Volume 21, Issue 3

Nach bekannten Verfahren wurden die komplexen atomaren Streuamplituden von Argon und Uran bei 40, 60, 80, 100 und 120 kV Beschleunigungsspannung berechnet. Als Atompotentiale wurden THOMAS–FERMI–DIRAC-Potentiale verwendet. Die Ergebnisse wurden mit den Resultaten von KARLE und BONHAM bei 40 kV Beschleunigungsspannung verglichen.

Eine frühere Arbeit über die Ionenladungsverteilung von Spaltprodukten 1 wurde in zwei Punkten ergänzt. Einmal wurden die Spaltprodukte aller natürlich vorkommenden Energien und Ionenladungen erfaßt und mit den integralen früheren Messungen von LASSEN 2 verglichen. Zum anderen wurden unter Benützung des gesamten Massenspektrographen am FRM in Garching bei München Ionenladungsverteilungen bei konstanter kinetischer Energie und Masse aufgenommen und die Abhängigkeit der mittleren Ionenladung als Funktion der Geschwindigkeit bei konstanter Masse untersucht.

Für die Atome Xe und Hg und die Moleküle O 2 , H 2 O, D 2 O, C 2 H 2 , C 2 H 4 , C 4 H 6 , C 6 H 6 , CH 4 und C 7 H 16 wurden relative Ionisationsquerschnitte gemessen. Die mit Quantenenergien unter 14,5 eV auftretenden, geladenen Bruchstücke dieser Moleküle wurden ebenfalls untersucht. Die Auflösung des Monochromators, Δλ=1 Å, erlaubt es, Ionisierungspotentiale auf ± 0,005 eV genau anzugeben.

The mass spectra of 1-nitronaphthalene, 2-nitronaphthalene and eight substituted nitro naphthalenes have been studied. The loss of neutral CO from the molecular ions of these compounds has been established by high resolution techniques and study of “meta stable” peaks. The probability of elimination has been related to the electron density at the 8-position.

The field ion (FI) mass spectra of aliphatic alcohols from methanol to n-decanol are discussed. The influence of the ion emitter geometry and metal was investigated. Tips as well as thin wires were used as FI emitters. The wires consisted of platinum only, whereas platinum, gold and tungsten were used as emitter tip metals. The difference of the FI mass spectra with tip and wire emitters are mainly due to the difference in field strengths, which are usually lower with wires. The differences of the spectra with platinum and gold tips are correlated with differences in adsorption properties of these metals. The main ions in the FI mass spectra of alcohols besides the molecular ions M are: 2M + 1, M + 1, M — 1, M — 2, C n H 2n+1 and (CH 2 ) n OH with varying n-values. The mechanisms of formation of these ions are discussed.

A Rb-Sr isotopic study of 5 glasses from the Bosumtwi crater in Ghana and of three Ivory Coast tektites was made. The Sr 87 /Sr 86 ratios for the glasses lie between 0.716 and 0.734 and those for the tektites between 0.721 and 0.726. The ratios of Rb/Sr are between 0.196 and 0.328 for the crater glasses and between 0.197 and 0.287 for the tektites. The Ivory Coast tektites lie in a region of the Sr evolution diagram which is distinctly lower than for the other tektite groups 1 . The Bosumtwi glasses define an approximately linear array on the Sr evolution diagram which contains the Ivory Coast tektite points. These results show that the IC tektites are distinctive from other tektite occurences and suggest that the glasses and the tektites may represent fusion products of similar material.

Based on the experimental results of GAULT et al., and on the orbit calculations of ARNOLD, the relative strength of the contributions from impacts of bodies in solar orbit on the asteroids and on the moon has been estimated. It is concluded that the asteroidal belt accounts for at least a considerable fraction of all stony meteorites, but lunar impacts occurring at a rate of about one in a few 10 5 years cannot be ruled out. Small bodies produced in asteroidal collisions which remain orbiting in the belt, can escape from it as a result of repeated “elastic” collisions by multiple scattering. Their life time in the belt is only about 1.4 × 10 5 years. Satisfactory values are found for the mass loss and for the replenishment of the debris in the asteroidal belt.

