等离子体中发射表面相对于空间电势的浮动电势

浮动发射表面与其周围等离子体之间的电势差已由若干鞘层模型描述，包括空间电荷限制鞘层、高发射电流电子鞘层，以及由电荷交换离子俘获产生的反鞘层。我们的测量表明，这些模型各有其适用区间。我们测定了发射灯丝相对于等离子体电势的电势，着重于发射电流密度与中性粒子密度的变化。漫等离子体中的灯丝电势首先被证明趋于零，与电子鞘层模型及增强的电子发射一致。在具有充足中性气压的较稠密等离子体中，浮动灯丝电势为正，正如所推导的离子俘获条件所预测。最后，灯丝在第三种等离子体中浮动为负，其中流动离子与电子以及不可忽略的电场可能破坏了离子俘获。依据所选区间，发射表面相对于等离子体电势可浮动为正或负。