Orientadores: Ivan de Araujo Simões Filho, Ivan Psencik / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T22:48:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grochau_MarcosHexsel_M.pdf: 9007215 bytes, checksum: 7fa042e06aa6e38f18dc20990d2dc9cd (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: No presente trabalho, construiu-se um modelo complexo com 6 camadas, similar a um campo da Bacia de Campos. Algumas dessas camadas são heterogêneas e/ou anisotrópicas. A camada superior representa o mar (meio acústico). Imediatamente abaixo há uma camada isotrópica, com gradiente vertical de velocidades, representando a seqüência sedimentar acima do reservatório. Sotoposto está um folhelho, simulado por um meio transversalmente isotrópico, com eixo de simetria vertical. O arenito reservatório, posicionado entre duas camadas de folhelho, é isotrópico. Sobre esse modelo é introduzida uma zona de fraturamento com variação lateral de intensidade. As porções das camadas de folhelho atingidas pelo sistema de fraturas verticais, são modeladas por meios com simetria ortorrômbica. Suas propriedades elásticas variam em função do grau de fraturamento. O arenito fraturado passa lateralmente de isotrópico para transversalmente isotrópico com eixo de simetria horizontal. Este modelo foi caracterizado através do comportamento das superfícies de velocidade de fase e dos coeficientes de reflexão em todas as camadas e serviu como base para uma análise dos dados obtidos com diferentes geometrias de aquisição sísmica em meios fraturados, através de modelagem com o método do raio. Para levantamentos 3D observou-se que a correção de NMO (Normal Moveout) se feita em uma única direção pode acarretar erros de até 4ms no posicionamento do refletor e de 38% na sua amplitude máxima. Para a geometria poço a poço, o azimute do levantamento implica variações de até 14ms para a onda qP. Para esta onda, a componente transversal da amplitude seria a mais sensível à presença de fraturas / Abstract: A complex six-Iayered model approximating a field of the Campos Basin was constructed in this work. Some of the layers are inhomogeneous and/or anisotropic. The uppermost layer represents the sea (acoustic medium). Immediately below it is an isotropic layer with a vertical gradient of velocities, representing a sedimentary sequence above the reservoir. Below is a shale simulated by a transversally isotropic medium with vertical axis of symmetry. The sandstone reservoir located between two layers of shale, is isotropic. A fractured zone with lateral variation of its intensity is introduced to the above described model. Portions of shales affected by vertical fractures are modeled as a medium of orthorhombic symmetry. Its elastic properties vary in accordance with the degree of fracturing. Portions of sandstone affected by vertical fractures vary laterally from isotropic to transversally isotropic with horizontal axis of symmetry. This model was characterized by the behaviour of phase velocities and reflection coefficients in alllayers and served as a basis for an analysis of data obtained by ray modelling for various acquisition geometries in the fractured medium. For 3D surveys an observation was made that the NMO (normal moveout) correction made for a unique direction could be responsible for errors of up to 4ms in the reflector position and of upto 38% in its maximum amplitude. For cross-well geometry, the azimuth of the survey implies variations of up to 14ms for the qP wave. The transverse component of displacement ofthe qP wave is most sensitive to the presence of fractures / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Marco Aurelio Zezzi Arruda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-25T01:06:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PereiraFilho_EdenirRodrigues_M.pdf: 2114505 bytes, checksum: 86c77ff88ede9e6b4a723f0eb717d3ab (MD5) Previous issue date: 1999 / Mestrado

Orientadores: Theo Guenter Kieckbusch, Evandro Conforti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:42:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarsaioliJunior_Antonio_D.pdf: 11405717 bytes, checksum: 8969c74e5f1dd34b43ce0e58022ac9a3 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: O protótipo desenvolvido e apresentado neste trabalho é o resultado da superposição de dois sistemas contínuos de aplicação de energia aos processos de aquecimento e/ou secagem de produtos sólidos granulados : um em que se considera uma câmara de secagem na qual o produto, em contacto direto com um gás circulante,, proveniente de um circuito gerador auxiliar, troca calor com o mesmo ; outro, que se compre de um sistema aonde a energia de microondas gerada e conduzida à cavidade de aplicação, que corresponde deliberadamente à mesma câmara de secagem anterior, na qual