The delta-function potential model and its application to the calculations of bond region as well as nonbond region electron contributions to the parallel component and bond perpendicular component are briefly surveyed. The LEWIS—LANGMUIR octet rule modified by LINNETT as a doublequartet of electrons is employed. The calculations of bond and molecular polarizabilities have been made by the LIPPINCOTT-STUTMAN method for 109 molecules having six, seven, eight, ten, twelve and thirteen as the residual atomic polarizability degrees of freedom. The available experimental values of the molecular polarizabilities are in good agreement with the calculated ones.

Force constants have been evaluated by the WILSON group theoretical method for various ij 3 molecules possessing a planar trigonal symmetry. Mean-square amplitude quantities and mean amplitudes of vibration for the bonded as well as nonbonded atom pairs have been computed at the temperatures T=0 and T=298 °K for C 3 , Si 3 , and XeF 2 by the CYVIN method. The molar thermodynamic functions from spectroscopic data have been calculated for Si 3 and XeF 2 on the basis of a rigid rotator, harmonic oscillator model. BASTIANSEN-MORINO shrinkage effects have been calculated for various linear asymmetrical ijk, linear symmetrical ij 2 and tetrahedral ij 4 molecules at the temperatures T=0 and T=298 °K.

The quantum mechanical cluster expansion, when applied to the partition function of a gas consisting of atoms whose bound states are the rotational and vibrational states of diatomic molecules, provides an exact expression for the degree of dissociation. The approximation containing only the second cluster integral is shown to be identical with the law of mass action involving the binary collision approximation for the activity coefficient of the dissociated constituent. This coefficient can be calculated from the phase shifts and thus from the cross sections of the elastic atom-atom-scattering.

Es wird durch Anwendung der Theorie der Eluierungsdiagramme gezeigt, daß auch im Falle der Bestimmung von Adsorptionsenthalpien aus der Temperaturabhängigkeit des Retentionsvolumens im Bandenmaximum die Bedingung isosteren Oberflächenzustandes gilt. Möglichkeiten zur Ermittlung des herrschenden Grades der Oberflächenbedeckung werden angegeben. Für zwei Substanzen, für die der gleiche Isothermentyp vorliegt, kann bei Dosierung gleicher Molzahlen auf einfache Weise die Differenzenthalpie gemessen werden. Diese Methode kann auch zum Vergleich der Zahlen der den beiden Stoffen zugänglichen Adsorptionszentren dienen.

Mit Hilfe einer gasvolumetrischen Methode wurden die Diffusion von Wasserstoff und Deuterium in Reinsteisen untersucht, und zwar in Abhängigkeit von der Temperatur zwischen 300 und 1100 °C und in Abhängigkeit vom Beladungsdruck zwischen 50 und 500 Torr. Es ergaben sich für Wasserstoff und Deuterium in α- und γ-Eisen gleiche Aktivierungsenthalpien. Der als Mittelwert aus den Verhältnissen der bei jeweils gleicher Temperatur gemessenen Diffusionskoeffizienten von Wasserstoff und Deuterium ermittelte Isotopieeffekt von 1,2 weicht zu stark von dem nach der ZENERschen Theorie erwarteten Wert von 1,4 ab, als daß noch von einer Übereinstimmung innerhalb der Meßgenauigkeit gesprochen werden kann.

Es wird eine Dichtemeßapparatur für Metallschmelzen beschrieben, die auf γ-Strahlungs-Absorptionsmessungen beruht. Die so bestimmten Atomvolumina von flüssigem Blei und Zinn sowie die mittleren Atomvolumina von flüssigen Legierungen dieser Metalle zeigen keine Abweichungen vom idealen Verlauf, die die experimentelle Fehlerbreite überschreiten. Die Größe der thermischen Ausdehnung entspricht nur in der Nähe der eutektischen Konzentration der Additivitätsregel und zeigt bei anderen Konzentrationen positive Abweichungen von derselben.

The mass effect of the cadmium ions for electromigration in pure molten cadmium bromide has been determined to —0.075 ± 0.004. An electromigration experiment with a solution of cadmium metal in molten cadmium bromide is discussed. It is concluded that the dissolved metal has a smaller mobility than the cadmium ions.

Diffusion of silver into Pyrex glass from an AgNO 3 melt was studied with a radioactive tracer technique in the temperature interval 216—354 °C. The results can be described by an ARRHENIUS’ equation D=6.0 x10 -4 exp ( — 20500/R T) cm 2 S -1 , where R is the gas constant in cal mole -1 degree -1 and T is the absolute temperature.

