Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 240 стр.

цилиндрического зонда с L >> R можно записать ns = hL n ≈ 0.61n . С
учетом сделанных замечаний уравнение для ионного тока насыщения
может быть переписано в виде

                              kTe
            I + = 0.61eSn         ,                           (6.3)
                              m+

С учетом условия квазинейтральности уравнение (6.3) позволяет
определить концентрацию электронов в плазме.
      По мере повышения потенциала зонда относительно плазмы на
его поверхность попадают сначала наиболее быстрые, а затем и
медленные электроны плазмы, при этом суммарный ток на зонд
уменьшается (участок DC). Ток на зонд обращается в нуль, когда
потоки электронов и ионов выравниваются. Потенциал, при котором
суммарный ток равен нулю (точка С) – это плавающий потенциал U f ,
величина которого определяется соотношениями (1.102) и (1.104). При
дальнейшем увеличении        потенциала   зонда ток становится
отрицательным и его величина резко возрастает по мере увеличения
потенциала (участок CB). В интервале потенциалов, отвечающем этой
области характеристики, на собирающую поверхность могут попадать
как электроны, энергия которых превосходит величину задерживающей
разность потенциалов между плазмой и зондом, так и положительные
ионы. Поэтому для нахождения истинного значения электронного тока
необходимо к току зонда прибавлять абсолютное значение ионного
тока, полученное путём экстраполяции ионной ветви насыщения к
соответствующему       значению     потенциала.    При     наличии
Максвелловской ФРЭЭ плотность тока электронов на зонд при
задерживающей разности потенциалов U в exp(− eU kTe ) раз меньше
плотности тока при отсутствии задерживающего потенциала. С учетом
этого электронный ток на зонд на участке CB определяется
выражением:
                                                     8kTe
            I e = eSneυ e exp(− eU kTe ) , где υ e =
                 1
                                                          .   (6.4)
                 4                                   πme

Анализ этого участка ВАХ характеристики позволяет определить
температуру (среднюю энергию) электронов. Для этого удобнее
зондовую характеристику изобразить в полулогарифмическом масштабе

                          1         eU
            ln (I e ) = ln eSneυ e  −     ,                 (6.5)
                          4         kTe

                                            240