Bau einer kontinuierlich betriebenen Diffusionsnebelkammer

se Instabilität zur Ausbildung inhomogener Bereiche, in denen Nebelbildung
stattfindet. Bei schweren Gasen (z.B. Stickstoff, Luft und Argon) tritt keine
Aufteilung der sensitiven Schicht auf, aber es gibt trotzdem einen starken
” Hintergrundregen“. A. R. Bevan erklärt das unterschiedliche Verhalten der
Gase mit dem Umstand, dass leichtere Gase eine höhere thermische Leitfähigkeit
haben, was zu einem schnellen Abtransport der latenten Kondensationswärme
durch die Gase führt und in der Ausbildung kleiner zirkulierender
Bereiche resultiert.
Auch kochende Alkoholflüssigkeit verursacht nach A. R. Bevan [10] und
E. W. Cowan [7] einen vermehrten Hintergrundregen“, der bei weiterer Tem-
”
peraturzunahme in einen Regenschleier übergeht und die Kammer zum Spurennachweis
unbrauchbar macht. Den Grund dafür sieht A. R. Bevan in der
Produktion großer Mengen von ungeladenen Kondensationskeimen.
3.4 Thermodynamischer Aspekt
Die Funktionalität einer Diffusionsnebelkammer hängt insbesondere von den
thermodynamischen Bedingungen darin ab. Um eine mögliche thermische
Störung im Kammerinneren erkennen zu können, wurden periodisch Temperaturprofile
aufgenommen.
Zur Bestimmung der optimalen Einstellungen bzw. einschränkenden Bedingungen
für den Kammerbetrieb wurde in einer Messreihe die Steuerungstemperatur
am Kühlaggregat von −15 ◦ C zu −40 ◦ C in 5 ◦ C-Schritten verändert.
In jedem Schritt wurde der Rinnenheizstrom IR bei konstanter Haubenheizung
(IH = 0, 7 A) so angepasst, dass nach einer Zeit sich ein relativ
stabiler Betrieb 31 aufbauen konnte. Als Kriterium für die Eignung der
Einstellungen galt außerdem, in allen Temperaturstufen eine vergleichbare,
gleichmäßige Hintergrundschicht zu erhalten. Der Vergleich wurde auf optischem
Wege durchgeführt, sodass unter Umständen keine exakt gleichen
Bedingungen in der Kammer vorlagen.
Die Messreihe wurde zweimal durchgeführt, einmal mit (technischem)
Ethanol und einmal mit (technischem) 2-Propanol. Dabei wurden in jeder
Temperaturstufe bei stabilem Betrieb die Temperaturprofile aufgenommen.
Die gewonnenen Daten sind durch Punkte ( ” mess“) in Abbildungen 3.7 und
3.8 dargestellt.
Alle Profile zeigen den theoretisch erwarteten Verlauf, in dem im unteren,
kühleren Bereich eine fast logarithmische Zunahme der Temperatur beob-
31 Um mit Sicherheit eine Kontinuität des Betriebs feststellen zu können, wären deutlich
längere Beobachtungszeiten nötig. So wurden alle Temperaturstufen innerhalb eines Tages
getestet.
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