit dem Durchmesser 0, 45 mm mittels eingeklebter
Keramikröhrchen in der Rinne befestigt. Dieser Draht besitzt verglichen
mit Konstantan einen deutlich höheren spezifischen Widerstand. Dadurch
kann zur Heizung ein etwas dickerer Draht verwendet werden, wodurch die
Kontaktfläche zwischen der Alkoholflüssigkeit und dem Heizelement steigt.
Außerdem reicht eine einzige Schleife in der Rinne aus, um die notwendige
Heizleistung an die Flüssigkeit zu übertragen. Die Drahtlänge beträgt
dementsprechend ca. 115 cm. Der Gesamtwiderstand dieses Heizelements ist
(9, 74 ± 0, 07) Ω. Seine Versorgung mit elektrischem Strom erfolgt dabei über
ein Labornetzgerät DF-1730SB 3A von McPower (0 − 30 V/0 − 3 A).
Eine zweite Heizung wird an der Glasabdeckung (G) angebracht und wird
im Folgenden als Haubenheizung bezeichnet. Sie soll den oberen Kammerbereich
erwärmen, damit sich kein Kondensat an der Glasplatte bildet. In
der Testphase wurde ein Beschlagen der Scheibe sowohl von innen als auch
von außen beobachtet. Auf der Innenseite etsteht das Kondensat, wenn die
Kammer bei abgeschaltener Haubenheizung betrieben wird und der Alkoholdampf
an der kühleren Glasscheibe Tropfen bildet. Das Beschlagen der
Glasscheibe von außen tritt ein, wenn nur das Kühlaggregat in Betrieb ist
und die Scheibe von innen ausreichend abkühlt, sodass die Luftfeuchtigkeit
aus der Umgebung daran kondensiert.
Die Haubenheizung besteht aus einer Ebene aus parallelen, am Rahmen
(R) befestigten Konstantandrähten mit dem Durchmesser 0, 4 mm, die den
Gesamtwiderstand (32, 3 ± 0, 2) Ω hat. Sie wird über ein Labornetzgerät DF-
1760SL 3A (0 − 60 V/0 − 3 A) mit elektrischem Strom versorgt.
Der Rahmen wird in der Kammer so platziert, dass die Heizebene nur
wenige Millimeter von der Glasabdeckung entfernt ist. Darunter befindet
sich dann die Drahtebene zur Erzeugung eines vertikalen elektrischen Feldes.
Während das Feld nach unten in der Größenordnung von 100 V/cm liegt, bildet
sich zwischen den Ebenen ein Feld bis zu mehreren kV/cm aus. Deshalb
musste bei der Festlegung des Ebenenabstandes die Durchschlagsfestigkeit
der im oberen Kammerbereich vorliegenden Alkoholatmosphäre berücksichtigt
werden. Da keine Angaben zu dieser Größe in diesem speziellen Fall
19 WM steht für Widerstandsdraht. WM100 wird auch Cekas genannt.
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