a potência pode ser dissipada no produto a ser aquecido. No estudo da câmara buscou-se conciliar os critérios de projeto aplicáveis aos secadores rotativos convencionais com as dimensões recomendadas para os aplicadores de potencia de microondas. Outro objetivo foi o de garantir o confinamento das microondas ao interior do aplicador, evitando qualquer vazamento da energia das mesmas para o meio ambiente. Esta garantia foi conseguida antes mesmo do inicio da fabricação do protótipo, com a construção de um modelo do aplicador cilíndrico, em escala isométrica reduzida, dotado de filtros adequados nas suas extremidades; os filtros foram testados em laboratório quanto à. aua capacidade de reter as microondas, n£o tendo acusado nenhum vazamento significativo de radiação para o ambiente, antevendo~se assim que o protótipo final poderia perfeitamente aer enquadrado dentro das normas internacionais de segurança e homologação. O desenho do conjunto funcional do protótipo e auxiliares, bem como o seu detalhamento, tiveram sequência, passando-se para as etapas de construção, montagem, instalação e colocação em marcha. O Inicio da operação foi acompanhada de ajustes mecânicos, elétricos e de controle, primeiro com o protótipo em vazio, seguindo-se alguns ciclos com produtos específicos. O desempenho do sistema foi satisfatório, principalmente quanto à rapidez dos tratamentos e à aparente qualidade superior das amostras testadas. Um estudo mais específico foi feito da viabilidade operacional do protótipo na inativação enzimática de grãos de soja integral por microondas, analisando-se os aspectos técnicos e econômicos do processo e do produto tratado e comparando-os com os do produto obtido por um meio convencional, adotado em escala industrial. Os resultados deste estudo revelaram condições mais favoráveis 4 nova opção tecnológica das microondas quando comparadas ao processo convencional / Abstract: The developed prototype, presented in this work, results from the overlapping of two continuous systems of energy, application to the heating and/or drying processes of granulated solid products : one, consisting of a drying chamber in which the product is in direct contact with a circulating gas, coming from an auxiliary generating circuit, exchanging heat with it ; the other one, composed of a system in which the microwave energy is generated and guided toward the application cavity, purposely corresponding to the same drying chamber cited before, in which the power can be dissipated into the product to be heated. During the chamber designing, the conventional rotary dryer project criteria and the recommended dimensions for the microwave power applicators were taken into consideration. Care was taken in order to insure that the microwaves were confined to the interior side of the applicator, keeping any microwave energy from leaking to the surroundings. A reduced size isometric model of the cylindrical application cavity, endowed with suitable filters at its extremities, was built before initiating the prototype construction. The filters were tested in the laboratory as to their ability to retain the microwaves, revealing no significant radiation leakage to the surroundings, therefore it was predicted that the final prototype would perfectly comply with the international safety and homologation standards. The functional assembly drawing of the prototype and its ancillaries as well as the detail drawings of the parte proceeded toward the building, assembling, installation and start up steps. The operation beginning was followed up by mechanical, electrical and control adjustments, first by testing the equipment void of product and secondly running a few cycles with specific products. The performance of the system was satisfactory, mainly concerning the processing rates and the apparent superior quality of the treated samples. The prototype was further submitted to a more specific study in order to verify the operational feasibility of applying microwaves to full fat soybean enzyme inactivation. The technical and economical aspects of the process were also analyzed and the treated samples were compared with those obtained from a conventional industrial method. The results favored the new technology using the microwave inactivation process / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Paulo Hiroshi Sakanaka / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:09:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Assis_AndreK.T.