Abstract:The plasma-sheath problem for the low-pressure discharge in plane geometry is treated exactly, that is, with no arbitrary division into plasma and sheath regions. Numerical solutions are presented for various values of the parameter α, which is of the order of the ratio of the Debye length to the discharge width for 10−3 ≤ α ≤ 10−1; and for three assumptions regarding the ion generation rate, namely generation uniform, proportional to electron density, and proportional to the square of electron density.
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“…Das erhaltene Linienprofil wrirde als Faltung zwischen natiirlichen und therniisch verbreitertern Profil ausgewertet.. Diirch gleichzeitige Beobachtiing des in Anoden-und Kathodenricht.ung austretenden Jichtes war es iniiglich, ails der Linienverschiebung infolge der axialen Ionendrift auch die axiale Driftgeschwindigkeit vir zii berechnen.1) 3.3. 1) i e E n e r g i e b i I a n z ti n d d i e c h a r a k t e r i s t i s c h e E n t I a d u n gssa ii 1 e \Vir schreiben die Energiebilanz (20) …”
Section: Messungen D E R E N T L a D U N G S -U N D P L A S N I A P Aunclassified
Dischnrgcs a t high current densities and low pressures in the transition region from free fall to anibipolar diffusion conditions are the laser media of noble gas ion lasers. -4 short. review of WCII known dischnrge theories of low pressure discharges is given.Experimental results of discharge parameters and plasma data obtiiined for different ion laser tubes arc described. Wall probes were used to measure t.he electron ternperiiture, the current dertsity of the positive ions a t the wall, and the mean electron density. Optical methods provided measurements of axinl ion temperature, nxinl temperature of the neutral gas, and the menn drift velocity of the positive ions.For electron temperatures higher than 4 eV, the energy bidlance, the electrical field intensity.tlir axial drift velocity of tlie ions and the electrons, the mean neutral gas density and the degree of ionizat.ion are in agreement with the resulta from the free fall theory.
ZusammenfassungEntladungen bei hohen Stromdichten und niedrigen Gadrucken im Ubergangsbereich von Freifall bedingungen zu Diffusionsbedingungen sind die aktiven Medien von Edelgas-Ionen-Lnsern.Es wird ein kurzer uberblick uber bekannte Gasentladungstheorien von Xiederdruckentladungen gegeben.Experimentelle Ergebnisse der Entladungspnrameter und Plnsmadaten, die mit versehiedenen Ionenlaser-Rohren arhnlten wurden, sind angegeben. Wandsonden wurden zur JIessung der Elektronentcmperatur, der Dichte des positiven Ionenstromes zur Wand und der mittleren Elektroncndichte verwendet,. Mit opt.ischen Methoden wurden die axiale Ionentemperatur, die axiale Neutrtilgastemperatiir und die mit.tlere Driftgeschwindigkeit der positiven Ionen bestimmt. Fur Elektroteniperaturen iiber 4 eV ist die ,Energiebilanz, die elektrische Feldstarke. die axiale Driftgeschwindigkeit der Elcktronen und Ionen, die mit.tlere Neiitralgasdichte und der lonisationsgrad in Uhereinstimrnnng mit den Ergebnissen der Freifalltheorie. I
“…Das erhaltene Linienprofil wrirde als Faltung zwischen natiirlichen und therniisch verbreitertern Profil ausgewertet.. Diirch gleichzeitige Beobachtiing des in Anoden-und Kathodenricht.ung austretenden Jichtes war es iniiglich, ails der Linienverschiebung infolge der axialen Ionendrift auch die axiale Driftgeschwindigkeit vir zii berechnen.1) 3.3. 1) i e E n e r g i e b i I a n z ti n d d i e c h a r a k t e r i s t i s c h e E n t I a d u n gssa ii 1 e \Vir schreiben die Energiebilanz (20) …”
Section: Messungen D E R E N T L a D U N G S -U N D P L A S N I A P Aunclassified
Dischnrgcs a t high current densities and low pressures in the transition region from free fall to anibipolar diffusion conditions are the laser media of noble gas ion lasers. -4 short. review of WCII known dischnrge theories of low pressure discharges is given.Experimental results of discharge parameters and plasma data obtiiined for different ion laser tubes arc described. Wall probes were used to measure t.he electron ternperiiture, the current dertsity of the positive ions a t the wall, and the mean electron density. Optical methods provided measurements of axinl ion temperature, nxinl temperature of the neutral gas, and the menn drift velocity of the positive ions.For electron temperatures higher than 4 eV, the energy bidlance, the electrical field intensity.tlir axial drift velocity of tlie ions and the electrons, the mean neutral gas density and the degree of ionizat.ion are in agreement with the resulta from the free fall theory.
ZusammenfassungEntladungen bei hohen Stromdichten und niedrigen Gadrucken im Ubergangsbereich von Freifall bedingungen zu Diffusionsbedingungen sind die aktiven Medien von Edelgas-Ionen-Lnsern.Es wird ein kurzer uberblick uber bekannte Gasentladungstheorien von Xiederdruckentladungen gegeben.Experimentelle Ergebnisse der Entladungspnrameter und Plnsmadaten, die mit versehiedenen Ionenlaser-Rohren arhnlten wurden, sind angegeben. Wandsonden wurden zur JIessung der Elektronentcmperatur, der Dichte des positiven Ionenstromes zur Wand und der mittleren Elektroncndichte verwendet,. Mit opt.ischen Methoden wurden die axiale Ionentemperatur, die axiale Neutrtilgastemperatiir und die mit.tlere Driftgeschwindigkeit der positiven Ionen bestimmt. Fur Elektroteniperaturen iiber 4 eV ist die ,Energiebilanz, die elektrische Feldstarke. die axiale Driftgeschwindigkeit der Elcktronen und Ionen, die mit.tlere Neiitralgasdichte und der lonisationsgrad in Uhereinstimrnnng mit den Ergebnissen der Freifalltheorie. I
“…The computer simulation of the extraction of a charged particle beam from a plasma source and its transport has been used for about 50 years [1]. The aim of these simulations is always to investigate the ion beam quality, which makes optimization for a specific application possible.…”
The simulation of the extraction of ion beam with variously charged ions from high current ion sources MEVVA type has been used for investigation of the beam characteristics and optimization for specific application possibilities. A few examples are used to demonstrate the capabilities and limits of these simulations. The simulations are in a good agreement with experimental results and can provide the basis for optimizing the extraction system and acceleration gap for source and for decrease of losses of the extracted beam.PACS : 52.65.-y
“…Ions are traced through the system using exact fields. An electron density distribution is generated analytically using Self's plasma model [6]. The full spectrum of all charge states and masses is treated simultaneously to get a correct spacecharge distribution.…”
An examination of heavy ion beam profiles using viewing targets and CCD cameras at both the NSCL and GSI shows highly structured patterns. These structures generally have a 3-fold symmetry reflecting the highlymagnetized nature of the ion formation within the plasma chamber.
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