9), з яких випливає, що на ділянці гальмування електронів струм зонда приблизно дорівнює електронної складової і визначається рівнянням (2.4), логарифмуванню якого показує, що в напівлогарифмічному масштабі гальмуванню на зх відповідає пряма:
. (2.10)
Кутовий коефіцієнт прямої визначає температуру електронів:
, (2.11)
де коефіцієнт 11600 = (розмірність К/В), а - прирости параметрів, що визначаються за зх з урахуванням того, що, оскільки можна записати:
або, (2.12)
де і - напруги плазма - катод і плазма - анод, що не змінюються при знятті зх.
В
Рис. 2.2. Практичні зондові характеристики для гелію. Uz k і Up k - потенціали зонда і плазми щодо катода; I z - струм зонда, А
При збільшенні температури електронів кут нахилу зх в напівлогарифмічному масштабі зменшується (рис. 2.2). Ділянці гальмування відповідає більш широкий інтервал напруги, оскільки енергія хаотичного руху електронів більше і для їх гальмування необхідний більш негативний потенціал зонда щодо плазми. Відхилення зх від прямої в нижній частині ділянки гальмування обумовлено тим, що в області малих значень струм визначається як електронами, так і іонами. Їх сумарний струм прагне до нуля, а логарифм струму - до (). p> Концентрація електронів знаходиться з співвідношень (2.5) і (1.6):
, (2.13)
де всі величини в системі одиниць СІ. Значення струму при нульовій рознос ти потенціалів зонд-плазма () і потенціал плазми щодо катода (або анода) визначаються по точці перегину зх (точка рис. 2.1), в якій = 0, і відповідно до (2.12) = (див. рис . 2.2).
Крім плоского зонда, для якого справедливі наведені раніше співвідношення, в експериментах використовуються циліндричні і кульові зонди, які мають ряд переваг. Температура електронів визначається за допомогою таких зондів так само, як і у випадку плоского зонда, а методика розрахунку концентрації електронів істотно відрізняється, оскільки перегин зх виражений дуже слабо. У випадках, коли розподіл електронів по енергії відрізняється від максвеллівський, функція розподілу може бути отримана подвійним диференціюванням зх на ділянці гальмування. br/>
Висновок
- у мілліамперном діапазоні струму основним чинником, що визначає газорозрядні процеси, є перерозподіл електричного потенціалу в міжелектродному проміжку під дією просторового заряду іонів;
заряд підвищує потенціали точок проміжку, і прикладена до електродів напруга виявляється зосередженим в катодній області, ширина якої зменшується з ростом густини струму;
скорочення ширини катодного області істотно змінює умови іонізації в результаті збільшення напруженості поля і зменшення протяжності електронних лавин;
умови іонізації із зростанням щільності струму і заряду погіршуються, а напруга на проміжку підвищується, якщо розряд виник при малих на лівій гілці КП;
умови іоні...
