Messung der homogenen Keimbildung und des Tröpfchenwachstums von Argon

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Die Kinetik der Phasenbildung durchläuft drei Stufen, Keimbildung, Wachstum und Alterung, unabhängig davon, ob die Phasenumwandlung in der Gasphase, im flüssigen oder festen Zustand stattfindet. Der erste Schritt, die Keimbildung, bestimmt ganz wesentlich Anzahldichte, mittlere Größe und Größenverteilung des entstehenden Niederschlags. Seit Jahren untersuchen wir mit Hilfe eines selbst entwickelten Nukleationspulsverfahrens die homogene Keimbildung von Tröpfchen aus verschiedensten Dämpfen und Dampfgemischen. Dabei zeigte es sich, daß die experimentellen Daten von den bestehenden Theorien nur punktuell (d.h. bei jeder Substanz nur bei einer Temperatur) beschrieben werden. Es bietet sich daher an und wird von Theoretikern gefordert, zunächst ein möglichst ideales System, wie z.B. reines Argon, experimentell zu untersuchen. Wir haben mit der Konstruktion einer Nukleationspulskammer begonnen, die geeignet ist, erstmals bei tiefen Temperaturen im Bereich von 40 bis 60 K Keimbildungsraten für Argon als Funktion der Übersättigung zu messen. Wir erhoffen uns, durch den Vergleich der experimentellen Daten mit den verschiedenen Modellen Aufschluß darüber zu bekommen, wo die entscheidenden Schwächen in den theoretischen Beschreibungen liegen.