JPH03156346A - 電子密度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光ヘテロダイン干渉法を用いてプラズマ中の電
子密度を測定する電子密度測定装置に関する。

（従来の技術） 従来から、プラズマ中の電子密度を測定する電子密度測
定装置としては、微小な金属性探針（プローブ）をプラ
ズマ中に挿入して行う電気探針法、プラズマ中でのマイ
クロ波の減衰率と位相のずれとを測定して電子密度を測
定するマイクロ波法、光干渉計の一方の光路中にプラズ
マを設けて、プラズマの屈折率変化に基づく干渉縞の歪
を測定してプラズマの電子密度を測定する干渉法、２台
のレーザー発振器の干渉ビート信号を利用して電子密度
を測定する光ヘテロダイン干渉法が知られている。

ここで、電気深針法とは、第９図に示すように、プロー
ブ１０１をプラズマ１０２の中に挿入し、陽極又は陰極
からなる参照電極１０３に対して電圧Ｖｐを変化させた
ときのプローブ電流１ｐの変化（プローブ特性）を測定
することによって、電子密度ｎ、を測定するものである
。なお、その第９図において、１０４はプローブ電流Ｉ
ｐを測定するための電流計、１０５は電圧ＶＰを読み取
るための電圧計、１０６はプラズマ電源である。

この電気探針法を用いて測定すると、第１０図に示すプ
ローブ特性が得られる。この第１０図において、領域Ｈ
の電子電流成分１．は、電子エネルギーがマックスウェ
ル分布ｆ（ε）であると仮定すると、 １、＝＾ｐ　・ｎｏ　Ｈｅ　・（８ＫＴ、７ｇ　ｍ）”
’ｅｘｐ（−ｅＶ／ＫＴｅ）／　４によって与えられる
。

二二で、ＡＰはシースの表面積、ｍは電子の質量、■は
プラズマ電位（空間電位）　Ｖｓを基準に測定したプロ
ーブ電位であり、Ｖ＝Ｖｓ　　Ｖｐである。また、εは
電子のエネルギーである。これにより、電子電流成分工
、の対数をプローブ電位■に対して取ると、傾きから電
子温度Ｔ、が得られる。領域■では電子に対して加速電
界となり、電子電流成分工、は飽和値工。。に達する。

その値工、。は、 Ｉ　ａｏ＝Ａｐ−ｎｏ　・ｅ　・（８ＫＴ、／ｒｃ　ｌ
）”２／　４となり、電子温度Ｔ、が既知であれば、電
子密度ｎ、が求められる。

なお、複数のプローブをプラズマの中に挿入して電子密
度を測定するプローブ法もある。

マイクロ波法は、プラズマの中を伝播する角周波数ωの
電磁波の波数をＫとすると、 Ｋ−β＋ｉαで定義される減衰定数αと位相定数βが、
　（ν、／ω）２（１ならば、α、βが次式で与えられ
ることを利用するものである。

α−（ν、・ωｏ２／２・Ｃ・ω２）（１−ω、２／ω
２）−１／２β−（ω／ｃ）（ｌ−ω、２／ω２）Ｉ７
２二二で、Ｃは光の速度、ν、は電子の衝突周波数、ω
、はプラズマの角周波数であり、ω、はωｐ＝　（ｅ２
・ｎ＠／ｒｎ＠・ε１１）”’である。

ここで、ｅは電子の電荷、ｍ、は電子の質量である。従
って、プラズマを透過してきたマイクロ波の減衰率αと
位相定数βとを測定すれば、電子の衝突周波数ν。と電
子密度ｎ、とが求められる。

光干渉法は、第１１図に示すような測定光学系を用い、
プラズマの屈折率ｎを利用し、電子密度を測定するもの
である。その第１１図において、１０７はパルス光源、
１０８は光路分割ミラー　１０９．１１０は全反射鏡、
１１１はタイミング時間制御回路、１１２は光路合成ミ
ラー　１１３はカメラである。プラズマ１０２とパルス
光源１０７はタイミング時間制御回路１１１に′よって
駆動制御される。

