The method for determining the absolute plasma density in sources that create plasma in the strong magnetic field using the electron beam has been developed and tested. The results of plasma density measurements in the source of tubular plasma used in research on plasma relativistic microwave electronics are presented. It was shown that at time of switching-on plasma maser, for discharge currents of 5, 9, and 20 A, the plasma densities were (3 A 0.3) A ∼ 1012, (5.5 A 0.6) A ∼ 1012, and (9.5 A 1) A ∼ ∼ 1012 cm–3, respectively. Comparison with the probe measurements previously performed, as well as with the numerical calculations made using the KARAT code, showed good agreement between the results of microwave measurements and numerical calculations, while the measurement error did not exceed 15%. The results of probe measurements much stronger deviate from the results of microwave measurements, which is associated with the presence of the strong magnetic field in the plasma source.
Создан и опробован метод определения абсолютного значения концентрации плазмы в источниках, создающих плазму электронным пучком в сильном магнитном поле. Представлены результаты измерений концентрации плазмы в источнике трубчатой плазмы, используемом в исследованиях по плазменной релятивистской СВЧ-электронике. Показано, что в момент включения плазменного мазера, концентрация плазмы составляла величины (3 ± 0.3) × 1012 см–3 для тока разряда в источнике 5 А, (5.5 ± 0.6) × 1012 см–3 для тока разряда 9 А и (9.5 ± 1) × 1012 см–3 для тока разряда 20 А. Сравнение с проведенными ранее зондовыми измерениями, а также с численными расчетами, сделанными с помощью кода КАРАТ, показало хорошее согласие результатов СВЧ-измерений с численными расчетами, при этом погрешность измерений не превышала 15%. Зондовые измерения дают значительно большее отклонение от результатов СВЧ-измерений, что связанно с наличием сильного магнитного поля в плазменном источнике.