(AndreKochTorres)_D.pdf: 2059150 bytes, checksum: 0bce51aa060ec83bd3739d5d3ffbbe94 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: O objetivo da tese é aplicar a teoria de plasmas mornos, [1, 2], ao problema de Trivelpiece e Gould, [3, 4], sendo que agora, além de se incluir a temperatura eletrônica, não vai se restringir ao estudo ao caso de ondas lentas. Se estuda então a propagação de uma onda eletromagnética em um guia de onda preenchida por um plasma morno e onde se considera também a presença de um campo magnético externo e constante aplicado ao longo do eixo da guia. A guia de onda que limita o plasma é considerada como sendo um condutor perfeito de seção reta circular. Além das equações gerais para o plasma e para a onda eletromagnéticas são apresentadas as condições de contorno adequadas. [2, 5]. É obtido o tensor dielétrico para o plasma morno, que deixa de ser uma matriz comum como no caso de plasmas frios e fica agora formalmente como um operador, sendo então uma matriz cujos elementos são derivadas especiais que vão atuar nas componentes do campo elétrico. Com a aplicação das condições de contorno são obtidas as relações de dispersão em várias situações distintas que incluem: 1- plasma preenchendo completamente a guia e plasma preenchendo parcialmente a guia (caso em que há vácuo entre o plasma e a guia). 2- temperatura nula (plasma frio) ou temperatura finita qualquer. 3- campo magnético externo nulo, ou de intensidade tendendo a infinito ou de valor finito qualquer. 4- plasma limitado ou plasma ilimitado (limite em que w/k << c). Além disto as relações que dispersão incluem os casos em que a apresentação não apresenta simetria azimutal. No caso de campo magnético infinito são obtidos os modos de propagação transverso elétrico (TE) e transverso magnético (TM). Quando o campo magnético é finito e não nulo, se obtém a rotação de Faraday e além disto se mostra que as ondas não mais podem ser separadas em ondas TE e TM, e que apenas os modos híbridos podem se propagar (no caso em que a perturbação é sem simetria azimutal) / Abstract: The aim of this thesis is to apply the warm plasma theory, [1,2], to the Trivelpiece and Gould problem, [3,4], but now, besides the inclusion of the electron temperature, the study will not be restricted to the slow wave cases. The propagation of an electromagnetic wave i a warm plasma-filled waveguide is studied and the presence of constant external magnetic field applied along the guide axis is also considered. The waveguide that limits the plasma is considered to be a perfect conductor of circular cross-section. Besides the plasma and electromagnetic wave equations, the suitable boundary conditions, [2,5], are presented. The warm plasma dielectric tensor is obtained, which is not the usual matrix as in the cold plasma case but it is an operator. This operator is a matrix whose elements are spatial derivatives that will operate on the electric field components. With the applications of the boundary conditions the dispersion relations are obtained in several distinct situations that include: 1- plasma filling completely the guide and plasma partially filling the guide (case in which there is vacuum between the plasma and the guide). 2- null temperature (could plasma) and any finite temperature. 3-null external magnetic field, or with intensity tending to infinite or of finite value. 4- bonded or unbonded plasma (guide radius tending to infinite). 5- fast waves and slow waves (limit in which w/k << c). Moreover the dispersion relations obtained include the cases in which the perturbations is not azimuthally symmetric. In the case of infinite magnetic field the transverse electric (TE) and transverse magnetic (TM) modes of propagation are obtained. When the magnetic field is finite and not null, the Faraday rotation is obtained and it is shown that the waves can not be separated into TE and TM, and that only hybrid modes can propagates (in the case in which the perturbation has no azimuthal symmetry) / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador : Maria Cristina Cunha Bezerra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-07-14T07:30:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_JoseAugustoNunes_M.pdf: 2150258 bytes, checksum: 56ea11c01ee943c40f869660f63d923e (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

Orientador: Alvin Elliot Kiel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T22:11:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fragnito_HugoLuis_D.pdf: 2528873 bytes, checksum: 0360a9c142f6ce88449273c2c09ad3f8 (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: Apresentamos um estudo da interação ressonante de duas ou mais ondas num absorvedor saturável (AS) que se acoplam através de modulações de populações. No caso de mistura de duas ondas (não colineares) da mesma freqüência as populações se modulam espacialmente e o AS atua como uma grade de difração, espalhando as ondas incidentes em novas direções. Analisamos ¿ sem aproximações perturbativas - a difração em qualquer ordem, e apresentamos resultados de experimentos realizados num corante orgânico