論文の概要: Electric field diagnostics in a continuous rf plasma using Rydberg-EIT

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.16867v1
• Date: Thu, 18 Dec 2025 18:37:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-19 18:10:32.21361
• Title: Electric field diagnostics in a continuous rf plasma using Rydberg-EIT
• Title（参考訳）: Rydberg-EITを用いた連続rfプラズマ中の電界診断
• Authors: Bineet Dash, Xinyan Xiang, Dingkun Feng, Eric Paradis, Georg Raithel,
• Abstract要約: ライドバーグ・スタークシフトは、電磁誘導型ルビジウム蒸気の連続的に誘導結合された高周波(rf)プラズマへの透過性(EIT)を介して狭線幅レーザーを用いて測定される。 この研究は、低圧プラズマ、プラズマシース、プロセスプラズマ、ダストプラズマの非侵襲電界診断に応用されることが期待されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5219568203653523
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present a non-invasive spectroscopic technique to measure electric fields in plasma, leveraging large polarizabilities and Stark shifts of Rydberg atoms. Rydberg Stark shifts are measured with high precision using narrow-linewidth lasers via Electromagnetically Induced Transparency (EIT) of rubidium vapor seeded into a continuous, inductively coupled radio-frequency (rf) plasma in a few mTorr of argon gas. Without plasma, the Rydberg-EIT spectra exhibit rf modulation sidebands caused by electric- and magnetic-dipole transitions in the rf drive coil. With the plasma present, the rf modulation sidebands vanish due to screening of the rf drive field from the plasma interior. The lineshapes of the EIT spectra in the plasma reflect the plasma's Holtsmark microfield distribution, allowing us to determine plasma density and collisional line broadening over a range of pressures and rf drive powers. The work is expected to have applications in non-invasive spatio-temporal electric-field diagnostics of low-pressure plasma, plasma sheaths, process plasma and dusty plasma.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,プラズマ中の電場を測定するための非侵襲分光法を提案し,Rydberg原子の偏光度とスタークシフトを利用した。 ライドバーグ・スタークシフトは、数mTorrのアルゴンガス中で連続的に誘導結合された高周波(rf)プラズマにシードされたルビジウム蒸気の電磁誘導透明性(EIT)を介して、狭線幅レーザーを用いて高精度に測定される。 プラズマがなければ、Rydberg-EITスペクトルはrf駆動コイルの電気的および磁気的双極子遷移に起因するrf変調サイドバンドを示す。 プラズマが存在すると、rf変調サイドバンドはプラズマ内部からのrf駆動フィールドのスクリーニングにより消滅する。 プラズマ中のEITスペクトルの直線はプラズマのホルツマルクマイクロフィールド分布を反映し,様々な圧力とrf駆動力でプラズマ密度と衝突線を拡大することができる。 この研究は、低圧プラズマ、プラズマシース、プロセスプラズマ、ダストプラズマの非侵襲的時空間電界診断に応用されることが期待されている。

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