DE1035446B - Verfahren zur Einleitung und Durchfuehrung technischer Prozesse, wie metallurgischer und chemischer Art, mittels elektrischer Glimmentladungen - Google Patents

Verfahren zur Einleitung und Durchfuehrung technischer Prozesse, wie metallurgischer und chemischer Art, mittels elektrischer Glimmentladungen

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DE1035446B
DE1035446B DEE14222A DEE0014222A DE1035446B DE 1035446 B DE1035446 B DE 1035446B DE E14222 A DEE14222 A DE E14222A DE E0014222 A DEE0014222 A DE E0014222A DE 1035446 B DE1035446 B DE 1035446B
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Hans Bucek
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Elektrophysikalische Anstalt Bernhard Berghaus
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Description

DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einleitung zur Durchführung technischer Prozesse, wie metallurgischer und chemischer Art, mittels elektrischer Glimmentladungen in einem Entladungsgefäß mit mindestens zwei isolierenden Stromeinführungen und Anschlüssen für Gasabsaugung und Gaszuführung.
Bei der betriebsmäßigen Durchführung von derartigen technischen Glimmentladungsprozessen sind Schwierigkeiten entstanden und unerwünschte Un- *° Stabilitäten der Entladung beobachtet worden.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer einheitlichen technischen Regel, der sich alle Bestimmungsgrößen zur Einleitung und Durchführung derartiger technischer Glimmentladungsprozesse in X5 klarer Weise unterordnen. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist kennzeichnend, daß in unmittelbarer Umgebung mindestens der am Prozeß beteiligten Flächen und wenigstens nachdem der Entladungs-Endzustand erreicht ist, ein Gasentladungszustand hergestellt und aufrechterhalten wird, bei dem der das Entladungsgleichgewicht im Kathodenfallraum störende von den Flächen emittierte thermische Elektronenstrom seitens des Ionenstromes zu den betreffenden Flächen mehr als kompensiert wird, wozu pro cm2 der am Prozeß beteiligten Flächen ein Ionenstrom von mindestens 0,1 mA eingestellt wird, damit auch bei örtlich begrenzten Überhitzungen an den Flächen die genannte Überkompensation gewährleistet ist, so daß ein Kathodenfall bei einer Gesamtentladungsspannung größer als 100 Volt aufrechterhalten und ein Übergang in unstabile Bereiche der Entladungskennlinie sowie eine Kontraktion der Entladung auf einen Brennfleck vermieden wird. Hierbei ist die Gesamtentladungsspannung größer als etwa die doppelte Bogenspannung der Entladungsstrecke.
Die Erfindung ist nachstehend in einigen Ausführungsbeispielen des Verfahrens und an Hand der Fig. 1 bis 4 der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt
Fig. 1 eine typische Strom-Spannungs-Kennlinie üblicher Glimmentladungen, im Vergleich mit einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren Kennlinie,
Fig. 2 ein Diagramm von thermischen Emissionsströmen /,,, abhängig von der absoluten Temperatur,
Fig. 3 eine Photographie des Inneren eines Entladungsgefäßes mit einer Molybdänröhre als Kathode, zwecks Wiedergabe des Entladungs-Endzustandes eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführten Prozesses,
Fig. 4 ein Diagramm über den erfindungsgemäßen Verfahrensbereich in einem speziellen Koordinatensystem.
Verfahren zur Einleitung
und Durchführung technischer Prozesse,
wie metallurgischer und chemischer Art,
mittels elektrischer Glimmentladungen
Anmelder:
Elektrophysikalische Anstalt
Bernhard Berghaus, Vaduz (Liechtenstein)
Vertreter: Dr. Gerlings, Rechtsanwalt,
Siegburg, Mühlenstr. 14
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 9. Dezember 1953 und 6. November 1954
Bernhard Berghaus und Hans Bucek, Zürich (Schweiz), sind als Erfinder genannt worden
Es ist allgemein bekannt, daß eine elektrische Glimmentladung (Fig. 1) bisher bekannter Art einen sogenannten »normalen« Bereich X und einen nach höheren Spannungswerten sich hieran anschließenden »anomalen« Bereich Y ihrer Strom-Spannungs-Kennlinie aufweist, wobei sich an den anomalen Bereich Y bei einer weiteren Spannungs- bzw. Stromsteigerung ein fallender Kennlinienteil anschließt, der zum Punkt 67 führt, bei dem die Glimmentladung in eine Bogenentladung übergeht.
