Gasentladung 3

• Generationen-Mechanismus/Townsend-Mechanismus

• Streamer-Mechanismus

• Leader-Mechanismus

Der Townsend-Mechanismus (auch Townsend-Entladung genannt) beschreibt den Prozess der Gasentladung, bei dem ein schwacher elektrischer Strom durch ein Gas so stark verstärkt wird, dass es zu einem dauerhaften Stromfluss oder einem Durchschlag kommt.

1. Start: Es wird ein freies Startelektron aus der Kathode gelöst, indem es die erforderliche Austrittsarbeit überwindet (z.B kosmische Strahlung oder UV-Strahlung)

2. Beschleunigung: Das elektrische Feld zieht die losgelösten Elektronen zur Anode. Auf dem Weg dorthin gewinnen sie kinetische Energie

3. Stoßionisation: Sofern die kinetische Energie bzw. die kinetische Arbeit die damit überwunden werden kann größer ist als die Ionisierungsarbeit (Wkin> Wion), dann werden angestossene Gas-Moleküle ionisiert indem durch den Stoß ein Elektron aus dem Gas-Molekül emittiert wird. Darauf hin driften nun zwei Elektronen. Es kommt zu einem lawinenartigen Anwachsen der Ladungsträgerzahl

4. Rückwirkung: Es kommt ebenso zu einer Rückwirkung, durch zurückdriftende positive Ionen (zur Kathode) oder durch Photonen die durch Rekombination entstanden sind. Diese Teilchen treffen auch auf die Kathode und lösen erneut Elektronen heraus

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Das Gesetz betrachtet den Grenzfall der Townsendschen Zündbedingung und beschreibt die Durchschlagsspannung als eine Funktion von Druck und Abstand.