プラズマ
気体中の放電や、気体をレーザーやマイクロ波などで加熱することで生成される。種々な特性のプラズマが工学的に応用されており、以下ではいくつかの工学的応用例を示す。
プラズマ加速では電子ビームをプラズマに入射し、プラズマ中の急峻な構造によって生成される電場を用いて荷電粒子を加速する方法である。入射された電子ビームは、プラズマ中の電子を押し出しプラズマウェーク (plasma wake) と呼ばれる、急峻な電場勾配を持った構造を形成する。ここで、プラズマウェークとは押し出された電子が作る、ウェーク(航跡の意)のような構造である。電場勾配は従来の加速器より2-3桁大きいオーダーを達成しており、これにより小型な加速器が実現できると考えられている。小型な加速器は放射線療法などにおいて大きなニーズがある。