Im Strom-Spannungs-Diagramm der Fig. 1 zeigt die Kennlinie 65 den typischen Verlauf von Glimmentladungen bei Gleichspannung gemäß dem bisherigen Stand der Technik und Wissenschaft (siehe z.B. Dosse, Mierdel, »Der elektrische Strom im Hochvakuum und in Gasen«, Hirzel, 1945, S. 317, sowie Loeb, »Fundamental Process of electrical Discharges in Gases«, Verlag Wiley, 1947, S. 606 bis 608).
Der normale Bereich X der Entladung endet bei jenem Strom, bei dem die spannungsführenden Elektrodenteile vollständig von Glimmlicht bedeckt sind. Bei einer weiteren Spannungssteigerung nimmt Spannung und Entladungsstromstärke zu, wobei die größer werdende Spannung, die sich bekanntlich weitgehend auf den sogenannten Kathodenfall unmittelbar vor der negativen Elektrode konzentriert, bewirkt, daß die positiven Gasionen mit gesteigerter kinetischer Energie auf die Elektrodenfläche auftreffen. Bei Gleichspannungsbetrieb trifft dies an der Kathode
809 579/290
dauernd auf, während bei Wechselspannungsbetrieb jede Elektrode während je einer Halbperiode zur Kathode wird. Im Kathodenfallraum stellt sich bei ungestörter Glimmentladung ein Gleichgewichtszustand zwischen dem Ionenstrom zur Elektrodenfläche und den dort ausgelösten Elektronen ein. Die bei einer Spannungssteigerung zunehmende Energie der aufprallenden Ionen bewirkt eine Erhitzung der betreffenden Elektrode, was zu einer thermischen Elektronenemission des Elektrodenmetalls führt. Dieser thermische Emissionsstrom aus negativen Elektronen und andere. bisher erst wenig geklärte Emissionsvorgänge an der Elektrode in Wechselwirkung mit der benachbarten Gasschicht, können zu einer Kontraktion der Entladung auf einen »Brennfleck« und zur Zündung eines Lichtbogens zwischen der Elektrode und der nächstgelegenen Gegenelektrode führen. Dieser Übergang in die Bogenentladung entspricht dem Punkt 67 der Kennlinie 65, der stets dort gelegen ist, wo der Glimmentladungskathodenfall durch die Elektronenemission des Elektrodenmetalls weitgehend zum Verschwinden gebracht ist. Die Gesamtentladungsspannung der Bogenentladung ist stets weniger als die Hälfte der Glimmentladungsspannung bei Betrieb im normalen Bereich X der Kennlinie. Es sei hier ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die physikalischen Verhältnisse bei energischen Glimmentladungen noch nicht restlos geklärt sind. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, daß vor der thermischen auch eine andere Emission stattfindet, etwa eine Sekundärelektronenemission, eine Feldemission, usw. Auch sind bereits Lichtbogenentladungen ohne ausgeprägten Brennfleck in der Literatur beschrieben worden, für die aber die gegenüber der Glimmentladungsspannung viel niedrigere Betriebsspannung ebenso charakteristisch ist wie für die auf einen Brennfleck kontrahierte Bogenentladung. Die obengenannte Erläuterung des Übergangs von einer Glimm- in eine Bogenentladung stellt eine der Erklärungsmöglichkeiten nach dem derzeitigen Stand der Technik dar, dient aber für das vorliegende Verfahren, das aus experimentellen Untersuchungen entwickelt wurde, nur als eine Arbeitshypothese.
Für technische Prozesse mittels Glimmentladungen muß der Übergang in eine Bogenentladung unter allen Umständen vermieden werden, da eine solche stets lokale Überhitzung an einzelnen Punkten der Elektrodenflächen ergibt und keine gleichmäßigen reproduzierbaren Prozesse der hier behandelten Art ermöglicht. Dem Bestreben zur Steigerung der Energiedichte der Glimmentladungen war also bisher eine Grenze gesetzt durch die hierbei auftretende Erwärmung der Elektroden und deren thermische Elektronenemission, die unweigerlich zu einem Übergang in eine Bogenentladung mit mehr oder weniger ausgeprägter Kontraktion der Entladung auf begrenzte Elektrodenbereiche bei gleichzeitigem Absinken der Entladungsspannung auf Werte meist weit unter 100 Volt, führen mußte. Es ist daher in der Vergangenheit nicht möglich gewesen, bei einer Steigerung des Energieumsatzes der Glimmentladung, den unstabilen Übergangsbereich der Entladungskennlinie von der Glimm- zur Bogenentladung zu vermeiden.
