Bau einer kontinuierlich betriebenen Diffusionsnebelkammer

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Abbildung 1.1: Zusammenhang zwischen Übersättigung S = pr
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und Trop-
p∞
fenradius für Wasser bei 0◦C [4, S. 8]; (ohne Faktor (1 − 1/ɛ))
(a) für ungeladene Tropfen, (b) für geladene Tropfen.
Kurven zeigen die kritischen Sättigungs- bzw. Druckwerte auf, bei denen ein
Phasenübergang zwischen Gas und Flüssigkeit stattfindet. Somit verdampfen
alle Tropfen, deren Lage sich im Diagramm unterhalb der Kurve befindet,
und wachsen, wenn der entsprechende Punkt im Diagramm oberhalb der
Kurve liegt. Für praktische Anwendungen ist eine minimale Tropfengröße
notwendig, bei der sie genügend Licht streuen können, um photographiert
bzw. mit bloßem Auge beobachtet zu werden. Laut C. Henderson [4] müssen
die Radien dazu in der Größenordnung von 10 −3 cm liegen.
Nach dem Kurvenverlauf für ungeladene Tropfen können alle, deren Diagrammpunkte
oberhalb der Kurve (a) liegen, unendlich weit wachsen. In
Experimenten kann man allerdings nur begrenzte Übersättigungen aufbauen,
womit eine Grenze für einen minimalen Tropfenradius gesetzt wird, aus
dem größere Gebilde herauswachsen können.
Die Kurve für das thermodynamische Potential einer geladenen Flüssigkeitskugel
(b) besitzt im Gegensatz zu (a) ein deutliches Maximum. Damit
können bei einer Übersättigung, die diesen maximalen Wert übersteigt,
alle Tropfen zur erwünschten Größe anwachsen. C. Henderson weist allerdings
darauf hin, dass bei zu hohen Übersättigungen bereits Anhäufungen
von wenigen Dampfmoleküle als Keime fungieren können, womit der Anteil
der ungeladenen Keime so weit erhöht wird, dass man unter Umständen die
Ionenspuren nicht mehr erkennen kann. Da chemische Prozesse nur in Richtung
einer Potentialabnahme (rechter Kurvenast von (b)) spontan stattfinden
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