Abgrenzung und Erweiterung der Langmuirschen Sondentheorie

Abstract

InhaltsiibersichtAbweichungen von der LANGMUIRSChen Sondentheorie sind zu erwarten, wenn die Ausdehnung der Raumladungszone, der Dichte-oder der Temperaturstorung groljer ist, als die mittlere freie Weglange der Ionen. Wir diskutieren den Bereich der experimentellen Parameter, wo dies der Fall ist. Der Effekt der Sondenstorung hangt wesentlich von der experimentellen Anordnung ab. Wir untersuchen den charakteristischen Fall einer dichtebestimmten Sonde. Die Resultate erlauben es, die experimentellen MeBergebnisse auf die wahren Plasmadaten zuriickzurechnen. Die Bedeutung des Bomschen Kriteriums wird diskutiert. AbstractDeviations from LANGMUIR'S probe theory occur if the extension of the space charge region, the density -or the temperature disturbance is larger than the mean free path of the ions. The range of experimental parameters where the deviations become important is discussed. Different effects are to be expected depending on the experimental set-up. An analysis is presented for the characteristic case of a density-limited probe. The results allow t o unfold experimental data. They also shed light on the meaning of "BOHM'S criterion". EinleitungIn der Analyse des Plasmas stellt die Diagnostik als Bindeglied zwischen Theorie und Experiment eine wichtige Disziplin dar. Ihr Ideal wLre eine Methode, welche es erlaubt, Daten an einem festen Ort zu einem festen Zeitpunkt ohne Storung durch die Messung festzulegen.Eines der wenigen diagnostischen Verfahren, die diesem Ideal nahekommen, basiert auf der Verwendung der elektrostatisc hen Sonde. Die Sondentheorie wurde urspriinglich von LANCMUIR et al.1-3) entwickelt und spBter von verschiedenen Autoren 3-7) verfeinert. Sie erlaubt es aus der Stromspannungs-

The Bohm criterion and sheath formation

“…The position Eo (xo) of the sheath edge will really be finite and x, x' and 2'' cannot vanish simullaneuusly (Chen 1965). It is, therefore, advisable to investigate whether a finite field (and/or space charge) at the sheath edge can yield physical solutions violating the Bohm criterion (Ecker and McClure 1962, 1965, Chekmarev 1972.…”