Das verbesserte Verfahren ermöglicht dagegen nunmehr jede erwünschte Vergrößerung des Energie-Umsatzes der Glimmentladung bis zu beliebigen Temperaturen an den am Prozeß beteiligten Elektrodenflächen unter Gewährleistung einer stetig verlaufenden, stets ansteigenden Kennlinie, etwa wie in Fig. 1 mit 66 bezeichnet. Dies wird ermöglicht durch die Tatsache, daß die Elektronenemission aller Metalle und deren Verbindungen für jede Temperatur eine bestimmte, nicht überschreitbare Größe besitzt. Die Emission pro Flächeneinheit ist für die meisten chemisch reinen Stoffe abhängig von der Temperatur und genau bekannt. Gelingt es nun, bei einer vorgegebenen erwünschten Temperatur der am Prozeß beteiligten Flächen, in deren unmittelbaren Umgebung einen Gasentladungszustand herzustellen und aufrechtzuerhalten, bei welchem der zur Kathode fließende positive lonenstrom über den für das Entladungsgleichgewicht erforderlichen Wert hinaus größer, vorzugsweise sogar ein Vielfaches des von den betreffenden Flächen emittierten Elektronenstromes ist, so kann die Störung des Entladungsgleichgewichtes im Kathodenfallraum durch den emittierten Elektronenstrom keinen dominierenden Einfluß ausüben, also keine Tendenz zum Übergang in eine Bogenentladung bewirken. Hierbei muß aber gewährleistet sein, daß der lonenstrom an allen Stellen der am Prozeß beteiligten Flächen die notwendige Größe besitzt, um auch bei plötzlich auftretenden stark emittierenden Punkten, bei Gasausbrüchen und davon herrührenden lokalen Überhitzungen bis zur Weißglut, an diesen Stellen den Emissionsstrom zu übertreffen. Nur wenn dies der Fall ist, können auch derartige Störstellen an den Elektrodenflächen nicht zu einer merklichen Beeinträchtigung des Kathodenfallraumes führen.
Die zu erwartende thermische Elektronenemission der am Prozeß beteiligten Flächen muß also für die praktisch vorkommenden Prozesse aus dem jeweiligen Material und der erwünschten Temperatur im voraus ungefähr abgeschätzt werden. Dann muß der Gesamtstrom der Gasentladung auf mindestens den doppelten Wert, vorzugsweise aber einen wesentlich höheren Wert dieses abgeschätzten Emissionsstromes eingestellt werden, um den unerwünschten Einfluß des Elektronenstromes auf den Kathodenfallraum durch den lonenstrom zu kompensieren.
Der thermische Emissionsstrom /„ ist für chemisch reine Metalle und Metallverbindungen mit Hilfe der sogenannten Richardson-Formel berechenbar und beispielsweise für Platin (Pt), Wolfram (Wo), Tantal (Ta), Wolfram mit Thoriumzusatz (Wo + Th), und Bariumoxyd (BaO) im Diagramm gemäß Fig. 2 abhängig von der absoluten Temperatur T aufgetragen. Wie bekannt, tritt bei chemisch reinen Metallen ein merklicher Emissionsstrom erst bei relativ hohen Temperaturen über etwa 1000° K auf, während bei Metalloxyden und gewissen Legierungen eine um mehrere Größenordnungen höhere thermische Emission feststellbar ist. Nun muß aber berücksichtigt werden, daß in der Praxis die glimmtechnischen Prozesse fast ausschließlich an Legierungen oder wenigstens oberflächlich nicht chemisch reinen Werkstücken vorzunehmen sind, bei Reduktionen und Schmelzprozessen sogar Metalloxyde behandelt werden müssen. Dementsprechend kann bei der Abschätzung des eventuell möglichen maximalen thermischen Emissionsstromes nicht von den Werten für chemisch reine Metalle ausgegangen werden.
