The Debye sheath is known to vanish completely in magnetised plasmas for a sufficiently small electron gyroradius and small angle between the magnetic field and the wall. This angle depends on the current onto the wall. When the Debye sheath vanishes, there is still a potential drop between the wall and the plasma across the magnetic presheath. The magnetic field angle corresponding to the predicted sheath collapse is shown to be much smaller than previous estimates, scaling with the electron-ion mass ratio and not with the square root of the mass ratio. This is shown to be a consequence of the kinetic electron and finite ion orbit width effects, which are not captured by fluid models. The wall potential with respect to the bulk plasma at which the Debye sheath vanishes is calculated. Above this wall potential, it is possible that the Debye sheath will invert.
デバイシースは、磁場と壁の間の角度が十分に小さく、電子ジャイロ半径が十分に小さい場合、磁化プラズマ中で完全に消滅することが知られている。この角度は、壁への電流に依存する。デバイシースが消滅するとき、壁とプラズマの間には、磁気プリシースを横切る電位降下が依然として存在する。シース崩壊に対応する磁場角度は、従来の推定値よりもはるかに小さく、電子-イオン質量比の平方根ではなく、電子-イオン質量比に比例してスケーリングすることが示されている。これは、流体モデルでは捕捉されない運動論的電子効果と有限イオン軌道幅効果の結果であることが示されている。デバイシースが消滅するバルクプラズマに対する壁電位が計算される。この壁電位を超えると、デバイシースが反転する可能性がある。