The accurate measurement of plasma potentials at high pressure is investigated with an emissive probe. The emissive probe I-V characteristic of argon plasma obtained at 100 Pa is interpreted in detail, showing two inflection points in the I-V trace. Accurate plasma potentials at high pressure can be determined from the first inflection point potential (the higher potential) by using the improved inflection point method of the emissive probe, while the second inflection point is a result of the additional ionizing phenomenon caused by the collision between the emitted electrons and the neutral argon atoms. Additionally, the accuracy of the plasma potential measurement at high pressure is verified to be within 0.3 V, confirmed by the measurement of space potential distribution between two parallel plates in neutral gas at 100 Pa. The accurate measurement of space potentials in high pressure plasma and neutral gas indicates that the improved inflection point method of the emissive probe approach is promising in the study of collisional sheath structures and electrostatic probe diagnostics of high pressure plasmas.
高圧力下におけるプラズマ電位の正確な測定について、エミッシブプローブを用いて調査した。100 Paで得られたアルゴンプラズマのエミッシブプローブI-V特性を詳細に解釈し、I-V曲線に2つの変曲点が現れることを示した。改良されたエミッシブプローブの変曲点法を用いることで、高圧力下のプラズマ電位を、より高い電位側の変曲点から正確に決定できることがわかった。一方、低い電位側の変曲点は、放出電子と中性アルゴン原子との衝突によって生じる追加の電離現象に起因する。さらに、平行平板間の100 Paの中性ガス中での空間電位分布の測定により、この方法の精度が0.3 V以内であることを確認した。高圧力プラズマおよび中性ガス中の空間電位の正確な測定結果は、改良されたエミッシブプローブの変曲点法が、衝突シース構造や高圧力プラズマの静電探針診断の研究において有望な手法であることを示している。