Summary
The behaviour of electrostatic probes in a radiofrequency-excited plasma has been studied. The present data illustrate the perturbing effect of a R.F. potential drop at the plasma-probe junction, on theI-V characteristics of the probe. An increase of the probe ion current is observed, and the electron temperatures deduced from such characteristics are too high by a factor ranging from 2 to 3. Improvements of the probe and its associated circuit minimize the R.F. potential drop at the plasma-probe junction. This permits validI-V characteristics to be obtained, as shown by experimental results.
Riassunto
Si è studiato il comportamento delle sonde elettrostatiche in un plasma eccitato in un campo a R.F. I dati ottenuti illustrano l’effetto perturbatore sulle caratteristicheI-V dalla sonda della caduta di potenziale R.F. alla giunzione sonda-plasma. Si osserva un aumento della corrente di ioni, e le temperature degli elettroni, dedotte da tali caratteristiche, risultano essere troppo alte di un fattore da 2 a 3. Coi miglioramenti apportati alla sonda ed al circuito di misura associato si minimizza la caduta di potenziale R.F. alla giunzione plasma-sonda e si ottiene una caratteristicaI-V valida, come si può vedere dai risultati presentati.
Реэюме
Было исследовано поведение злектростатических эондов в высокочастотной вэбужденной плаэме. Полученные данные иллюстрируют воэмушаюший зффект падения высокочастотного потенциала на стыке плаэма-эонд наI-V характеристики эонда. Наблюдается увеличение ионного тока, и злектронные температуры, определенные иэ таких характеристик, являются слищком высокими, примерно от 2 до 3 раэ. Улучщения эонда и свяэанной с ним злектрической цепи минимиэирует падение высокочастотного потенциала на стыке плаэма-эонд. Это поэволяет получить имеюшие силуI- V характеристики. Приводятся зкспериментальные реэультаты.
Similar content being viewed by others
References
S. M. Levitskii etI. P. Shashurin:Radiotekhnika i élektronika,4, 1228 (1959) (en Russe).
A. Boschi etF. Magistrelli:Nuovo Cimento,29, 487 (1963).
P. A. Sturrock:Interpretation of the results of the R.F. confinement experiment, W. W. Hansen Labs. of Physics, Stanford University, Stanford, Cal., Microwave Lab. Rept. 638, Octobre, 1959.
H. S. Butler etG. S. Kino:Phys. Fluids,6, 1346 (1963).
A. Cantin etR. R. J. Gagné:IEEE Trans., AP-16, 279 (1968).
A. Cantin etR. R. J. Gagné:Investigation d’un plasma R.F. à l’aide de sondes électrostatiques, DREV/T.N. (à être publié).
E. O. Johnson etL. Malter:Phys. Rev.,80, 58 (1950).
D. Von Kamke etH. J. Rose:Zeits. Phys.,145, 83 (1956).
J. E. Jackson etJ. A. Kane:Journ. Geophys. Res.,64, 1074 (1959).
J. E. Jackson etJ. A. Kane:Journ. Geophys. Res.,65, 2209 (1960).
F. W. Crawford:Journ. Appl. Phys.,34, 1897 (1963).
R. M. Montgomery etR. A. Holmes:Some Experiments in Radio-Frequency Diagnostics of Partially-Ionized Plasmas, Chap. 7:Physico-Chemical Diagnostics of Plasmas. Aux soins deT. R. Anderson, R. W. Springer etR. C. Warder (Evanston, Ill., 1964), p. 131.
R. W. Carlson, O. Okuda etH. J. Oskam:Physica,30, 182, 375 (1964).
F. H. C. Smith etF. J. F. Osborne:Double-probe measurements of plasmas at high sweep speeds, Rapport RCA Victor, Canada, No. 7-801-30 (Avril 1964).
F. F. Chen:Rev. Sci. Instr.,35, 1208 (1964).
P. R. Smy etJ. R. Creig:Brit. Journ. Appl. Phys.,1, 351 (1968).
O. Sager:Proc. of the IEEE,57, 227 (1969).
J. L. Franklin, S. A. Studniarz etP. K. Ghosh:Journ. Appl. Phys.,39, 2052 (1968).
J. Rubinstein etJ. G. Laframboise:Sheath around a floating cylindrical antenna. Travail FM 3.9, présenté auXXXIV Congrès Annuel de l’Association Canadienne des Physiciens, tenu à l’Université de Waterloo, Waterloo, Canada, 25–28 Juin 1969.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Cantin, A., Gagné, R.R.J. Difficultés inhérentes à l’emploi de sondes électrostatiques dans un plasma R.F.. Nuovo Cimento B (1965-1970) 66, 193–201 (1970). https://doi.org/10.1007/BF02710258
Received:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02710258