Band 12, Heft 6

Die integralen Energiespektren der die μ-Mesonenkomponente auf Seehöhe in fester Materie begleitenden Elektronen und Photonen wurden für C-, Fe- und Pb-Shichten mit Dicken von 0 bis 50 g/cm 2 und Energien zwischen 0 und 100 MeV berechnet. Die Ergebnisse werden in Form von Kurven angegeben.

Das optische und elektrische Verhalten eines Phosphors, bei makroskopisch vorgegebenen Zustandsgrößen, wird durch sein Grundgitter und durch die Art und Anzahl der in ihm vorhandenen Störstellen bestimmt (§ 10). An jeder Störstelle gehen kombinierte Elektron—Gitter-Prozesse vor sich, die quantenmechanisch durch Übergangsmatrizen beschrieben werden. Die Prozesse verlaufen entweder thermisch, d. h. unter Erhaltung der Gesamtenergie des Kristalls, oder elektromagnetisch, d. h. unter Emission oder Absorption von Photonen. An einem Löschzentrum überwiegen thermische Prozesse und führen zur strahlungslosen Rekombination angeregter Elektronen und Löcher. Hier werden die thermischen Übergangsmatrizen eines solchen Zentrums, z. B. einer S -- Lücke in ZnS, für den Elektronen-Einfang und die Ionisation aus dem Grundzustand des Zentrums in das Leitungs- und Valenzband berechnet. Die nichtadiabatischen Wechselwirkungsglieder des Kristalls bestimmen die Übergangsmatrizen. Zu ihrer Berechnung werden die Auswahlregeln für FRANCK—CONDON-Integrale bei beliebiger Nullpunktsverschiebung der Oszillatoren angegeben (§ 11), unter der Annahme verschwindender Dispersion im longitudinalen optischen Zweig der Gitterschwingungen geeignete Eigenschwingungen abgeleitet (§ 12), der Grundzustand der Störstellenwellenfunktion des Elektrons (§ 13) und danach die Störstellenelektron — Gitter-Kopplung (§ 14) eingeführt. Daraus lassen sich die Nullpunktsverschiebungen der Gitter-Oszillatoren ableiten (§ 15). Die berechneten Matrizen folgen in § 16. Die optischen Übergangsmatrizen verschwinden in dieser Näherung vollständig. Diese Eigenschaften hängen wesentlich vom s-Funktionscharakter des Grundzustandes ab. Jedoch darf dies nicht als hinreichendes Kriterium für das Funktionieren eines Zentrums als Löschzentrum betrachtet werden, da noch weitere Größen, wie die energetische Höhe des Grundniveaus, Rekombinationen über angeregte Zustände, die Konzentration der Leitungsbandelektronen usw. das Gesamtverhalten bestimmen. Am Schluß werden in einer vergleichenden Tabelle die Annahmen anderer Autoren sowie bereits berechnete Fälle von Übergangsmatrizen einander gegenübergestellt.

Es wurden die verschiedenen Anregungsbedingungen der im infraroten Nachthimmelleuchten hervortretenden OH-Rotationsschwingungsbanden im Laboratorium untersucht. Nur die Anregung durch die Reaktion O 3 +H=O 2 +OH führte zum Erfolg und gab eine Intensitätsverteilung der einzelnen Banden, die der des Nachthimmelleuchtens entspricht. Aus der Intensitätsverteilung der Rotationslinien ergab sich eine Rotationstemperatur von 700°K (Nachthimmel neuberechnet 200°K).

