Within the framework of the kinetic approach, the conditions for the loss of stability of a low-voltage beam discharge in inert gases (LVBD) are studied depending on the temperature of the electron beam, the dispersion of the electron beam velocity in the direction of the discharge axis, and the form of the electron energy distribution function (EEDF). Regimes are considered when the interelectrode distance is on the order of the electron mean free path relative to elastic collisions with inert gas atoms. It is shown that the beam temperature Tb, determined in the LVBD by the cathode temperature not exceeding 1500 K, and the dispersion of the beam electron energy, which in the LVBD can be significantly higher than kTb and reaches 1 - 2 eV, have little effect on the conditions for the loss of stability of the LVBD and the magnitude of the growth rate of disturbance amplification at frequencies up to plasma It was found that the form of the EEDF monotonically decreasing with increasing electron energy also does not affect the parameters of the perturbations propagating in the LVBD at the beam energy much higher than the average electron energy in the plasma. The results obtained are applicable not only to LVBD, but also to other types of self-sustained beam discharges.

Рассмотрен вопрос о корректности известного метода плоского одностороннего зонда для измерения анизотропных функций распределения ионов в газоразрядной плазме. Исследование проведено при поло-жительных относительно плазмы потенциалах зонда по величине порядка средней энергии ионов, которая, как правило, много меньше средней энергии электронов. Проанализирована зависимость собирающей поверхности плоского зонда от его потенциала в указанной области значений. Для изотропной функции распределения электронов типа максвелловской и дрювистейновской и анизотропной функции распределения ионов найдена структура призондового слоя. С использованием этих результатов получены аналитические соотношения для поправки ко второй производной зондового тока по потенциалу плоского зонда. Показано, что при измерении функции распределения ионов в широком диапазоне условий в газоразрядной плазме, когда применимо приближение бесстолкновительного зондового слоя, а зонд не возмущает плазму, зависимостью собирающей поверхности зонда от потенциала в указанном диапазоне можно пренебречь. электрических полях. Суть метода состоит в использовании части зондовой характеристи-ки, при которой ионы движутся вблизи зонда в задер-живающем поле, а электроны -в ускоряющем. При этом положительный относительно плазмы потенциал зонда изменяется в диапазоне величин порядка средней энергии ионов. Поскольку известно, что электронный ток на плоский зонд в этих условиях не зависит от потенциала зонда [17][18][19], вторая производная зондового тока несет информацию только о ФРИ по скоростям.С другой стороны, согласно данным [20][21][22], при определении ионного тока насыщения, когда на плос-кий зонд подается большой отрицательный потенциал, площадь собирающей поверхности такого зонда за счет краевых эффектов начинает зависеть от потенциала зонда. Неучет этого обстоятельства может приводить к ошибкам в определении концентрации ионов до двух раз [21,22].Поскольку описанные ситуации формально схожи (с точностью до перемены знака потенциала зонда и за-ряда притягивающихся к зонду частиц), а авторы [14-16] подобных исследований не проводили, то, на наш взгляд, необходимо восполнить этот пробел.В настоящей работе исследуется возможная зависи-мость собирающей поверхности плоского односторонне-го зонда для электронов при положительных значениях потенциала зонда порядка средней энергии ионов.

A method for the experimental determination of elastic scattering an electron by an atom indicatrix from probe measurements of the scattered electrons distribution function in the transit mode low voltage beam discharge. The Boltzmann kinetic equation was solved by the expansion method in series by the number of collisions, and the scattered part of the electron distribution function was experimentally determined by the planar one-sided probe method, which was previously developed by the authors for beam discharge studies. The method was tested in a plasma of a low-voltage He beam discharge. A good agreement between the experimentally measured elastic electron scattering indicatrix at an energy of 30 eV and known data on the differential cross section is obtained. It is shown that for the implementation of the developed method for determining the elastic scattering of an electron beam by atoms indicatrix, no a priori data required.