Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

Opbygning af Langmuir-sonder og emissive sonder til plasmapotentialemålinger i plasmaer med lavt tryk og lav temperatur

Published: May 25, 2021 doi: 10.3791/61804
Automatic Translation
*1, *1, *2
1Department of Engineering Physics, University of Wisconsin, 2Department of Physics & Biophysics, University of San Diego
* These authors contributed equally

Summary

Hovedformålet med dette arbejde er at gøre det lettere for forskergrupper, der ikke er bekendt med Langmuir-sonder og emissive sonder, at bruge dem som plasmadiagnostik, især nær plasmagrænser. Det gør vi ved at demonstrere, hvordan man bygger sonderne af let tilgængelige materialer og forsyninger.

Abstract

Langmuir-sonder har længe været brugt i eksperimentel plasmafysikforskning som den primære diagnostik for partikelfluxer (dvs. elektron- og ionfluxer) og deres lokale rumlige koncentrationer, for elektrontemperaturer og for elektrostatiske plasmapotentialemålinger, siden Langmuir opfandt den i begyndelsen af 1920'erne. Emissive sonder anvendes til måling af plasmapotentialer. De protokoller, der er udstillet i dette arbejde, tjener til at demonstrere, hvordan disse sonder kan bygges til brug i et vakuumkammer, hvor en plasmaudladning kan begrænses og opretholdes. Dette indebærer vakuumteknikker til opbygning af, hvad der i bund og grund er en elektrisk gennemføring, en der er drejelig og oversættelig. Ganske vist kan komplette Langmuir-sondesystemer købes, men de kan også bygges af brugeren med betydelige omkostningsbesparelser og samtidig tilpasses mere direkte til deres anvendelse i et bestemt eksperiment. Vi beskriver brugen af Langmuir-sonder og emissive sonder til kortlægning af det elektrostatiske plasmapotentiale fra plasmakroppen op til kappeområdet af en plasmagrænse, som i disse eksperimenter er skabt af en negativt forudindtaget elektrode nedsænket i plasmaet for at sammenligne de to diagnostiske teknikker og vurdere deres relative fordele og svagheder. Selvom Langmuir-sonder har den fordel, at de måler plasmadensiteten og elektrontemperaturen mest nøjagtigt, kan emissive sonder måle elektrostatiske plasmapotentialer mere præcist i hele plasmaet, op til og med kappeområdet.

Introduction

I løbet af dette første århundrede af plasmafysikforskning, der stammer fra Langmuirs opdagelser i 1920'erne af den medielignende opførsel af en ny tilstand af stof, plasma, har Langmuir-sonden vist sig at have været den vigtigste enkeltstående diagnostik af plasmaparametre. Dette gælder til dels på grund af dets ekstraordinære anvendelsesområde1. I plasma, der er stødt på satellitter 2,3,4, i halvlederbehandlingseksperimenter,5,6,7,8 ved kanterne af plasma indesluttet i tokamakker,9,10,11 og i en lang række grundlæggende plasmafysiske eksperimenter er Langmuir-sonder blevet brugt til at måle plasmatætheder og temperaturer, der spænder over intervallerne 10 8≤ne≤1019 m-3 og 10-3≤Te≤102eV . Samtidig i 1920'erne opfandt han sonden, der nu er opkaldt efter ham, og den udsendende sonde12. Den emissive sonde bruges nu primært som en diagnostisk plasmapotentiale. Selvom det ikke kan måle bredden af plasmaparametre, som Langmuir-sonden kan, er det også en diagnostisk af bred nytteværdi, når det kommer til måling af plasmapotentiale eller, som det undertiden kaldes, det elektrostatiske rumpotentiale. For eksempel kan den emissive sonde nøjagtigt måle rumpotentialer selv i et vakuum, hvor Langmuir-sonder ikke er i stand til at måle noget.

Den grundlæggende opsætning af Langmuir-sonden består i at sætte en elektrode ind i plasmaet og måle den opsamlede strøm. De resulterende strømspændingsegenskaber (I-V) kan anvendes til at fortolke plasmaparametre såsom elektrontemperatur Te, elektrondensitet ne og plasmapotentiale φ13. For et Maxwellsk plasma kan forholdet mellem opsamlet elektronstrøm Ie (taget for at være positiv) og sondebias VB udtrykkes som14:

Equation 1

hvor Ie0 er elektronmætningsstrømmen,

Equation 2

og hvor S er sondens indsamlingsområde, Equation 9 er bulkelektrondensiteten, e er elektronladningen, Te er elektrontemperaturen, me er elektronmassen. Det teoretiske forhold mellem I-V-karakteristika for elektronstrømmen illustreres på to måder i figur 1A og figur 1B. Bemærk, at Eq. (1a,b) kun gælder for bulkelektroner. Langmuir-sondestrømme kan imidlertid detektere strømme af ladede partikler, og justeringer skal foretages i nærvær af primære elektroner, elektronstråler eller ionstråler osv. Se Hershkowitz14 for flere detaljer.

Diskussionen her tager det ideelle tilfælde af Maxwells elektronenergifordelingsfunktioner (EEDF) op. Selvfølgelig er der mange omstændigheder, hvor ikke-idealiteter opstår, men disse er ikke genstand for dette arbejde. For eksempel er der i materialebehandlingsætsnings- og aflejringsplasmasystemer, typisk RF-genereret og opretholdt, molekylære gastilførselslagre, der producerer flygtige kemiske radikaler i plasmaet, og flere ionarter, herunder negativt ladede ioner. Plasmaet bliver elektronegativt, det vil sige at have en signifikant brøkdel af den negative ladning i det kvasineutrale plasma i form af negative ioner. I plasma med molekylære neutrale og ioner kan uelastiske kollisioner mellem elektroner og molekylarterne producere dips15 i strømspændingsegenskaberne, og tilstedeværelsen af kolde negative ioner, kolde i forhold til elektronerne, kan producere signifikante forvrængninger16 i nærheden af plasmapotentialet, som alle naturligvis er ikke-Maxwellske træk. Vi retsforfulgte eksperimenterne i det arbejde, der diskuteres i dette papir i en enkelt ionart ædelgas (argon) DC-udladningsplasma, fri for denne slags ikke-Maxwellske virkninger. Imidlertid findes en bi-Maxwellsk EEDF typisk i disse udledninger, forårsaget af tilstedeværelsen af sekundær elektronemission17 fra kammervæggene. Denne komponent af varmere elektroner er typisk et par multipla af den kolde elektrontemperatur og mindre end 1% af densiteten, typisk let at skelne fra bulkelektrondensiteten og temperaturen.

