Методом плоского одностороннего зонда впервые измерены первые семь коэффициентов разложения по полиномам Лежандра функции распределения ионов по энергиям и углам для He+ в He и Ar+ в Ar в условиях, когда скорость иона, приобретаемая им на длине пробега, соизмерима со средней тепловой скоростью атомов. При произвольной напряженности электрического поля в плазме найдено аналитическое решение кинетического уравнения Больцмана для ионов в собственном газе в условиях, когда доминирующим процессом является резонансная перезарядка. Учтена зависимость сечения резонансной перезарядки от относительной скорости. Показано, что вид функции распределения ионов по скоростям существенно отличается от максвелловского распределения и определяется не одним, а двумя параметрами. Результаты расчетных и экспериментальных данных, с учетом аппаратной функции метода измерений, находятся в хорошем соответствии.

Flat one-sided probe was used for the first time to measure the first seven coefficients in the Legendre polynomial expansion of ion energy and angle distribution functions for He+ in He and Ar+ in Ar under the conditions when the ion velocity gained along its free run distance is comparable to the average thermal energy of atoms. Analytic solution of the Boltzmann kinetic equation is found for ions in their own gas for arbitrary tension of electric field in plasma when the dominating process is resonant charge exchange. The dependence of cross-section of resonant charge exchange on the relative velocity is accounted for. It is demonstrated that the ion velocity distribution function differs significantly from the Maxwell distribution and is defined by two parameters instead of just one. The results of computational and experimental data agree quite well, provided the spread function of measurement technique is taken into account.