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Efeito de um fluxo de difusão nos modos kink interno resistivo e de reconexão

Machado, Waltair Vieira 22 July 1980 (has links)
Orientador: Ricardo Magnus Osorio Galvão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-15T07:23:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_WaltairVieira_M.pdf: 1976150 bytes, checksum: ebd557829c1a6a830acf6c25236b08e7 (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: Até recentemente, os trabalhos sobre instabilidades resistivas têm sistematicamente considerado um sistema em equilíbrio estático no qual uma pequena perturbação é introduzida. Este modelo não é inteiramente auto-consistente, porque, em virtude da resistividade finita do plasma, o fluido tem uma velocidade de difusão resistiva de equilíbrio dada por VR = r0/tR (ou o que é equivalente, ¶B/¶t ¹ 0 no equilíbrio). O efeito de VR não se processa na escala de tempo tR, como se argumentava, e sim na escala de tempo necessária para o fluido atravessar a camada resistiva, ou seja, d/VR. Em outras palavras, VR pode ser desprezado somente para modos nos quais gd/VR >> 1. A inclusão de VR na análise de modos resistivos tais que g ~ VR/d - tende a estabilizar o modo. A análise do efeito de VR ¹ 0 na estabilidade de modos resistivos, tem sido até o presente somente restrita a modos, para os quais a perturbação está localizada no entorno da camada resistiva. O trabalho desenvolvido nesta tese estende esta análise para outros modos resistivos para os quais o efeito de VR ¹ 0 ainda não havia sido estudado. Em particular, analisaremos o modo Kink Interno Resistivo e o modo de Reconexão. Mostramos com este trabalho, que o Modo Kink Interno não é afetado pelo fluxo de difusão. No entanto o Modo de Reconexão é atenuado pela presença de um fluxo difusivo de velocidade. A razão de crescimento do modo de Reconexão, quando se considera VR ¹ 0 fica reduzida cerca de 35% em relação ao valor encontrado para a análise do modo, usando o modelo de equilíbrio estático / Abstract: Until recently works on resistive instabilities has systematically considered a system in static equilibrium on which a small perturbation is introduced. This model is not completely self-consistent, because, due to the finite plasma resitivity the fluid has an equilibrium resistive diffusion velocity given by VR = r0/tR (in another words ¶B/¶t ¹ 0 in equilibrium). The effect of VR does not occur in the time scale of tR, as usually given, but in the time scale necessary for the fluid to go through the resistive layer, i. e. , d/VR. In another words, VR can be neglected only for modes in which the growth rate g >> VR/d. An inclusion of VR in the analysis of resistive modes, such that g ~ VR/d, tends to stabilize the mode. Up to now, the analysis of the effect of VR ¹ 0 in the stability of resistive modes has been restricted to modes for which the perturbation is localized in the neighborhood of the resistive layer. In this work this analyze, is extended to other resistive modes for which the effect of VR ¹ 0 is not yet been studied. In particular, we will analyze the resistive internal kink mode and the reconnection mode. We show that the internal kink mode is not affected by the diffusion flux. However the reconnection mode is attenuated by the presence of a velocity flux diffusion. When we consider VR ¹ 0, the growth rate of the reconnection mode is reduced by about 35% relative to the static equilibrium case / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Instabilidades resistivas em sistemas de confinamento magnético com campo reverso