Da VB bliver mere negativ end φ, frastødes elektroner delvist af sondeoverfladens negative potentiale, og hældningen af ln (Ie) vs. VB er e / Te, dvs. 1/TeV , hvor TeV er elektrontemperaturen i eV, som vist i figur 1B. Efter bestemmelse af TeV kan plasmadensiteten udledes som:

Equation 3

Ionstrøm er afledt anderledes end elektronstrøm. Ioner antages at være "kolde" på grund af deres relativt store masse, Mi >> me, sammenlignet med elektronens, således at ionerne i et svagt ioniseret plasma er i ret god termisk ligevægt med de neutrale gasatomer, som er ved vægtemperaturen. Ioner frastødes af sondeskeden, hvis VB ≥ φ og opsamles, hvis VB < φ. Den opsamlede ionstrøm er omtrent konstant for negativt forspændte sonder, mens elektronfluxen til sonden falder for sondebiasspændinger, der er mere negative end plasmapotentialet. Da elektronmætningsstrømmen er meget større end ionmætningsstrømmen, falder den samlede strøm, der opsamles af sonden. Da sondebias bliver mere og mere negativ, er faldet i opsamlet strøm stort eller lille, da elektrontemperaturen er kold eller varm, som beskrevet ovenfor i ækv. (1a). Ligningen for ionstrøm i denne tilnærmelse er:

Equation 4

hvor

Equation 5

og

Equation 6

Vi bemærker, at konstant ionflux indsamlet af sonden overstiger den tilfældige termiske ionflux på grund af acceleration langs sondens presheath, og dermed når ioner sondens kappekant ved Bohm-hastigheden18, uB, snarere end ionens termiske hastighed19. Og ionerne har en densitet svarende til elektronerne, da presheath er kvasineutral. Ved at sammenligne ion- og elektronmætningsstrømmen i Eqn.5 og 2 observerer vi, at ionbidraget til sondestrømmen er mindre end elektronernes med en faktor Equation 10på . Denne faktor er ca. 108 i tilfælde af argonplasma.

Der er et skarpt overgangspunkt, hvor elektronstrømmen går fra eksponentiel til en konstant, kendt som "knæet". Sondebias ved knæet kan approksimeres som plasmapotentialet. I det virkelige eksperiment er dette knæ aldrig skarpt, men afrundet på grund af sondens rumladningseffekt, det vil sige udvidelsen af kappen, der omgiver sonden, og også sondeforurening og plasmastøj13.

Langmuir-sondeteknikken er baseret på opsamlingsstrøm, mens den emissive sondeteknik er baseret på udsendelse af strøm. Emissive sonder måler hverken temperatur eller densitet. I stedet giver de præcise plasmapotentialemålinger og kan fungere under forskellige situationer, fordi de er ufølsomme over for plasmastrømme. Teorierne og brugen af emissive sonder diskuteres fuldt ud i den aktuelle gennemgang af Sheehan og Hershkowitz20 og referencer deri.

For plasmadensitet 1011 ≤n e ≤ 1018 m-3 anbefales bøjningspunktteknikken i grænsen for nulemission, hvilket betyder at tage en række I-V-spor, hver med forskellige glødetrådopvarmningsstrømme, finde bøjningspunktets biasspænding for hvert I-V-spor og ekstrapolere bøjningspunkterne til grænsen på nulemission for at få plasmapotentialet, som vist i figur 2.

Det er en almindelig antagelse, at Langmuir og emissive sondeteknikker er enige i kvasineutralt plasma, men uenige i kappen, det område af plasmaet, der er i kontakt med grænsen, hvor rumladning forekommer. Undersøgelsen fokuserer på plasmapotentialet nær plasmagrænser i lavtemperatur, lavtryksplasma i et forsøg på at teste denne almindelige antagelse. For at sammenligne potentielle målinger med både Langmuir-sonde og emissiv sonde bestemmes plasmapotentialet også ved at anvende bøjningspunktteknik på Langmuir-sonde I-V, som vist i figur 3. Det accepteres generelt1 , at plasmapotentialet findes ved at finde sondebiasspændingen, hvor det andet derivat af den opsamlede strøm differentierede sig med hensyn til biasspændingen, Equation 11, det vil sige toppen af dI / dV-kurven med hensyn til sondebiasspændingen. Figur 3 viser, hvordan dette maksimum i dI/dV, bøjningspunktet for strømspændingskarakteristikken, findes.

Langmuir-sonder (indsamling) og emissive sonder (emissionering) har forskellige I-V-egenskaber, som også afhænger af sondespidsens geometri, som vist i figur 4. Sondens rumladningseffekt skal overvejes inden sondefremstillingen. I eksperimenterne brugte vi til de plane Langmuir-sonder en 1/4" plan Tantal-disk. Vi kunne indsamle mere strøm og få større signaler med en større disk. For at ovenstående analyser kan finde anvendelse, skal sondens areal, Ap , holdes mindre end kammerets elektrontabsareal, Aw, hvilket opfylder21 uligheden Equation 12. Til den cylindriske Langmuir-sonde brugte vi en 0,025 mm tyk, 1 cm lang wolframtråd til den cylindriske Langmuir-sonde og en samme tykkelse til wolframtråden til den udsendende sonde. Det er vigtigt at bemærke, at for cylindriske Langmuir-sonder, for plasmaparametrene for disse eksperimenter, er sondespidsens radius, rp, meget mindre end dens længde, Lp, og mindre end Debye-længden, λD; det vil sige, Equation 13og Equation 14. I dette interval af parametre, der anvender Orbital Motion Limited teori og Laframboises udvikling af det22 for tilfælde af termiske elektroner og ioner, finder vi, at for sondebiasspændinger, der er lig med eller større end plasmapotentialet, kan den indsamlede elektronstrøm parameteriseres ved en funktion af formen Equation 15, hvor eksponenten Equation 16. Det vigtige punkt her er, at for værdier af denne eksponent mindre end enhed gælder bøjningspunktmetoden til bestemmelse af plasmapotentialet, som beskrevet i ovenstående afsnit, også for cylindriske Langmuir-sonder.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Opbygning af Langmuir-sonder og emissive sonder, så de passer ind i et vakuumkammer

