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Thesis (M. Sc.)--University of Adelaide, Dept. of Physics, 1985. / Includes bibliographical references (leaves 76-78).

Thesis (Ph.D.)--University of Houston, 2003. / Adviser: Allan J. Jacobson. Includes bibliographical references.

A presente pesquisa trata de calibrar, a ferir e utiliza em laboratório um detetor de fotoionização (método de campo) proveitoso na caracterização de áreas contaminadas por vazamentos de gasolina; comparar as informações do detetor com os resultados obtidos com balança analítica; comparar os resultados de fluxo de massa medido com o previsto pelo modelo JURY contido no software APIDSS 2.0 O detetor mostrou-se útil como primeira ferramenta na caracterização de áreas contaminadas recentemente (até 100 dias). Para áreas onde a contaminação esteja em uma fase mais avançada o aparelho mostrou-se útil na detecção de alterações; os modelos desenvolvidos com base nos resultados obtido com balança e com o detetor de fotoinização apresentaram resultados satisfatórios para o período de ensaio; as comparações realizadas com o software APIDSS 2.0 serviram para a confirmação dos resultados obtidos. / The present research aims at gauging, checking and using a photoionization detector (field method) in laboratory advantageous to the characterization of areas polluted by leaks of gasoline; to compare the information of the detector with the results obtained in the analytic scale; to compare the results of the measured mass flow with those foreseen by the model JURY of the software APIDSS 2.0. The detector showed to be useful as a first tool in the characterization of areas recently contaminated (up to 100 days). To areas where the contamination is in a more advanced phase, the apparel showed to be useful in the detection of alterations; the development of models based on the results obtained with a scale and with the photoionization detector presented satisfactory results for the rehearsal period; the comparisons accomplished by the software APIDSS 2.0 confirmed the obtained results.

O presente trabalho propõe-se a mapear espacialmente as propriedades físicas de um conjunto destes objetos, de morfologia bipolar, e então efetuar sua modelagem. Para este mapeamento foram executadas observações do Observatório Pico dos Dias (LNA/MCT) através das técnicas observacionais de espectroscopia de fenda longa e de campo integral. As modelagens foram executadas com o código de fotoionização CLOUDY em seu formato pseudo tridimensional, CLOUDY_3D. Nossos resultados mostram que as simulações são capazes de reproduzir em boa medida o quadro de observações realizadas, mesmo partindo de considerações simplificadoras para a construção do ambiente astrofísico analisado. Como produto, estabelece-se limites para os parâmetros dos objetos, tais como características da distribuição de matéria, propriedades da fonte central, distância e dimensões envolvidas. / This study aims to map spatially the physical properties of a set of objects, with bipolar morphology, and then build their models. For this mapping, observations were performed at the Pico dos Dias Observatory (LNA / MCT) using the observational techniques of long slit and integral field spectroscopy. Modeling was performed with the photoionization code CLOUDY in its pseudo three-dimensional format, CLOUDY_3D. Our results show that the simulations are able to reproduce the major features of observations, even taking simplifying assumptions for the astrophysical environment analyzed. As a product, it establishes limits for the parameters of objects, such as characteristics for the distribution of matter, properties of the central star, distances and related dimensions.

Na literatura, a análise e a interpretação das linhas de emissão de H2 em nebulosas planetárias são feitas, em geral, considerando que a molécula somente seja produzida em ambientes neutros, como as regiões de fotodissociação ou com choques. No entanto, existem fortes evidências observacionais de que ao menos parte da emissão seja proveniente da região ionizada desses objetos. Em trabalhos anteriores mostramos que quantidades significativas de H2 podem sobreviver dentro dessa região hostil. No presente trabalho nosso objetivo é calcular e estudar a emissão de H2 em linhas no infravermelho produzidas na região ionizada de nebulosas planetárias, utilizando o código de fotoionização unidimensional Aangaba. Para isso, desenvolvemos diversas sub-rotinas que determinam o povoamento em níveis de energia da molécula e calculam a intensidade das linhas de emissão de H2. Obtivemos a intensidade de diversas linhas produzidas pela molécula H2 em nebulosas planetárias cujos parâmetros característicos (temperatura e luminosidade da estrela central, densidade do gás, tipo e tamanho dos grãos, etc.) estão na faixa de valores conhecidos para esses objetos. Como resultado de nosso trabalho, mostramos que a contribuição da região ionizada para a emissão de H2 de nebulosas planetárias pode ser significativa em diversas situações, particularmente quando a temperatura da estrela central é alta. Esse resultado pode explicar porque a detecção de linhas de H2 é mais provável em nebulosas planetárias bipolares, que têm estrelas tipicamente mais quentes. Além disso, verificamos que na região ionizada a excitação e a desexcitação colisional são mecanismos importantes de povoamento de todos os níveis rovibracionais do estado fundamental eletrônico de H2. Os mecanismos radiativos são também importantes, particularmente para os níveis de energia excitados. Os mecanismos de formação em estados excitados podem ter alguma influência no espectro de linhas produzidas pela desexcitação de níveis rotacionais bastante elevados, principalmente em ambientes densos. Em nossos modelos incluímos o efeito da molécula H2 no equilíbrio térmico do gás, verificando que a molécula H2 somente tem influência significativa na temperatura do gás em casos de temperatura da estrela central muito alta ou grande quantidade de grãos, principalmente através da desexcitação colisional. / The analysis and the interpretation of the H2 line emission of planetary nebulae have been done in the literature assuming that the molecule survives only in neutral environments, as in photodissociation or shocked regions. However, there is strong evidence that at least part of the H2 emission is produced inside the ionized region of such objects. In previous work we showed that significant amounts of H2 can survive inside the ionized region of planetary nebulae. The aim of the present work is to calculate and study the infrared line emission of H2 produced inside the ionized region of planetary nebulae using the one-dimensional photoionization code Aangaba. For this, we developed several numerical subroutines in order to calculate the statistical population of the H2 energy levels, as well as the intensity of the H2 infrared emission lines in physical conditions typical of planetary nebulae. We show that the contribution of the ionized region for the H2 emission can be significant, particularly in the case of nebulae with high temperature central stars. This result explains why H2 emission is more frequently observed in bipolar planetary nebulae (Gatley\'s rule), since this kind of object typically has hotter stars. We show that collisional excitation plays an important role on the H2 population of the rovibrational levels of the electronic ground state. Radiative mechanisms are also important, particularly for upper levels. Formation pumping may have some effects on the line intensities produced by de-excitation from very high rotational levels, specially in dense environments. We include the effects of H2 in the thermal equilibrium of the gas, concluding that H2 only contributes to the thermal equilibrium in the case of very high temperature of the central star or high grain to gas ratio, mainly through collisional de-excitation.

