Siegfried Eckhard

Die Evakuierung eines Volumens über einen Gaswiderstand

Fur die experimentelle Bestimmung von Stromungswiderstanden bietet sich das folgende, durch Abb. 6 erlauterte Verfahren an. Ein Volumen V, in dem sich das Gas unter dem Druck p befindet, wird uber eine enge Rohre L evakuiert. Der Druck im Volumen wird fur jede aus dem Behalter geforderte Gasmenge geringer. Die Druckabnahme ist bei genugend groser Pumpleistung der Pumpenanordnung P, die im folgenden stets vorausgesetzt sei, nur durch den Stromungswiderstand der Rohre L gegeben. Dieser hangt von den geometrischen Abmessungen der Leitung und vom Molekulargewicht (Knudsen) bzw. der inneren Reibung (Hagen-Poiseuille) des Gases ab. Bei konstanten geometrischen Abmessungen kann aus der Druckabnahme in der Zeiteinheit auf die durch die Rohre L gestromte Gasmenge und damit auf das Molekulargewicht bzw. die innere Reibung des stromenden Gases geschlossen werden. Dieses Mesverfahren wurde als erstes untersucht.

Ein Meßverfahren ohne Anfangsdruckbedingung

Die Schwierigkeiten der bisherigen Versuchsanordnungen konnen eingeschrankt werden, wenn man von der Forderung konstanten Anfangsdruckes abgeht und sich mit einem immer gleichartigen Druckverlauf wahrend der Messung begnugt. An den Uberlegungen uber die Stromungsverhaltnisse und die Gasseparation andert sich nichts Wesentliches. Ein solcher gleichartiger Druckverlauf liegt heim Evakuieren des Entladungsrohres vor. Durch geeignetes Einschalten der dreistufigen Diffusionstrennkette in das Leitungssystem hinter dem Entladungsrohr ergibt sich eine Mesanordnung, die ohne Beeinflussung der vorgegebenen spektralanalytischen Mesmethodik eine Ermittlung des Wasserstoffs gestattet, und zwar gleichzeitig mit der spektralanalytischen Bestimmung der beiden anderen Gase.

Die Auswahl des Meßprinzips

Auf Grund der dargelegten auseren Schwierigkeiten wurde fur den Wasserstoff der spektralanalytische Weg nicht weiter verfolgt und statt dessen versucht, dieses Gas mit einem anderen physikalischen Mesverfahren zu erfassen. Im Gasgemisch Stickstoff, Kohlenoxyd und Wasserstoff fallt die Verwandtschaft der »isosteren« Kohlenoxyd- und Stickstoffmolekule auf.

Grenzen der spektralanalytischen Spurenuntersuchung

Man kann als charakteristisches Merkmal der bis jetzt im Kapitel I genannten allgemeinen Bedingungen ansehen, das sie universeller Natur sind und grundsatzlich bei der Spurenanalyse beachtet werden mussen. Es stellt sich dann ein gewisser Erfolg ein.

Die Auswahl der Analysenlinien

Fur das Ausblenden der Analysenlinien fur Stickstoff und Kohlenmonoxyd stehen zwei Moglichkeiten zur Verfugung. Einmal kann man mit einem Monochromator arbeiten und dreht die jeweilige Analysenlinie vor den Austrittsspalt. Die Reproduzierbarkeit dieser Art der Einstellung last aber zu wunschen ubrig, wenn man in kurzester Zeit zum Ziel kommen will. Die zweite Moglichkeit erfordert zwei Monochromatoren. Man stellt die Analysenlinie einmal ein und andert nichts mehr. Bei dieser Einstellungsart hat nur noch die Temperatur einen Einflus.

Besondere experimentelle Möglichkeiten zur Beeinflussung von Intensitätsverhältnissen

Es sind Erscheinungen bekannt geworden, mit deren Hilfe Intensitatsverhaltnisse von Linienpaaren beeinflust werden konnen. Ihr Merkmal ist eine begrenzte Wirksamkeit. Sie bringen entweder nur fur bestimmte Elemente Erfolge oder sind geratebedingt nur beschrankt anwendbar. Sie erfordern insbesondere einen erheblichen experimentellen Aufwand. Von solchen Erscheinungen mussen die Ionenwanderung im Lichtbogen, die Aufnahme zeitlich aufgeloster Funken sowie das Arbeiten in besonderen Atmospharen genannt werden.

Die für die Untersuchung mit bewegten Elektroden angewandte Technik

Es ist bisher gezeigt worden, das das Arbeiten mit bewegter Elektrode einen doppelten Erfolg mit sich bringt: Erhohung an Nachweisempfindlichkeit und gute Mittelung im Falle unregelmasiger Verteilung in der Flache der Probe. Fur die Umsetzung dieser Gedankengange in die Praxis kam es darauf an, moglichst alle hier aufgefuhrten Gesichtspunkte zu beachten.

Beschreibung der Meßtechnik

Durch die unter III. aufgefuhrten Uberlegungen und Versuche konnte das Intensitatsmaximum als die Kurve der Anregungsfunktion in Abhangigkeit von der Elektronengeschwindigkeit sichergestellt werden. Dieses gilt unabhangig davon, ob im stehenden oder stromenden Gas gearbeitet wird; lediglich der Einflus dritter Partner auf die Konzentrationsabhangigkeit andert sich dann.

Aufstellung der Eichkurven und Analysenergebnisse

Die in den Arbeiten von WEVER, KOCH und Mitarbeitern [1, 2] verwendete Mischanlage zur Herstellung einer Gasmischung aus den reinen Gasen erwies sich als nicht geeignet.

Die Möglichkeiten der Untersuchung mit bewegten Elektroden

Die einfachste Moglichkeit, Elektroden zu bewegen, ist durch eine Drehbewegung zylindrisch geformter Elektroden gegeben.