Setting the negative field voltage
U
3
: typical values: Hg tube
1.5 V / Ne tube 8 V
The curve form shown on the oscilloscope does not change.
Slowly increase the driving potential
U
1
and observe the curve:
the typical Franck-Hertz curve appears on the screen.
3.3.4 Optimizing the Franck-Hertz curve
If the form of the curve is still unsatisfactory even after setting
the operating parameters as described in section 3.3.1 / 3, you
can optimize it both by tube-specific measures and by matching
the parameters to the FH tube you are currently using.
3.3.4.1 Hg and Ne tubes
Increasing the driving potential
U
1
dissipates the electron cloud
in front of the cathode. As a result, more electrons can be emitted,
i.e. the transverse current through the tube is increased.
When the negative field voltage U
3
is increased, only electrons
with a correspondingly high energy can reach the collector, i.e.
the collector current is reduced.
- Maxima are extremely flat, collector current very low:
increase the driving potential U
1
(or for the Hg tube reduce the
oven temperature, see below; on the Ne tube increase the
cathode heating voltage, see below).
- Curve form is not readily apparent:
Vary the negative field voltage
U
3
.
Gegenspannnung
U
3
einstellen: Typische Werte: Hg-Rohr
1,5 V / Ne-Rohr 8 V
Der Verlauf der Kurve auf dem Oszilloskop verändert sich da-
durch nicht.
Saugspannung
U
1
langsam erhöhen. Dabei die Kurve beob-
achten: Es bildet sich die typische Franck-Hertz-Kurve aus.
3.3.4 Optimierung der FH-Kurve
Ist der Kurvenverlauf nach Einstellung der Betriebsparameter
gemäß Abschnitt 3.3.1 / 3 noch unbefriedigend, so ist deren
Optimierung durch röhrenspezifische Maßnahmen sowie durch
Anpassung der Parameter an das speziell verwendete FH-Rohr
möglich.
3.3.4.1 Hg- und Ne-Rohr
Durch Erhöhen der Saugspannung
U
1
wird die Elektronenwol-
ke vor der Katode abgebaut. Es können mehr Elektronen emit-
tiert werden, d.h. der Querstrom durch die Rohr wird erhöht.
Durch Erhöhen der Gegenspannung U
3
können nur Elektronen
den Auffänger erreichen, deren Energie entsprechend hoch ist,
d.h. der Auffängerstrom wird verkleinert.
- Maxima sind sehr flach, Auffängerstrom sehr klein:
Saugspannung U
1
erhöhen (oder bei Hg-Rohr Ofentempera-
tur senken s. u. ; bei Ne-Rohr Katodenheizspannung vergröß-
ern s. u.)
- Kurve ist schlecht ausgeprägt:
Gegenspannung
U
3
verändern
Fig. 9.1
Bildschirmkurve ohne angelegte Parameterspannungen
U
1
und
U
3
Der Verlauf der Kurve ist durch die angekoppelte Kapazität der
Kabel und Röhren durch Umladeströme bedingt. Bei wellenför-
migem Verlauf - insbesondere beim Ne-Rohr - ist auf eine bes-
sere Schirmung gegen Netzstörungen zu achten, z.B. durch Er-
dung des Demonstrations- Experimentier-Rahmens.
Display of curve on screen without parameter voltages
U
1
and
U
3
The shape of the curve is influenced by discharge currents
caused by the capacitances of the cables, leads and tubes. If
the curve shows a wave form - particularly for the Ne tube -
screen the setup better against mains interference, e.g. by
grounding the demonstration panel frame.
Fig. 9.3
Kurve des Ne-Rohres
Curve of the Ne tube
Fig. 9.2
Kurve des Hg-Rohres
Curve of the Hg tube
9