Techniklexikon

Plasmasonde

Elektrodynamik und Elektrotechnik, ein Messgerät zur Plasmadiagnostik; es besteht aus zwei oder mehr in das Plasma eintauchenden Elektroden. Zwischen den Elektroden können variable Gleichspannungen, frequenzvariable Wechsel- und Hochfrequenzspannungen oder Kombinationen daraus anliegen. Man unterscheidet in der Praxis Gleichspannungssonden (z.B. Langmuir-Sonde), bei denen zwischen der Messelektrode und der Bezugselektrode eine variable Gleichspannung anliegt und der Gleichstrom zwischen den Elektroden gemessen wird, Leitfähigkeits- bzw. Beweglichkeitssonden, die nur in stossbestimmtem Plasmen eingesetzt werden, sowie Wechselspannungs- und Hochfrequenzsonden, bei denen zwischen Mess- und der Bezugselektrode eine Hochfrequenzspannung anliegt. Aus der Hochfrequenzstrom-Frequenz-Charakteristik lassen sich eine Reihe interessierender Parameter bestimmen. Kapazitätssonden arbeiten mit einer frequenzkonstanten Hochfrequenz; der Strom ist der Dielektrizitätskonstanten des Plasmas proportional. Impedanzsonden arbeiten mit variabler Hochfrequenz; hier ist der Strom proportional zur Admittanz des Plasmas, und aus ihr lassen sich Elektronendichte und Stossfrequenz bestimmen.

Plasmasonden werden nicht nur in der Fusionsforschung oder zur Untersuchung von Gasentladungen eingesetzt, sondern auch zur Erforschung der Ionosphäre.

Plasmasonde 1: Einfacher Sondenmesskreis für Langmuir-Sonden.

Plasmasonde 2: Sondencharakteristik für ebene, zylindrische und spärische Langmuir-Sonden.