In this article we show three quite different examples of low-temperature plasmas, where one can follow the connection of the elementary binary processes (occurring at the nanoscopic scale) to the macroscopic discharge behavior and to its application. The first example is on the nature of the higher-order transport coefficient (second-order diffusion or skewness); how it may be used to improve the modelling of plasmas and also on how it may be used to discern details of the relevant cross sections. A prerequisite for such modeling and use of transport data is that the hydrodynamic approximation is applicable. In the second example, we show the actual development of avalanches in a resistive plate chamber particle detector by conducting kinetic modelling (although it may also be achieved by using swarm data). The current and deposited charge waveforms may be predicted accurately showing temporal resolution, which allows us to optimize detectors by adjusting the gas mixture composition and external fields. Here kinetic modeling is necessary to establish high accuracy and the details of the physics that supports fluid models that allows us to follow the transition to streamers. Finally, we show an example of positron traps filled with gas that, for all practical purposes, are a weakly ionized gas akin to swarms, and may be modelled in that fashion. However, low pressures dictate the need to apply full kinetic modelling and use the energy distribution function to explain the kinetics of the system. In this way, it is possible to confirm a well established phenomenology, but in a manner that allows precise quantitative comparisons and description, and thus open doors to a possible optimization.
本稿では、低温プラズマの3つの異なる例を示し、ナノスケールで生じる素過程の二元衝突が、マクロな放電挙動およびその応用へとどのように結びつくかを追跡する。第一の例は、高次輸送係数（二次拡散、すなわちスキュー性）の性質に関するものであり、それがプラズマのモデリング改善にどのように利用できるか、また関連する衝突断面積の詳細を識別するためにどのように利用できるかを示す。このようなモデリングおよび輸送データの利用には、流体力学近似が適用可能であることが前提となる。第二の例では、抵抗板型チェンバー粒子検出器における雪崩の実際の発生過程を、運動論的モデリングを実施することによって示す（ただし、スウォームデータを用いて達成することも可能である）。電流および電荷蓄積の波形は、時間分解能を有して予測することができ、これによりガス混合物組成および外部電界を調整して検出器を最適化することが可能となる。ここでは、高精度を確立し、ストリーマへの遷移を追跡する流体モデルを支える物理の詳細を確立するために、運動論的モデリングが必要である。最後に、陽電子トラップの例を示す。これは実用上、弱電離ガスであり、スウォームと同様の方法でモデル化することができる。しかしながら、低圧条件下では、完全な運動論的モデリングを適用し、エネルギー分布関数を用いて系の動力学を説明する必要がある。このようにして、十分に確立された現象論を確認することが可能となり、正確な定量的比較と記述を可能にして、最適化の可能性への道を開くのである。