Electron density and temperature and neutral particle densities are simultaneously measured by evaluating 90 degrees Thomson scatter signals from electrons with superimposed Rayleigh signals from neutral particles. As a plasma source a low pressure (1 Pa) magnetized hollow cathode arc is used. The scatter volume amounts 1.5 mm3 and the detection sensitivity of the experiment reaches 109 electrons. This high sensitivity is made possible by applying a periodically pulsed Nd-YAG-laser as scatter light source in connection with a photon counting multichannel detection system. The spatial distribution of the electronic density and temperature and the neutral particle density over the discharge are reported. Based on these data the plasma scrape-off effect of the anode and the development of an anode fall is discussed.
電子密度と温度、および中性粒子密度は、中性粒子からのレイリー散乱信号が重畳した電子からの90度トムソン散乱信号を評価することにより、同時に測定される。プラズマ源として、低圧力(1 Pa)の中空陰極アークが使用される。散乱体積は1.5 mm³であり、実験の検出感度は10⁹電子に達する。この高い感度は、光子計数マルチチャンネル検出システムと組み合わせたパルス状Nd-YAGレーザーを散乱光源として周期的に適用することにより達成される。電子密度と温度、および中性粒子密度の空間分布が放電全体にわたって報告される。これらのデータに基づき、陽極におけるプラズマのスクレープオフ効果とアノードフォールの発生について考察される。