  1. Planar Langmuir-sonde (se figur 5 for flere detaljer)
    1. Tag et rør i rustfrit stål med en diameter på 1/4" som sondeaksel, og bøj den ene ende til den ønskede 90 ° vinkel.
    2. Skær den ubøjede side i en længde, så sonden aksialt kan dække mere end halvdelen af kammerlængden.
    3. Monter den ubøjede side af akslen gennem messingrøret med en SS-4-UT-A-8 adapter i kombination med en B-810-6 forbindelsesrørbeslag.
    4. Brug et 1/2" messingrør, der strækker sig ud af de tilpassede flanger gennem en B-810-1-OR swagelok-grænseflade til at give aksial støtte til sondeakslen.
    5. Tilslut den ubøjede ende af sondeakslen til BNC-huset gennem en B-400-1-OR swagelok-beslag, som vist i figur 6.
    6. Monter den guldbelagte nikkeltråd gennem to enkeltborede aluminiumoxidrør (1/8" og 3/16" i diameter) med den tykkere, der passer ind i sondeakslen, som vist i figur 7.
    7. Punktsvejs den ene ende af guldbelagt nikkeltråd på et stykke strippet tråd, som loddes på stiften på BNC-gennemføringen i enden af sondeakslen.
    8. Skær den guldbelagte ledning i længden, så samlingen med den strippede ledning passer ind i aluminiumoxidrøret for at forhindre kortslutning med sondeakslen.
    9. Stans gennem et tantalark for at lave en plan Langmuir-sondespids (1/4" i diameter)
    10. Punktsvejs den anden ende af den guldbelagte nikkeltråd på kanten af sondespidsen, og indstil sondespidsen, så den er normal i forhold til grænsepladens akse.
    11. Placer sondespidsen lidt fremad, så sondens krop ikke berører grænsepladen, mens der foretages målinger inde i kappen.
    12. Forsegl alle samlinger med keramisk pasta (f.eks. Sauereisen Cement nr. 31) for at isolere sondekredsløbskomponenterne fra plasma. Brug en varmepistol til at bage de keramiske samlinger i 5-10 min.
    13. Brug et multimeter til at måle modstanden mellem sondespidsen og BNC-stikket. Hvis kontinuitet demonstreres, er sonden klar til at blive sat i vakuumkammeret.
  2. Opbygning af en cylindrisk emissiv sonde (se figur 8 for flere detaljer)
    1. Følg trin 1.1.1-1.1.4, og gentag trin 1.1.5-1.1.7 på den samme sondeaksel to gange med undtagelse af at bruge et 1/8" aluminiumoxidrør med to huller i stedet for et enkeltboring.
    2. Skær wolframtråden med en diameter på 0,025 mm til ca. 1 cm.
    3. Punktsvejs wolframfilamentet på guldbelagte ledninger.
    4. Forsegl alle samlinger med keramisk pasta, og sørg for, at den keramiske pasta ikke kommer på wolframfilamentet.
    5. Kontroller kontinuiteten mellem to BNC-ender.

2. Generer plasma

  1. Tænd ionmåleren for at kontrollere basistrykket, inden du sætter gas ind i kammeret. Fortsæt med nulstilling af baratronmåleren, hvis trykket er i det lave 10-6 Torr-område . Ellers skal du kontrollere lækagen i systemet. Nåleventilens positioner og afspærringsværdien er henholdsvis åbne og lukkede.
  2. Brug en plastikskruetrækker til at kalibrere baratrondisplayet, indtil tallet flyder mellem ±0,01 mTorr.
  3. Luk nåleventilen, så den sidder forsigtigt i lukket stilling.
  4. Åbn afstandsventilen. Kontroller, at der ikke er nogen trykændring på baratronaflæsningen.
  5. Drej langsomt nåleventilens knap for at frigive gassen i kammeret, indtil trykket når behovet for eksperimentet. Det typiske arbejdstryk stammer fra 10-5 ~ 2 x 10-3 Torr. Arbejdsgasser har inkluderet argon, xenon, krypton, ilt osv.
  6. Tænd for KEPCO-spændingsstrømforsyningen, og indstil spændingen til -60 volt for at give tilstrækkelig elektronenergi til det maksimale ioniseringstværsnit af argon. Tænd for varmestrømforsyningen til filamenterne, og juster langsomt niveauet, indtil afladningsstrømmen læser den krævede værdi. Afladningsstrømmen har tendens til at falde hurtigt i de første par minutter. Bliv ved med at justere det aktuelle niveau i ca. 30 minutter, indtil udledningen stabiliseres
  7. Tilslut spændingsforsyningen til afgrænsningspladen, og juster forspændingen til det ønskede niveau.

3. Tag målinger

BEMÆRK: I-V-spor til Langmuir-sonder og emissive sonder erhverves af et 16-bit DAQ-kort, der styres af et Labview-program. Detaljerne præsenteres ikke her, da forskellige brugere har forskellige præferencer for at tage dataene. Der er dog en protokol for, hvordan man bruger sonderne.