パルス光源１０７から出射されたパルス光は光路分割ミ
ラー１０８により二分割され、一方のパルス光は全反射
［１１０によって反射され、プラズマ１０２の中を通っ
て光路合成ミラー１１２に導かれ、残りのパルス光はそ
のまま光路合成ミラー１１２に導かれる。その両方のパ
ルス光はその光路合成ミラー１１２で合成されて互いに
干渉し、干渉光としてカメラ１１３に入射する。ここで
、一方のパルス光は、プラズマ１０２を通過する際にプ
ラズマの電子密度に基づく光学距離の変化によって、カ
メラ１１３により写真撮影された干渉縞１１４（第１２
図参照）に歪が生じることになる。

ここで、プラズマの屈折率ｎは、 ｎ＝（１−ω、２／ω２）　Ｉ／２ によって与えられる。ω、はプラズマの角周波数、ωは
光の角周波数である。

ω　ω、（光を用いる場合この条件を満足する）の場合
、上記の式は近似的に ｎ＝１−（ω、２／ω２）／２ と表現できる。

一方、干渉縞１１４の歪ΔＳは Δ５＝（ｎ−１）Ｄ／ω によって与えられる。ここで、Ｄはプラズマの長さであ
る。このΔＳを測定すれば、プラズマの角周波数ωｐが
求められ、ωｐから電子密度ｎ、が求められる。なお、
このΔＳは干渉縞の間隔を９、歪量をｄとすると、 ΔＳ＝ｄ／９ として求められる。

複数個のレーザー共振器を用いる光ヘテロダイン干渉法
としては、第１３図に示すような測定光学系が知られて
いる。この第１３図において、１１５．１１６はレーザ
ー発振器、１１７はプラズマ、１１８．１１９は反射鏡
、１２０．１２１は出力鏡、１２２は全反射鏡、１２３
はハーフミラ−１２４は受光器としての光検出器、１２
５は復ＩＩ４器、１２６は解析回路、１２７はレーザー
発振器１１５．１１６の出力制御部である。出力制御部
１２７はレーザー発振器１１５．１１６のバックレーザ
ー光の出力をモニターしてレーザー発振器１１５．１１
６の出力を安定化させる機能を有する。

プラズマ１１７の中を通りハーフミラ−１２２により反
射されてハーフミラ−１２３に導かれるレーザー光とそ
のままハーフミラ−１２３に導かれるレーザー光とはハ
ーフミラ−１２３により光路合成され、光検出器１２４
に干渉光として検出される。そして、その光検出器１２
４からは干渉ビート信号としての検出信号Ｉ　（ｔ）が
出力される。検出信号Ｉ　（ｔ）は復調器１２５により
復調され、解析回路１２６に久方される。

ここで、レーザー共振器１１５，１１６の出力強度を、
工１、Ｉ２、その発振周波数をν１、ν２とすると、検
出信号Ｉ　（ｔ）は Ｉ　（ｔ　）　＝　Ｉ　＋　＋　Ｉ　２　＋　２　（Ｉ
ビＪ、）Ｉ／２・ＣＯ３［２π　（シ１−シ２）ｔ＋２
πｔδνｐ（ｔ）］として与えられる。

従って、この検出信号の交流成分の周波数変化によりプ
ラズマ周波数の変化２πδνｐ　（ｔ）が求められ、 ωｐ＝２πνｐ＝　（ｅ　２−　ｎｏ／ｍｅ　−ｔ”）
”２という式を用いて、電子密度ｎ、が算出される。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、プローブ法は、プローブの挿入によって
プラズマが影響を受け、プローブの形状、プラズマの条
件を考慮して適切な理論に基づきデータを解析して電子
密度を決定しなければならないという不都合がある。

マイクロ波法は、電子密度の増加に伴ってマイクロ波の
周波数を高くする必要があり、高密度プラズマの測定が
困難であるという不具合がある。

光干渉法では、プラズマを干渉計の中に置く必要があり
、プラズマの形状或は大きさが限定され、また、干渉縞
を写真撮影して測定する方法であるので、リアルタイム
で測定を行うことができないという不具合がある。更に
、電子密度の時間変化を測定するには、パルス光源を遅
延時間を持たせて光らせる必要があり、装置が複雑で大
をとなる不都合がある。

複数個のレーザー装置を用いるヘテロダイン干渉法では
、上記の課題のうちのいくつかを解決することが可能で
あるが、装置が複雑で、大型となり、また、ビート信号
を取り出すために波長の極近いレーザー光を用いる必要
からレーザー装置に限りがあり、汎用性に欠けるという
不都合がある。

