The electron-retarding range of the current–voltage characteristic of a flat Langmuir probe perpendicular to a strong magnetic field in a fully ionized plasma is analysed allowing for anomalous (Bohm) cross-field transport and temperature changes in the collection process. With probe size and ion thermal gyroradius comparable, and smaller than the electron mean free path, there is an outer quasineutral region with ion viscosity determinant in allowing non-ambipolar parallel and cross flow. A potential overshoot lying either at the base or inside the quasineutral region both makes ions follow Boltzmann's law at negative bias and extends the electron-retarding range to probe bias eϕP∼+2T∞. Electron heating and cooling occur roughly at positive and negative bias, with a Te-minimum around eϕP∼−2T∞; far from the probe heat conduction cools and heats electrons at and radially away from the probe axis, respectively. The potential overshoot with no thermal effects would reduce the electron current Ie, making the ln Ie versus ϕP graph downwards-concave, but cooling further reduces Ie substantially, and may tilt the slope upwards past the temperature minimum. The domain of strict validity of our analysis is narrow in case of low ion mass (deuterium), breaking down with the ion Boltzmann law.
完全電離プラズマ中の強磁場に垂直に置かれた平板ラングミュアプローブの電流-電圧特性の電子阻止領域を、異常（ボーム）輸送と収集過程における温度変化を考慮して解析する。プローブ寸法とイオン熱ジャイロ半径が同等であり、電子平均自由行程よりも小さい場合、外側準中性領域にはイオン粘性が存在し、非両極性の平行輸送と横断輸送を許容する。準中性領域の基部または内部に位置する電位オーバーシュートは、負のバイアス領域でイオンがボルツマン則に従うことを可能にし、電子阻止範囲をプローブバイアスeϕP∼+2T∞まで拡張する。電子の加熱と冷却は、それぞれ正と負のバイアス領域で発生し、電子温度はeϕP∼−2T∞付近で最小値をとる。熱効果がない場合、電位オーバーシュートは電子電流Ieを減少させ、ln Ie対ϕPのグラフを下に凸にするが、冷却効果はIeをさらに大幅に減少させ、勾配を温度最小値を超えて上向きに傾ける可能性がある。本解析の厳密な適用範囲は、低イオン質量（重水素）の場合には狭く、イオンのボルツマン則が破綻する。