  1. Tag lastledningen: Få et I-V-spor uden plasmaudladning i kammeret med alle forbindelser mellem sonden og dens målekredsløb (se figur 9, figur 10 og figur 11 for UW-Madison og USD-opsætningen).
  2. Langmuir sonder
    1. Rengør sondespidsen (dette trin er kritisk, da en ren sonde udviser et skarpere 'knæ' end en snavset sonde) ved at forspænde sonden positivt for at opsamle en stor elektronstrøm.
      1. Træk en strøm gennem sonden med en variabel strømforsyning og 50 ohm til maskinens jord for at opvarme spidsen for at fordampe laget af urenheder, der straks fastgøres til sondeoverfladen i plasmaet og øge sondens overfladeresistivitet.
      2. Langsomt øge bias positivt for at overgå plasmapotentialet, hvilket gør det muligt for sonden at begynde at trække elektronmætningsstrømmen.
      3. Fortsætte med at øge potentialet; Når man ser sondespidsen glødende kirsebærrød, er sonden ren. Det er nødvendigt at have udsigt til sondespidsen i plasmaet gennem en vakuumudsigtsport.
      4. Vær forsigtig og årvågen, mens du varierer forspændingen på sonden. Hvis sonden får lov til at blive for varm, kan selve sondespidsen blive skæv, og værre ting kan ske, såsom spidsen kan have huller i den, den kan fordampe, den kan falde af; ledninger kunne smelte og miste deres isolering og så videre.
      5. Fastgør sonden til dataindsamlings- og kontrolkredsløbet (dette er den del, der vil variere fra laboratorium til laboratorium), og fortsæt med at feje spændingen, der påføres sonden, samtidig med at du måler den strøm, der trækkes af sonden. Gem I-V-sporingen.
    2. Fastgør sonden til dataindsamlings- og kontrolkredsløbet (dette er den del, der vil variere fra laboratorium til laboratorium), og fortsæt med at feje spændingen, der påføres sonden, samtidig med at du måler den strøm, der trækkes af sonden. Gem I-V-sporingen.
  3. Emissive sonder
    1. Gentag trin 3.2.2 med den udsendende sondes dataindsamlings- og kontrolkredsløb.

4. Analyse af data

  1. Langmuir-sonder (se figur 12, figur 13 for flere detaljer).
    1. Træk belastningslinjen fra den samlede I-V-karakteristik.
    2. Tilpas ionmætningsstrømmen, og træk fra de resterende I-V-egenskaber.
    3. Tag den naturlige log af strøm og plot den mod sondespændingen.
    4. Tag lineære pasninger af overgangsregion og mætningsstrøm separat.
    5. Tag det omvendte af overgangsregionens hældning og opnå elektrontemperaturværdien.
    6. Plasmadensiteten opnås ved at tilslutte strømmen ved krydset, hvor de to monterede linjer krydser hinanden i Eq.3.
    7. Anvend bøjningspunktteknikken på Langmuir-sondesporet og bestem plasmapotentialet.
  2. Emissiv sonde (se figur 2).
    1. Gentag trin 4.1.1-4.1.2 for individuelle I-V-egenskaber, og glat derefter hver sporing.
    2. Differentier hver I-V-sporing, og påfør passende udjævning.
    3. Find toppen af hver udjævnet dI/dV (bøjningspunkt).
    4. Påfør en lineær tilpasning til bøjningspunkterne.
    5. Plasmapotentialet opnås ved at lokalisere nulskæringen af den monterede linje.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Langmuir-sonder, der vides at være følsomme over for strømninger og kinetisk energi af de partikler, de indsamler, er hidtil blevet anset for at give gyldig måling af plasmapotentialet, undtagen i skeder. Men direkte sammenligninger af plasmapotentialer målt med Langmuir-sonder og emissive sonder har vist, at Langmuir-sonder i det kvasineutrale presheath-område af plasmaet, der er umiddelbart i kontakt med kappen på plasmasiden, ikke giver nøjagtige målinger af plasmapotentialet23. Plasmapotentialer fra plasmabulk ind i kappen målt ved fire forskellige typer Langmuir-sonder blev sammenlignet med dem, der blev målt ved en emissiv sonde for fire forskellige neutrale tryk. Langmuir-sonder blev bygget i fire forskellige konfigurationer (se figur 14) og blev mærket som LPj , hvor j var et heltal fra 1 til 4. Den cylindriske Langmuir-sonde er LP1, LP2 , den dobbeltsidede Langmuir-sonde, LP3, den plane Langmuir-sonde med den side, der vender mod grænsepladen forseglet med keramisk pasta, og LP4 står for den plane Langmuir-sonde med siden vendt væk fra grænsepladen dækket af keramisk plade. Sammenligningen mellem Langmuir-sonder og emissive sondepotentialemålinger er vist i figur 15.

Det er velkendt, at ioner i presheath strømmer mod grænsen for at oprette kappestrukturen, og at ionstrømmens hastighed varierer nul til Bohm-hastigheden 18,20,21. Vi forsøgte eksperimentelt at finde ud af (se figur 16C for den eksperimentelle opsætning), om Langmuir-sonder, der bruges til at måle plasmapotentialer, giver nøjagtige resultater i presheath. Plasmaparametre såsom temperatur, densitet, Debye-længder og Child-Langmuir-kappelængder, beregnet ud fra målinger med LP2 i hovedparten af plasmaet, er vist i tabel 1. Som nævnt ovenfor prøvede vi forskellige designs af Langmuir-sonder, dem, der var isolerende på den ene eller den anden side, såvel som som førte på begge sider af disken. Vi sammenlignede alle Langmuir-sondemålingerne med emissive sondemålinger af plasmapotentialet. Vi fandt ud af, at alle Langmuir-sonderne målte plasmapotentialer, der afveg fra dem, der blev målt af emissive sonder i presheath, med en forskel, der er positiv i forhold til plasmapotentialet målt ved emissive sonder. Forskellen udvides med nærhed til kappekanten og vokser til en værdi af mange elektrontemperaturer. Forskellen bliver tydelig i en afstand af tre eller fire kappetykkelse fra grænsen. Repræsentative resultater er vist i figur 15A-C. Denne forskel er et vigtigt resultat. Det viser, at den almindelige antagelse generelt ikke er tilfældet.