que confirmam vários aspectos desta teoria. Na mistura de ondas de diferentes freqüências e propagação colinear as populações se modulam temporalmente e o espalhamento é inelástico. Consideramos particularmente os casos de interesse na espectroscopia de saturação e nas técnicas de determinação de tempos de relaxação ultracurtos, com uma onda forte e uma ou duas ondas de prova. Analisamos aqui a evolução das três ondas a medida que se propagam no meio, levando em conta o acoplamento e os efeitos da atenuação e saturação. Estendendo este estudo ao caso em que o AS está dentro da cavidade de um laser, mostramos que, nas condições típicas para o "mode locking" passivo, o AS atua efetivamente como um filtro seletivo de modos, atenuando os mais intensos e permitindo o crescimento dos fracos com fases bem definidas, o que tende a suavizar e alargar a envolvente do espectro da radiação dentro da cavidade / Abstract: A study of resonant interactions of two or more waves coupled through population modulation in a saturable absorber (SA) is presented. In the case ot two strong, non collinear waves at equal frequencies, the population in the SA is spatially-modulated and the incident waves are scattered into the various orders of the population grating. A non perturbative relation for the scattered intensity in any diffraction order is derived and experimental results which confirm the main aspects of this theory are described. We consider next the collinear mixing of waves of different frequencies, where the population modulation has a temporal component and the scattering is inelastic. Special attention is devoted to coherent saturation spectroscopy and meassurents techniques of ultra-short relaxation times in the frequency domain, where one has a very strong wave and one or two weak probes. The analysis of the evolution of the waves as they propagate through the SA includes saturation, pump depletion and coherent coupling effects. Generalizing this study to the case where the SA is within a laser cavity, it is shown that under the .typical conditions found in passive mode looking, the SA acts as a very efficient selective mode filter, attenuating the more intense modes while transmitting the weaker ones (with a well defined phase) , thus smoothing and broadening the spectral envelope of the cavity field / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Magister en Ciencias, Mención Físicas / Este trabajo se dedica a la medición de la estadística espacial de la Turbulencia de Ondas Capilares, que puede ser definida como un sistema estadístico fuera del equilibrio de ondas aleatorias no lineales. El trabajo presenta inicialmente los aspectos teóricos en el Capítulo 1 y constituyen la base del análisis. El sistema ondulatorio estudiado experimentalmente es abordado en el Capítulo 2 donde se usa una interfaz que se forma entre dos fluidos inmiscibles de densidades similares (agua y aceite de silocona) y dispuestos con alturas iguales induciendo una simetría en el eje vertical. En la interfaz son excitadas fluctuaciones de ondas superficiales de capilaridad a través de la aplicación de un forzaje aleatorio de baja frecuencia. De este sistema se extraen datos de potencia inyectada promedio a los fluidos con el fin de controlar la amplitud de forzaje con la que se excitan las ondas, y secuencias de perfiles de onda en una dimensión que proveen la información de amplitudes y longitudes de las ondas excitadas. Como punto de partida del análisis, detallado en el Capítulo 3, inicialmente se corrobora el comportamiento lineal de la propagación de ondas en la interfaz midiendo la relación de dispersión al aplicar un forzaje de baja amplitud y frecuencia sinusoidal. Esto también permite determinar el rango en los números de onda k donde se desarrollan las ondas capilares propias del sistema, a saber, entre 0.105 mm$^{-1}$ y 1.0 mm$^{-1}$. Finalmente, los resultados al crear un estado de Turbulencia de Ondas son analizados a través de la Función de Densidad de Probabilidad $P(\eta(x))$ que muestra un comportamiento cuasi-gaussiano de las amplitudes de ondas capilares, y la Densidad de Potencia Espectral $S(k)$ que muestra el comportamiento de una ley de potencia en función de los números de onda k ($S(k)\sim k^{-\alpha}$). El mejor ajuste a la pendiente da como resultado $\alpha=$-4.39 el cual esta en buen acuerdo con las predicciones teóricas cuya potencias espectrales son proporcionales a $S(k)\sim k^{-19/4}$ (interacción tres ondas) y $S(k)\sim k^{-9/2}$ (interacción de cuatro ondas). Estableciendo una comparación más precisa permite concluir que se trata de un sistema donde la interacción no lineal es débil, y debido a la simetría impuesta en el sistema se trata de un mecanismo de interacción no lineal donde intervienen cuatro ondas principalmente.

