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dc.contributor.author
Gonzalez, Federico Javier
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dc.contributor.author
Gonzalez, J. I.
dc.contributor.author
Soler, S.
dc.contributor.author
Repetto, Carlos Enrique
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dc.contributor.author
Gomez, Bernardo Jose Armando
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dc.contributor.author
Berdichevsky, D. B.
dc.date.available
2023-08-24T14:21:53Z
dc.date.issued
2022-02
dc.identifier.citation
Gonzalez, Federico Javier; Gonzalez, J. I.; Soler, S.; Repetto, Carlos Enrique; Gomez, Bernardo Jose Armando; et al.; New procedure to estimate plasma parameters through the q-Weibull distribution by using a Langmuir probe in a cold plasma; IOP Publishing; Plasma Research Express; 4; 1; 2-2022; 1-25
dc.identifier.issn
2516-1067
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/209247
dc.description.abstract
We describe a procedure to obtain the plasma parameters from the I-V Langmuir curve by using the Druyvesteyn equation. We propose to include two new parameters, q and r, to the usual plasma parameters: plasma potential (Vp), floating potential (Vf), electron density (n), and electron temperature (T). These new parameters can be particularly useful to represent non-Maxwellian distributions. The procedure is based on the fit of the I-V Langmuir curve with the q-Weibull distribution function, and is motivated by recent works which use the q-exponential distribution function derived from Tsallis statistics. We obtain the usual plasma parameters employing three techniques: the numerical differentiation using Savitzky Golay (SG) filters, the q-exponential distribution function, and the q-Weibull distribution function. We explain the limitations of the q-exponential function, where the experimental data V > Vp needs to be trimmed beforehand, and this results in a lower accuracy compared to the numerical differentiation with SG. To overcome this difficulty, the q-Weibull function is introduced as a natural generalization to the q-exponential distribution, and it has greater flexibility in order to represent the concavity change around Vp. We apply this procedure to analyze the measurements corresponding to a nitrogen N2 cold plasma obtained by using a single Langmuir probe located at different heights from the cathode. We show that the q parameter has a very stable numerical value with the height. This work may contribute to clarify some advantages and limitations of the use of non-extensive statistics in plasma diagnostics, but the physical interpretation of the non-extensive parameters in plasma physics remains not fully clarified, and requires further research.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
IOP Publishing
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
COLD PLASMA
dc.subject
Q-WEIBULL DISTRIBUTION
dc.subject
TSALLIS STATISTICS
dc.subject.classification
Física de los Fluidos y Plasma
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dc.subject.classification
Ciencias Físicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.subject.classification
Otras Ciencias Físicas
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dc.subject.classification
Ciencias Físicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.title
New procedure to estimate plasma parameters through the q-Weibull distribution by using a Langmuir probe in a cold plasma
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2023-07-17T17:56:36Z
dc.journal.volume
4
dc.journal.number
1
dc.journal.pagination
1-25
dc.journal.pais
Reino Unido
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dc.description.fil
Fil: Gonzalez, Federico Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; Argentina
dc.description.fil
Fil: Gonzalez, J. I.. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura; Argentina
dc.description.fil
Fil: Soler, S.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Repetto, Carlos Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura; Argentina
dc.description.fil
Fil: Gomez, Bernardo Jose Armando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura; Argentina
dc.description.fil
Fil: Berdichevsky, D. B.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; Argentina
dc.journal.title
Plasma Research Express
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2516-1067/ac4f35
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1088/2516-1067/ac4f35
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