Im Diagramm der Fig. 2 sind drei Gerade 68a, 68b, 68 c eingetragen, die zur Abschätzung des maximal möglichen Emissionsstromes /,, für Prozesse nach dem vorliegenden Verfahren dienen. Dabei stellt die Linie 68 a den Mindeststrom Ie dar, der auch bei beliebig niedriger Temperatur der am Prozeß beteiligten Flächen als möglicher Emissionsstrom einzusetzen ist, um eventuell lokale, mit starker Emission verbundene Oberflächenmängel unwirksam zu machen. Für Pro-
zesse, bei denen Metalle und Metall-Legierungen bei über etwa 1500° K behandelt werden, wird Ie gemäß der Linie68b geschätzt. Wird dabei der Gasstrom/ gleich oder größer als dieser Wert Ie gemacht, so kann eine stabile Glimmentladung für jede beliebige Temperatur gewährleistet werden. Sind dagegen bei den durchzuführenden Prozessen Metalloxyde an den am Prozeß beteiligten Flächen vorhanden, so empfiehlt es sich, einen Emissionsstrom Ie entsprechend dem Verlauf der Geraden 68 c vorzusehen. Es sei aber darauf hingewiesen, daß es sich um rein empirische Kalkulationswerte für Ie handelt, also keineswegs behauptet werden soll, diese Werte würden einen Rückschluß auf die tatsächlichen Vorgänge zulassen. Dagegen stellen sie Erfahrungswerte dar, um Glimmentladungen in Kennlinienbereichen und unter Betriebsbedingungen stabil aufrechtzuerhalten, bei denen bisher derartige Entladungsvorgänge unbekannt waren. Die Neuartigkeit dieses Entladungsbereiches ergibt sich auch aus der Beobachtung, daß hierbei der Anteil an atomaren Gasen in der Glimmentladungszone größer als zu erwarten ist.
Die Einstellung des erforderlichen Gesamtstromes erfolgt vor allem durch Steigerung des Gasdruckes im Entladungsgefäß, der stets so groß sein muß, daß der Gesamtstrom gleich oder größer als der geschätzte Wert Ie ist. Dabei ist die erforderliche Betriebsspannung stets innerhalb der in Fig. 1 eingezeichneten Grenzwerte U1 = 100 Volt und U2 = 1800 Volt gelegen, meist sogar im Bereich von U3 = 200 Volt bis Ui — 900 Volt, so daß die vorliegende Entladungstechnik als ein Gebiet stromstarker Niederspannungs-Glimmentladungen bezeichnet werden kann. Dieses Glimmentladungsgebiet unterscheidet sich somit grundsätzlich von den bereits früher vorgeschlagenen Glimmentladungsprozessen mit einigen Tausend Volt Spannung, die stets mit geringeren Ionenschichten vor sich gingen.
Ein Beispiel für einen derartigen Glimmentladungsprozeß zeigt die Photographie in Fig. 3, die durch ein Beobachtungsfenster in der Wandung eines Metallrezipienten während des Betriebes aufgenommen wurde. Hierbei ist die eine Elektrode ein Molybdänrohr von etwa 8 mm Durchmesser und 50 mm Länge, also 14 cm2 Oberfläche, und die andere Elektrode ein in etwa 40 mm Abstand hiervon befindlicher Metallbolzen. Die 50-Hz-Wechselspannung an den Elektroden beträgt etwa 700 Volt, und der Rezipient enthält Wasserstoff mit einem Druck von 9 mm Hg. Das Molybdänrohr weist im Entladungsendzustand eine Temperatur von etwa 2000° C auf, bei einer Energiedichte entsprechend einer Abstrahlung von etwa 50 Watt/cm2 an der Außenfläche von 7 cm2, also einer Gesamtleistung von etwa 350 Watt. Bei der genannten Temperatur ist für Molybdän der thermische Emissionsstrom gemäß Fig. 2 etwa 4 mA/cm2, insgesamt also etwa 56 mA. Dagegen ist der das Molybdänrohr aufheizende Gesamtstrom etwa 500 mA, also etwa von zehnfacher Größe als der Emissionsstrom. Bei diesem Gasentladungszustand in der unmittelbaren Umgebung der Molybdänrohroberfläche ist dort ein nahezu ungestörter Kathodenfall vorhanden und eine dementsprechend stabile Glimmentladung, welche die sehr hohe Energiedichte von etwa 50 Watt/cm2 Oberfläche ergibt. Eine Tendenz zum Übergang in eine Bogenentladung besteht trotz der starken thermischen Emission nicht. Es bereitet keine Schwierigkeiten, mit weiterer Drucksteigerung und geringer Spannungserhöhung den Energieumsatz an der Wolframdrahtoberfläche derart zu steigern, daß das Molybdänrohr schmilzt (etwa 27000C), ohne daß die Glimmentladung unstabil wird.
