Bidh aon phàirt den t-soitheach falamh (an stuth aghaidh plasma) den inneal deuchainneach fusion agus reactair fusion san àm ri teachd a’ conaltradh ri plasma. Nuair a thèid na h-ianan plasma a-steach don stuth, bidh na gràinean sin gu bhith nan atom neodrach agus a’ fuireach am broinn an stuth. Ma chithear iad bho na dadaman a tha a’ dèanamh an stuth, bidh na h-ianan plasma a chaidh a-steach gu bhith nan dadaman neo-ghlanachd. Bidh na dadaman neo-ghlanachd a’ gluasad gu slaodach ann an eadar-àiteachan am measg nan dadaman a tha a’ dèanamh an stuth agus mu dheireadh, bidh iad a’ sgaoileadh am broinn an stuth. Air an làimh eile, bidh cuid de dadaman neo-ghlan a 'tilleadh chun uachdar agus a-rithist air an leigeil a-mach don phlasma. Airson cuingealachadh seasmhach de phlasma fusion, bidh an cothromachadh eadar dol a-steach ions plasma a-steach don stuth agus ath-sgaoileadh dadaman neo-chunbhalachd às deidh imrich bhon taobh a-staigh den stuth air leth cudromach.

Tha slighe imrich dadaman neo-chunbhalachd taobh a-staigh stuthan le structar criostal air leth math air a shoilleireachadh ann an iomadh rannsachadh. Ach, tha structaran polycrystalline aig fìor stuthan, agus an uairsin cha deach slighean imrich ann an roinnean crìochan gràin a shoilleireachadh fhathast. A bharrachd air an sin, ann an stuth a bhios a ’suathadh gu leantainneach ri plasma, tha an structar criostal air a bhriseadh mar thoradh air cus ionnsaigh air ions plasma. Cha deach sgrùdadh gu leòr a dhèanamh air na slighean imrich de dadaman neo-chunbhalachd taobh a-staigh stuth le structar criostail eas-òrdugh.

Tha a’ bhuidheann rannsachaidh aig an Àrd-ollamh Atsushi Ito, bho Institiudan Nàiseanta nan Saidheansan Nàdarra NIFS, air a bhith soirbheachail ann a bhith a’ leasachadh dòigh airson sgrùdadh fèin-ghluasadach agus luath a thaobh slighean imrich ann an stuthan le geoimeatraidh atamach neo-riaghailteach tro dhaineamaigs moileciuil agus àireamhachadh co-shìnte ann an sàr-choimpiutair. An toiseach, bidh iad a’ toirt a-mach grunn raointean beaga a tha a’ còmhdach an stuth gu lèir.

Taobh a-staigh gach raon beag bidh iad a’ tomhas slighean imrich dadaman neo-ghlan tro dhaineamaigs moileciuil. Bidh an àireamhachadh sin de raointean beaga deiseil ann an ùine ghoirid leis gu bheil meud an fhearainn beag agus chan eil an àireamh de dadaman a thèid a làimhseachadh mòran. Leis gum faodar an àireamhachadh anns gach raon beag a dhèanamh gu neo-eisimeileach, thèid àireamhachadh a dhèanamh aig an aon àm a’ cleachdadh supercomputer NIFS, an Plasma Simulator, agus an siostam supercomputer HELIOS aig Ionad Sgrùdaidh Coimpiutaireachd Ionad Sgrùdaidh Cumhachd Fusion Eadar-nàiseanta (IFERC-CSC), Aomori, Iapan. Air an Plasma Simulator, leis gu bheil e comasach 70,000 cores CPU a chleachdadh, faodar àireamhachadh aig an aon àm thairis air raointean 70,000. A’ cothlamadh a h-uile toradh àireamhachaidh bho na raointean beaga, gheibhear na slighean imrich thairis air an stuth gu lèir.

Tha an leithid de dhòigh co-shìnte de shàr choimpiutair eadar-dhealaichte bhon fhear a chleachdar gu tric, agus canar co-shìnteadh seòrsa MPMD3 ris. Aig NIFS, chaidh dòigh atharrais a mholadh a bhios gu h-èifeachdach a’ cleachdadh co-shìnteadh seòrsa MPMD. Le bhith a’ cothlamadh an co-shìnteadh le beachdan o chionn ghoirid a thaobh fèin-ghluasad, tha iad air dòigh sgrùdaidh fèin-ghluasadach àrd-astar a ruighinn airson an t-slighe imrich.

Le bhith a’ cleachdadh an dòigh seo, bidh e comasach sgrùdadh a dhèanamh gu furasta air slighe imrich dadaman neo-chunbhalachd airson fìor stuthan aig a bheil crìochan gràin criostal no eadhon stuthan far a bheil structar criostail a’ fàs mì-rianail le conaltradh fad-ùine le plasma. Le bhith a’ sgrùdadh giùlan imrich cruinnichte de dadaman neo-ghlan taobh a-staigh stuth stèidhichte air fiosrachadh mun t-slighe imrich seo, is urrainn dhuinn ar n-eòlas a dhoimhneachadh a thaobh cothromachadh mìrean taobh a-staigh a’ phlasma agus an stuth. Mar sin tha dùil ri leasachaidhean ann an raon plasma.

Chaidh na toraidhean sin a thaisbeanadh sa Chèitean 2016 aig an 22mh Co-labhairt Eadar-nàiseanta air Eadar-obrachadh Plasma Surface (PSI 22), agus thèid am foillseachadh anns an iris Nuclear Materials and Energy.