Equilibrium density of h- in a low pressure hydrogen plasma

Abstract
The equilibrium density of hydrogen negative ions in a hydrogen low pressure plasma was calculated taking into account the various known production and destruction processes. It is shown that in most plasma conditions the contribution of dissociative recombination to H- production is essential. Due to this process higher H - densities are calculated than those obtained when dissociative electron attachment only is considered. However the calculated densities are ˜ 100 times lower than the experimental values found in low pressure hydrogen plasmas. This discrepancy suggests that the dominant negative ion formation process in hydrogen plasma has not yet been identified.

Résumé
La densité d'équilibre d'ions négatifs d'hydrogène dans un plasma d'hydrogène à basse pression a été calculée tenant compte des différents processus connus de production et de destruction. Ce calcul montre l'importance primordiale de la production d'ions H- par recombinaison dissociative dans la plupart des conditions de fonctionnement des plasmas. Grâce à ce processus les densités de H-calculées sont beaucoup plus grandes que ce qui serait prévu en tenant compte uniquement de l'attachement électronique dissociatif. Pourtant, les densités calculées sont environ 100 fois plus faibles que les valeurs expérimentales observées dans les plasmas d'hydrogène à basse pression. Cet écart suggère que le processus dominant de formation des ions négatifs dans le plasma d'hydrogène n'a pas encore été identifié.