Der Induktionsfunke und wie man damit die besten Mikroskope der Welt baut

Eine Zündspule aus einem Automotor erzeugt eine sehr hohe Spannung (um die 8000 Volt), so dass die kleinen Ladungsträger, die sogenannten Elektronen, vom Minuspol durch die Luft zum Pluspol springen können.

Normalerweise bekommt man davon nichts mit, weil diese Ladungsträger so klein sind, dass man sie nicht sehen kann. Auch ist die Luft so „dick“ dass sich die Elektronen nur langsam wie durch Sirup bewegen können.

Das ändert sich, wenn wir das Experiment im Vakuum wiederholen. Je besser das Vakuum, desto weniger Luftmoleküle befinden sich zwischen den Elektronen und dem positiv geladenen Ende der Zündspule. Das heißt die Elektronen können schneller und schneller werden. Stoßen sie dann dennoch mit einem Luftteilchen zusammen, können sie dieses so fest anregen (wir nennen das ionisieren) dass das Molekül zu leuchten beginnt. Dieses Phänomen, dass Gasteilchen zum Leuchten gebracht werden können, nutzt man in Leuchtstoffröhren gezielt aus.

Auch in unseren Großforschungsanlagen brauchen wir Elektronen, die sich ungehindert und sehr schnell bewegen können. Die Synchrotron Lichtquelle Schweiz (SLS) und der Schweizer Röntgenlaser swissFEL würden ohne frei bewegliche Elektronen im Vakuum nicht funktionieren.

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