基于电荷量化对非中性等离子体平行温度诊断的限制

我们发展了一种新型算法，用于对 Penning-Malmberg trap 中的非中性等离子体温度进行估计。该算法分析通过缓慢降低电压而获得的数据，该电压约束等离子体一端的 plasma，并收集逸出的电荷。该算法是基于 Beck 1990 年提出的逸出协议的物理动机模型的 maximum likelihood 估计。显著的是，我们的算法可用于单计数数据，允许使用低逸出电子数的改进拟合。这一点对于低温等离子体尤为重要，例如用于反氢捕获的等离子体。我们对该算法进行蒙特卡罗模拟，并评估其对固有散噪声和外部噪声的鲁棒性。大约需要 100 个粒子计数才能实现 ±10% 的精度，这为长度为 1 cm 的等离子体测量温度下限约为 3 K。