Вакуумная и плазменная электроника. Светцов В.И. - 112 стр.

нейших достижений диагностики плазмы является создание зондовых методов
измерения функции распределения энергии электронов в плазме. Эти методы
основаны на анализе Драйвестейна, согласно которому функция распределения
энергий электронов пропорциональна второй производной зондового тока по
напряжению.
                           d2I
     f ( E ) = E ⋅ const ⋅                                        (6.8)
                           dU 2
    Метод Драйвестейна нашёл практическое воплощение только после соз-
дания радиотехнических методов дифференцирования. Для получения второй
производной зондовое напряжение модулируют небольшим переменным сиг-
налом, гармоника которого на удвоенной частоте пропорциональна второй
производной зондового тока по напряжению.

             6.2.2. Оптические методы исследования плазмы

     Сведения о параметрах плазмы путём анализа излучения могут быть полу-
чены несколькими способами:
     а) из линейчатого спектра плазмы;
     б) из сплошного (тормозного или рекомбинационного) излучения;
     в) из анализа контура спектральных линий.
     Рассмотрим эти способы несколько подробнее. Линейчатый спектр плаз-
мы используется для нахождения средней энергии электронов в предположе-
нии, что возбуждение атомов осуществляется при прямых электронных ударах
(пренебрегается вторичными процессами) с последующим спонтанным излу-
чением. При этом практически наиболее удобно регистрировать относительные
интенсивности двух линий, принадлежащих одинаковым атомным системам.
Отношение интенсивностей определяется следующим соотношением:
      I1    ν ⋅ σ ⋅ V ⋅ A1
         = 1 1 1              = const ⋅
                                        ∫ σ 1 (E ) ⋅ E ⋅ f (E ) ⋅ dE   (6.9)
     I 2 ν 2 ⋅ σ 2 ⋅ V2 ⋅ A 2           ∫ 2
                                          σ   ( E ) ⋅ E ⋅ f ( E ) ⋅ dE
     Если известна зависимость сечения возбуждёния соответствующих уров-
ней от энергии электронов и задан вид функции распределения, можно опреде-
лить среднюю энергию электронов. Метод ограничен сравнительно узким диа-
пазоном условий, трудностью выбора подходящей пары линий и сложностью
обработки результатов. Форма и интенсивность непрерывного спектра излуче-
ния плазмы определяется протеканием следующих процессов: тормозным из-
лучением при взаимодействии электронов с ионами и рекомбинационным из-
лучением при радиационном захвате электрона ионом. Скорость протекания
каждого процесса является функцией концентраций заряженных частиц и их
температуры. Сложный характер зависимости интенсивности от электронной
температуры приводит к тому, что в определённых условиях интенсивность
излучения в некотором спектральном интервале может настолько слабо зави-
сеть от температуры, что из абсолютной интенсивности участка спектра можно
                                    112