そこで、本発明の目的は、装置が簡単かつ小型で汎用性
を有し、しかも、簡単に電子密度を測定することのでき
る電子密度測定装置を提供するところにある。

帽１を解決するための手段） （発明の原理） 第１図は本発明の詳細な説明するための光学系を示す図
であって、この第１図において、ｌはレーザー光源、２
はハーフミラ−３は全反射ミラ４は変調器、５は全反射
ミラー　６はハーフミラ−７はプラズマ装置、８は全反
射ミラー８はプラズマ電極、１０は受光器としての光検
出器である。

レーザー光源１から出射されたレーザー光の一部はハー
フミラ−２により反射されて参照光として変調器４に導
かれて一定周波数ｆ、で変調され、全反射鏡５に導かれ
る。残りのレーザー光はハーフミラ−２を透過して全反
射鏡３に導かれる。全反射Ｒ５によって反射された分割
レーザー光はハーフミラ−６に導かれる。全反射鏡３に
よって反射された分割レーザー光はハーフミラ−６を透
過してプラズマ装置７に導かれ、プラズマ電子密度によ
る屈折率の変化に基づき変調を受ける。そのプラズマ装
置７を透過したレーザー光は全反射鏡８により反射され
て再びプラズマ装置７を透過してハーフミラ−６に導か
れる。全反射［５によって反射されたレーザー光は、ハ
ーフミラ−６を透過し、プラズマ装置７を通過してきた
レーザー光はハーフミラ−６により反射され、これらは
干渉光として光検出器１０に導かれる。

その光検出器１０から出力される検出信号はバイパスフ
ィルター１１を介して復調器１２に導かれ、復調信号Ｓ
が得られる。

ところで、プラズマ等の光学的性質を表現するものに複
素屈折率＊ｎがある。

この複素屈折率＊ｎは、一般に、 ＊ｎ＝ｎ　（ω）＋ｉｋ（ω） と表現される。

上記式において、ｎ　（ω）の項は電子密度による屈折
率を意味し、ｋ（ω）の項は原子、分子による吸収を意
味している。ここでは、電子密度の屈折率ｎ（ω）を測
定するのであるから、ｋ（ω）＝０であることが前提で
ある。

この条件は、原子、分子の吸収スペクトル線から離れた
波長の光を用いれば達成される。

いま、プラズマの自由電子の角周波数をω０、電子の電
荷をｅｌ　　電子の質量をｍｏ、誘電率をεの、電子密
度をＮ、とすると、 （ｔｌｓ：ｌ：　（ｅ　２・Ｎ＠／　ｍｓ　Ｈεｓ）　
”２によって与えられる。

一方、屈折率ｎは、 ｎ＝　（１−（ω、／ω）すＩ７２ である。

ここで、ωは光の角周波数である。光の角周波数は電子
の角周波数よりも非常に大きいので、ω〉〉ω、であり
、上記の式は、 ｎ＝１−（ω、／ω）２／２ に変形できる。

プラズマの長さをＬとすれば、その光学的距離はｎ−Ｌ
であり、電子密度による光学距離の変化ΔＸは、 ΔＸ＝Ｌ　（ｎ−１）　−Ｌ　（−ωｔ２／ω２）　／
　２である。

ここで、変調器４により参照先の周波数をｆ、だけ変調
させたとし、レーザー光の周波数をｆｅｌ　　光学距離
の変化を時間ｔの関数として２ΔＸ　（ｔ）と表現する
ことにすると、 測定光の振幅Ｅ電は、 Ｅ　＋＝　Ｅｓ　−ｅｘｐｉ（２πｆ　＠ｔ　＋４π・
２ΔＸ（ｔ）／λ）と表現できる。

ここで、λはレーザー光の波長、Ｅｓは定数である。

一方、参照先の振幅Ｅ２は、 Ｅ２＝Ｅｒ・ｅｘｐｉ　（２π（ｆｓ＋ｆａ）を十〇）
と表現できる。

ここで、Ｅ７、θは定数である。

測定光と参照光とによる干渉ビート信号の強さＩ　　は
、 Ｉ　−＝Ｋ　Ｉ　Ｅｌ＋Ｅ２１２ ＝Ｋ（ｌ　Ｅｓ１２＋　ｌ　Ｅ、１２＋２ＥｓＥｒｃｏ
ｓ［２πｆ、ｔ−４π・２ΔＸ　（ｔ）／λ−θ］）と
表現される。

