Вакуумная и плазменная электроника. Светцов В.И. - 111 стр.

                      8 ⋅ k ⋅ Te
    где    Ve =
                        π⋅m
     Рассмотренный участок вольт-амперной характеристики позволяет опре-
делить температуру (среднюю энергию) электронов. Для этого удобнее зондо-
вую характеристику изобразить в полулогарифмическом масштабе.
              1                  e⋅ U
     ln I = ln ⋅ e ⋅ n ⋅ Ve ⋅ S −                                 (6.7)
              4                  k ⋅ Te
     На таком графике имеется прямолинейный участок, тангенс угла которого
равен e/kTe. При дальнейшем повышении потенциала зонда относительно
плазмы наступает довольно резкий излом характеристики и ток на зонд слабо
зависит от потенциала. В точке излома задерживающий потенциал становится
равным нулю. Увеличение электронного тока при дальнейшем увеличении по-
тенциала незначительно и является следствием увеличения эффективной соби-
рающей поверхности зонда. Точка перегиба на электронной ветви вольт-
амперной характеристики зонда соответствует потенциалу плазмы. Экспери-
ментально обычно не удаётся получить электронную ветвь насыщения в связи
с переходом разряда на зонд. Таким образом обработка зондовых характери-
стик позволяет определить среднюю энергию электронов и их концентрацию.
Последняя находится из ионной ветви насыщения и условия квазинейтрально-
сти плазмы. Необходимо отметить, что применимость зондовой методики ог-
раничена рядом факторов, связанных как с теоретическими предпосылками
зондовой теории, так и возмущающим действием зонда. При выводе основных
соотношений зондового метода предполагалось, что заряженные частицы про-
ходят двойной слой без столкновений. Это условие ограничивает примени-
мость зондовой методики со стороны высоких давлений, причём верхняя гра-
ница давлений зависит от факторов, влияющих на толщину оболочки. Так при
исследовании разрядов с малой концентрацией заряженных частиц в плазме,
когда оболочка вокруг зондов имеет значительную толщину, граница допусти-
мых давлений ниже, чем при исследовании плазмы с высокой концентрацией
электронов и ионов. Зондовый метод мало применим в высокотемпературной
плазме из-за быстрого разрушения зондов, значительные трудности представ-
ляет интерпретация зондовых измерений при наличии магнитного поля. Одним
из значительных ограничений зондовой методики является немаксвелловское
распределение энергий электронов в большинстве реальных условий разрядов.
Однако не смотря на эти ограничения зондовый метод является наиболее рас-
пространённым при исследовании плазмы, техника и теория его непрерывно
развиваются и усовершенствуются. В частности, можно отметить, что разрабо-
таны системы двойных, тройных и многоэлектродных зондов, позволяющие
измерять параметры плазмы в безэлектродных разрядах, термоэлектронные
зонды для надёжного измерения потенциала плазмы, в том числе в импульсных
разрядах и т. д. Кроме того ведутся работы по создании теории работы зондов
при высоких давлениях, при наличии магнитных полей и т.д. Одним из важ-

                                    111