Microwave determination of the distribution functions of electrons in low current discharges

Summary

The distribution function and the radiation temperature of the electrons in a discharge tube in a static magnetic field are determined for the d.c. densities of the order of those of a subnormal glow discharge. The measurements are performed in argon, neon and helium. One finds that in the case of argon and neon the distribution function is non-Maxwellian and consequently the radiation temperature is peaked at the electron cyclotron frequency. In the case of helium the results are compatible only with a Maxwellian distribution of the electrons. The results are discussed in relation with those found by Fields, Bekefi and Brown in the case of the glow discharge for average electron energy in the range (5÷10) eV.

Riassunto

Si determinano la funzione distribuzione e le temperature di radiazione degli elettroni di un tubo a scarica posto in un campo magnetico per densità di corrente dell’ordine di quella della «subnormal glow discharge». Le determinazioni sono fatte nel caso dei tre gas neon, argon ed elio. Si trova che anche a basse densità di corrente le funzioni di distribuzione si discostano dalla maxwelliana nel caso di argon e neon e che di conseguenza le temperature di radiazione hanno un picco ad una frequenza pari a quella di ciclotrone. Nel caso dell’elio la funzione di distribuzione risulta essere praticamente una maxwelliana e la temperatura di radiazione è quindi costante. I risultati trovati vengono discussi e paragonati con quelli relativi a energie medie elettroniche più elevate ((5 ÷10) eV) ottenuti con un diverso metodo da Fields, Bekefl e Brown.