The National Institutes of Natural Sciences

Penelitian terapan tekanan atmosfer suhu rendah plasma dalam perlindungan lingkungan yang terurai bahan berbahaya dan di bidang kedokteran dan biologi (misalnya, Gambar 1) sedang dilakukan di seluruh dunia. Untuk menghasilkan yang sesuai plasma untuk masing-masing bidang, perlu untuk secara tepat mengukur jumlah fisika plasma dan untuk mengontrol parameter plasma. kerapatan elektron adalah salah satu dari jumlah fisika dasar, dan sampai saat ini berbagai metode pengukuran telah digunakan. Interferometri, yang menggunakan sinar laser, adalah metode diagnostik kerapatan elektron perwakilan. Tapi dalam kasus tekanan atmosfer low-density plasma, karena pengaruh dari perubahan tekanan atmosfer dalam plasma serta sekitar plasma, sulit untuk secara akurat mengukur kerapatan elektron. 

Di sisi lain, di medan magnet fusi kurungan plasma dimaksudkan untuk reaktor fusi, yang penelitian sedang dilakukan di Institut Nasional untuk Fusion Sains, pengembangan presisi tinggi pengukuran kerapatan elektron menjadi topik penelitian yang penting. Melalui eksperimen memanfaatkan Perangkat Helical Besar di Institut Nasional untuk Fusion Sains, kami telah mengembangkan interferometer dispersi (harmonik interferometer) yang memungkinkan pengukuran kerapatan elektron plasma dengan akurasi yang tinggi. 

Menggunakan metode ini yang telah dikembangkan oleh suhu tinggi diagnostik plasma, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, kita telah berhasil sangat mengurangi pengaruh tekanan atmosfer (gas), yang merupakan masalah dalam pengukuran akurasi tinggi dari tekanan atmosfer suhu rendah plasma. Melalui keberhasilan ini, kami menunjukkan bahwa kami dapat mengukur kerapatan elektron dengan akurasi yang lebih tinggi daripada interferometer sebelumnya dan juga relatif mudah. Dengan mampu mengukur kerapatan elektron dengan akurasi yang tinggi dalam tekanan atmosfer suhu rendah plasma, maka tidak perlu lagi hanya mengandalkan pengalaman dan trial and error. Kami dapat memproduksi plasma yang optimal untuk aplikasi di bidang kedokteran dan biologi. 

Selanjutnya, dengan mampu secara tepat mengukur kerapatan elektron, itu akan sekarang mungkin untuk mengklarifikasi melalui simulasi komputer perilaku penting dari spesies ion aktif yang memainkan peran penting dalam interaksi mereka dengan organisme hidup dan bahan berbahaya bagi lingkungan. Pengukuran Metode menggunakan interferometer harmonik yang kami kembangkan tidak tergantung pada komposisi gas yang digunakan ketika plasma dihasilkan, dibandingkan dengan metode diagnostik kerapatan elektron lain untuk tekanan atmosfer suhu rendah plasma. Ada juga keuntungan yang tinggi akurasi kerapatan elektron dapat diukur. Berdasarkan ini, kami berharap untuk percepatan besar dari kedua fundaments dan penerapan penelitian tekanan atmosfer low-density plasma.