(updated: 04/15/2014)
在電漿物理或是無線電傳播的研究範疇，電離層電漿結構的形成與演化都是最有趣的題目。電離層電漿密度不規則體的空乏程度可達背景電漿的千分之一。並且在紊流（Turbulence）的作用下，會產生電離層泡的結構，其流速可達每秒數百公尺。理論結果顯示，赤道地區所產生的電漿密度不規則體主要來自重力不穩定的影響。在日落後，特別是在F域底部，由於電漿快速結合，導致 F 域上重下輕。因此在邊界擾動所產生的電場，會向上抬升空乏區，進而產生電離層泡（Ionospheric Plasma Bubbles）。這些電離層泡被認為與地球磁力線平行延伸，由下而上浮出F域層峰高度，衛星便可觀測到此現象。
這些電漿不規則體的結構複雜，從數公尺（從雷達回波的波長）到數百公尺（衛星量測）的結構，皆已發現。這些電漿密度不規則體嚴重地影響某些大範圍頻率的無線電波通訊，特別是在高頻（HF）與特高頻（VHF）的波段上。有時電漿密度不規則體所產生的電離層閃爍甚至會影響到超高頻（UHF）的通訊。
雖然早在1970年代，就已觀測到赤道地區的電漿密度不規則體，並且對此現象的統計行為已有概念。但確切出現成因至今仍不清楚，而且預測出現的能力仍乏善可陳。一般相信，重力波會初始化大幅度的電離層擾動，進而發展成電離層泡。有些研究相信雷雨的出現會產生重力波，進而成為電離層泡的生成機制。但目前尚無適當的觀測證據來支持這項假說。
電離層泡多為日落後出現，並且當 F 域往上抬升的速度較大時，其出現的機會增加。隨著 F 域的高度增加，其與中性大氣的耦合程度就越低，如此產生電離層泡的不穩定成長速率增加。通常來說，在初始階段，電離層泡以對流方式為主。下層上浮的低密度電漿會穿透上層高密度的電漿，而產生極大的電漿密度梯度。此類型所產生大尺度的的電漿密度梯度結構會與中性大氣和電漿的相對運動相作用，出現非線性紊流瀑布過程（Non-linear Turbulence Cascade Process），產生小尺度的電漿密度不規則體。此小尺度的電漿不規則體亦會產生更小尺度的電漿不規則體，而可為後散射雷達（Backscatter Radar）所量測。
由於我們提出的先進電離層探測儀，可以高速量測離子密度達8,192 Sample/s，空間尺度可下達至0.92 m。若以快速量測離子密度與離子速度可達1,024 Sample/s，空間尺度約7 m（此與福衛一號電離層電漿電動儀一致）。在如此小尺度下，電漿密度不規則體是否仍可符合波茲曼關係來研究（Chen et al., 2001），此對電離層電漿密度不規則體的理論研究會有重大突破。
先進電離層探測儀量測到電漿密度不規則體，可藉由電波傳播模擬，估算地面接收站所受到的干擾程度。與實際地面站作比較，其結果相當接近。此亦證明，若能利用衛星量測電漿密度不規則體的結構，便能預估可能危害太空通訊的頻段與程度，時段與範圍等。
Chen, K. Y., H. C. Yeh, S.-Y. Su, C. H. Liu, N. E. Huang (2001), Anatomy of plasma structures in an equatorial spread F event, Geophys. Res. Lett., 28, 16, 3107-3110.
Su, S. -Y., C. H. Liu, H. H. Ho, and C. K. Chao (2006), Distribution characteristics of topside ionospheric density irregularities: equatorial vs. midlatitude regions, J. Geophys. Res., 111, A06305, doi:10.1029/2005JA011330.