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4. Experimentelle und theoretische Untersuchungen
üblicherweise als quasineutrales Plasma bezeichnet. In den Randschichten entsteht dagegen
eine positive Raumladung und das elektrische Feld ist wesentlich höher (siehe Abb. 4.15b).
Dieser Bereich, wo die Quasineutralität durch die Raumladung gestört ist, wird nicht mehr als
Plasma bezeichnet.
a)
b)
Abb. 4.15: a) Schematische Darstellung der Schwingungen der Elektronenwolke: Striche stellen die Bereiche
mit konstanter Ionendichte dar, durchgezogenen Linien- die Verteilung der Elektronen
ne ( x, t ) , A ist die
Amplitude der Elektronenschwingung; b) Verteilung des elektrischen Feldes und Potentials zwischen den
Elektroden aufgrund der dargestellten Verteilung der Ladungsträger (Pfeile zeigen die Stromflussrichtung).
Ihren Namen haben die α-Entladungen Herrn Levitskii zu verdanken, der bereits im Jahre
1957 als erster diese Entladungsform im mittleren Druckbereich von einigen Torr
experimentell beobachtet hat [109]. Er hat diese Entladungen so genannt, weil die Hauptrolle
in den Ionisationsprozessen die sogenannte TOWNSEND α-Ionisation spielt. Die sekundären
γ-Prozesse an den Elektroden können vernachlässigt werden.
Die oszillierenden Elektronen nehmen im elektrischen Feld Energie auf und führen
ionisierende Stöße mit Neutralteilchen aus. Ladungsträger (Ionen und Elektronen) gehen in
Rekombinationsprozessen und durch Diffusion verloren. Der Ladungsträgerverlust wird durch
α-Ionisation im Plasma kompensiert. Somit wird die Bedingung der Aufrechterhaltung der
Entladung erfüllt, wenn das Gleichgewicht zwischen Produktion und Vernichtung der
Ladungsträger erreicht ist.