The self-diffusion coefficient of the Ag + -ion in molten AgNO 3 has been measured with the glass fibre paper strip technique in the temperature interval 220—336 °C. The result can be described by the equation D=3.2 × 10 —4 exp{-3400/(RT)} cm 2 s —1 . A comparison with the results obtained by other workers shows good agreement between the two sets of values. Possible sources of error are discussed.

The thermocell Ag (T 1 ) /Ag 2 SO 4 /Ag (T 2 ) has been studied over the temperature range 420 to 750 °C. The results can be described by the following linear relations 1 -ε l = (0.31 ± 0.01) mV/°C (657-750 °C) -ε s = [ (0.687±0.011) — (0.472±0.019) · 10 -3 t m ] mV/°C (420-657 °C) ε l and ε s are the SEEBECK-coefficients of molten silver sulphate and the α-modification, respectively, and t m is the mean temperature of the salt column in °C. The standard deviation of ε s was 4.3 · 10 -3 mV/°C. The transported entropy of the silver ion and of the sulphate ion have been calculated. A discontinuous change of the emf and the transported entropies was found at the melting point.

The thermoelectric power of cells of the type Cl 2 | T MCl v , | T+ΔΤ Cl 2 has been measured, using the molten salts LiCl, NaCl, KCl, RbCl, CsCl, AgCl and PbCl 2 . The entropies of transfer and the heats of transfer for the ions in the melt are calculated. It is shown, that the part containing the heats of transfer is small compared to the heterogeneous part of the thermopotential and that this result is in accordance with a “quasi lattice“ model describing transport processes in ion conductors proposed by WIRTZ (1943). Theoretical relations between the thermoemectric power of such cells and cells of the type M | T MCI v , | Τ+ ΔΤ M (MCl = AgCl, PbCl 2 ) are experimentally verified.

Die Empfindlichkeit des in beschriebenen Molekülstrahl-Absorptions-Spektrometers konnte um den Faktor 20 verbessert werden. Dadurch wurde es möglich, den Rotationsübergang J = 0 → 1 des GeO zu finden. Es wurden 11 Linien gemessen, die 5 Isotopenkombinationen zugeordnet wurden. Aus den gemessenen Linien wurden die Rotationskonstanten, α e -Werte und Kernabstände der Moleküle sowie die Massenverhältnisse der Isotopen des Ge berechnet. Am Ge 73 O 16 wurden Quadrupol- und magnetische Hyperfeinstruktur beobachtet. Die Koppelungskonstanten e q Q und C I werden angegeben.

Eine Apparatur zur Messung der komplexen Hauptdielektrizitätskonstanten ε 1 * und ε 2 * von nematischen Schichten, die durch ein homogenes Magnetfeld von 4,5 kGauß ausgerichtet sind, wird beschrieben. Mit ihr werden Messungen an 4,4′-Di-n-hexoxy-azobenzol und an 4,4′-Di-n-octoxy-azobenzol bei Frequenzen von ca. 10 GHz, 20 GHz und 40 GHz ausgeführt. Die mittlere Polarisierbarkeit des Gesamtmoleküls sowie das Dipolmoment nach ONSAGER werden aus der in der isotropen Phase gemessenen Dielektrizitätskonstanten berechnet. Die Relaxationszeiten, mit denen die Dipolorientierungen in der nematischen und in der isotropen Phase verbunden sind, werden ermittelt und diskutiert.

Electron spin relaxation times of the irradiated amino acids acetyl valine, sarcosine, betaine, and glycine have been measured at 4.2 °K with two different methods. From the exponential decrease of signals due to saturation after rapid adjustment of the ESR spectrometer on resonance, the following spin-lattice relaxation times have been measured: acetyl valine T 1 = 0.2 sec, sarcosine T 1 =0.14 sec, betaine T 1 =0.07 sec, glycine T 1 ∼ 0.3 sec. By the PORTIS saturation method the product T 1 T 2 was measured, and, T 1 being known, the following spin-spin relaxation times T 2 have been obtained: acetyl valine 2.1.10 -9 sec, sarcosine 1.10 -9 sec, betaine 9.10 -10 sec. All measured amino acids show the saturation behaviour of substances with “inhomogeneous” line broadening.

