【プラズマ ラングミュアプローブ】 プラズマ測定に詳しい方がいれば教えていただけると嬉しいです。 プ

【プラズマ　ラングミュアプローブ】

プラズマ測定に詳しい方がいれば教えていただけると嬉しいです。
プラズマ密度(イオン飽和電流)の測定に用いるラングミュアプローブの先端のヘッドの寸法はイオンのラーマー半径よりも十分小さくしないと精度が悪くなるらしいのですが、どうしてですか？

磁気効果が関係しているらしいのですが、、、

No.1 ベストアンサー 回答者： ミラ-_- 回答日時： 2023/05/19 14:38

ラングミュアプローブの先端のヘッドをイオンのラーマー半径よりも小さくする理由は、主に以下のような要素が関係しています。

1. プラズマ内の電場の影響を受ける領域の制限:
ラングミュアプローブはプラズマ内の電場を測定するために使用されます。プラズマ中のイオンは電場によって運動を制限されるため、プローブの先端がイオンのラーマー半径よりも小さい場合、プローブ先端周辺の電場の影響を受けるイオンの数が制限されます。これにより、より正確な電場の測定が可能となります。

2. イオン衝突による影響の排除:
プローブ先端がイオンのラーマー半径よりも小さい場合、衝突するイオンの数が制限されます。イオン同士の衝突によって電流密度が変化することを排除するため、プローブ先端はイオンのラーマー半径よりも小さくする必要があります。

磁気効果に関しては、プラズマ中のイオンの運動が磁場によって影響を受けることがあります。しかし、ラングミュアプローブの先端寸法がイオンのラーマー半径よりも小さいことと直接的な関係はありません。ラングミュアプローブの精度向上においては、主に上記の電場の影響やイオン衝突の制限が重要な要素となります。

ただし、プラズマ測定にはさまざまな要素が絡んでおり、具体的な測定条件やプローブの設計によっても異なる場合があります。より詳しい情報や特定の研究に関連した事例については、プラズマ測定の関連文献への参照が有益です。