Systematic Langmuir probe measurements were performed during the caesium (Cs) conditioning of the IPP prototype negative hydrogen ion source. Conditioning consists of slowly injecting caesium into the source in order to increase the extracted negative ion current and minimize the co-extracted electrons. This process usually takes several days. Measurements were taken near the plasma grid (PG) where the majority of the extracted negative ions are created. A clear transition between a poorly conditioned (volume dominated H− production) and a well conditioned (surface dominated H− production) source was seen. By following the plasma parameter variations, an overall decrease in the plasma potential, the floating potential and also the electron saturation current was observed. However, the ion saturation current remained constant. Consequently, near the PG where negative ions are generated and extracted, a transition occurred in the space charge balance (quasineutrality): the space charge is balanced by electrons when the source is poorly conditioned and by negative ions when the source is well conditioned.
系統的なラングミュアプローブ測定は、負イオン源のセシウムコンディショニング中に実施された。コンディショニングは、セシウムをゆっくりと源内に注入し、引き出される負イオン電流を増加させ、同時に引き出される電子を最小化するプロセスからなる。このプロセスは通常数日を要する。測定は、引き出される負イオンの大部分が生成されるプラズマグリッド（PG）近傍で行われた。コンディショニングが不十分な状態（体積生成が支配的なH⁻生成）から十分な状態（表面生成が支配的なH⁻生成）への明確な遷移が観察された。プラズマパラメータの変動を追跡した結果、プラズマ電位、浮遊電位、および電子飽和電流の全体的な減少が観察された。しかし、イオン飽和電流は一定のままであった。その結果、負イオンが生成・引き出されるPG近傍において、空間電荷バランス（準中性）の遷移が生じた。すなわち、コンディショニングが不十分な状態では空間電荷は電子によってバランスされていたが、コンディショニングが十分な状態では負イオンによってバランスされるようになった。