Figure 1
Figur 1: Elektronstrøm indsamlet af plane Langmuir-sonder. Ideel elektronstrøm (Ie) versus sondebias (VB) i betragtning af kun bulkelektroner er til stede i termodynamisk ligevægt ved temperatur TeV og plottet med lodrette akser som (A) lineær og (B) logaritmisk. Bemærk, at disse data erhverves ved at trække ionstrømmen fra sondestrømmen. Plasmapotentialet er angivet med φ. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Emissiv sondestrøm - spændingsegenskaber og bøjningspunktteknikker. A) Et prøvesæt af I-V-spor ved emissiv sonde i lineær skala og B) udjævnede dI/dV-kurver. C) Plasmapotentialet bestemmes ved at tage bøjningspunktet i grænsen for nulemission Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: Langmuir-sondens strømspændingskarakteristik og bøjningsteknik til måling af plasmapotentiale. Plasmapotentiale bestemt ud fra A) Langmuir-sondens I-V-spor ved B) bøjningspunktmetoden Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 4
Figur 4: Kappeudvidelsesegenskaber for plane, cylindriske og sfæriske Langmuir-sondespidser i tilfælde af opsamling og emission. Normaliserede I-V-egenskaber for A) opsamlingssonder og B) de emitterende sonder med forskellige spidsgeometrier (plan, cylindrisk og sfærisk). Dette tal er blevet ændret fra Sheehan og Hershkowitz20. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 5
Figur 5: Planar Langmuir sonde spids mekanisk skematisk. En wolfram- eller tantalspids er pletsvejset på tråden (forgyldt nikkeltråd) udsat ud over det keramiske rør. Keramisk fortid fastgør det keramiske rør til røret i rustfrit stål. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 6
Figur 6: Langmuir sonde krop. Langmuir-sondelegemet er vist med varenumre og dimensioner og er designet til vakuumtætninger ved vakuumkammervæggen, ved koaksialkabelstikket (ikke vist her, se supplement figur 6) og en glidende, drejelig vakuumtætning mod sondeakslen. Alle rørfittings er angivet i materialetabellen. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 7
Figur 7: Visninger af Langmuir-sondespidsfabrikation og forbindelse til sondeaksel. A) Set bagfra og B) set fra siden af plan Langmuir-sonde. Sondespidsen er pletsvejset til den guldbelagte nikkeltråd, der går gennem to aluminiumoxidrør med det tykkere monteret i metalakslen. Alle samlinger er forseglet med keramisk pasta.

Figure 8
Figur 8: Skematisk oversigt over emissiv sondespids. I lighed med Langmuir-sondefabrikation er filamentet (wolframtråd) pletsvejset til den forgyldte nikkeltråd, der stikker ud fra det lille keramiske rør, der dækker hver stilk. Keramisk fortid dækker den udsatte nikkeltråd og punktsvejsning og fastgør det keramiske rør sammen og til røret i rustfrit stål. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 9
Figur 9: Langmuir sonde målekredsløb ved UW-Madison. A) Et forenklet målekredsløb til en Langmuir-sonde, B) Det specialbyggede DAQ- og DAC-kort, der bruges på UW-Madison, og C) dets kredsløbsdiagram. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 10
Figur 10: Langmuir sonde målekredsløb ved USD. Den bipolære operationelle forstærker strømforsyning (4 kvadrant strømforsyning) og hjemmebygget kredsløb til interface med 16-bit DAQ styret af computerscripts, der bruges til USD. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 11
Figur 11: Emissive sondemålekredsløb ved UW-Madison og USD. (A) Et forenklet målekredsløbsdiagram for den emissive sonde sammen med (B) et blokdiagram for varmekredsen, der anvendes til emissive sonder ved både UW-Madison og USD. Varmekredsen er beskrevet mere detaljeret i Yan S-L et al.26, hvorfra denne figur er tilpasset. Den stiplede linje angiver den emissive sondekredsløbsboks, som har to indgange, en til varmespændingen og en til fejespændingen og to udgange til BNC-kabler, der forbinder til den emissive sonde. Et interfacekredsløb mellem varmekredsen og DAQ, der anvendes til USD, i (C). Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 12
Figur 12: Forskellen mellem sondestrømmen og elektronstrømmen indsamlet af en plan Langmuir-sonde. A) Prøve af indsamlet strøm vs. sondebias. Ionmætningsstrømmen er lineært monteret fra -85 V til -65 V. B) I-V-spor efter ionstrømmen trukket fra Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 13
Figur 13: Indsamlede elektronstrømme plottet på halvlogskalaer, der muliggør elektrontemperering og densitetsmålinger. A) et typisk I-V-spor i en semilogskala opnået ved en 1/4" plan skive Langmuir-sonde B) lineær tilpasning af overgangsregionen. Elektrontemperaturen bestemmes som 2,16 eV fra beslaget mellem -1,9 og -2,2 V. Plasmadensiteten bestemmes ved at tilslutte strømværdien ved krydsningen til Eq.3. Plasmapotentialet VP bestemmes på denne måde til at være ca. -0,4 V ved at lokalisere "knæet", som er det sted, hvor to passende linjer krydser. En mere nøjagtig metode til måling af plasmapotentialet blev vist i figur 3. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 14
Figur 14: Multi-tip Langmuir sonde detalje. A) set forfra og B) set ovenfra af Langmuir-sonden med flere spidser. Systemet (fra venstre mod højre) består af en cylindrisk Langmuir-sonde, en 2-sidet plan Langmuir-sonde, den plane Langmuir-sonde dækket af keramisk pasta foran, den plane Langmuir-sonde dækket bagpå. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 15
Figur 15: Resultater, der sammenligner forskellige Langmuir-sonder med emissive sondemålinger af plasmapotentialet nær en plasmagrænse. Plasmapotentialeprofiler for fire forskellige Langmuir-sondekonfigurationer og for en emissiv sonde vises for fire forskellige neutrale tryk; (A) 0,1 mTorr - (D) 1,0 mTorr. Grænsepladen, der skabte kappestrukturen i plasmaet, var forspændt ved -100 volt. Afladningsstrømmen blev holdt på 1,0 ampere. Dette figurpanel er tilpasset fra ref. 23. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 16
Figur 16: Vakuumkammerpumpeskema, magnetisk indeslutning og eksperimentelt design oprettet. Skemaet for A) vakuumsystem og B) tværsnit af multidipolkammeret, der viser rækker af magneter, der hjælper med at begrænse termionisk udsendte elektroner, som er vist i C), accelereres til kammervæggen for at skabe ioniseringskollisioner med de neutrale gasatomer for at fremstille og begrænse plasmaet. Dette tal er delvis tilpasset fra ref. 23.

Pn (mTorr) Te (eV) NE (1014 M-3) λdebye (m) dCL (m)
0.1 4,0 ± 0,1 3 ± 2 0.00086 0.0076
0.25 1.9 ± 0.1 10 ± 2 0.0003 0.0051
0.5 1.3 ± 0.1 22 ± 2 0.00018 0.0041
1 1,0 ± 0,1 39 ± 2 0.0001 0.003

Tabel 1: Plasmaparametre for forsøgene beskrevet i ref. 23, neutralt tryk, elektrontemperatur og densitet, Debye-længde og Child-Langmuir-længde.