Orientador: Jose de Assis Fonseca Faria / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-24T02:05:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anjos_CarlosAlbertoRodrigues_D.pdf: 5958526 bytes, checksum: 425a607d4c8a53c599e67cc5709a6af3 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: A secagem da resina é uma das etapas mais importantes no processamento de polietileno tereftalato (PET) destinado á fabricação de embalagens, peças de engenharia e diversas outras aplicações. É o estágio responsável pela qualidade final da resina antes de ser transformada pelos processos de injeção, injeção-estiramento-sopro, injeçâo-sopro ou extrusâo-sopro que requer elevado consumo de energia e longo tempo de duração, representando gastos excessivos no processamento antes da transformação da resina em embalagens. 0 superaquecimento superficial da resina de PET pode provocar aumento do grau de cristalização, redução da viscosidade intrínseca e alteração da cor inicial, consequentemente, redução de propriedades importantes nas embalagens finais. Em ambientes de elevada umidade relativa a umidade da resina de PET pode chegar a 0,6 % (p/p), porém o máximo de desempenho em processos, principalmente de injeção, requer umidades de 0,05 e 0,005% (p/p) ou menos, dependendo da aplicação. No presente estudo, procurou-se desenvolver a aplicação da energia de microondas na secagem da resina de PET, a partir de configurações de diferentes processos, com o objetivo de verificar o comportamento da resina de PET sob campo de microondas, comparado com o processo convencional a ar aquecido, e através de urn forno de laboratório com microprocessador a fim de estabelecer parâmetros de tratamento tais como temperatura, tempo e potência de microondas. Trabalhou-se com potências de 50 a 300 W e tempos de 0,6 a 2,6 horas com o objetivo de reduzir a umidade e manter inalteradas características importantes ao desempenho da resina durante os processos de transformação. Devido o PET ser um polímero de baixa permissividade dielétrica e de seu elevado grau de cristalização, atingiram-se valores de umidade de até 0,04% (p/p), acima de 0,005 (p/p), considerado valor ótimo para a transformação em embalagens, porém próximos dos valores para a utilização em outros segmentos, como por exemplo o de peças de engenharia. Verificou-se, ainda, que a aplicação da energia de microondas não afetou as características de viscosidade intrínseca e cor. Entretanto, os níveis de acetaldeído diminuíram em algumas amostras, o que é um resultado considerado satisfatório. / Abstract: The drying of the resin is one of the most important stages in the processing of polyethylene terephthafate (PET) for use in the manufacture of packaging materials, engineering parts and other applications. It is the stage responsible for the final quality of the resin before its transformation by processes of injection, injection-stretching-blowing or extrusion-blowing, and it consumes a lot of energy and long periods of time, representing excessive expenditure in the processing before the transformation step into packages. Superheating of the surface of the PET resin can result in an increase in the degree of crystallization, reduction in the intrinsic viscosity and change in the initial colour, with a consequent reduction in the important properties of the final packaging materials. In atmospheres of high relative humidity, the moisture content of the PET resin can rise to 0,6% (w/w), where as maximum performance during processing, especially in those involving injection, requires moisture contents of 0,05% (w/w) or less, depending on the application. This study aimed at development the application of microwave energy in the drying of PET resin according to the configurations for different processes, with the objective of determining the behaviour of the PET resin in a microwave field as compared to the conventional hot air process and using a laboratory microwave oven equipped with a microprocessor for controlling time, temperature and power Potentials of 50 to 300 W and times of 0,6 to 2,6 hours were used with the objective of reducing the moisture content while retaining the important characteristics related to the performance of the resin during the transformation processes. Since PET is a polymer of low dielectric permissivity and high degree of crystallization, moisture values of up to 0,04% (w/w) were obtained, greater than the value of 0,005% (w/w) considered optimum for transformation into packaging materials, but close to the values used in other sectors, such as for engineering parts. It was also shown that the application of microwave energy did not affect the intrinsic viscosity and colours and that the acetaldehyde levels of some samples were reduced, which is considered to be a satisfactory result. / Doutorado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Carlos Alberto da Silva Lima / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:18:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Algatti_MauricioAntonio_D.pdf: 10882482 bytes, checksum: e0136881a998bf0664e893ad97de2259 