In this paper, an attempt is made to develop an analytical density correction method for cylindrical Langmuir probes displaying end effects caused by finite probe length and sheath expansion as well as potential inhomogeneities within the plasma. The correction depends on probe as well as plasma parameters such as the Debye length, the probe radius, the probe length, and the applied potential, and is based on the deviation of the measured characteristics from the ideal form according to orbit-limited conditions. A comparison with real data was carried out and showed the applicability of the method. Based on this correction, accurate Langmuir-probe electron-density measurements are possible in the very low density ionospheric plasma (ne>or approximately=103 cm-3) as well as in the disturbed regions around rockets or satellites, especially in the wake. The range of application of the conventional Langmuir-probe method has been extended.
本論文では、有限のプローブ長さとシース膨張による端部効果、ならびにプラズマ内のポテンシャル不均一性を示す円筒形ラングミュアプローブに対する解析的密度補正法の開発を試みる。この補正は、デバイ長、プローブ半径、プローブ長さ、印加電位などのプローブおよびプラズマパラメータに依存し、軌道制限条件下での理想的な形状からの測定特性の偏差に基づいている。実データとの比較を行い、本手法の適用可能性を示した。この補正により、極低密度の電離圏プラズマ（ne≧約10³ cm⁻³）や、ロケットや衛星周辺の擾乱領域、特にウェイク領域において、高精度なラングミュアプローブ電子密度測定が可能となる。従来のラングミュアプローブ法の適用範囲が拡張された。