The role of surface produced negative ions in a negative ion source on the sheath structure, which takes place in the surroundings of a metallic plane immersed in a plasma, is analysed using a simple model. It is well known that the Bohm criterion which determines the electric potential at the sheath edge can be multi-valued in electronegative plasmas. It is observed in this study that a multi-valued sheath potential equally holds well in the case of a negative ion source where surface production mechanism of negative ions also exists. Due to the presence of surface produced negative ions, the positive ion current flux towards the metallic plane increases and the sheath potential with respect to the metallic plane increases.
負イオン源における表面生成負イオンのシース構造への役割を、金属平面に浸漬された周囲の環境で単純なモデルを用いて解析した。シース端における電位を決定するボーム条件は、負電離ガス中では多値となり得ることが知られている。本研究では、負イオンの表面生成機構が存在する負イオン源においても、多値のシース電位が同様に成立することを観測した。表面生成負イオンの存在により、金属平面への正イオン電流束は増加し、金属平面に対するシース電位も増加する。