二二で、Ｋは光電変換効率である。

光学距離の変化成分は第３項に含まれているので、バイ
パスフィルターによって交流成分のみを取出し、交流成
分を工とすると、■は、１＝２ＫＥｓＥｒｃｏｓ［２π
ｆａｔ−４π・２ΔＸ（ｔ）／λ−θ］ と表現できる。

従って、この干渉ビート信号を復調すると、復調信号Ｓ
が Ｓ＝４π・２ΔＸ（ｔ）／λ として得られる。

従って、 ５＝ｅ２λＬＮ＊　（ｔ）／ｙｃｃ２ｍｓεｍが得られ
、Ｓを測定すると、電子密度Ｎ、が得られる。

従って、本発明に係わる電子密度測定装置は、１台のレ
ーザー発振器から出射されたレーザー光を二分割して一
方の分割レーザー光を光変調器を用いて一定周波数で変
調し、他方の分割レーザー光をプラズマの中に導き、そ
の他方の分割レーザ一部をプラズマ電子密度による屈折
率の変化に基づき変調させ、そのプラズマの中を通って
きた他方の分割レーザー光とその一方の分割レーザー光
とを干渉させて受光器に導き、その受光器から出力され
る干渉ビート信号を復調して、プラズマ中の電子密度を
測定することを特徴とする。

（実施例） 以下に本発明に係わる電子密度測定装置の実施例を図面
を参照しつつ説明する。

第２図において、２０はレーザー発振器である。

ここでは、レーザー発振器２０としてはＨｅ−Ｎ。

レーザーを用い、直線偏光のレーザー光を出力する。こ
のレーーー光の偏光面は紙面に対して平行（Ｐ偏光）で
ある、レーザー発振器２０から出射されたレーザー光は
光軸調整用ミラー２１．２２により反射されて、ビーム
スプリッタ２３に導かれる。

光軸調整用ミラー２１．２２は光干渉＠２３’に対する
光軸の高さ、方向、水平位置を調整する機能を果たす、
レーザー光の一部はそのビームスプリッタ２３により反
射されて、直角プリズム２４に導かれ、二の直角プリズ
ム２４によって音響光学効果を用いた変調器２５に導か
れる。変調器２５はレーザー光の周波数を一定周波数で
変調する。ビームスプリッタ２３を透過したレーザー光
は偏光ビームスプリッタ２６に導かれる。そして、この
偏光ビームスプリッタ２６を透過して１／４波長板２７
に導かれる。そして、この１７４波長板２７によって位
相がπ／４（直線偏光が円偏光に変換）だけずらされて
、外部のプラズマ装置２８に導かれ、プラズマにより光
学的変調を受け、全反射ミラー２９に導かれる。そして
、その全反射ミラー２９により反射されて、プラズマ装
置２８を通過して１／４波長板２７に導かれる。そして
、再び位相がπ／４だけずらされてビームスプリッタ２
６に戻る。従って、円偏光のレーザー光は初期に対して
π／２だけ位相がずれたＳ偏光となり、このビームスプ
リッタ２６により反射されて偏光板３０に導かれ、この
偏光板３０を通過して光軸調整用ミラー３１に導かれる
。変調器２５により変調されたレーザー光は直角プリズ
ム３２により反射され、偏光ビームスプリッタ２６に導
かれ、この偏光ビームスプリッタ２６を透過して、偏光
板３０に導かれる。偏光ビームスプリッタ２６を透過し
たレーザー光と偏光ビームスプリッタ２６により反射さ
れたレーザー光とは合成されて干渉し、その干渉光はア
イリス３３を通過してレンズ３４により光検出１１３５
に結像される。これにより、光検出器３５は干渉ビート
信号を出力し、その干渉ビート信号はプリアンプリファ
イア−３６で増幅され、復調１！３７により復調され、
復調信号５Ｉｌｌが出力され、電子密度が求められる。