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: O estudo de efeitos de campos eletromagnéticos intensos (Iasers) sobre propriedades ópticas, térmicas e eletrônicas de materiais está hoje na ordem do dia. O contínuo desenvolvimento da técnica levou ao advento recente de pulsos lasers com altas concentrações de energia radiante e duração de alguns femtosegundos, levando a que já se fale hoje em potências de 1018 Watt/cm2, até pouco tempo absolutamente inconcebíveis. Intensidades bem mais "modestas", de Giga a TeraWatts/cm2, estão se tornando lugar-comum nos Laboratórios de Estudos de Fenômenos Ultra-rápidos. Esta tese aborda duas importantes questões no domínio dos fenômenos foto-induzidos e foto-estimulados, ultra-rápidos, excitados pela exposição de superfícies metálicas à ação de pulsos de laser IV com duração de pico e sub-picosegundos. Trata-se, especificamente, dos fenômenos de efeito fotoelétrico não-linear e da geração de profundos desequilíbrios térmicos entre elétrons e a rede, num metal, e suas conseqüências experimentais. A geração de temperaturas eletrônicas muito maiores que a temperatura da rede tem sido alvo de intensa investigação nos últimos anos, em particular após o advento de lasers pulsando em regimes de duração de pico e sub-picosegundos. Tornou-se assim, possível excitar e testar fenômenos transientes que ocorrem em tempos inferiores ao tempo de relaxação energética entre elétrons e fonons. Logo surgiram fortes indicações experimentais do estabelecimento de profundas diferenças de temperatura (centenas a milhares de graus) entre elétrons e a rede. Nosso trabalho focalizou a discussão das características principais da emissão térmica anômala de luz por alvos metálicos bombardeados com pulsos de laser IV ultracurtos. Desenvolvemos um sistema de computação numérica dos perfis de temperatura para elétrons (Te) e íons (Ti) usando um modelo de balanço energético baseado na equação de transferência de calor a 1-d com acoplamento entre Te e Ti. Discute-se o desequilíbrio térmico e sua conexão com a emissão anômala (corpo negro) .Do ponto de vista experimental o problema foi, igualmente, atacado. Em nossas experiências, alvos de ouro foram submetidos à trens de pulsos com 500 ns de duração, compostos por pulsos de largura individual de 20 ps, separados entre si por » 25 ns. Nossos resultados experimentais, expressos em estudos da dependência da intensidade da emissão anômala na intensidade do laser mostraram-se em muito boa concordância com nossa modelização teórica tanto para o desequilíbrio térmico eletron-rede como para o caráter não-inercial, corpo-negro, da emissão anômala. Abordamos, também, o problema da emissão puramente fotoelétrica não-linear por superfícies metálicas expostas a pulsos intensos de um laser IV. Fenômeno de certa forma complementar ao abordado anteriormente, a emissão não-linear divide com a emissão termoiônica assistida a laser a composição da corrente fotoelétrica observada. Nossa formulação descreve o efeito considerando-o como resultante do tunelamento dinâmico de elétrons através da barreira de potencial metal-vácuo modificada pela presença do laser intenso. Um método não-perturbativo foi desenvolvido explorando o formalismo de transformações unitárias (em particular a translação espacial) para incorporar os efeitos do campo de laser intenso sobre a permeabilidade da superfície aos elétrons que com ela colidem, considerados como formando um gás de elétrons livres de Sommerfeld no metal. A aproximação WKB foi usada para computar a probabilidade de transição pela barreira modificada e assim pode-se calcular a carga e a corrente fotoelétrica média. Como caso específico calculamos a emissão fotoelétrica não-linear para um alvo de ouro (f = 4,7 eV, EF = 5,5 eV) bombardeado com pulsos de 2 ns, I = 0,2 a 1,0 GWatt/cm2 de um laser de CO2 (l = 10,6mm). Os resultados revelaram uma excelente concordância com dados experimentais disponíveis na literatura. Eles são consistentes com uma ordem de não-linearidade para o efeito bem menor do que se antecipava [n ~ 2 ao invés de n ~ 40 que resultaria de considerarmos (f / Efoton) » 4,7/0,12) ~ 40] e, também com um rebaixamento dinâmico da barreira de potencial, induzido pelo laser para um valor efetivo f' ~ 0,2 eV / Abstract: This Thesis is dedicated to the study of certain problems in the realm of ultrafast photo-induced and/or photo-stimulated phenomena that occur in metaIs subjected to pico and sub-picosecond IR laser pulses. We refer specifically to non-linear surface photoelectric effect and to the generation of deep thermal non-equilibrium between electrons and lattice and the consequences thereof. The generation of an electron temperature much greater than the lattice temperature has received much attention in recent years in view of the advances in the techniques for production of pico and sub-picosecond laser pulses. Indeed, this has opened up the possibility to probe transient phenomena that take place when the pulse duration is less than the characteristic times for energy exchange between the electron and ion subsystems in metaIs. The experiments