Bei dem vorliegenden Verfahren kann also der Gasdruck p und auch die Spannung U an der Entladungsstrecke nicht willkürlich gewählt werden, sondern es sind korrespondierende Werte einzustellen, um einen stabilen Entladungszustand gewährleisten zu können. Dies kommt im Diagramm nach Fig. 4 zum Ausdruck,
in welchem als Abszisse —- und als Ordinate (— · p\
aufgetragen sind. Diese beiden Koordinatewerte erscheinen zunächst als willkürliche Größen, ergeben aber im Zusammenhang mit den für Gasentladungen geltenden bekannten Ähnlichkeitsgesetzen durchaus einen physikalischen Sinn. Hier dient das Diagramm nach Fig. 4 lediglich der exakten Abgrenzung des zulässigen Arbeitsbereiches der gemäß dem vorliegenden Verfahren durchführbaren Prozesse. Die Spannung U ist hierbei in Volt/cm, also eigentlich als Feldstärke, angegeben, jedoch wurde der Einfachheit halber der Zahlenwert der Gesamtspannung an der Entladungsstrecke eingesetzt, da hier nur der Raum in unmittelbarer Umgebung der Prozeßflächen wesentlich ist, auf den sich nahezu die gesamte Spannung U konzentriert. Mit i ist die Stromdichte in Amp./cm2 bezeichnet, und der Druck p ist in mm Hg eingesetzt.
Im Diagramm nach Fig. 4 sind als Beispiele die Arbeitskennlinien für die in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Prozesse enthalten, wobei die drei ersten Prozesse sowohl in bezug auf Stabilität wie auch auf Wirtschaftlichkeit als wenig günstig festgestellt wurden.
Nummer Prozeßfläche
cm2 		Gasart Gasdruck
mm Hg		 Spannung U
Größe
Volt		 Art
70
71
72		 650
4 000
650		 H2
N+ H2
H2 		540 ... 1040
370 ... 680
510 ... 1040		 Il Il Il
73
74
75
76
77
78
79		 4 000
650
650
34 000
100
100
50		 N+ H2
H2
H2
N+ H2
H2
H2
H2 		6
11
5,5
5
30
45
75		 250 ... 560
350... 500
240... 560
320 ... 425
590
700
610		 .
Der für das Verfahren verwendbare Arbeitsbereich kennzeichnet sich aus durch
gleich oder kleiner 250,
~ · p gleich oder kleiner 5000.
Innerhalb dieses, im Diagramm durch die Linien 80 bzw. 81 angedeuteten Bereiches liegen sämtliche Arbeitskennlinien oder Kenndaten der gemäß den oben beschriebenen Regeln durchführbaren Glimmentladungsprozesse. Der in den Beispielen 73 bis 79 abgesteckte Bereich umfaßt dabei eine Leistung der Entladung von 300 bis 33000 Watt und eine Stromdichte i von 0,5 bis 120 mA/cm2. Sämtliche angegebenen Kennlinien 70 bis 76 wurden experimentell ermittelt, wobei die Prozesse entsprechend den Beispielen 77, 78, 79 mit hohem Leistungsumsatz durchgeführte Schmelzprozesse darstellen.
Es sei noch ausdrücklich erwähnt, daß auch inner- ^o halb der für das vorliegende Verfahren geltenden und oben angegebenen Grenzen, für den Gasdruck ρ günstigere und ungünstigere Werte existieren, nicht in bezug auf Stabilität, wohl aber in bezug auf den Wirkungsgrad der Prozesse, also deren Wirtschaftlichkeit.
Die oben angegebene Regel — Ionenstrom stets größer als thermischer Emissionsstrom — zur Vermeidung unstabiler Bereiche der Entladungskennlinie, gilt natürlich nicht nur für den Entladungs-Endzustand, sondern muß auch während des Anlauf-Vorgangs berücksichtigt werden. Natürlich ist bei Beginn des Anlaufvorgangs, infolge der meist niedrigen Temperatur der am Prozeß beteiligten Flächen, die reguläre thermische Elektronenemission gering, so daß die angegebene Regel normalerweise einfach eingehalten werden kann. Jedoch ist hier zu beachten, daß neben der regulären thermischen Elektronenemission häufig ein starker Elektronenstrom von einzelnen oxydierten oder sonstwie verunreinigten Oberflächenpunkten emittiert werden kann.
