ISSN:
1434-601X
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Physics
Notes:
Zusammenfassung In allen Fällen, wo man gezwungen ist, unter Verzicht auf die Ermittlung desElktronensättigungsstromes die Bestimmung der Trägerdichte im Plasma aus einer Messung des positiven,stationären Sättigungsstromes einer Sonde vorzunehmen, kommt man bei einer Deutung dieses Stromes nach den Angaben derLangmuir-schen Theorie, nämlich $$\varrho _{Pl}^ + = \frac{i}{{\sqrt {kT^ + /2\pi m} }}$$ mit T+=TGas zu irreführenden Ergebnissen. Man erhält nur dann richtige Resultate, wenn man die Vorstellung der völligen Feldabschirmung am Ende der unipolaren Raumladungsschicht vor der Sonde fallen läßt und eine Übergangsschicht annimmt, in welcher ein Restfeld (penetrating-field) vorhanden ist. Durch dieses Restfeld wird die Geschwindigkeitsverteilungsfunktion der positiven Träger im Plasma so modifiziert, daß diese beim Eintritt in die unipolare Schicht eine Verteilungsfunktion haben, welche dasBoydsche Schichtkriterium erfüllt; es wird gezeigt, daß von theoretischer Seite Unbestimmtheiten insbesondere bei Aussagen über den Verlauf der positiven Trägerdichte in der Übergangsschicht bestehen bleiben. Beim Impuls-Sonden-Verfahren wird die Sondenspannung von einem Ausgangswert auf der positiven Sättigungscharakteristik — zu dem eine bestimmte Dicke der unipolaren Schicht gehört — sprunghaft um etwa 100 V erniedrigt (innerhalb weniger als 0,1 μsec). Diese Sondenspannungsänderung führt zu einer vergrößerten Dicke der unipolaren Schicht. Daher muß das ganze Ionenpaket, welches sich am Anfang zwischen den beiden zu stationären Zuständen gehörenden Plasmagrenzen befand, zu einem Zusatzsondenstrom führen. Aus diesem Zusatzsondenstrom, der nach einigen μsec abgeklungen ist, läßt sich die Ladungsträgerdichte imungestörten Plasma ermitteln. - Für die Strommessung wird ein besonders entwickelter Differenzverstärker benutzt. Das Impuls-Sonden-Verfahren liefert Werte für die Trägerdichte im Plasma, welcheunabhängig von Annahmen über die Übergangsschicht sind. Es können daher grundsätzliche Aussagen über die dort herrschenden Verhältnisse gewonnen werden. Andererseits ergibt sich für die Bestimmung der Trägerdichte aus dem stationären positiven Sättigungsstrom die Beziehung $$\varrho _{Pl}^ + = \frac{{i\sqrt e }}{{\sqrt {kT^ - /2\pi m} }}.$$ Das Verfahren liefert weiterhin Werte für die Einstellzeit von Sonden auf den sta-tionären Stromwert von einigen μsec.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01338310
Permalink