Supplerende figur 1: Filamenter til termionisk emission. A) Varmefilamentarrayet og B) trådopsætningen på kammerdøren. Klik her for at downloade denne figur.

Supplerende figur 2: Støtteledning til grænseplade. Set fra siden af grænsepladeopsætningen fra vakuumvinduet. På grund af laserstråledumpen, der er svejset på pladen, er pladen tung og har brug for støtte ovenfra for at bevare sin orientering. Vinklen på grænsepladen styres af ledningens længde. Selve ledningen er fastgjort til en tom Langmuir-sondeaksel, der er optaget fra en flange på toppen af kammeret. Klik her for at downloade denne figur.

Supplerende figur 3: Forsyning af grænsepladebias. Bias forsyningsopsætning for grænsepladen, der bruges til at tilvejebringe en negativ bias, der fører til en kappestruktur i plasmaet, der omgiver grænsepladen. Klik her for at downloade denne figur.

Supplerende figur 4: Rørfittings til en drejelig og oversættelig vakuumtætning mod sondeakslen. Rørfittings, der leveres med O-ringe, er let tilgængelige og kan bruges til drejelige og oversættelige vakuumtætninger mod et poleret cylindrisk rør. De kan forbedres med let bearbejdning for at øge den indvendige diameter på den modsatte side af vakuumkammeret. Det er nyttigt at bestille en messingbeslag. Ferrules til 1/4" slanger bruges til at adskille 2 O-ringe, der passer ind i boringen og komprimeres med Cajon-endemøtrikken og skubberen, hvilket gør det muligt for røret at vride og oversætte aksialt, samtidig med at vakuumforseglingen opretholdes. O-ringene smøres let med vakuumfedt. Klik her for at downloade denne figur.

Supplerende figur 5: Langmuir-sonder til målinger på aksen, men som kommer ind i vakuumkammeret uden for aksen. Langmuir sonde til mindre kamre før alle samlinger forseglet med keramik. Et enkeltboret aluminiumoxidrør indsættes i sondeakslen, indtil det bunder ud. Klik her for at downloade denne figur.

Supplerende figur 6: BNC vakuumforseglingsskema. A) En vakuumforseglet BNC til KF-gennemføring bruges til at færdiggøre vakuumforseglingen til sonden (dobbelt- og quad BNC-stik kan også købes). B) En messingrør til rørgevindmontering kan bruges til at forbinde til et KF-beslag, der fuldender fastgørelsen som vist. Bemærk også, at BNC til KF feedthroughs er tilgængelige med 2 og 4 BNC-stik. Brugerdefinerede flanger til emissive sonder, der kræver 2 BNC-stik, såsom dem, der bruges på UW-Madison, kan undgås, hvis det ønskes. Klik her for at downloade denne figur.

Supplerende figur 7: Forskellen mellem at hæve eller sænke varmestrømmene fortløbende. Bøjningspunktteknik til grænsen for nulemission ved A) høj til lav opvarmning og B) lav til høj opvarmning. Trykket er 0,25 mTorr, sondepositionen er 30 mm fra grænsepladen, som er forspændt ved -90 volt. Bøjningspunkterne for høj til lav opvarmning har mindre spredning omkring den monterede linje. Klik her for at downloade denne figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Langmuir-sonder anvendes til partikelfluxmålinger i et ekstraordinært bredt udvalg af plasmatætheder og temperaturer, fra rumplasmaer, hvor elektrondensiteten kun er nogle få partikler 106 m-3 til kantområdet af fusionsplasmaer, hvor elektrondensiteten er mere som et par gange 1020 m-3. Desuden er elektrontemperaturer mellem 0,1 og et par hundrede eV blevet diagnosticeret med Langmuir-sonder. Langmuir-sonder bruges ofte til at måle plasmadensitet og temperatur. At finde det elektrostatiske plasmapotentiale er tæt forbundet med at opnå disse to målinger. Emissive sonder bruges derimod typisk udelukkende til at måle plasmapotentialet og er nyttige i et endnu bredere udvalg af plasmaparametre. Dette arbejde beskriver detaljeret, hvordan man bygger og bruger både Langmuir-sonderne og de emissive sonder i en laboratorieindstilling, hvor et vakuumkammer bruges til at skabe og begrænse plasmaet af interesse, og diskuterer kritiske begrænsninger for brugen af Langmuir-sonder med hensyn til deres anvendelse til måling af plasmapotentialer nøjagtigt nær plasmagrænser, hvor skeder og presheder dannes.

Mere strenge trin til analyse af emissive sonde I-V-spor for at opnå plasmapotentialet ved hjælp af bøjningspunktmetoden i grænsen for nulemission diskuteres af Smith et al.27. Brugeren styrer digitalt antallet af varmestrømme, hvoraf den ene skal være nul, og indsamler en I-V-karakteristik ligesom den, der er beskrevet for Langmuir-sonder, for hver varmestrøm. Ved at sammenligne iongrenen af I-V-karakteristika for 'koldfejningen', det vil sige for nulvarmestrøm, med alle de andre egenskaber (med positive varmestrømme), kan man udlede til analog konvertering Ic, henholdsvis indsamlet strøm og Ie, emissionsstrøm.  I-V-egenskaberne udjævnes og differentieres, og derefter udjævnes dI / dV-kurven også og plottes vs. VB. Biasspændingerne for maksima af dI/dV-kurver , som er bøjningspunkterne for I-V-sporene, beregnes og bruges derefter til at plotte forholdet Ie/Ic vs. Vinfl (sondens biasspænding ved bøjningspunktet). Dette plot passer med en lineær ekstrapolering til biasspændingen, hvor Ie /I c går til nul, og denne biasspænding bestemmer Φ. Denne procedure kaldes undertiden »bøjningspunktet i teknikken for nulemissionsgrænse«.

Kritiske trin til opbygning af begge sonder forklares detaljeret, især opmærksom på vakuumtætninger, der gør det muligt at dreje sondeakslerne og oversættes, så sondespidserne kan placeres efter behov af forskeren. Vi har angivet, hvor egnede dele kan købes af bestemte leverandører, og hvor intern bearbejdning kan være påkrævet. Vi har også skitseret de grundlæggende trin i analysen, mere som en proces til anvendelse af sondeteori end som en softwareafhængig version af beregningskodningstrin, idet vi erkender, at hvert laboratorium kan have forskellige beregningsværktøjer til rådighed.