なお、偏光板３０は干渉されるレーザー光の偏光面が直
交しているので参照光と測定光との光量比が１：　１に
なるように調整する機能を有し、光検出＠３５から出力
される干渉ビート信号が最大となるように調整する。光
軸調整用ミラー３１は光検出１１３５に対する光軸調整
に用いる。また、ビームスプリッタ詔、直角プリズム２
４．３２、光変調器２５の入射面にはＨｅ−Ｎｅレーザ
ー光の反射防止膜が蒸着されている。さらに、プリアン
プリファイア−３６、復調ｌｌ３７．　　電源回路（図
示を略す）は光学台３８の下部に設けられている。

復調信号Ｓ、。の電圧から直接電子密度に変換するには
以下に説明する公知の手段を用いる。

復調信号Ｓｉｎは第４図に示す回路に入力される。

その第４図において、４０は中心周波数ｆｓのバンドパ
スフィルター　４１は増幅器、４２は遅延回路で、Ｓ　
＋ｎ＝ｃｏｓ　（２πｆａｔ＋φ（ｔ））を第４図に示
す回路を通すと、増幅器４１からｃｏｓ２πｆ＠ｔの信
号が出力さ、れ、遅延回路４２によってπ／２だけ遅延
されて、加算＠４３からは、加算出力５ｏｕｔが出力さ
れ、加算出力Ｓ　ｏｕｔは以下の式によって表現される
。

５ｏｕｔ＝ｃｏｓ（２πｆｓｔ＋φ（ｔ））ｃｏｓ（２
πｆｓｔ＋π／２）＝ｃｏｓ（４πｆａｔ＋φ（ｔ）＋
ｘ　／　２）／　２十ｃｏｓ（φ（１）−π／２） ここで、第１項はＦＭ信号、第２項はＡＭ信号を意味す
る。

もし、屈折率による光学距離の変化が、２Δ）（＝ｄｓ
ｉｎωｔ であるとすると、 Ｓ　Ｉａ＝ＣＯ！ｌ　（２πｆ＠ｔ＋４πｄ　ｓｉｎω
ｔ／λ）観測信号は実数であるので、出力電圧Ｖ　＜ｔ
＞は、ベッセル関数を用いて、 Ｖ　（ｔ）　＝Ｒｅ　［ｅ１ωｔ　（Ｊ＠（４πｄ／λ
）＋２ｉＪ＋（４ｍｄ／λ）　ｓｉｎωし＋２Ｊ２（４
ｚｄ／λ）　５ｉｎ２ωｔ＋・・・）］ として表わされる。

この観測信号をスベグトル分布で見ると、第５図に示す
ようなものとなる。

ここで、 Ｊ＋（４πｄ／λ）／　Ｊ　ａｃ４　ｘ　ｄ　／λ）＝
２ｘｄ／λであるので、Ｊ　＋　＝　Ｊ　＠を求めると
、ｄが求められる。

そこで、第６図に示すようにオートゲインコントロール
回路４４と増幅回路４５とを第４図に示す回路に付加し
、キャリア信号を一定にすると、Ｊ　ｓ　＝　ｃｏｎｓ
ｔ＝　Ａ 故に。

Ｊ　＋　／　Ａ　＝　２πｄ／λ よって、ｄ　”　Ｊ　＋λ／２πＡ 従って、このｄを求めれば、△Ｘが求められ、光学距離
の時間変化が得られる。この光学距離の時間変化が求め
られれば、プラズマの角周波数ωρが求められ、プラズ
マの角周波数ωρと電子密度Ｎ、どの間には一定の関係
があるので、電子密度Ｎ、が求められる。これらは復調
して得られた復調信号をオシロスコープに表示するだけ
で電子密度の時間変化を直接読み取ることができ、リア
ルタイム測定が可能である。

なお、Ｊｌはω８＋ω、ωＢ−ωにおける電圧である。

第３図は本発明に係わる電子密度測定装置によって測定
した放電プラズマ中の電子密度のグラフを示しており、
実線はヘリウムガスが２ＴＯｒｒの場合、点線はヘリウ
ムガスが２０ＴＯｒｒの場合を示している。なお、プラ
ズマ放電はＩＯＫ　Ｖの電圧で充電した２８００ＰＦの
コンデンサーによってヘリウム中に放電を起こさせるこ
とによって得た。

