Plasma shapes are found in a vast variety of configurations. Notably, they are scientifically described in a stability analysis and also for natural or required functions exhibited by the plasma. Plasma is, basically, a thermodynamic state of matter with a specific shape. To understand the process of shaping plasma, entropy is useful, especially in the cases of collisionless plasma. In addition, when we consider the functions of industrial plasma, which are frequently collisional, the entropy governs the plasma’s functional work in thermodynamic terms. In this study, we examine various plasma shapes primarily for industrial applications and quantify entropy to understand whether entropy is effective for analyzing such nonequilibrium plasma. This study’s results indicate that the estimation of plasma with a shape of low entropy has the potential for performing work with functional output, opening insights for entropy estimation beyond the formation and stability analysis of plasma.
プラズマ形状は多種多様な配置に見られる。特筆すべきは、それらは安定性解析において、またプラズマが示す自然または必要な機能について科学的に記述されることである。プラズマは基本的に、特定の形状を持つ物質の熱力学的状態である。プラズマの形状形成過程を理解するには、エントロピーが有用であり、特に無衝突プラズマの場合にそうである。さらに、しばしば衝突性である工業用プラズマの機能を考慮するとき、エントロピーは熱力学的観点からプラズマの機能的仕事を支配する。本研究では、主に産業応用を目的とした様々なプラズマ形状を検討し、エントロピーを定量化して、そのような非平衡プラズマの解析にエントロピーが有効であるかどうかを理解する。本研究の結果は、低エントロピーの形状を有するプラズマの推定が、機能的出力を伴う仕事を行う可能性を有することを示し、プラズマの形成と安定性解析を超えたエントロピー推定への洞察を開くものである。