Na literatura, a análise e a interpretação das linhas de emissão de H2 em nebulosas planetárias são feitas, em geral, considerando que a molécula somente seja produzida em ambientes neutros, como as regiões de fotodissociação ou com choques. No entanto, existem fortes evidências observacionais de que ao menos parte da emissão seja proveniente da região ionizada desses objetos. Em trabalhos anteriores mostramos que quantidades significativas de H2 podem sobreviver dentro dessa região hostil. No presente trabalho nosso objetivo é calcular e estudar a emissão de H2 em linhas no infravermelho produzidas na região ionizada de nebulosas planetárias, utilizando o código de fotoionização unidimensional Aangaba. Para isso, desenvolvemos diversas sub-rotinas que determinam o povoamento em níveis de energia da molécula e calculam a intensidade das linhas de emissão de H2. Obtivemos a intensidade de diversas linhas produzidas pela molécula H2 em nebulosas planetárias cujos parâmetros característicos (temperatura e luminosidade da estrela central, densidade do gás, tipo e tamanho dos grãos, etc.) estão na faixa de valores conhecidos para esses objetos. Como resultado de nosso trabalho, mostramos que a contribuição da região ionizada para a emissão de H2 de nebulosas planetárias pode ser significativa em diversas situações, particularmente quando a temperatura da estrela central é alta. Esse resultado pode explicar porque a detecção de linhas de H2 é mais provável em nebulosas planetárias bipolares, que têm estrelas tipicamente mais quentes. Além disso, verificamos que na região ionizada a excitação e a desexcitação colisional são mecanismos importantes de povoamento de todos os níveis rovibracionais do estado fundamental eletrônico de H2. Os mecanismos radiativos são também importantes, particularmente para os níveis de energia excitados. Os mecanismos de formação em estados excitados podem ter alguma influência no espectro de linhas produzidas pela desexcitação de níveis rotacionais bastante elevados, principalmente em ambientes densos. Em nossos modelos incluímos o efeito da molécula H2 no equilíbrio térmico do gás, verificando que a molécula H2 somente tem influência significativa na temperatura do gás em casos de temperatura da estrela central muito alta ou grande quantidade de grãos, principalmente através da desexcitação colisional. / The analysis and the interpretation of the H2 line emission of planetary nebulae have been done in the literature assuming that the molecule survives only in neutral environments, as in photodissociation or shocked regions. However, there is strong evidence that at least part of the H2 emission is produced inside the ionized region of such objects. In previous work we showed that significant amounts of H2 can survive inside the ionized region of planetary nebulae. The aim of the present work is to calculate and study the infrared line emission of H2 produced inside the ionized region of planetary nebulae using the one-dimensional photoionization code Aangaba. For this, we developed several numerical subroutines in order to calculate the statistical population of the H2 energy levels, as well as the intensity of the H2 infrared emission lines in physical conditions typical of planetary nebulae. We show that the contribution of the ionized region for the H2 emission can be significant, particularly in the case of nebulae with high temperature central stars. This result explains why H2 emission is more frequently observed in bipolar planetary nebulae (Gatley\'s rule), since this kind of object typically has hotter stars. We show that collisional excitation plays an important role on the H2 population of the rovibrational levels of the electronic ground state. Radiative mechanisms are also important, particularly for upper levels. Formation pumping may have some effects on the line intensities produced by de-excitation from very high rotational levels, specially in dense environments. We include the effects of H2 in the thermal equilibrium of the gas, concluding that H2 only contributes to the thermal equilibrium in the case of very high temperature of the central star or high grain to gas ratio, mainly through collisional de-excitation.

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