論文の概要: Non-perturbative 2D spatial measurements of electric fields within a plasma sheath

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.12322v1
• Date: Sat, 15 Nov 2025 18:46:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-18 14:36:23.892601
• Title: Non-perturbative 2D spatial measurements of electric fields within a plasma sheath
• Title（参考訳）: プラズマシース内の電界の非摂動2次元空間測定
• Authors: Mykhailo Vorobiov, Rob Behary, Will Torg, Nicolas DeStefano, Saskia Mordijck, Edward Thomas, Saikat Chakraborty Thakur, Charles T. Fancher, Neel Malvania, Seth Aubin, Eugeniy E. Mikhailov, Irina Novikova,
• Abstract要約: アルゴンプラズマに添加された微量のルビジウム蒸気は、スペクトル的に狭い電場感光共鳴を作り出すことができる。 照明領域から蛍光を収集することにより、電界の大きさの2次元空間プロファイルを30$mの解像度で再構成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We introduce an all-optical quantum-enhanced diagnostic for electric fields in low-temperature plasmas. Trace amounts of rubidium vapor, added to argon plasma, allow us to produce spectrally narrow electric field-sensitive optical resonances via quantum optical effect of Rydberg electromagnetically induced transparency, and to non-invasively measure electric field in plasma with sensitivity exceeding 1 V/cm. By collecting fluorescence from the illuminated region of interest, we reconstruct a 2D spatial profile of the electric field magnitude with $30~μ$m resolution. As a proof-of-principle demonstration, we measured the changes in electric field within the plasma sheath surrounding a biased Langmuir probe tip. This method holds significant potential for studying sheath structures in low-temperature plasmas.
• Abstract（参考訳）: 低温プラズマ中の電場に対する全光量子強調診断法を提案する。 アルゴンプラズマに添加された微量のルビジウム蒸気は、リドベルク電磁誘導透過の量子光学効果によってスペクトル的に狭い電場感光共鳴を発生させ、感度が1V/cmを超えるプラズマ中の電界を非侵襲的に測定する。 照明領域から蛍光を収集することにより、電界の大きさの2次元空間プロファイルを30〜μ$mの解像度で再構成する。 実証実験として、偏りのあるラングミュアプローブ先端を取り巻くプラズマシース内の電界の変化を測定した。 この方法は低温プラズマ中のシース構造を研究する上で有意義な可能性を秘めている。

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