Durchbruchspannung im unendlichen Vakuum

Da klickst Du einfach mal auf die 10^12 in dem Wikipedia-Text.

Ich habe, bevor ich das getan habe, auch geraten, dass das wohl mit 
Quanteneffekten zu tun hat.

Ich würde sagen: Die Durchbruchspannung in hohem und idealem Vakuum 
liegt bei 0.

Denn so bald ein Elektron auf einer Seite vorhanden ist, fliegt es zur 
gegenüberliegenden Seite ganz ohne Behinderung (siehe Elektronenröhre), 
wie in einem optimalen (Supra-)Leiter.

Der einzige "Widerstand" den ein Vakuum-Strecke dem Stromfluss 
entgegensetzt, ist die Austrittsarbeit der Elektronenn aus der 
Elektrode. Bei Kupferplatten halt höher als bei Nadelspitzen und bei 
bariumbeschichteten Drähten besser und bei Glühkathoden nahe 0.

Hi, Renato,

> Wo liegt da der Haken? Gibt es da noch einmal einen Sprungartigen
> anstieg der Durchbruchspannung

Nein, es gibt keinen Sprung. Nur mehr oder weniger Gasmoleküle, die sich 
ionieren lassen - beispielsweise, weil die hohe Spannung ihnen die 
Elektronen entreißt - und dann elektrische Ladung transportieren.

Ciao
Wolfgang Horn

MaWin schrieb:
> Ich würde sagen: Die Durchbruchspannung in hohem und idealem Vakuum
> liegt bei 0.

Wie das Wort "Durchbruchspannung" schon sagt, setzt die Angabe solch 
einer Größe voraus, dass da irgendetwas durchbricht.

Bei einem Durchbruch baut sich eine Plasmastrecke auf, die dann gut 
leitet, insbesondere wesentlich besser als das Medium in dem Zustand 
vorm Durchbruch.

Irgendwelche einzelnen Elektronen, die sich da auf den Weg machen, 
zählen sicher nicht dazu. Wenn du mal mit Röhren gearbeitet hättest, 
solltest du das wissen.

Wichtig ist an dieser Stelle sicherlich, dass man ein Strom Kriterium 
wählt, auf das man sich bezieht. Wikipedia ist da schmerzlos und 
schmeißt viele Quellen in einen Topf.

Im Hochvakuum ionisierte Ladungen bilden einen winzigen Strom im 
Vergleich zum Durchbruch in Luft oder durch einen Isolator, bei dem das 
Material selbst zerstört wird. Weiterhin spielt die Geometrie im Vakuum 
DIE entscheidende Rolle.
Mit einer punktförmigen Anode und einer kugelförmigen Kathode um die 
Anode herum (im UHV), könnte man bspw. das Feld an der Kathode stark 
abschwächen. An der Anode hingegen wäre das Feld sehr viel höher. Hier 
treten aber keine Elektronen durch Feldemission aus. Es kommt zu einer 
sehr hohe Feldstärke an der Anode.

Spannung ist hier i.Ü. auch das falsche Wort.

Harald W. schrieb:
> Nun, man kann auch im UHV einen recht kräftigen Elektronenstrom
> erzeugen.

Das hat aber nichts mit "Durchbruchspannung" zu tun. Sonst könntest Du 
auch behaupten, Vakuum hätte eine Durchbruchspannung von 100V/mm, weil 
ja Elektronenröhren mit 100V Anodenspannung (und weniger) schon 
funktionieren.

MaWin schrieb:
> Denn so bald ein Elektron auf einer Seite vorhanden ist, fliegt es zur
> gegenüberliegenden Seite ganz ohne Behinderung (siehe Elektronenröhre),
> wie in einem optimalen (Supra-)Leiter.

Du kannst komisches Zeug erzählen, wenn der Tag lang ist.

Timm T. schrieb:
> Du kannst komisches Zeug erzählen, wenn der Tag lang ist.

Deinem Geschwätz nach liegt die Durchbruchspannung von Kupfer bei der 
Spannung, ab der so viel Strom fliesst, dass der Draht 
durchschmilzt^Wbricht.

Da im Vakuum Strom fliessen kann, ist Vakuum ein Leiter. Im absoluten 
(theoretischen) Vakuum gibt es nichts ionisierbares, also kein Plasma 
und keine Art der spontanen Ladungsträgererzeugung ausser den Elektronen 
aus den Elektroden.

Michael K. schrieb:
> Sobald ein Elektron vorhanden ist ist die Durchbruchspannung aber schon
> überwunden.

Daher weise ich auf die Austrittsarbeit an den Elektroden hin.

Wolfgang schrieb:
> Irgendwelche einzelnen Elektronen, die sich da auf den Weg machen,
> zählen sicher nicht dazu. Wenn du mal mit Röhren gearbeitet hättest,
> solltest du das wissen.

Du nennst eine Gleichrichterröhre also einen idealen Isolator?
Nicht nur Plasma leitet Strom. Emittierte Elektronen sind quasi "Strom 
pur".

Bitte nach Paschenkurve zu googeln, da wird das Thema erschöpfend 
behandelt.

ths schrieb:
> Bitte nach Paschenkurve zu googeln, da wird das Thema erschöpfend
> behandelt.

Nein, du hast die Frage nicht verstanden. Hier geht es um den schmalen 
Bereich bei von < 0.001 [Torr cm] wo deine Paschenkurve gar nicht 
hinkommt.

MaWin schrieb:
> Da im Vakuum Strom fliessen kann, ist Vakuum ein Leiter.

Ich will auch das Zeug, das Du da rauchst!

Stimmt, Vakuum ist ein Leiter. Nur Leiter kein elektrischer. Den Leiter 
fehlt ihm eine entscheidende Eigenschaft eines elektrischen Leiters: Die 
freien Ladungsträger.

Tja, nun kann man ja in das Vakuum Elektronen und Ionen entlassen, damit 
Strom fließt. So bei Vakuumfunkröhren. Und beim Sputtern. Nur Leiter, 
Leiter ist das Vakuum mit Anwesenheit dieser Ladungsträger genaugenommen 
kein Vakuum mehr.

Aber mach Dir nichts draus. Wie heißt nochmal das Zeug, das Du da 
rauchst?

Harald W. schrieb:
> Boris O. schrieb:
>
> Keine freien Ladungsträger bedeutet reine Elektronenströme und die
> bekommt man nun mal mit aufmunternden Worten nicht hin, sondern
> ordentlicher Motivation mit viel Spannung(,
>
> Bei kleinen Abständen geht das auch mit kleinen Spannungen.
> Das ganze nennt man dann Tunneleffekt und das nutzt man in RTMs.

Und bei den kleinen Abständen ist Vakuum dazwischen?

Aprilscherze?

Basti schrieb:
> Aprilscherze?

Vakuum ein idealer Leiter? In einem Elektronikforum? Als Aprilscherz? 
Ich hätte nicht gedacht, dass das funktionieren würde... :)

Harald W. schrieb:
> M. K. schrieb:
>
> Bei einem RTM hat man entweder ein Vakuum (in welchem Bereich
> eigentlich?) oder Luft.
>
> Will man Siliziumoberflächen untersuchen, geht das nur im UHV.
> Denn unter Lufteinfluss kann man nur das sich sofort bildende
> Siliziumdioxyd scannen.

Was ich meinte ist folgendes:
Hier geht es um Durchbruchspannung im Vakuum. Dabei geht es doch nicht 
um Tunnelströme, denn diese hängen quasi nicht vom Umgebungsdruck ab.