Distributions of dislocations in sodium chloride crystals, which were induced by heat treatment or working, were investigated, using a newly developed etchant. The crystals, which were annealed above 300 °C, showed reduced dislocation densities and rearranged dislocation patterns. By raising the temperature to 600 °C or 700 °C many elongated subboundaries or subboundaries arranged in the 〈110〉-orientation were newly formed. The effect of annealing time on the dislocation rearrangement was small. New dislocations were easily induced by stress. The samples, annealed at 600 °C after pressing, showed many enclosed subboundaries (polygonizations).

Für die F—F′-Reaktionskinetik in Alkalihalogeniden wird ein Modell für den Übergang des Elektrons aus dem angeregten Zustand des F-Zentrums ins Leitungsband vorgeschlagen und quantitativ ausgewertet. Es handelt sich bei diesem Modell um einen optischen Übergang, der durch Absorption eines Lichtquants aus einem mit den transversalen optischen Gitterschwingungen in starker Wechselwirkung stehenden Strahlungsfeld zustande kommt. Ein direkter strahlungsloser Übergang ist auf Grund der zugehörigen Auswahlregeln verboten. Da das Dispersionsgesetz im Bereich der Resonanzfrequenz von Gitter und Strahlungsfeld sehr stark von dem des freien Strahlungsfeldes abweicht, und diese Frequenz gerade in der Größenordnung der erforderlichen Absorptionsenergie liegt, kommt der erwartete Übergang tatsächlich mit hoher Wahrscheinlichkeit zustande. Die Temperaturabhängigkeit der Quantenausbeute für diesen Prozeß steht in guter Übereinstimmung mit dem für KCl experimentell ermittelten Verlauf.

Both lattice defects and color centers (which produce the Α-band at 470 mµ) in irradiated quartz are shown to contribute to the change in the rotation of the plane of polarized light. A quantitative relationship between the concentration of the color centers and the change in the angle of rotation is described. In addition, the relation between the concentration of the lattice defects and the change in rotation is determined and compared to the predictions of theory. To obtain these results an apparatus was constructed, which allows to measure small changes in the angle of rotation. ESR-measurements of irradiated quartz were carried out, too. The following figures could be derived from these measurements. The oscillator strength of transitions leading to the 470 mμ absorption of γ-irradiated quartz is equal to 0.0064. The yield of lattice defects amounts to 74 cm —1 (i. e. defects per unit volume and fast neutron dose). The average energy required to produce one lattice defect is found to be equal to 170 eV. The multiplication factor between primary and secondary dislocation is equal to 180.

Measurements of the temperature dependence of the photoemission from multi-alkali cathodes down to 77.4 °K are described. The general shape of the measured characteristics is compared with curves obtained by other authors for cathodes of different origin. It is found that the properties of the cathodes depend on the preparation method. In all measurements, decrease of photoemission with decreasing temperature is a property common to all cathodes if the trivial case of insufficient transverse conductivity can be eliminated. It is shown that this property may be connected with possible emission from acceptor levels in the long wavelength tail range.

Am InSb-MnSb-Eutektikum wurden ferromagnetische Messungen im Wechselfeld durchgeführt. Sättigungsmagnetisierung und CURIE-Punkt stimmen mit Ergebnissen an MnSb gut überein. Untersuchungen der Transporteigenschaften zeigten, daß Mn in InSb teilweise löslich ist und als Akzeptor wirkt; im Einklang mit spektralanalytischen Aussagen wurde die in InSb gelöste Mn-Konzen-tration mit ca. 1,6.10 19 cm -3 ermittelt.

Durch die Umsetzung von Gallium mit Arsentrichlorid wird bei niedriger Temperatur pulverförmiges Galliumarsenid hergestellt. Dieses läßt sich auf einfache Weise zu einem feinkristallinen Material verdichten, das als Quelle für den in der gleichen Apparatur vorgenommenen Transport auf Einkristallscheibchen dient. Auf diese Weise konnten epitaktisch aufgewachsene GaAs-Schichten mit einer Trägerbeweglichkeit bis zu 5300 cm z /Vs bei einer Trägerdichte von | N D —N A | = 3·10 16 /cm 3 erhalten werden.

