3.2 Stereo-ATI-Spektrometer - Goethe-Universität

Kapitel 3 Experimenteller Aufbau
Drahtes. Je nach vorherrschendem Druck wird entsprechend viel Wärme von dem
umgebenden Gas abtransportiert. Dadurch ändern sich die Temperatur und damit
der temperaturabhängige Widerstand des Drahtes. Die angelegte Heizspannung
wird so eingestellt, dass die Temperatur des Drahtes konstant bleibt. Aufgrund dieses
Zusammenhangs zwischen Heizspannung und Druck lässt sich mit der Kenntnis
der Spannung eine Aussage über den Druck machen.
Die Pirani-Messzellen arbeiten nur im oben angegebenen Druckbereich, da nur in
diesem Bereich der Zusammenhang zwischen Druck und Wärmeabtransport linear
ist.
Penning-Messzelle: Die Penning-Messzelle beinhaltet eine Kathode und Anode,
zwischen denen eine Spannung von etwa 2000 V angelegt wird. Damit werden zwischen
den Elektroden befindliche freie Ladungsträger beschleunigt und bilden durch
Stoßionisation mit Restgasatomen weitere Ladungsträger. Um die Flugstrecke zu
verlängern und damit die Stoßwahrscheinlichkeit zu erhöhen, wird ein magnetisches
Feld angelegt, welches die Ladungsträger auf Spiralbahnen zwingt. Durch eine
Strommessung an den Elektroden kann die Anzahl der ionisierten Teilchen abgeschätzt
werden. Damit kann man Rückschlüsse auf die vorhandene Teilchendichte
bzw. den Druck ziehen.
Auch für die Penning-Messzelle wurde eine Einschränkung des Druckbereichs genannt.
Hierbei ist der Grund, dass es oberhalb von 10 −3 mbar zu Glimmentladungen
kommen kann.
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