Pennings belangrijkste bijdrage betrof de experimentele studie naar het gedrag van elektrische ontladingen in lagedrukgassen, en dan met de invloed van magnetische velden op gasontladingen. Dit leidde al in 1927 tot een belangrijke publicatie over ionisatie van edelgassen middels metastabiele atomen.[1]
Penning-manometer (open)
Zijn experimentele onderzoek resulteerde in de ontwikkeling van wat later de Penning-manometer zou worden genoemd, een vacuümbuis met koude kathode en een magnetisch veld, geschikt voor het meten van zeer lage drukken.[2] In deze buis wordt een deel van het aanwezige gas geïoniseerd door het elektrische veld tussen anode en kathode, en in een spiraalvormige baan gebracht door het magnetische veld. De hoeveelheid geïoniseerde deeltjes, meetbaar als een elektrische stroom tussen anode en kathode, is een maat voor de vacuümdruk in de buis.
De manometer van Penning inspireerde Hans Dehmelt om een combinatie van axiale magnetische en quadrupolaire elektrische velden te gebruiken om elektrisch geladen deeltjes langdurig vast te houden. Hij noemde het instrument de Penningval en verkreeg dankzij de ontwikkeling van dit apparaat in 1989 de Nobelprijs voor de Natuurkunde. Een Penningval wordt ook gebruikt bij onderzoek naar antimaterie. Antideeltjes worden gevangen gehouden in een kooi van magneetvelden.[3]
Bronnen, noten en/of referenties
(en) Wim de Groot,Orituary of P.M. Penning.Gearchiveerd op 11 augustus 2015.Geraadpleegd op 1 december 2014.
(en) Andrea Sella,Pennings's Vacuum Gauge.Chemistry World, Royal Society of Chemistry(2012).Geraadpleegd op 1 december 2014.
F.M. Penning(1937).Ein neues manometer für niedrige gasdrucke, insbesondere zwischen 10−3 und 10−5 mm. Physica4(2). DOI: 10.1016/S0031-8914(37)80123-8.
