Gasentladung

Von einer Gasentladung spricht man, wenn elektrischer Strom durch ein Gas fließt und dieses dabei ionisiert wird. Dabei kann auch sichtbares Licht entstehen. Die Gasentladung kann auf unterschiedliche Weise „gezündet“ werden, die Aufrechterhaltung der Stoßionisation mit Lawineneffekt erfordert einen gewissen Mindeststrom.

Kennlinie einer elektrischen Entladung in Neongas über einem weiten Strombereich. Der Druck beträgt 1 Torr, der Elektrodenabstand 50 cm.

Klassifizierung

Gasentladung an einer Hochspannung führenden Metallspitze. Der Pincheffekt sorgt für dünne Stromfäden.

Erfolgt die Gasentladung mit ungeheizten Elektroden, lassen sich bei geringem Gasdruck (weit unter Atmosphärendruck) drei Bereiche der abgebildeten Kennlinie unterscheiden:

Plasmabildung und Gasentladungen sind auch elektrodenlos mittels eines Hochfrequenzfeldes möglich. Diese Möglichkeit wird in Induktionslampen und manchen Lasern genutzt.

Zündung

Ob der Stromfluss durch das Gas spontan beginnt oder erst eingeleitet werden muss, hängt in erster Linie vom Gasdruck ab, weil dieser die mittlere freie Weglänge der Elektronen beeinflusst. Auf dieser „Rennstrecke“ werden freie Elektronen durch das elektrische Feld zwischen den Elektroden beschleunigt und gewinnen kinetische Energie. Nur wenn diese vor dem nächsten Zusammenprall mit einem Atom den Mindestwert der Ionisierungsenergie (Größenenordnung: 20 eV) überschreitet, wird ein weiteres Elektron freigesetzt und der Lawineneffekt beginnt.

Anwendungen

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Basierend auf einem Artikel in: Wikipedia.de
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Datum der letzten Änderung:  Jena, den: 17.11. 2021