Published January 1, 2021
| Version v1
Publication
Open
Swept Langmuir probe investigation of a time varying DC discharge
Creators
- 1. Government College University, Lahore
Description
Abstract The paper reports on the development and application of a swept Langmuir probe to characterize plasma between two disc-like electrodes. A battery was added to a probe circuit to offset against the cathode fall voltage, and to make the sweep voltage effective at the probe tip. This arrangement allowed the collection of the electron and ion parts of the probe current and the subsequent construction of time-resolved current–voltage I P (V) characteristics with a time resolution of about one millisecond. The probe collected electron current in the lower voltage region of the discharge waveform where it surmounted the cathode fall voltage, whereas the ion current was collected continuously due to an accelerating field for the ions. The results highlighted how the cathode fall voltage limits the collection of the electron and ion parts of the probe current and how to handle the problem with a series battery in the probe circuit. In addition to the swept single-probe, a triple-probe was used simultaneously to compare and validate the results.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الملخص تقدم الورقة تقارير عن تطوير وتطبيق مسبار Langmuir المكتسح لتوصيف البلازما بين قطبين شبيهين بالقرص. تمت إضافة بطارية إلى دائرة مجس للتعويض عن جهد سقوط الكاثود، ولجعل جهد المسح فعالًا عند طرف المجس. سمح هذا الترتيب بتجميع أجزاء الإلكترون والأيون من تيار المجس والبناء اللاحق لخصائص التيار- الجهد I P (V) المتحللة بالوقت مع دقة زمنية تبلغ حوالي مللي ثانية واحدة. قام المسبار بتجميع تيار الإلكترون في منطقة الجهد المنخفض لشكل موجة التفريغ حيث تغلب على جهد سقوط الكاثود، في حين تم تجميع تيار الأيونات بشكل مستمر بسبب مجال التسارع للأيونات. أبرزت النتائج كيف يحد جهد سقوط الكاثود من تجميع الأجزاء الإلكترونية والأيونية لتيار المجس وكيفية التعامل مع المشكلة مع بطارية متسلسلة في دائرة المجس. بالإضافة إلى المسبار الفردي الذي تم مسحه، تم استخدام مسبار ثلاثي في وقت واحد لمقارنة النتائج والتحقق من صحتها.Translated Description (French)
Résumé L'article rend compte du développement et de l'application d'une sonde de Langmuir balayée pour caractériser le plasma entre deux électrodes en forme de disque. Une batterie a été ajoutée à un circuit de sonde pour compenser la tension de chute de la cathode et rendre la tension de balayage efficace à l'extrémité de la sonde. Cette disposition a permis la collecte des parties électronique et ionique du courant de la sonde et la construction subséquente de caractéristiques courant-tension I P (V) à résolution temporelle avec une résolution temporelle d'environ une milliseconde. La sonde a collecté le courant électronique dans la région de tension inférieure de la forme d'onde de décharge où elle a surmonté la tension de chute de la cathode, tandis que le courant ionique a été collecté en continu en raison d'un champ d'accélération pour les ions. Les résultats ont mis en évidence comment la tension de chute de la cathode limite la collecte des parties électroniques et ioniques du courant de la sonde et comment gérer le problème avec une batterie en série dans le circuit de la sonde. En plus de la sonde unique balayée, une triple sonde a été utilisée simultanément pour comparer et valider les résultats.Translated Description (Spanish)
Resumen El artículo informa sobre el desarrollo y la aplicación de una sonda de Langmuir barrida para caracterizar el plasma entre dos electrodos en forma de disco. Se añadió una batería a un circuito de sonda para compensar el voltaje de caída del cátodo y hacer que el voltaje de barrido sea efectivo en la punta de la sonda. Esta disposición permitió la recolección de las partes de electrones e iones de la corriente de la sonda y la posterior construcción de las características de corriente-voltaje resueltas en el tiempo I P (V) con una resolución de tiempo de aproximadamente un milisegundo. La sonda recogió la corriente de electrones en la región de voltaje más bajo de la forma de onda de descarga donde superó el voltaje de caída del cátodo, mientras que la corriente de iones se recogió continuamente debido a un campo de aceleración para los iones. Los resultados destacaron cómo el voltaje de caída del cátodo limita la recolección de las partes de electrones e iones de la corriente de la sonda y cómo manejar el problema con una batería en serie en el circuito de la sonda. Además de la sonda única barrida, se utilizó una sonda triple simultáneamente para comparar y validar los resultados.Files
s42452-020-04019-9.pdf.pdf
Files
(1.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:947a26cc04e91afb93b3ed8dc931e291
|
1.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- اجتاحت تحقيق Langmuir التحقيق في تفريغ التيار المستمر المتغير زمنيًا
- Translated title (French)
- Enquête par sonde Langmuir balayée d'une décharge CC variable dans le temps
- Translated title (Spanish)
- Investigación de la sonda Langmuir barrida de una descarga de CC variable en el tiempo
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3119216219
- DOI
- 10.1007/s42452-020-04019-9
References
- https://openalex.org/W1568328648
- https://openalex.org/W1977884670
- https://openalex.org/W1980094686
- https://openalex.org/W1987326993
- https://openalex.org/W1997388833
- https://openalex.org/W2009858785
- https://openalex.org/W2012263708
- https://openalex.org/W2024205007
- https://openalex.org/W2051697368
- https://openalex.org/W2057143691
- https://openalex.org/W2061966917
- https://openalex.org/W2083916049
- https://openalex.org/W2087457537
- https://openalex.org/W2132185410
- https://openalex.org/W2274402488
- https://openalex.org/W2314966315
- https://openalex.org/W2602183096
- https://openalex.org/W2608966226
- https://openalex.org/W2618524637
- https://openalex.org/W2802212292
- https://openalex.org/W2953717214
- https://openalex.org/W2982777097
- https://openalex.org/W2993584542
- https://openalex.org/W3009310017
- https://openalex.org/W3049234506
- https://openalex.org/W4246482032