Santiago, Marcos Antonio Matos 23 July 1982 (has links)
Orientador: Ricardo Magnus Osorio Galvão / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T16:34:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santiago_MarcosAntonioMatos_D.pdf: 2070143 bytes, checksum: f03fa5c1f42a5d28d3d390eac292aba7 (MD5) Previous issue date: 1982 / Resumo: Estudamos modos resistivos na configuração de campo reverso incluindo o efeito da rotação da coluna de plasma a qual quebra-se em um número discreto de anéis ao longo de seu comprimento. É mostrado que o modo m = 0, onde m é o número azimutal, se reduz ao modo "tearing" usual somente no limite de rotação nula do plasma. Para um valor finito da rotação, o modo m = 0 torna-se compressivel, com sua taxa de crescimento proporcional à potência 1/3 da resistividade do plasma. A análise feita é análoga à do modo gravitacional resistivo em uma "fatia de plasma". Um modo resistivo m = 1 é mostrado existir nesta configuração sem cizalhamento. Este modo tem um perfil radial quase constante desde o eixo magnético até, o raio onde o campo magnético se anula. Sua taxa de crescimento varia com a potência 1/3 da resistividade do plasma e os correspondentes deslocamentos perturbados paralelos às linhas de campo são muito maiores que os perpendiculares na região resistiva. Este modo pode levar ao rompimento da coluna de plasma em muitos anéis e ser o mecanismo responsável pela instabilidade rotacional m = 1 que é observada em descargas em q-pinches. É mostrado que com cizalhamento na rotação a taxa de crescimento torna-se complexa e o modo pode ser estabilizado / Abstract: Resistive modes are studied in the reversed - field configuration including the effect of the rotation of the plasma column which breaks into a number of discrete rings along its length. It is shown that the mode m = 0, where m is the azimuthal mode number, reduces to the usual tearing mode only in the limit of vanishing plasma rotation. For a finite value of rotation, the mode = 0 mode becomes compressional with its growth rate proportional to the 1/3 power of the plasma resistivity. The analysis made is analogous to the gravitational resistive mode in a "slab plasma". A resistive m = 1 mode is shown to exist in the present configuration whithout shear. The mode has an almost constant radial profile from the magnetic axis to the radius where the magnetic field vanishes. Its growth rate scale with the 1/3 power of the plasma resistivity and the corresponding perturbed displacement parallel to the field lines is much larger than the perpendicular on in the resistive region. This mode may lead to the splitting of the plasma column into many rings and may also be a triggering mechanism for the rotational m = 1 instability that is observed in q-pinch discharges. It is shown that in the presence of sheared rotation, the growth rate becomes complex and the mode may be stabilized. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Construção de um equipamento de plasma de arco DC para multiplos fins

Godoy, Paulo Henrique de 27 March 1997 (has links)
Orientadores: Carlos Kenichi Suzuki, Yoshikazo Ernesto Nagai / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T15:58:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Godoy_PauloHenriquede_M.pdf: 8242496 bytes, checksum: b4f75c048487d154f0cf5a60725b3fe6 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O gerador de plasma é um equipamento que permite estabelecer elevadas temperaturas,da ordem de 5000 à 50000 K, sendo esta tecnologia altamente versátil para aplicações avançadas. Este equipamento possui como característica, flexibilidade no tocante à mudança de sua configuração, podendo ser empregado em uma vasta gama de aplicações práticas, dentre elas podemos citar o crescimento sustentável através da utilização para solução em problemas do meio-ambiente e a deposição de filmes finos. Neste trabalho de dissertação, apresenta-se a construção e operação de um reator de plasma gerado por descarga elétrica DC do.tipo arco, de relativa simplicidade e baixo custo da instrumentação. Parâmetros elétricos do arco foram medidos para os plasmas de hidrogênio e argônio. Dados foram analisados sobre a estabilidade elétrica do arco para aplicações que requeiram maior estabilidade da chama. A elevada brilhância e potência encontrados à medida que aumenta-se a pressão de trabalho indicam um aumento- na temperatura. Como aplicação desta tecnologia, preparou-se dois tipos de substratos, molibdênio e silício (111), para um ensaio de deposição de filmes finos de diamantes. Muito embora tenhamos encontrado dificuldades com relação às leituras de temperatura-e estabilidade total do plasma, os ensaios detectaram indícios do crescimento de diamante no substrato de silício e no substrato de molibdênio apenas o crescimento de uma camada intermediária de carbeto de molibdênio. Portanto, este reator mostrou-se de aplicação tecnicamente viável para a deposição de filmes finos e, devido à sua flexibilidade, podemos estendermos sua aplicação para outras áreas de conhecimento com pequenas alterações no projeto / Abstract: Plasma generator is a device that provide us get high temperatures, in the range of 5000 K to 50000 K, being extremely changing technology for advanced applications. This equipment has high flexibility because its configuration is changeable and it has many practical applications. Among these we can list ecological problems and thin films deposition. In this thesis the construction and operation of a DC arc discharge plasma reactor with simple design and low cost have been developed. The electrical parameters were measured for argon and hydrogen plasmas. Arc stability data was obtained and analyzed for. uses in application that requires more stable flame. The high brilliance and power were delivered by the plasma by the raisingwork pressure, pointing to-an increase of the plasma temperature. As an example of technological application we prepared two types of substrates, silicon (111) and molybdenumfor diamond thin film deposition. Beside we have found some dificulties with the correct reading and control of the substrate temperature and plasma stability, these tests detected some signs of diamond growth on silicon substrate and on molybdenum only an intermediate layer of 'Mo IND.2 C¿ were found. We have shown that trns reactor is technically applicable for thin films deposition. Due its flexibilityit can be extended to others applications with small changes on its configuration / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

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