Проведен анализ точности и систематических ошибок известного метода плоского одностороннего зонда для измерения анизотропных функций распределения электронов и ионов в плазме. В условиях, когда анизотропия обусловлена наличием электрического поля в плазме, получены аналитические соотношения, связывающие параметры плазмы и необходимое количество членов ряда. Показано, что, за исключением сильных полей, как правило, для адекватного описания функции распределения ионов, оказывается доста-точно десяти членов ряда. Для сильно анизотропных функций распределения заряженных частиц предложена и апробирована методика сплайновой интерполяции экспериментальных данных, которая существенно снижает систематическую ошибку при заданном количестве членов ряда. Для часто встречающихся реальных плазменных объектов с " зеркальной симметрией" показано, что по сравнению с наиболее общим случаем отсутствия любой симметрии при фиксированном количестве членов ряда Лежандра для функции распределения в эксперименте достигается уменьшение количества необходимых ориентаций плоского зонда до двух раз, а при одном и том же количестве ориентаций соответственно до двух раз возрастает число членов ряда, которые определяются из этих измерений. DOI: 10.21883/JTF.2017.12.45205.2289 Введение В работах [1,2] был предложен и в дальнейшем развит авторами [3-13] зондовый метод определения анизотроп-ных функций распределения электронов (ФРЭ) по ско-ростям в виде конечного ряда по полиномам Лежандра. Число членов ряда зависит от вида симметрии задачи и количества ориентаций плоского одностороннего или цилиндрического зондов, для которых регистрируются зависимости второй производной зондового тока от потенциала зонда.Аналогичный метод применительно к функции рас-пределения ионов (ФРИ) с использованием плоского одностороннего зонда был предложен в работах [14][15][16]. Основная идея метода применительно к ионам со-стоит в использовании той части зондовой характе-ристики, для которой ионы движутся около зонда в задерживающем поле, а электроны -в ускоряющем. Поскольку известно, что электронный ток на плос-кий зонд в этих условиях не зависит от потенци-ала зонда [17,18], вторая производная зондового то-ка несет информацию о ФРИ по скоростям. Техни-ка регистрации и обработка результатов измерений производятся аналогично тому, как это делается при определении ФРЭ методом плоского одностороннего зонда [13].Суть метода определения анизотропной функции рас-пределения (ФР) из результатов зондовых измерений состоит в следующем. Как известно, при выполнении ряда условий в плазме [1,2,14] вторая производная зон-дового тока I ′′ (eU, α) по потенциалу зонда (e, α -заряд электрона и угол между внешней нормалью к прово-дящей поверхности зонда и выделенным направлением соответственно) и ФР f ε (E, θ) (где θ -угол между осью симметрии и направлением движения заряженной частицы, имеющей энергию E) связаны соотношениемm 2 , S p , m, e -площадь зонда, масса заряженной частицы (электрона или иона) и ее заряд, соответ-ственно; ϕ ′ -разность азимутальных углов скорости частицы и вн...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.