Среди различных форм газовых разрядов, применяемых в науке и технике, разряды при низких и средних давлениях занимают достаточно большой удельный вес. В большинстве случаев они используются для создания плазменных эмиссионных систем, генерирующих потоки электронов, ионов, плазмы или быстрых нейтральных атомов (молекул).

При разработке таких систем возникает желание снизить энергетические затраты на плазмообразование. Его оправданность подтверждается диаграммами Клярфельда, из которых следует, что при низких давлениях на образование заряженных частиц может уходить до 75 % энергии, вносимой в положительный столб разряда. Однако, на практике наблюдается тесное взаимодействие плазмы с приэлектродными областями. В частности, в рассматриваемых условиях, область катодного падения напряжения для всех типов разрядов является бесстолкновительной, и катодные электроны входят в плазму с большой энергией (десятки - сотни вольт). В связи с этим, для повышения эффективности генерации заряженных частиц необходимо обеспечить условия, при которых энергия, набираемая электронами в катодном падении, будет расходоваться последними на взаимодействия в объеме газоразрядной камеры, а энергия, уносимая ими из разрядного объема будет минимальной.

Указанные условия можно реализовать: при использовании эффекта полого катода, когда электроны осциллируют в электрическом поле; при помещении газоразрядной камеры в магнитное поле; при возбуждении разряда в скрещенных электрическом и магнитном полях.

При среднем давлении плазмообразующего газа, когда основная масса частиц в плазме движется в режиме подвижности, повышения эффективности генерации заряженных частиц можно добиться при использовании эффекта усиления плазменного тока. Его суть заключается в разделении зарядов, идущих на изолированную стенку, которое можно осуществить, заменив последнюю на металлическую стенку, что позволяет на ней принудительно задавать потенциал более отрицательный, чем «плавающий».

В сообщении приводятся данные, показывающие сравнительную эффективность указанных выше приемов.