Bestrahliingshi'dingungen imd Objektverschmutzung 



21 



10 

 A/sek 



oos 



0,1 



015 



A/cm^ dZ 



Bild 1. Objektverschmutzung V als Funktion der Strom 

 dichte j bei Zimmertemperutur. 



turblende 5Q i-i , Objektivapertur a„ - 9- 10-=*) nach 

 den in [5] angegebenen Formeln bestimmt. Die Mes- 

 sung erfolgt auch hier mit Faradaykiilig und Elek- 

 trometer im Endbild. MeBgroBen sind die im Fara- 

 daykafig durch die unverschmutzte Folie gemessene 

 Stromdichte y und die durch die verschmutzteZone 

 ins Endbild gektngende Stromdichte /,.. Die Dicke 

 der aufgewachsenen Verschmutzungsschicht d^ er- 

 gibt sich dann aus: 



Jv 



— =exp i-dyiXe). 

 J 



(1) 



Fiir /.^., die mittlere freie WegUinge fijr elastischen 

 StoB, wurde bei 80 kV Strahlspannung der Wert 

 Ap 2000 A eingesetzt. Als Testobjekte wurden etwa 

 300 A dicke Kohlefolien verwendet. Das Ergebnis 

 dieser Messungen ist in Bild 1 dargestellt. 



Der in Bild 1 wiedergegebene Verlauf der Objekt- 

 verschmutzung als Funktion der Stromdichte legt 

 eine statistische Deutung der Erscheinung nahe. 



Die die Verschmutzung erzeugenden Molekiile 

 mogen einen Radius R, ein Molekulargewicht M, 

 einen Partialdruck p und eine durch Adhasion be- 

 dingte Verweilzeit auf der Folie t haben. Die Wahr- 

 scheiniichkeit ^V, daB eines der die Verschmutzung 

 erzeugenden Molekiile bei gegebener Elektronen- 

 zahl // cm- sec getroffen wird. ist gegeben durch 



W^TiR-TH R'nr- ^ 



e 



(2) 



7 ^ Stromdichte (A cm-), e -- Elektronenladung 

 (Coul). 



Die Wahrscheinlichkeit W wird gleich 1 I'iir die 

 Stromdichte y„, die gegeben ist durch 



70 = 



jiR^r 



(3) 



Fiir die Objektverschmutzung f^(7)ergibt sich daraus 

 die — die MeBergebnisse gut wiedcrgcbendc — 

 Beziehung 



J/(i) = J/(oo)[l -exp(-/7o)]. 



Eine weitere Betrachtung erlaubt. aus Annahmen 

 liber den Molekiilradius die Verweilzeit t und den 



Partialdruck p der die Verschmutzung erzeugenden 

 Diimple ab/uschiitzen. 



Aus der kinctischcn Gastheoric [2] folgt zuniichst 

 bei gcgebencm Partialdruck /; die Zahl der StoBe 

 gegen die Folie ( Wand) pro Sekunde und Quadrat- 

 zentimeter A: 



/4 = 3,5 • 10" °K^- mm Ug"' cm"- sec"' 



1 MT 



(4) 



Die Verweilzeit der Molekule auf der Folic bei rein 

 elastischem StoB t„ sei dadurch dcfiniert, daB ange- 

 nommen wird: Verschmutzung erzeugende Mole- 

 kiile sollen dann noch von den Elektronen auf der 

 Folic „festgenagelt*' werden, wenn sie beim Zusam- 

 menstoB nicht ueitor als eine Strecke A.v von der 

 Folie entfernt sind. 



Ausdcr mittlercnGeschwindigkeit r - 14,5- lO'cm 

 -1 l^-'/o \j/]^ (jer Molekule folgt damil fiir cm 



sec" 



Ax/z;. 



(5) 



Die Zahl der Molekiile /?, die sich pro Sekunde und 

 Quadratzentimeter bei einer Verweilzeit t > t„ auf 

 der Folie belinden, ist dann gegeben durch 



n 



(6) 



Die Objektverschmutzung F(oo), bei der die Strom- 

 dichte der Elektronen so groB ist, daB allc Molekiile 

 festgenagelt werden, ergibt sich aus der einfachen 

 Annahme, daB die Zahl der Molekiile fiir eine cin- 

 molekulare Schicht der Fliicheneinheit /?i gegeben sei 

 durch 



(7) 



K'n 



zu 



F(cxd) 



1R = 



n. 



>3 



T n R 



71 • 10-"' • mm Hg^' cm ' sec^" ^ -- • (8) 



Zwischen M, R und Dichte q gelte die oft gebrauchte 

 Beziehung [2] 



R 0.66-1 





(9) 



Damit fiillt aus (8) R und M heraus und mit n ^ 1 

 g cm'' (schwcres Ol) gilt 



F(oo),. 10^ cm- sec " mm Hg 



-1 -^P 

 A.v 



(10) 



Fiiry,, und r( • ) crgebcn sich aus Bild I die Werte 

 /o= 0,014 A cm- und Vi ^ ) 8 A sec. Als Ver- 

 schmutzung erzeugende Molekule seien hochmolc- 

 kulare KohlcnwasserstotTc mit A/ ^ 300 und damit 

 nach Gl. (9) R ^ 4,5 A angenommen. 



