Fluid theory has been employed to investigate the magnetized plasma-wall transition properties for two ion species plasmas with a uniform background of neutral gas density in the presence of an external magnetic field. The external applied magnetic field is parallel to the surface and its magnitude varies in the direction perpendicular to the surface. The governing equations of ion and electron fluids include ionization and collision with neutral atoms. A comparative study of transition parameters for non-uniform and uniform magnetic fields is performed at equal values of the magnetic flux density at x = 0. This study shows that the sheath region shrinks for the non-uniform magnetic field case, essentially in reason of the lower value of the average magnetic field intensity in the plasma-wall transition region. We introduce a figure of merit to quantify the nonuniformity of the magnetic field , and show that for its value 0.21 it is possible to model the plasma-wall transition region considering the magnetic field as uniform and equal to its average value. Furthermore, we find that the density distribution of electrons close to the surface deviates from the Boltzmann distribution due to the influence of a strong magnetic field.
流体理論を用いて、外部磁場の存在下で中性ガス密度が一様な背景を持つ2種のイオン種に対する磁化プラズマ-壁遷移の特性を調査した。印加外部磁場は表面に平行であり、その大きさは表面に垂直な方向に変化する。イオンおよび電子流体の支配方程式には、電離と中性粒子との衝突が含まれる。x = 0における磁束密度の値が等しい条件の下で、非一様磁場と一様磁場に対する遷移パラメータの比較研究を行った。この研究により、非一様磁場の場合、プラズマ-壁遷移領域における平均磁場強度の値が低いことに本質的に起因して、シース領域が縮小することが示された。我々は、磁場の非一様性を定量化するための性能指数を導入し、その値が0.21の場合、磁場をその平均値に等しい一様なものとみなしてプラズマ-壁遷移領域をモデル化することが可能であることを示した。さらに、強磁場の影響により、表面近傍の電子の密度分布がボルツマン分布から逸脱することが見出された。