The collected current by spherical and cylindrical Langmuir probes immersed in an unmagnetized and collisionless non-Maxwellian plasma at rest are theoretically studied, and analytical expressions for the currents of attracted and repelled plasma particles are presented. We consider Kappa, Cairns and the generalized Kappa–Cairns distributions as possible models for the velocity field in the plasma. The current–voltage characteristics curves are displayed and discussed. Furthermore, comparisons with the collected currents in Maxwellian plasmas are given. The results of Particle-in-Cell (PIC) simulations of spherical and cylindrical probes in non-Maxwellian plasmas are also presented, and compared with the theoretical expressions. The results for the collected currents by the Langmuir probes obtained by PIC simulations are in good agreement with the corresponding analytical expressions.
非マクスウェル型で非磁化された静止プラズマ中に置かれた球状および円筒状ラングミュアプローブによって収集される電流を理論的に研究し、収集される吸引粒子および反発粒子の電流に対する解析的表現を提示する。我々は、プラズマ中の速度場の可能なモデルとして、カッパ分布、ケアンズ分布、および一般化カッパ・ケアンズ分布を考える。電流-電圧特性曲線を示し、考察する。さらに、マクスウェル型プラズマにおける収集電流との比較を行う。非マクスウェル型プラズマ中の球状および円筒状プローブに関するパーティクル・イン・セル（PIC）シミュレーションの結果も提示し、解析的表現と比較する。PICシミュレーションによって得られたラングミュアプローブによる収集電流の結果は、対応する解析的表現と良好に一致する。