The formation of a sheath in front of a carbon or tungsten material plane immersed in a plasma containing non-Maxwellian energetic electrons and secondary emission electrons is studied using a 1D model. In the model, energetic electrons are described by the electron energy distribution function (EEDF) and secondary electron emission (SEE) is produced by the electrons impinging on the wall. It is found that SEE coefficient depends on not only the sheath potential but also the EEDF profile of energetic electrons when a non-Maxwellian energetic electron component is present. The energetic electrons and associated secondary emission electrons can strongly modify ion velocity at sheath edge, floating potential and I–V probe characteristic. Due to the interdependence between SEE coefficient originating from the impact of non-Maxwellian energetic electrons on the wall and the sheath potential, with the increase in the energy of energetic electrons, a sudden jump phenomenon can be found in the profiles of SEE coefficient and other quantities such as floating potential and ion velocity at the sheath edge for tungsten wall, while for carbon wall they are the continuous variation. To begin with, the energetic electron component does not dominate the sheath, and I–V probe characteristic depends on both the EEDF profile of energetic electrons and material properties. Once the energetic electron component dominates the sheath, the analysis of I–V probe characteristic will yield the energy of energetic electrons.
1Dモデルを用いて、非マクスウェル高エネルギー電子と二次電子放出を含むプラズマに浸された炭素またはタングステン材料平面の前方におけるシースの形成を研究した。このモデルでは、高エネルギー電子は電子エネルギー分布関数（EEDF）によって記述され、二次電子放出（SEE）は壁に衝突する電子によって生成される。非マクスウェル高エネルギー電子成分が存在する場合、SEE係数はシース電位だけでなく、高エネルギー電子のEEDFプロファイルにも依存することが見出された。高エネルギー電子とそれに伴う二次電子は、シース端におけるイオン速度、浮遊電位、およびI-Vプローブ特性を強く修正し得る。壁への非マクスウェル高エネルギー電子の衝突に起因するSEE係数とシース電位との間の相互依存性により、高エネルギー電子のエネルギーの増加に伴って、タングステン壁の場合にはSEE係数および浮遊電位やシース端におけるイオン速度などの他の量のプロファイルに急激な跳躍現象が見られる一方、炭素壁の場合にはそれらは連続的な変化を示す。当初、高エネルギー電子成分はシースを支配せず、I-Vプローブ特性は高エネルギー電子のEEDFプロファイルと材料特性の両方に依存する。高エネルギー電子成分がシースを支配すると、I-Vプローブ特性の解析により高エネルギー電子のエネルギーが得られる。