Определение концентрации ионов и электронов в низкотемпературном и импульсном потоке плазмы на основе теории зондов

Аннотация

Хотя плазма является четвертым состоянием вещества и квазинейтральной средой, мы обычно рассматриваем плазму как имеющую высокие и низкие температуры, равновесную и неравновесную, идеальную и неидеальную. Соответственно, нам необходимо использовать различные методы и инструменты для их изучения. Однако в этой статье мы покажем, что ту же самую теорию исследования можно применить к некоторым типам искусственной плазмы, или же мы воспользуемся другим методом проверки полученных физических величин. В результате исследований методом электрического зонда определена концентрация ионов и электронов в низкотемпературной плазме (тлеющий разряд). В лабораторных условиях для снятия вольт-амперных характеристик можно использовать электрический зонд цилиндрического типа. Кроме того, энергия ионов в импульсном потоке плазмы определялась с помощью цилиндра Фарадея. Заряды, попадающие в цилиндр Фарадея, сталкиваются с поверхностью внутреннего электрода. В результате мы регистрируем ток, генерируемый в электрической цепи, с помощью осциллографа. Существует несколько методов определения концентрации ионов с использованием цилиндра Фарадея. Но мы будем использовать теорию, связанную с электрическим зондом при изучении низких температур. В данной статье мы докажем, что плазма является квазинейтральной средой, используя уравнения для расчета состава плазмы.