Derartige spontan und an verschiedenen Stellen gleichzeitig auftretende Elektronenemissionen können derartige Stromdichten besitzen, daß trotz eines Gesamtstromes von z. B. 0,1 mA/cm2 an der betreffenden Stelle die Feldverteilung im Kathodenfallraum weitgehend gestört wird, was leicht zu örtlich begrenzten Bogenladungen führen könne, würden beim Anlaufvorgang nicht besondere Maßnahmen getroffen (Serienimpedanz im Speisestromkreis, trägheitslose Steuerung zur Strombegrenzung).

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Einleitung und Durchführung technischer Prozesse, wie metallurgischer und chemischer Art, mittels elektrischer Glimmentladungen in einem Gefäß mit mindestens zwei isolierenden Stromeinführungen und Anschlüssen für Gasabsaugung und Gaszuführung, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Umgebung mindestens der am Prozeß beteiligten Flächen und wenigstens nachdem der Entladungs-Endzustand erreicht ist, ein Gasentladungszustand hergestellt und aufrechterhalten wird, bei dem überall der von den Flächen emittierte Elektronenstrom seitens des Ionenstromes zu den betreffenden Flächen mehr als kompensiert wird, wozu pro cm2 der am Prozeß beteiligten Flächen ein Ionenstrom von mindestens 0,1 mA eingestellt wird, damit auch bei örtlich begrenzten Überhitzungen an den Flächen die genannte Überkompensation gewährleistet ist, so daß ein Kathodenfall bei einer Gesamtentladungsspannung größer als 100 Volt aufrechterhalten und ein Übergang in unstabile Bereiche der Entladungskennlinie sowie eine Kontraktion der Entladung auf einen Brennfleck vermieden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtstrom im Entladungs-Endzustand auf mindestens den doppelten Wert des aus Materialzusammensetzung, Oberflächengröße und erwünschter Temperatur der am Prozeß beteiligten Flächen abgeschätzten thermischen Emissionsstromes eingestellt wird, falls dieser den Mindestwert von 0,1 mA/cm2 übersteigt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gesamtstrom im Entladungs-Endzustand eine Stromdichte größer als dem durch die Gerade (68 b) imle = f (T) -Diagramm (Fig. 2) angegebenen Wrert entspricht, falls derselbe den Mindestwert von 0,1 mA/cm2 übersteigt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gesamtstrom im Entladungs-Endzustand eine Stromdichte größer als der durch die Gerade (68 c) im Ie = f (T) -Diagramm (Fig. 2) angegebenen Wert entspricht, falls derselbe den Mindestwert von 0,1 mA/cm2 übersteigt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtspannung an der Entladungsstrecke, wenigstens im Entladungs-Endzustand zwischen den Werten von 100 und 1800 Volt gelegen ist (Fig. 1).
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtspannung zwischen den Werten 200 und 900VoIt gelegen ist (Fig. 1).
7. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Wahl des Gasdruckes p in mm Hg, der Gesamtspannung U an der Entladungsstrecke in Volt und der Gesamtstromdichte i in Amp. pro cm2 an den am Prozeß beteiligten Flächen, daß mindestens im Entladungs-Endzustand in einem Diagramm der Abhängigkeit I— · p\ = f (—j die Betriebskennlinie des Glimmentladungsprozesses innerhalb des Bereiches gelegen ist, der alle Werte
kleiner als (—J = 250 und alle Werte kleiner als
'-- · p) = 5000 umfaßt (Fig. 4).
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der genannten Grenzen der Gasdruck ρ geändert und die zur Erziehung der vorgegebenen Prozeßtemperatur erforderliche Spannung U ermittelt wird, wobei für den Betrieb die aus dem Diagramm U = f (p) ersichtlichen, wirtschaftlich günstigsten Wert von U und p eingestellt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Leistung von mindestens 1 Kilowatt Gesamtleistung zur Anwendung gebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Leistung von mindestens 3 Kilowatt zur Anwendung gebracht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Leistung von 10 Kilowatt Gesamtleistung zur Anwendung gebracht wird.
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