Current collection by a cylindrical probe in a partly ionized, collisional plasma
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Notice bibliographique
Résumé
A numerical calculation of ion and electron current collection by a cylindrical Langmuir probe in a partly ionized plasma has been done. The effect of electron and ion collisions with neutrals on the current collected by the probe has been investigated. The validity of the collisionless theory of Laframboise [J. G. Laframboise, University of Toronto, Institute for Aerospace Studies, UTIAS Report No. 100 (1966)] has been studied. The iterative scheme of Laframboise has been combined with Monte Carlo solution of the Boltzmann equation to provide self-consistent steady-state electron and ion density and electric potential distributions as functions of radius. Our model includes elastic ion-neutral and electron-neutral collisions, ionization of neutrals by electron impact, energy loss of electrons due to excitation and ionization of neutrals, and charge-exchange collisions. Our model has been demonstrated by calculating the current collection by a probe in a nitrogen plasma, but it can be applied in other cases because we avoided adjustable parameters. Our results confirm published experimental data which indicate that Laframboise’s theory can be applied when the attracted particles are electrons and ionization processes do not play an important part. When the attracted particles are ions, it is found that charge-exchange collisions in the sheath produce by far the largest contribution to the increase in their collection current. For this situation, collisionless theory can be applied only when the mean distance traveled by ions inside the sheath is much less than the mean free path. The condition that the sheath size is much smaller than the mean free path does not guarantee a collisionless sheath near a cylindrical probe. This condition is in good agreement with experimental results in the literature.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle