Orientador: Celio Pasquini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-25T01:35:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Saliba_PauloRoberto_D.pdf: 1374519 bytes, checksum: 8b248bbe4f4e26f154e2c5f1c534050d (MD5) Previous issue date: 1999 / Doutorado

Orientador: Munemasa Machida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-28T14:19:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Monteiro_MarcelodeJesusRangel_M.pdf: 609567 bytes, checksum: 111641e15c67abfe754831cae2e59e55 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O Espalhamento Thomson é utilizado na determinação direta da temperatura eletrônica[Glad95], e indireta, via Espalhamento Rayleigh, da densidade eletrônica dos plasmas em nosso laboratório[Bern96-2] e [Camp98]. Apesar de sua confiabilidade, o Espalhamento Thomson não é amplamente utilizado em todo o mundo por causa da sua difícil execução, uma vez que o sinal espalhado é muito pequeno, fazendo-se necessário um grande aumento da potência incidente. Neste contexto, este trabalho apresenta um estudo e comparação de dois tipos de sistemas de multipassagem que servem para o aumento da potência incidente: o Sistema de Espelhos Côncavos Concentrais e o Sistema de Lentes e Espelhos Planos à 90 graus. Esta comparação foi realizada com o uso do Espalhamento Rayleigh, em nitrogênio, com uma geometria e ótica de espalhamento idêntico ao Espalhamento Thomson no tokamak NOVA -UNICAMP [Dalt99]. O Sistema de Lentes e Espelhos Planos à 90o apresentou um menor ganho, 2,96 ± 0,11, comparado com aquele apresentado pelo Sistema de Espelhos Côncavos Concentrais[Kant99], que foi de 4,61 ± 0,42. Isto foi devido a perdas que ocorrem principalmente nas bordas das lentes do Sistema de Lentes e Espelhos Planos à 90° , apesar de utilizarmos tratamento anti-refletor nos elementos óticos. No que diz respeito à montagem, o Sistema de Lentes e Espelhos Planos à 90° é mais difícil de ser montado e permite um número menor de passagens do feixe do laser. No entanto, o alinhamento entre as óticas de entrada e coleção para este sistema é bem mais fácil do que aquele para o Sistema de Espelhos Côncavos Concentrais, permitindo uma melhor aquisição do sinal espalhado. Devido ao fato de que o Sistema de Espelhos Côncavos Concentrais permite um maior número de passagens consideramos o Sistema de Espelhos Côncavos Concentrais como o mais eficiente na realização do Espalhamento Rayleigh, apesar de o Sistema de Lentes e Espelhos Planos à 90° apresentar maiores valores de espalhamento para seis passagens do laser. Portanto, o Sistema de Espelhos Côncavos Concentrais será utilizado, a princípio, na realização do Espalhamento Thomson multipassagem no Tokamak NOVA-UNICAMP, e se for necessário um aumento em sinal espalhado, então utilizaremos o Sistema de Lentes e Espelhos Planos à 90° / Abstract: The Thomson scattering has been used on the straight determination of the electron temperature[Glad95], and indirecty, by Rayleigh scattering, of the electron density of the plasmas in our laboratory [Bern96-2] and [Camp98]. This diagnostic is very accurate, but the Thomson scattering is not so easily used because of its hard execution, once the scattering signal is very low, and the incident power must be very high. In this context, this work presents a study and further comparison between two kinds of multipass systems which were used to increase the incident power: the System of Concentrical Concave Mirrors andthe System of Lens and Plan Mirrors Placed at 90 Degrees. This comparison was realised with the use of the Rayleigh scattering, in nitrogen, using a scattering geometry and optics alike the Thomson scattering set up in the tokamak NOVA-UNICAMP[Dalt99]. The System of Lens and Plan Mirrors Placed at 90 Degrees had a small gain, 2.96 ± 0.11, if compared with the System of Concentrical Concave Mirrors[Kant98] e [Kant99], which was 4.61 ± 0.42. The cause was the loss of energy in the edges of the lens in the System of Lens and Plan Mirrors Placed at 90 Degrees, in spite of anti-reflector coating on the optical elements. Related to assembly, the System of Lens and Plan Mirrors Placed at 90 Degrees is more hard of to be assembled and allows a fewer number of pass of the laser beam. Nevertheless, the alignment between the entrance and collection optics is more easy to be carried out, allowing a better acquisition of the scattered signal. Due to the fact that the System of Concentrical Concave Mirrors allows a bigger number of passes of the laser beam, we consider it as more efficient in the execution of Rayleigh scattering, in spite of the System of Lens and Plan Mirrors Placed at 90 Degrees have generated bigger values of scattering for six passes of the laser beam. Therefore, firstly, the System of Concentrical Concave Mirrors will be used in the execution of the multipass Thomson scattering in the tokamak NOVA - UNICAMP, and if a bigger values of scattered signal were needed, then will be used the System of Lens and Plan Mirrors Placed at 90 Degrees / Mestrado / Física / Mestre em Física

Submitted by Jonathan Brito Souza de Oliveira (jonath_brito@hotmail.com) on 2018-08-07T16:40:23Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_final_.pdf: 2492287 bytes, checksum: 97355dac17e5ee7a8bd27f2dac2943e2 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Carolina Gonçalves Bet null (abet@iq.unesp.br) on 2018-08-08T17:43:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 oliveira_jbs_me_araiq_int.pdf: 2471764 bytes, checksum: e9ce68f4b56affe9b165a13603afd25a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-08T17:43:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 oliveira_jbs_me_araiq_int.pdf: 2471764 bytes, checksum: e9ce68f4b56affe9b165a13603afd25a (MD5) Previous issue date: 2018-06-29 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As hemoglobinas extracelulares apresentam alta estabilidade oligomérica, resistência à oxidação, cooperatividade e afinidade para ligar oxigênio, além do potencial uso em aplicações biotecnológicas como substituto sanguíneo e biossensores de contaminação ambiental. Devido a estas propriedades, os objetivos desta dissertação foram caracterizar a estrutura e a estabilidade da hemoglobina extracelular gigante do anelídeo Amynthas gracilis (HbAg) por diferentes técnicas biofísicas, tais como, absorção ótica, intensidade de espalhamento de luz (LSI), espalhamento de luz dinâmico (DLS), eletroforese SDS-PAGE, ultracentrifugação analítica (AUC), espectrometria de massas por tempo de voo (MALDI-TOF-MS) e microscopia de força atômica (AFM). Em pH 7,0, a HbAg apresentou espectro de absorção ótica com máximo em 415 nm (banda de Soret) e em 540 e 575 nm (bandas Q). A alcalinização do meio deslocou os máximos de absorção para 405 nm e uma única banda Q alargada em 540 nm, devido à oxidação do grupo heme. O perfil proteico apresentado pela HbAg por eletroforese SDS-PAGE foi semelhante, mas não igual a hemoglobina extracelular de Glossoscolex paulistus (HbGp). A HbAg apresentou três bandas com massa molar (MM) entre 25-37 KDa associadas as cadeias L, enquanto a HbGp apresenta apenas duas bandas nesta faixa de massa. As análises dos dados de MALDI-TOF-MS mostraram que a HbAg apresenta quatro isoformas para o monômero d (d1 - d4) com MM entre 16,2-16,8 kDa, três linkers (L1, L2 e L3), 25,8-26,8 kDa, duas isoformas para o trímero abc e uma única isoforma para o tetrâmero abcd (67,7 kDa). Por AUC foi determinada a MM da HbAg na sua forma íntegra de 3,9 MDa, sendo este valor superior a HbGp (3,6 MDa). O maior valor de MM observado é associado a auto-agregação da HbAg em função do tempo de estocagem. O valor de ponto isoelétrico (pI) estimado por Potencial Zeta foi de 6,0 ± 0,3. A HbAg nativa apresenta um diâmetro hidrodinâmico (Dh) de 28 nm determinado por DLS. Porém, em pH menor que 6,5 a proteína mostrou tendência em formar agregados, já em pH acima de 8,0 a hemoglobina sofreu dissociação concomitante com agregação. A microscopia de força atômica (AFM) de filmes de HbAg em pH 7,0 revelou altura entre 15-20 nm que foi associado a dois discos hexagonais sobrepostos. Estudos iniciais de atividade peroxidase (POD) indicaram maior estabilidade da HbAg frente altas concentrações de peróxido de hidrogênio (H2O2) em relação a HbGp. Por fim os resultados apresentados nesta dissertação mostram um grande avanço na caracterização da HbAg, uma hemoglobina extracelular gigante até então não relatada na literatura. Adicionalmente possibilitou a criação de novas vertentes de estudos que no futuro poderão resultar na criação de produtos de grande aplicação biotecnológica, tais como biossensores destinados às áreas médica e ambiental, além de produtos de suprimento de oxigênio para tecidos sob condição de hipóxia. / The extracellular hemoglobin molecules present high oligomeric stability, resistance to oxidation, cooperativity and affinity to bind oxygen, besides the potential use in biotechnological applications a s blood substitute and biosensors of environmental contam ination. Considering that, this dissertation aimed to characterize the structure and stability of the giant extracellular hemoglobin of the annelid Amynthas gracilis (HbAg) by different biophysical t echniques, such as optical absorption, light scattering intensity (LSI), dynamic light scattering (DLS), SDS - PAGE electrophoresis, analytical ultracentrifugation (AUC), Matrix Assisted Laser Desorption Ionization - Time of Fly - Mass Spectrometry (MALDI - TOF - MS ) and atomic force microscopy . The HbAg had an optical absorption spectrum with a maximum of 415 nm (Soret band) , and 540 and 575 nm (Q bands) at pH 7.0 . The alk alinization of the medium shifted the absorption maxima to 405 nm and a single broad Q band at 54 0 nm due to the oxidation of the heme group. The protein profile presented by HbAg by SDS - PAGE electropho resis was similar but not identical to the extracellular hemoglobin of Glossoscolex paulistus (HbGp). HbAg presented three bands with molecular mass (MM) ranging 25 - 37 KDa associated with the L chains, whereas HbGp presented only two bands in this MM range. MALDI - TOF - MS data show ed that HbAg presents four isoforms for the monomer d ( d 1 - d 4 ) with MM ranging 16.2 - 16.8 kDa, three linkers ( L 1 , L 2 and L 3 ), 2 5.8 - 26.8 kDa, two isoforms for the abc trimer and a single isoform for the abcd tetramer (67.7 kDa). By AUC , the MM of whole HbAg was determined in 3.9 MDa, a higher value than that observed for HbGp (3.6 MDa). The highest MM value observed was associated with self - aggregation of HbAg as a function of storage time. The isoelectric point value (pI) estimated by Zeta Potential wa s 6.0 ± 0.3. Native HbAg had a h ydrodynamic d iameter (D h ) of 28 nm determined by DLS. However, at pH less than 6.5 the protein sho we d tendency to form aggregates; at pH above 8.0 the hemoglobin undergoes dissociation concomitant wit h aggregation. Atomic Force M icroscopy (AFM) of HbAg films at pH 7.0 revealed a height between 15 - 20 nm that was associated with two overlapping hexagonal l ayers. Initial studies of peroxidase activity (POD) indicate d higher stability of HbAg against high concentrations of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) relative to HbGp. Finally, the results presented in this dissertation show a great advance in the characterizatio n of HbAg, a giant extracellular hemoglobin not previously reported in the literature. In addition, it has enabled the creation of new study strands that in the future may result in the creation of products of great biotechnological application, such as bi osensors destined to the medical and environmental areas, as well as products of oxygen supply to tissues under the condition of hypoxia. / FAPESP: 2016/10884-1 / FAPESP:2017/19332-4 / FAPESP:2015/11447-1

Orientador: Munemasa Machida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-28T16:01:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daltrini_AndreMascia_M.pdf: 1161432 bytes, checksum: 799c40cd33bc96bb37588fb2b3c31e40 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Neste trabalho, as emissões de hidrogênio, hélio e impurezas (carbono e oxigênio) no visível e no ultravioleta no vácuo (UVV), foram estudadas através de um conjunto de quatro espectrômetros instalados no tokamak NOVA-UNICAMP. Pela primeira vez no país, foi utilizada a espectroscopia no UVV para diagnóstico de plasmas confinados em tokamaks. Juntamente com o espectrômetro no UVV foi instalado um sistema de vácuo entre este e o tokamak, para impedir a absorção, pelo ar, da radiação com comprimento de onda inferior a 1850 Å. Com um dos espectrômetros no visível, foi montado um conjunto de lentes para aumentar a quantidade de luz incidente no aparelho. Estes dois espectrômetros foram alinhados e tiveram seus alargamentos instrumentais medidos por técnicas diferentes, devido ao máximo comprimento de onda detectado pelo aparelho no UVV (6000 Å, menor que o do laser de He-Ne, 6328 Å ). As descargas do tokamak (ainda que não sejam ideais), apresentaram uma melhora significativa durante este trabalho, principalmente após o estudo da atmosfera no interior da câmara de vácuo da máquina, efetuado com um analisador de gás residual. Ainda assim, detecta-se nos sinais ópticos e da voltagem de enlace, oscilações que podem estar relacionadas com a interação do plasma ou do feixe de elétrons fugitivos (runaway) com o limitador, levando a um aumento da densidade e diminuição da temperatura do plasma. O cálculo da temperatura iônica foi efetuado através das medidas do alargamento Doppler das linhas de HeI e HeII em um plasma de hélio, e de OII, CIII e CIV (este último no UVV) em um plasma de hidrogênio. Em descargas de limpeza, o HeI apresentou temperaturas baixas (alguns poucos eV), mas em descargas tokamak sua temperatura ficou acima dos 20 eV. As medidas de HeII, realizadas com uma pressão de base ruim (10 -6 Torr), revelaram baixas temperaturas, inferiores a 20 eV até 5,3 ms. Os íons de OII apresentaram uma temperatura iônica entre 20 e 30 eV, e os de CIII chegaram a aproximadamente 50 eV após 5,0 ms. Já o CIV atingiu um temperatura de pelo menos 60-80 eV, mesmo nos instantes iniciais da descarga. O perfil da linha de La (1216 Å) foi também medido, mas a temperatura iônica do hidrogênio não foi calculada por causa do grande alargamento instrumental do espectrômetro no UVV. Mesmo assim, a evolução temporal das linhas das séries de Balmer (no visível) e Lyman (no UVV) foram comparadas, servindo como um primeiro teste para medidas posteriores que levarão ao cálculo do tempo de confinamento e taxa de reciclagem de partículas. Com a medida das linhas de impurezas foi determinado o menor comprimento de onda detectado pelo espectrômetro, 904 Å (CII). Além disso, foi também comparado o perfil temporal das linhas de carbono com diferentes graus de ionização em descargas de limpeza. Este trabalho de tese é o primeiro realizado no tokamak NOVA-UNICAMP, antigo tokamak NOVA II (vindo da Universidade de Kyoto-Japão), depois de sua instalação em nosso laboratório pelo professor Masayuki Fukao / Abstract: The hydrogen, helium and impurities (carbon and oxygen) emissions, in visible and vacuum ultraviolet (VUV) spectra, have been studied by a set of four spectrometers installed on NOVA-UNICAMP tokamak. The VUV spectroscopy has been set for the first time to study tokamak confined plasmas in our laboratories. Between the tokamak and the VUV spectrometer, a vacuum pipe system has been installed to avoid the radiation absorption by the air. With one of the visible spectrometers, a lens set has been assembled to improve the light signal. The spectrometers alignment and instrumental broadening measurements were done by different methods (since our VUV spectrometer measures wavelength up to 6000 Å, value lower than He-Ne laser wavelength, 6328 Å, used for usual alignments). Although the tokamak discharges are not the ideal ones, a good advance has been obtained in this work, mainly after the study, using a partial pressure analyzer, of the vacuum chamber residual gas. However, oscillations detected in loop voltage and optical signals seems to be related with a plasma/limiter interaction, resulting in a higher plasma density and lower temperature throughout the discharge. The ion temperature determinations (HeI and HeII in helium plasma, and OII, CIII and CIV in hydrogen plasma) have been done by Doppler broadening line measurements. In glow discharges, from the HeI spectra, the ion temperature reached a few eV, and in tokamak discharges its mean temperature calculated (up to 6.2 ms) was 28,9 eV. The HeII measurements, realized with a worse base pressure (~ 10 -6 Torr), lead to lower temperatures, bellow 20 eV up to 5.3 ms. The temperature calculated from impurities were: OII ~ 20-30 eV; CIII - up to 50 eV; and from CIV, at least 60-80 eV. The La(1216 Å) profile has been also measured, but the hydrogen temperature was not calculated, due to the VUV spectrometer instrumental broadening. Nevertheless, the Balmer and Lyman series emissions have been compared, as a first test for particle confinement time calculations. By the measurements of impurity lines (CII 904 Å), the lower wavelength detectable by our VUV spectrometer is found to be about 900 Å. Also, the temporal profile of carbon lines, with different degrees of ionization, have been compared in glow discharges. This thesis work is the first realized in NOVA-UNICAMP tokamak, former NOVA II tokamak from Kyoto University - Japan, after its installation during the visit of Prof. Dr. Masayuki Fukao in our Plasma Laboratory / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Munemasa Machida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:44:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daltrini_AndreMascia_D.pdf: 5806567 bytes, checksum: dc8d9fe4448686f75e4098a8b6b0ee39 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Apresentamos nessa tese uma gama variada de trabalhos ligados à espectroscopia em plasmas confinados magneticamente. Discutimos desde a aplicabilidade de modelos atômicos às medidas espectroscópicas, até técnicas de calibração absoluta dos espectrômetros e determinação de diversos parâmetros do plasma de hidrogênio confinado no tokamak NOVA-UNICAMP. Para tais medidas utilizamos dois espectrômetros, um no visível e outro no ultravioleta do vácuo (UVV), junto com outros diagnósticos instalados em nossa máquina. Para a utilização com o espectrômetro no UVV, foi ainda adquirido um detector multicanal, constituído basicamente de uma placa MCP acoplada a um CCD, permitindo assim desenvolver um diagnóstico bastante sofisticado em nossa máquina. Apresentamos com detalhes os processos de instalação e ajustes dos equipamentos utilizados. Destacamos os processos de calibração absoluta por diferentes métodos: lâmpada padrão, medidas de pares espectrais (branching ratio) e, como novidade, as medidas de pares espectrais e posterior cálculo da densidade do estado fundamental (dependente da temperatura). Comparamos a precisão de cada método, bem como suas aplicabilidades. Desenvolvemos também um novo método mais preciso para medidas de tempo de confinamento de partículas (t p), comparando várias emissões do hidrogênio, e fazendo um ajuste das tabelas de Johnson Hinnov para parâmetros mais apropriados para o nosso plasma. Como resultados, obtivemos como valores de t p 1,35 e 2 ms (para descargas diferentes). Mais importante do que calcular t p foi também determinar os valores de densidade e temperatura eletrônicas médias pela emissão do hidrogênio, e assim obter o melhor perfil radial dessas grandezas. Através das medidas do valor absoluto das emissões espectrais e do alargamento de suas linhas, calculamos a densidade e temperatura iônica das principais impurezas do plasma. Como resultados, observamos o oxigênio como principal impureza (seguido do carbono), com destaque para a presença de OIII, OIV e OV, além do OVI na segunda metade da descarga. Como temperaturas iônicas típicas, obtivemos valores entre 30 e 60 eV (sem uma diferença acentuada no valor entre os íons de maior e menor ionização). Comparamos a medida de Zeff por três métodos: radiação contínua do plasma, soma das densidades iônicas e fórmula de Sptizer. Para o primeiro método calculamos com precisão os valores do fator de Gaunt e incluímos efeitos de recombinação eletrônica. Contudo, os valores resultantes pelas medidas não se mostraram confiáveis, evidenciando a existência de outras fontes (que atribuímos à interação do plasma com a superfície da câmara) para a radiação medida. Já os outros dois métodos, principalmente na parte intermediária da corrente de plasma, apresentaram resultados próximos, com valor entre 2 e 2,5. Por fim, também analisamos como as descargas de limpeza e descargas com plasma de He influenciam nas condições de nosso plasma. Observamos uma grande dessorção de hidrogênio nos filmes de titânio no interior da câmara, depositados por sublimadores utilizados anteriormente na máquina, o que leva a um grande fluxo de hidrogênio durante a descarga, piorando as condições do plasma / Abstract: In this thesis we present results on a wide variety of experiments related to magnetically confined plasma spectroscopy. We discuss the applicability of atomic models to our spectroscopy measurements, spectrometers absolute calibration, as well as the determination of many parameters of the plasma confined in the tokamak NOVA-UNICAMP. For these measurements, we have used two spectrometers, one at visible spectra and the other in the vacuum ultraviolet (VUV) spectra, together with other diagnosis installed in our machine. We have acquired a multichannel detector, consisted basically on a MCP plate connected to a CCD device, for VUV spectrometer, which allowed a very sophisticated diagnosis in our machine. We present in detail the installation and the adjusting process of the above mentioned spectroscopic devices. In this topic, we emphasize the absolute calibration process for different methods: standard lamp, spectral pairs measurements (branching ratio), and as an innovation, the spectral pairs measurements calculating the ground state density (as a function of the temperature). We compare the precision of each method, as well as their applicability. We have developed a new method to obtain more accurate particle confinement time ( t p ) measurements, comparing some hydrogen emissions and the appropriated parameters in Johnson and Hinnov¿s tables for our plasma. As a result, we have obtained 1.35 and 2 ms for t p values (in different discharges). More important than calculating t p is the possibility to determine the mean electron density and electron temperature by hydrogen emission (from which we obtain the best radial profiles for these parameters). By the measurements of the absolute emission values and the broadening of these lines, we have calculated the ion density and the ion temperature respectively of the main plasma impurities. We have observed that the oxygen was the main impurity (followed by carbon), as represented by the presence of OIII, OIV and OV, besides the OVI in the second half of the discharge. As typical ion temperatures, we have obtained values between 30 and 60 eV (without any accentuated difference in the values for higher and lower ionization level ions). We have compared the Zeff measurements by three methods: plasma continuous radiation, ion densities sum, and Sptizer formula. For the first method, we have calculated precise gaunt factor values and we have included electronic recombination effects. However, the resulting values for these measurements did not show to be reliable, evidencing the existence of other possible sources (attributed to plasma/wall surface interaction) for the radiation measured. The other two methods have showed close results, mainly in the intermediated times of plasma currents, with values between 2 and 2.5. Finally, we have also analyzed how discharges cleaning and helium discharges influence our plasma conditions. We have observed a great hydrogen dessorption from titanium films in the inner wall vessel, which leads to a great hydrogen flux during the discharge, worsening considerably the plasma conditions / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Munemasa Machida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica, Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-14T10:48:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_Fellypedo_M.pdf: 4493365 bytes, checksum: 50c2d66d1ba6fb6004585fe057e964e5 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho, foram feitas medidas simultâneas e três linhas e emissão e hidrogênio no tokamak NOVA-UNICAMP. A partir das medidas e brilho as emissões das linhas Ha , H b e Hg e fazendo uso de coeficientes que constam nas tabelas de Johnson e Hinnov, foi possível determinar temperaturas e densidades eletrônicas no plasma ao longo de descargas o tokamak. Para isto, foi utilizada, e aperfeiçoada, uma técnica desenvolvida num trabalho e doutoramento recente do nosso grupo, a qual faz uso do conceito de unicidade do tempo de confinamento de partículas. Os principais aprimoramentos realizados neste diagnóstico foram: utilização de três espectrômetros para medidas simultâneas das emissões e hidrogênio, instalação e fibras ópticas para coletar a luz emitida pelo plasma, adoção de um sistema de colimação para obter um certo grau e definição espacial nas medidas, uso de um maior número e valores e temperaturas na análise dos dados e desenvolvimento de um novo método (algorítimo) para obter os valores de temperaturas e densidades dos elétrons no plasma. As temperaturas e densidades eletrônicas médias obtidas ficaram em torno e 7,5 eV e 7,0 ·10 12cm-3, respectivamente. Estes valores estão entro do espera o para tais parâmetros na borda do tokamak NOVA-UNICAMP. Isto indica que este diagnóstico pode ser usado para monitorar ensidades e temperaturas e elétrons em plasmas gerados por tokamaks. Além isso, foram efetuados alguns experimentos com detectores multicanal e o gás hidrogênio foi trocado pelo hélio, na tentativa de mostrar a versatilidade do diagnóstico proposto. / Abstract: In this work, we have made simultaneous measurements of three hydrogen emission lines on our tokamak. From the measurements of absolute brightness of the Ha , H b e Hg lines an using data from Johnson an Hinnov table, was possible to determine electronic ensities an temperatures during the tokamak ischarges. For this,we have used, an refined, a technique developed in a recent PhD thesis in our work group. This technique uses the concept of particle confinement time uniqueness. The main upgrades made in this diagnostic were: the use of three spectrometers for simultaneous measurements of the hydrogen emissions, installation of optical fibers to collect the light emitte by the plasma, adoption of a collimation system for having some spatial definition of the measurements, use of a greater range of temperature values uring the data analysis and development of a new method (algorithm) for obtaining the electronic densities and temperatures in the plasma. The average temperature and density obtained was about 7.5 eV and 7.0 ·1012cm-3, respectively. The results obtained are in accordance with the expected values for these parameters at the edge of the NOVA-UNICAMP tokamak plasma. This indicates that this diagnostic can be used to monitor the electronic densities and temperatures in tokamak plasmas. Additionally, we have made experiments with multichannel detectors, and the hydrogen gas was replaced by helium, in an attempt to show the versatility of the proposed diagnostic. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientadores: Munemasa Machida, José Helder Facundo Severo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-23T20:24:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_Fellypedo_D.pdf: 5773174 bytes, checksum: 260b32bb9f860cd7cda3a4c349ce7817 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho tinha como objetivo desenvolver um diagnostico para medir temperaturas e densidades de elétrons (Te e ne) em plasmas de tokamaks, utilizando espectroscopia no visível de emissões de impurezas presentes no plasma. Foram obtidos resultados para medidas locais de temperaturas e densidades de elétrons no plasma dos tokamaks NOVA-UNICAMP e TCABR, a partir de medidas de emissões espectrais de íons de carbono e oxigênio. Para este propósito foi utilizada a relação entre o fluxo de partículas de impurezas e as emissões espectrais provenientes delas. Esta relação foi combinada com um método interativo para obter valores de Te e ne. Tais resultados foram alcançados baseados na teoria de que o fluxo de partículas de um determinado elemento presente no plasma não depende do comprimento de onda em que seus íons estão emitindo radiação, no regime de equilibrio colisional-radiativo. No tokamak NOVA-UNICAMP foram obtidos resultados utilizando emissões espectrais de carbono e oxigênio, porem apenas em um nível de ionização de tais elementos (C1+ e O1+). Nesta maquina, as medidas de três linhas de emissão provenientes de cada íon foram efetuadas de forma simultânea, ou seja, em um único disparo. Já no tokamak TCABR foram gerados resultados com emissões de três níveis de ionização do carbono (C1+, C2+ e C5+), mas as aquisições de dados nesta maquina foram realizadas em descargas diferentes, tendo sido medido um comprimento de onda emitido por um dado íon em cada disparo. Para todos os íons utilizados, e nas duas maquinas em que foram feitas medidas, os valores obtidos para as temperaturas de elétrons estão de acordo com os esperados para as regiões do plasma onde e maior a probabilidade de que cada íon em questão emita radiação. No caso especifico do TCABR, onde foram feitas medidas de emissões de três níveis de ionização do carbono, isto fica mais evidente, pois valores mais elevados de temperatura foram observados para maiores níveis de ionização. As densidades de elétrons que foram obtidas concordam em ordem de grandeza com os valores esperados, para todos os íons utilizados no trabalho, nos dois tokamaks. Porem os valores medidos estão acima do esperado, exceto para os resultados obtidos no TCABR com emissões de C5+. No tokamak TCABR foi possível comparar os resultados de ne obtidos pelo nosso método com os que são medidos por interferometria de micro-ondas. Na comparação, notou-se que o perfil temporal de ne medido com o nosso método esta em bom acordo com que foi obtido com o interferômetro. De um modo geral, os resultados obtidos foram bons, e podemos considerar que os objetivos deste trabalho de tese foram cumpridos / Abstract: In this work we got results for measurements of local electron temperatures and densities (Te and ne) at NOVA-UNICAMP and TCABR tokamak plasmas, by using visible spectroscopy of line emissions from carbon and oxygen ions, which are impurities in the plasma. For this purpose, we used the relationship between the particle flux and the photon flux emitted by an element (or an ion) at a fixed wavelength. That relationship was combined with an interactive method in order to determine Te e ne values. Such results were achieved based on the theory that the particle flux of a given ion specie in the plasma does not depend on the wavelength of the light emitted by the ion. For NOVA-UNICAMP tokamak we got results using spectral emissions of carbon and oxygen for only one ionization stage of these elements (C1+ and O1+). In this machine, we have made simultaneous measurements of each set of three spectral emissions from each ion specie in the same tokamak shot. For TCABR tokamak we got results using spectral emissions from three ionization stages of carbon (C1+, C2+ and C5+). But the data acquisition in this machine were made in different tokamak discharges, where we measured one spectral emission per time for each ion. The electron temperatures obtained with all ion emissions used in this work and in both machines are in good agreement with the expected values at the plasma position where each kind of ion has larger probability of be radiating. This fact become more evident in the TCABR tokamak, where we have emissions measurements of three carbon ionization stages, because higher Te values were measured for ions at higher ionization stages. All results obtained for electron densities agree in magnitude order, for both machines, with the expected values for this parameter. But the measured values are higher than the expected, except for the results obtained using C5+ emissions at TCABR tokamak. In TCABR was possible to compare the ne results obtained in our method with measurements made using a microwave interferometer. In that comparison we noted that the temporal profile of both diagnostics are in good agreement. The general conclusion is that the results obtained with our method were good and we consider that the objectives of this work were fulfilled / Doutorado / Física / Doutor em Ciências