Langmuir-sonder har, som det er tilfældet med enhver diagnose, vigtige begrænsninger, hvoraf nogle er centrale for de fysiske spørgsmål, vi har forfulgt i denne sammenligning af sondeteknikker, en sammenligning, der kort kan opsummeres som følger: i relativt lave temperaturer, lavtryksplasmaer, mindre end 10 eV, mindre end nogle få tiendedele Pa neutralt tryk, plane og cylindriske Langmuir-sondemålinger af potentiale adskiller sig fra det sande plasmapotentiale i den kvasineutrale presheath. Men de har også andre begrænsninger. Langmuir-sondeteknikken er følsom over for plasmastrømme, og afhængigt af om strømmen er signal eller støj, er denne følsomhed måske eller måske ikke en begrænsning. Endvidere kan der være problemer med sekundær elektronemission, problemer med plasmakollisionalitet i plasma med højere tryk, problemer med ionisering, hvis det er forudindtaget for bredt osv. Emissive sonder er naturligvis ikke følsomme over for plasmastrømme, hvilket gør dem overlegne i forhold til Langmuir-sonder i måling af plasmapotentiale nær grænser, hvor skeder dannes samtidig med ionstrømme til grænsen. Et aktivt forskningsområde vedrørende emitterende overflader ved plasmagrænsen forfølger muligheden for inverse kapper28 , der kan dannes, hvis emissionen er tilstrækkelig stærk, og hvis den virtuelle katode, der kan dannes omkring den emitterende overflade, faktisk kan fange ioner. Der er nogle beviser, der tyder på, at inverse skeder29 , hvor de dannes, kan få emissive sonder til at flyde over det lokale plasmapotentiale. Nylige eksperimenter med stærkt udsendende emissive sonder i plasma med højere tryk (Pn > 3 mTorr) end de her rapporterede eksperimenter bekræfter til en vis grad30 denne opfattelse. For lavtryksplasma ved lav temperatur med beskedne varmestrømme ser det imidlertid ud til, at bøjningspunktteknikken i grænsen for nulemission ikke påvirkes af denne slags fænomener. Endelig nævner vi en sidste begrænsning, der er fælles for begge sondeteknikker, nemlig at hvis plasmaet er for tæt og varmt, kan sonderne ikke mekanisk overleve13, hvilket fører til de øvre grænser, der er citeret i indledningen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Dette arbejde blev delvist finansieret af US Department of Energy (DOE) gennem grantDE-SC00114226 og National Science Foundation gennem tilskud PHY-1464741, PHY-1464838, PHY-1804654 og PHY-1804240

Hyldest til Noah Hershkowitz:
Noah Hershkowitz gjorde banebrydende bidrag til plasmafysik, mens han tjente respekt og beundring fra sine kolleger og studerende, både som videnskabsmand og menneske.  "Fysik," forklarede han engang, "er som et puslespil, der er virkelig gammelt. Alle stykkerne er slidt ned. Deres kanter er rodet op. Nogle af brikkerne er sat sammen på den forkerte måde. De passer på en måde, men de er faktisk ikke på de rigtige steder. Spillet er at sætte dem sammen på den rigtige måde for at finde ud af, hvordan verden fungerer.  Han døde den 13. november 2020 i en alder af 79 år.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.001" thick tungsten wire Midwest Tungsten Service 0.001" Emissive probe filament
0.005" thick tantalum sheet Midwest Tungsten Service 0.005" Heating filament to generate plasma
1/2" Brass supprting tube
1/4" Brass Ferrule Set Swagelok B-400-SET Interface between stainless probe shaft and swagelok tube fitting
1/4" OD 304 or 315 stainless steel tube Swagelok SS-T4-S-035-20 Used to make the probe shaft, order seamless, sold in 20' lengths
Alumina tubes COORSTEK 65655, single bore 0.156" OD 0.094 ID single bore, double bore, quadruple bore, use for support structure for both emissive and Langmuir probes between the probe tip and shaft
Baratron gauge MKS Type 127 Display the pressure when there's gas flowing in the chamber
Brass Swagelok Tube Fitting Swagelok B-400-1-OR Tube fittings used on the probe
Brass Swagelok Tube Fitting Swagelok B-810-6 Tube fittings used on the probe
Brass Swagelok Tube Fitting Swagelok B-810-1-OR Tube fittings used on the probe
Ceramic liquid Sauereisen No. 31 Ceramic Encapsulant Liquid Mix with No.31 cement power to make the ceramic paste
Ceramic powder Sauereisen Cement Powder No. 31 Off-White There are Saureisen cements that cure with water, e.g. No.10 Powder
Gold plated nickel wire SYLVANIA ELECTRIC PRODUCT spod-welded to the probe tip to provide supports
Ion gauge controller Granville-Phillips 270 Gauge controller Heat up the ion gauge and display pressure inside the chamber
Mechanical pump Leybold D60 D60AC D60 D60AC Bring the pressure down to ~10 mTorr then serve as the backing pump for the turbo pump
needle valve Whitey SS-22RS4 Metering Micro-Needle Micrometer Valve 1/4" Tube Swagelok fittings
Power supply Kepco ATE 100-10M Voltage Bias supply of heating filament
Power supply Sorensen DCR 20-115B Heating supply of heating filament
shutoff valve Kurt J. Lesker Nupro SS-4BK Knob handle, for 1/4" tubing, swagelok fittings
Stainless Steel Ultra-Torr Vacuum Fitting Swagelok SS-4-UT-A-8 Tube fittings used on the probe
Teflon coated wire Geyer Systems P31546 Connect the gold-coated wire to BNC pin
Turbo pump PFEIFFER TPH 240 C Bring the pressure down to 1E-6 Torr
Vacuum grease APIEZON L Ultra High Vacuum Grade Grease Vacuum grease used to lubricate the oring
Viton Orings Grainger #031 Round #031 Medium Hard Viton O-Ring, 1.739" I.D., 1.879" O.D
Viton Orings Grainger #010 Round #010 Medium Hard Viton O-Ring, 0.239" I.D., 0.379"O.D

