Недиффузионная теория электрических зондов

Предложена математическая модель для расчета ионного тока на зонды различной конфигурации в локально-столкновительной неизотермической плазме. По сравнению с диффузионной модель дополнительно учитывает инерцию ионов, ионизационное трение и влияние направленной скорости ионов на частоту их соударения с атомами. Методика решения этой нелинейной краевой задачи позволяет определить величину ионного тока, распределения концентрации и скорости ионов в плазме, размер слоя положительного объемного заряда. Выявлены основные безразмерные параметры задачи, и изучено их влияние на характер решений. Показано, что применение диффузионного приближения для расчета значений концентрации и скорости ионов на границе плазмы, как правило, приводит к погрешности в порядках определяемых величин. Погрешность в определении ионного тока в рамках диффузионного приближения также существенна, поэтому применение недиффузионной модели позволяет повысить точность определения параметров плазмы.