Es wird das Rauschen von Germanium-Einkristallen in Abhängigkeit von Feldstärke, Temperatur, Frequenz und Dotierung gemessen. Der Frequenzbereich liegt dabei zwischen 2 und 150 kHz, der Temperaturbereich zwischen 20 und 140°C, also im Übergangsbereich zwischen Stör- und Eigenleitung. Die Kristalle sind p- und n-leitend dotiert und haben spezifische Widerstände zwischen 0,3 und 60 Ωcm bei Zimmertemperatur. Das mittlere Rauschstromquadrat i i 2 nimmt quadratisch mit der Feldstärke im Kristall zu, es steigt etwa exponentiell mit wachsender Temperatur an. Die Abhängigkeit von der Frequenz ƒ läßt sich teilweise durch Funktionen der Form i̅ i 2 ∾ 1/[1+ (2 π ƒ τ) 2 ] beschreiben. Die Temperatur- und Frequenzkurven sind dotierungsabhängig. Ein Vergleich der Meßergebnisse mit den bestehenden Theorien über das Schrotrauschen in Halbleitern läßt vermuten, daß der gemessene Rauschstrom durch Schwankungen der Konzentrationen der Ladungsträger bei der Bildung von Elektronen-Löcherpaaren erzeugt wird.

Es wurden Silber, Gold und Platin bei einem Druck von ca. 5 Torr Luft kathodenzerstaubt und mittels Elektronenintcrferenzen untersucht. Sowohl Silber wie Platin bilden hierbei Oxyd, Gold jedoch nicht. Silber oxydiert als Ag 2 O (a=4.64 ± 0.04 A), Platin vermutlich als PtO . Oberhalb 250°C zersetzt sich Ag 2 O .

Bei Zusammenstößen verschiedener einfach geladener Ionensorten (im folgenden mit X⁺-Ionen bezeichnet) mit H 2 -Molekülen erfolgt die Bildung von Ionen des Typs HX⁺. Die hier durchgeführte massenspektrometrische Untersuchung ergab, daß die HX + -Bildung der X⁺- und H 2 -Konzentration proportional und der Geschwindigkeit der X + -Ionen umgekehrt proportional ist. Für die X⁺-Ionen H 2 + , He + , Ne⁺, A + , Kr + , N 2 + , O 2 + und GO 2 + wurde der Wirkungsquerschnitt bzw. die spezifische Bildungsrate der HX+-Bildung gemessen. Die Wirkungsquerschnitte liegen bei einer mittleren kinetischen Energie der Ionen von E kin = 0,25 eV in der Größenordnung von 10 -15 cm 2 . In der Diskussion werden ferner einige HX + -Ionen mit entsprechenden Molekülen verglichen, die eine gleiche Elektronenkonfiguration haben. So entsprechen den Ionen HHe + , HNe⁺, HA + bzw. HKr + die Moleküle H 2 , HF, HCl bzw. HBr.

Die Kenntnis des Reaktionsmechanismus, der in einer Glimmentladung mit organischen Molekülen zur Erzeugung von Spektren führt, ist notwendig, um Hinweise für deren Träger zu erhalten. Zu diesem Zweck wurde bei einer Reihe von Spektren die Intensität in Abhängigkeit vom Entladungsstrom (Druck als Parameter) mit Hilfe eines Multipliers gemessen. Diese Intensitäts-Strom-Messungen ergaben bisher zwei verschiedene Kurventypen (Typ I, Typ II). Der Kurventyp I entspricht der Anregung des Muttermoleküls durch Elektronenstoß. Dabei zeigen die Kurven, daß nur ein vom Entladungsstrom und Druck abhängiger Bruchteil der angeregten „Muttermoleküle“ seine Energie durch Strahlung abgibt, während der andere Teil (Transportenergie) seine Energie strahlungslos weiterreicht. Diese „Transportenergie“ wird aus den Kurven vom Typ I bestimmt und ihre Abhängigkeit vom Strom als „Differenzkurve“ bezeichnet. Der ähnliche Verlauf der Kurven vom Typ II und der Differenzkurven weist darauf hin, daß die durch Stoß zweiter Art weitergegebene „Transportenergie“ zu Reaktionen weiterverwendet wird, welche zur Ausstrahlung von Spektren mit dem Kurventyp II führen. Der Stoß zwischen angeregten und nicht angeregten Muttermolekülen scheint ein wesentlicher Prozeß zu sein, der das Leuchten organischer Moleküle in der Glimmentladung bestimmt. Auch beim He-Atom ist ein Fall beobachtet worden, der auf diesen Energiemechanismus hinweist.