Радиоволны с длиной волны
При плотности, большей чем критическая, плазма отражает радиоволны с этой длиной волны подобно зеркалу и пучок радиоволн через плазму перестает проходить. Для радиоволн с длиной волны 1 см критическая плотность плазмы около 1019 м~3. А плотности 1020 м~3, которую желательно иметь в термоядерном реакторе, соответствует длина волны 3 мм. Если использовать набор генераторов разными длинами волн, то можно проследить по моментам отсечки сигнала от каждого генератора моменты прохождения плотности плазмы через соответствующее критическое значение.
При таком способе измерения плотности плазмы и генератор и приемник находятся довольно далеко от границы плазмы и никакие материальные тела непосредственно с плазмой не контактируют. Поэтому этот способ измерения плотности плазмы годится при любой температуре.
Другой бесконтактный метод, впрочем, известный задолго до начала работ с плазмой,— это спектроскопия. Изучая спектр свечения плазмы, можно установить из чего она состоит. Правда, основной компонент — ядра водорода — не светится, но зато все примеси видны хорошо. По интенсивности линий ионов примесей можно измерить их количество и проследить, в какой момент времени они появляются в плазме.
Оказалось, что вспышки линий примесей соответствуют вполне определенным моментам разряда. А именно тем, когда ток разряда превышал критическое значение, установленное ранее английским физиком М. Д. Крускалом и советским физиком В. Д. Шафрановым для самосжимающих разрядов.