A spatially resolving incoherent Thomson scattering technique has been used for time-averaged and time-resolved investigations of a magnetized hollow cathode arc burning in hydrogen and helium. In these plasmas strong self-excited oscillations with frequencies between typically 10 and 60 kHz are found generating modulated plasma emission intensities and discharge voltage signals. In the case of periodically oscillating plasmas, space- and time-resolved measurements of electron density and temperature are performed over the arc cross section by proper triggering of the pulsed laser system with the periodically oscillating voltage signal from the plasma. The evaluation of the electron density and temperature contour maps reveals that the region of maximum electron density is shifted eccentrically and rotating azimuthally around the arc axis. The region of maximum electron temperature shows a nearly annular shape, following the dimensions of the hollow cathode. When increasing the external magnetic field and neutral gas pressure, the arc motion and time behaviour of individual plasma parameters become irregular and chaotic.
空間的にインコヒーレントなトムソン散乱法を用いて、水素およびヘリウム中で点弧する磁化された中空陰極アークの時間平均および時間分解調査を行った。これらのプラズマでは、典型的には10〜60 kHzの周波数を持つ強い自励振動が見られ、変調されたプラズマ発光強度と放電電圧信号を生成する。周期的に振動するプラズマの場合、プラズマからの周期的に振動する電圧信号によるパルスレーザーシステムの適切なトリガーによって、アーク断面にわたって電子密度と温度の空間・時間分解測定が実施される。電子密度と温度のコンター図の評価により、最大電子密度の領域がアーク軸の周りを偏心して移動し、方位角方向に回転していることが明らかになる。最大電子温度の領域は、中空陰極の寸法に従って、ほぼ環状の形状を示す。外部磁場と中性ガス圧力を増加させると、アークの運動と個々のプラズマパラメータの時間的挙動は不規則かつカオス的になる。