Neodymlaser können mit hohem Wirkungsgrad durch die kohärente Emission von Rubinlasern gepumpt werden. Die Methode ist geeignet für die genaue Untersuchung von Neodymlasern. Die Schwellenergie eines YAG:Nd 3+ -Lasers wurde zu 10 -4 Ws/mm 2 bestimmt. Die Ortsabhängigkeit von Schwellenergie und Wirkungsgrad eines inhomogenen CaWO 4 :Nd 3+ -Kristalls wurde gemessen. Durch Pumpen mit periodischen Lichtimpulsen bei λ= 0,69 µm können periodische Impulse bei 1,06 μm erzeugt werden.

Ein 2-Zoll-Rubinstab mit an den Enden aufgebrachten, konfokalen Spiegeln wurde bei 300 °K in einem ellipsoiden Pumpsystem im kontinuierlichen Betrieb auf axiale und transversale Modenselektion, Emissionsspektrum und zeitliches Emissionsverhalten untersucht. Entsprechend den Eigenschaften des konfokalen Resonators kommen zwangsläufig mit wachsendem invertierten Querschnitt bei zunehmender Pumpleistung Moden höherer transversaler Ordnung zur Emission. Bei einer Anregung 20% über der Schwelle sind in einem schwingenden Durchmesser von 1,5 mm Moden bis zur sechzigsten transversalen Ordnung koexistent, die einen diffusen Strahl hoher Divergenz bilden. Solange bei geringer Anregung nur der Grundmode schwingt, ist das Emissionsverhalten gleich dem eines FABRY–PEROT-Lasers. Bei hoher Anregung nimmt mit wachsender Zahl transversaler Moden die Zahl der axialen Moden weniger stark zu als bei FABRY–PEROT-Lasern. In der zeitlichen Emission ist bei impulsförmiger Anregung das Auftreten einer neuen Modenordnung durch das Einsetzen zusätzlicher Einschwingvorgänge erkennbar.

Light pulses from a Q-switched laser with a peak power of 250 MWatts and 3.5 joules are focussed on carbon and LiH targets in a vacuum chamber. Thereby a rapidly expanding plasma is formed. The expansion velocities of the electrons and ions are nearly equal. By means of an electric field the electrons are drawn out of the plasma; the ions are detected in a FARADAY box. From time of flight measurements particles with a maximum energy of 6.3 keV are found in the case of carbon and 1.7 keV in the case of LiH (average mass number=4). The high values of the ion energies result from an energy transfer from the electrons to the ions during the expansion process. This energy transfer is explained by a simple electrostatic model. If the averaged ion energy is equally distributed to all particles of the plasma (electrons and ions), a mean energy of 340 eV per particle is obtained for a LiH target and 550 eV for a carbon target. These values are 5 times higher than the data previously reported. The number of expanding ions in a solid angle π is determined to be about 2.10 15 in the case of LiH. The total kinetic energy of these ions is about 0.3 joules. It is hoped, that by an increase of the energy by a factor 4 and the use of a D—T mixture nuclear fusion reactions will be obtained.

In früheren Arbeiten konnte gezeigt werden, daß mit Hilfe eines θ-Pinches in der Symmetrieebene eines Cusp-Feldes eine Plasmabeschleunigung und bei Hintereinanderschaltung zweier gleichartiger Stufen eine Nachbeschleunigung möglich ist. An einer dreistufigen Anlage, welche sich sowohl zur stufenweisen Beschleunigung als auch Aufheizung von Plasma eignet, wurde die Entladung eingehender untersucht. Es zeigte sich, daß die Plasmaeigenschaften in einem weiten Bereich variiert werden können. Die Ausstoßgeschwindigkeiten hinter den einzelnen Stufen betragen je nach Wahl der Verzögerungszeiten 0,5 — 1 · 10 7 cm/s, 1,5—6 · 10 7 cm/s, 2 · 10 7 —2 · 10 8 cm/s. Pro Entladung werden 10 17 —10 18 Teilchen beschleunigt. Ihre Dichte im Führungsfeld liegt zwischen 10 13 cm -3 und 3 · 10 15 cm -3 . Sondenmessungen in der Umgebung der Cusp-Symmetrieebene geben Aufschluß über Einzelheiten des Beschleunigungsprozesses.