第７図、第８図は干渉ビート信号を光学的手段を用いて
安定させるための実施例を示し、光学距離調整手段とし
てのプリズム５０．５１を用いて、ハーフミラ−５５か
ら反射ミラー２９までの２倍の距離とそのハーフミラ−
５５から光検出器３５までの距離との和がレーザー発振
器の長さ１１（第８図参照）の１／２の整数倍となるよ
うに光学距離を調整することにしたものであり、その第
７図において、５２はハーフミラ−５３，５４は全反射
ミラー　５５はハーフミラ−である。

つまり、第８図に示すように、ハーフミラ−５５から反
射ミラー２９までの２倍の距離とそのハーフミラ−５５
から光検出器３５までの距離との和を横軸として干渉計
からの距離とし、縦軸に干渉ビート信号の出力をとると
、実線で示すように干渉ビート信号の出力が変化し、レ
ーザー発振器の距離９の１／２の整数倍の箇所でその出
力が最大となるため、反射ミラー２９を矢印方向に動か
して干渉ビート信号を安定化させることもできるが、レ
ーザー光がプラズマ装置２８の中を２回通過することに
なることに基づく時間的なずれを極力なくすために、反
射ミラー２９を極力プラズマ装置２８に近付けて配置す
ることが望ましいことと、プラズマ装置２８の大きさに
よって反射ミラー２９の位置が制約されることとから、
プリズム５１を矢印方向に移動させて、干渉ビート信号
の安定化を図ることにしたものであり、プリズム５１を
矢印方向に調整すると第８図に破線ａで示すように安定
した干渉ビート信号の復調出力が得られる。

なお、ハーフミラ−５２とハーフミラ−５３との間にプ
リズム５０．５１に相当する機能を有する光学部材を設
けてもよい。

（効果） 本発明に係わる電子密度測定装置は、以上説明したよう
に構成したので、取り扱いが容易であり、プラズマと電
子密度測定装置との離間距離も任意に設定でき、電子密
度の遠隔操作が可能である。

また、電子密度測定装置の構成も簡単であり、汎用性が
あり、プラズマ内の電子密度の時間的変化も直接読み取
ることができ、リアルタイムの測定が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる電子密度測定装置に用いる測定
光学系の原理を説明するための図、第２図は本発明に係
わる電子密度測定装置の実施例を示す測定光学系図、 第３図は第２図に示す電子密度測定装置によっての測定
結果の一例を示すグラフ、 第４図はその測定回路の一例を示す図、第５図はスペク
トル分布を示す図、 第６図はその測定回路の詳細例を示す図、第７図は本発
明に係わる電子密度測定装置の他の例を示す測定光学系
図、 第８図は第７図に示す電子密度測定装置の効用を説明す
るためのグラフ、 第９図はプローブ法の測定装置の説明図、第１０図はプ
ローブ法により得られたプローブ特性図、 第１１図は光干渉法の測定装置の説明図、第１２図はそ
の光干渉法により得られる干渉縞の説明図、 第１３図は光ヘテロダイン法による測定装置の説明図、 である。 １・・・レーザー光源 ２・・・ハーフミラ− ３・・・全反射ミラー ４・・・変調器 ５・・・全反射ミラー ６・・・ハーフミラ− ７・・・プラズマ装置 １０・・・光検出器 １２・・・復調回路 第７図 第８図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）１台のレーザー発振器から出射されたレーザー光
   を二分割して一方の分割レーザー光を光変調器を用いて
   一定周波数で変調し、他方の分割レーザー光をプラズマ
   の中に導き、その他方の分割レーザー光をプラズマ電子
   密度による屈折率の変化に基づき変調させ、そのプラズ
   マの中を通ってきた他方の分割レーザー光とその一方の
   分割レーザー光とを干渉させて受光器に導き、その受光
   器から出力される干渉ビート信号を復調して、プラズマ
   中の電子密度を測定することを特徴とする電子密度測定
   装置。
2. （２）前記プラズマの屈折率変化によつて生じる光学距
   離の変化を検出して電子密度を測定することを特徴とす
   る請求項１に記載の電子密度測定装置。
3. （３）電子密度の時間的変化に伴う屈折率の変化によつ
   て生じる光学距離の時間的変化を検出してリアルタイム
   で電子密度変化を利用することを特徴とする請求項１に
   記載の電子密度測定装置。
4. （４）測定対象としてのプラズマが外部に配置され、プ
   ラズマの背後に平面反射鏡が配置されていることを特徴
   とする請求項１に記載の電子密度測定装置。