Новые возможности зондовой регистрации анизотропных функций распределения заряженных частиц в плазме с произвольной симметрией

Проведен анализ точности и систематических ошибок известного метода плоского одностороннего зонда для измерения анизотропных функций распределения электронов и ионов в плазме. В условиях, когда анизотропия обусловлена наличием электрического поля в плазме, получены аналитические соотношения, связывающие параметры плазмы и необходимое количество членов ряда. Показано, что, за исключением сильных полей, как правило, для адекватного описания функции распределения ионов, оказывается достаточно десяти членов ряда. Для сильно анизотропных функций распределения заряженных частиц предложена и апробирована методика сплайновой интерполяции экспериментальных данных, которая существенно снижает систематическую ошибку при заданном количестве членов ряда. Для часто встречающихся реальных плазменных объектов с “зеркальной симметрией” показано, что по сравнению с наиболее общим случаем отсутствия любой симметрии при фиксированном количестве членов ряда Лежандра для функции распределения в эксперименте достигается уменьшение количества необходимых ориентаций плоского зонда до двух раз, а при одном и том же количестве ориентаций соответственно до двух раз возрастает число членов ряда, которые определяются из этих измерений.