seem to be consistent with the theoretically advanced possibility of significantly large non-isothermality amounting, in some cases, to temperature differences of several hundred degrees between the two subsystems. We have also discussed the main features of the anomalous thermal emission from metal targets bombarded with ultrashort infrared laser pulses. Numerical computations using an energy-balance model based on a 1-d heat flow equation where the electronic and lattice temperatures are coupled together have been carried out allowing us to predict the time profiles of both electronic and ionic temperatures. The large nonisothermality predicted is discussed and its existence tied to the appearance of the anomalous (black-body) emission. We have also examined the problem experimentally by bombarding samples of gold with a train of pulses from a mode-Iocked Nd:glass laser (l = 1,06 mm) with overall length of around 500 ns and individual pulses 20 ps wide. Our experimental findings gave good support to our theoretical modeling for both the strong electron-lattice non-isothermality and for the non-inertial black body assumption for the anomalous emission from the ultra-hot electron gas. As an almost complementary effect to the aforementioned anomalous light emission, the non-linear pure photoelectric emission from the laser irradiated metal surface shares with the laser assisted thermionic photoemission the build up of the non-linear photoelectric current observed. We described it as the outcome of a dynamic tunneling of electrons through a laser modified (reduced) metal-vacum barrier. A non-perturbative approach was formulated which is based on exploring the use of a unitary transformation (specifically a space translation) to incorporate the effects of the intense laser field upon the surface permeability to the impinging electrons, assumed to form a Sommerfeld 's free electron gas within the metal. The WKB approximation was then used to compute the electrons tunneling probability through the modified barrier and the integrated charge and average photocurrent calculated thereof. Calculations were made for the non-linear photoelectric emission from gold surfaces bombarded with 2 ns, 0.2 to 1.0 GW att/cm2, CO2 laser pulses. The results were shown to be in excellent agreement with experimental results available in the literature. They were consistent with a much lower order of non-linearity for the photoeffect (n ~ 2 instead of a extremely unprobable n = 40, n being the effective number of photons absorbed) and with a dynamic field induced lowering of the potential barrier height to an effective value of f' ~ 0.2 eV / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Mauro Monteiro Garcia de Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:18:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_Stenio_M.pdf: 3455386 bytes, checksum: e9dc12ae585a11959c8cd82362cade27 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Foram medidos a resistividade e o coeficiente de Hall de camadas epitaxiais de n-In0.53Ga0.47As crescidas sobre substratos semi-isolantes de Inp:Fe por L.P.E (epitaxia da fase líquida) na faixa de temperatura de 4,2-300K. a mobilidade, experimentalmente determinada, isto é, a mobilidade de Hall (mH), não pode ser medida sem a aplicação de campos magnéticos, ao passo que a mobilidade calculada é a mobilidade efetiva (m). Para relacionar mH com m , usa-se o fator de Hall rH = mH/m que é uma função dos diversos mecanismos de espalhamento e que limitam o valor da mobilidade dos portadores de carga do material. Neste trabalho, desenvolvemos um método numérico para processar os dados experimentais e procuramos utilizar expressões conhecidas da literatura afim de obtermos as características elétricas das amostras. Apresentamos, então, os resultados dos cálculos teóricos da mobilidade de Hall, fator de Hall e densidade de portadores do InGaAs. Calculamos a mobilidade a partir da combinação dos mecanismos de espalhamento, a saber: espalhamento por fonons ópticos (PO), por impurezas ionizadas (II) e por desordem no potencial da rede (AS) / Abstract: The resistivity and Hall coefficient of n-In0.53Ga0.47As epitaxial films grown on InP:Fe semi-isolating temperatures in the range 4.2-300 K. The Hall mobility mH experimentally determined cannot be measured without the application of magnetic fields, while the calculated mobility is usually the effective or drift mobility (m). To correlate mH with m , one use the Hall factor rH = mH/m which is function of several scattering mechanisms which limit the value of mobility of the charge carriers in the materials. In this work, we developed a numeric method to deal which the experimental data and looked for make use of known expression from literature toward get electrical characteristics of the sample. So, we present results of theoretical calculations of Hall mobility, Hall factor and carrier density InGaAs. We calculated the mobility determined by combination of polar-optic phonon (PO), ionized impurities (II) and alloy (AS) scattering mechanisms / Mestrado / Física / Mestre em Física