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Godyak, V. A., Alexandrovich, B. M. Comparative analyses of plasma probe diagnostics techniques. Journal of Applied Physics. 118, 233302 (2015).
  2. Gurnett, D. A., et al. The Cassini Radio and Plasma wave investigation. Space Science Reviews. 114, 395-463 (2004).
  3. Olson, J., Brenning, N., Wahlund, J. E., Gunell, H. On the interpretation of Langmuir probe data inside a spacecraft sheath. Review of Scientific Instruments. 81, 105106 (2010).
  4. Lebreton, J. P., et al. The ISL Langmuir probe experiment processing onboard DEMETER: Scientific objectives, description and first results. Planetary and Space Science. 54, 472-486 (2006).
  5. Godyak, V. A., Piejak, R. B., Alexandrovich, B. M. Measurements of electron energy distribution in low-pressure RF discharges. Plasma Sources Science and Technology. 1, 36-58 (1992).
  6. You, K. H., et al. Experimental and computational investigations of the effect of the electrode gap on capacitively coupled radio frequency oxygen discharges. Physics of Plasmas. 26, 013503 (2019).
  7. Sobolewski, M. A., Kim, J. H. The effects of radio-frequency bias on electron density in an inductively coupled plasma reactor. Journal of Applied Physics. 102 (11), 113302 (2007).
  8. Godyak, V. A., Piejak, R. B., Alexandrovich, B. M. Electron energy distribution function measurements and plasma parameters in inductively coupled argon plasma. Plasma Sources Science and Technology. 11, 525-543 (2002).
  9. Leonard, A. W. Plasma detachment in divertor tokamaks. Plasma Physics and Controlled Fusion. 60, 044001 (2018).
  10. Loarte, A., et al. Plasma detachment in JET Mark I divertor experiments. Nuclear Fusion. 38, 331-371 (1998).
  11. Matthews, G. F. Tokamak plasma diagnosis by electrical probes. Plasma Physics and Controlled Fusion. 36, 1595-1628 (1994).
  12. Langmuir, I. The pressure effect and other phenomena in gaseous discharges. Journal of the Franklin Institute. 196, 751-762 (1923).
  13. Hutchinson, I. H. Principles of Plasma Diagnostics. 2nd. Ed. , Cambridge University Press. Cambridge UK. (2002).
  14. Hershkowitz, N. How Langmuir Probes Work. Plasma Diagnostics Volume 1 Discharge Parameters and Chemistry. Auciello, N., Flamm, D. L. , Academic Press. Boston. 114 (1989).
  15. Lee, H. C., Lee, J. K., Chung, W. C. Evolution of the electron energy distribution and E-H mode transition in inductively coupled nitrogen plasma. Physics of Plasmas. 17, 033506 (2010).
  16. Amemiya, H. Plasmas with negative ions-probe measurements and charge equilibrium. Journal of Physics D: Applied Physics. 23, 999 (1990).
  17. Andreu, J., Sardin, G., Esteve, J., Morenza, J. L. Filament discharge plasma of argon with electrostatic confinement. Journal of Physics D: Applied Physics. 18, 1339-1345 (1985).
  18. Bohm, D. Minimum Kinetic Energy Requirement for a Stable Sheath. The Characteristics of Electrical Discharges in Magnetic Fields. Guthrie, A., Wakering, R. K. , McGraw-Hill. (1949).
  19. Chen, F. F. Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion, 3rd Ed. , Springer. Switzerland. (2016).
  20. Sheehan, J. P., Hershkowitz, N. Emissive probes. Plasma Sources Science and Technology. 20, 063001 (2011).
  21. Barnat, E. V., Laity, G. R., Baalrud, S. D. Response of the plasma to the size of an anode electrode biased near the plasma potential. Physics of Plasmas. 21, 103512 (2014).
  22. Mausbach, M. Parametrization of the Laframboise theory for cylindrical Langmuir probe analysis. Journal of Vacuum Science and Technology A. 15, 2923-2929 (1997).
  23. Li, P., Hershkowitz, N., Wackerbarth, E., Severn, G. Experimental studies of the difference between plasma potentials measured by Langmuir probes and emissive probes in presheaths. Plasma Sources Science and Technology. 29, 025015 (2020).
  24. Goeckner, M. J., Goree, J., Sheridan, T. E. Measurements of ion velocity and density in the plasma sheath. Physics of Fluids B: Plasma Physics. 4, 1663 (1992).
  25. Lee, D., Hershkowitz, N., Severn, G. D. Measurements of Ar+ and Xe+ velocities near the sheath boundary of Ar-Xe plasma using two diode lasers. Applied Physics Letters. 91, 041505 (2007).
  26. Yan, S., Kamal, H., Amundson, J., Hershkowitz, N. Use of emissive probes in high pressure plasma. Review of Scientific Instruments. 67 (12), 4130-4137 (1996).
  27. Smith, J. R., Hershkowitz, N., Coakley, P. Inflection-point method of interpreting emissive probe characteristics. Review of Scientific Instruments. 50, 210-218 (1979).
  28. Campanell, M. D., Umansky, M. V. Strongly Emitting Surfaces Unable to Float below Plasma Potential. Physical Review Letters. 116, 085003 (2016).
  29. Kraus, B. F., Raitses, Y. Floating potential of emitting surfaces in plasmas with respect to the space potential. Physics of Plasmas. 25, 030701 (2018).
  30. Yip, C. -S., Jin, C., Zhang, W., Xu, G. S., Hershkowitz, N. Experimental investigation of sheath effects on I-V traces of strongly electron emitting probes. Plasma Sources Science and Technology. 29, 025025 (2020).

Tags

Denne måned i JoVE udgave 171 plasmapotentialemålinger lavtryksplasmaer lavtemperaturplasmaer partikelfluxer elektrontemperaturer vakuumkammer plasmaudladning elektrisk gennemføring Langmuir-sondesystemer omkostningsbesparelser eksperimentkortlægning plasmagrænse diagnostiske teknikker
Opbygning af Langmuir-sonder og emissive sonder til plasmapotentialemålinger i plasmaer med lavt tryk og lav temperatur
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Li, P., Hershkowitz, N., Severn, G.… More

Li, P., Hershkowitz, N., Severn, G. Building Langmuir Probes and Emissive Probes for Plasma Potential Measurements in Low Pressure, Low Temperature Plasmas. J. Vis. Exp. (171), e61804, doi:10.3791/61804 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter