J. Physique Lett. 44, 629-634 (1983)
DOI: 10.1051/jphyslet:019830044015062900

Experimental study of electron trapping in an ion acoustic soliton

T. Pierre, G. Bonhomme, J.R. Cussenot et G. Leclert

Laboratoire de Physique des Milieux Ionisés, Faculté des Sciences, Boulevard des Aiguillettes, B.P. 239, 54506 Vandoeuvre les Nancy, France

Abstract
Electron-trapping in ion-acoustic solitons is experimentally investigated by means of « instantaneous » probe characteristics in the soliton, obtained by fast sampling of the probe current; the probe is biased via a D.A.C. and the data can be processed by a signal-averager. The measured relationship between density and potential fluctuations is not the Boltzmann distribution. This may be explained by the existence of a trapped electron population. The trapping efficiency is estimated using Schamel's theory.

Résumé
Le piégeage électronique dans un soliton acoustique-ionique est étudié expérimentalement grâce à l'analyse des caractéristiques instantanées du plasma obtenues par échantillonnage rapide du courant de sonde dont la polarisation est commandée numériquement. Les données sont traitées par un moyenneur de signal. La relation expérimentale entre les fluctuations de densité et de potentiel n'est pas une distribution de Boltzmann. Ceci peut s'interpréter par l'existence d'une population d'électrons piégés. L'importance de ce piégeage est évaluée à l'aide du modèle de Schamel.

PACS
5225L - Plasma temperature and density.
5235D - Plasma sound waves, magnetosonic waves.
5235M - Nonlinear plasma waves and nonlinear interactions.
5235P - Plasma instabilities.
5270D - Electric and magnetic plasma diagnostic techniques, probes.

Key words
plasma density -- plasma diagnostics -- plasma instability -- plasma probes -- plasma temperature -- plasma waves -- solitons -- instantaneous probe characteristics -- density fluctuation -- probe current fast sampling -- cold ion plasma mode -- double plasma device -- electron trapping -- ion acoustic soliton -- potential fluctuations -- trapped electron population