The authors present results of the investigation of an incandescent-cathode discharge in an equipotential volume in a magnetic field of 2000 Oe. In the pressure range studied, 2 × 10−6 to 10−4 Torr, there is formed a plasma column negatively charged in relation to the surrounding walls. It is established that, when the pressure of the neutral gas is increased, such a discharge becomes unstable. A plasma torch is formed which rotates steadily in the direction of the electrons and escapes from the region of the primary beam. The torch is a result of plasma polarisation in the primary electron beam when there is azimuthal non-uniformity of density and a difference between the ion and electron drift velocities. If the pressure is increased further the steady rotation vanishes and intensive oscillations with a continuous frequency spectrum develop in the discharge. The fundamental principles underlying this discharge behaviour are explained. By means of a simplified model an expression for the rotation frequency of the torch is obtained and confirmed qualitatively by experiment.
著者らは、2000 Oeの磁場中の等電位体積内における白熱陰極放電の調査結果を提示する。研究された圧力範囲(2 × 10−6 から 10−4 Torr)では、周囲の壁に対して負に帯電したプラズマ柱が形成される。中性ガスの圧力が増加すると、そのような放電は不安定になることが確立される。プラズマトーチが形成され、それは電子の方向に定常的に回転し、一次ビームの領域から脱出する。トーチは、方位角方向の密度の非一様性と、イオンと電子のドリフト速度の差があるときの、一次電子ビーム内のプラズマ分極の結果である。圧力がさらに増加すると、定常回転は消滅し、連続的な周波数スペクトルを持つ激しい振動が放電中に発生する。この放電挙動の根底にある基本原理が説明される。簡略化されたモデルにより、トーチの回転周波数の式が得られ、実験によって定性的に確認された。