Orientador: Prof. Dr. Ricardo L. Viana / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 17/02/2017 / Inclui referências : f. 79-82 / Resumo: Foi derivada uma equação de equilíbrio estacionário MHD de plasmas em rotação na direção azimutal, no caso de um sistema de coordenadas cilíndricas, descrevendo o plasma como um fluido de condutividade infinita, considerando a entropia como uma quantidade de superfície. Para a resolução dessa equação diferencial, foram propostos perfis tanto para a pressão como para o fluxo de corrente. Primeiramente revisamos a solução obtida por Maschke e Perrin, onde consideraram perfis lineares tanto para a pressão como para o fluxo de corrente. Em seguida apresentamos duas novas soluções, uma quadrática para o fluxo de corrente e a pressão, outra linear para a pressão e quadrática para o fluxo de corrente. A partir dessas soluções, plotamos várias gráficos, onde analisamos o efeito da rotação nas componentes do campo magnético e na densidade de corrente, como também o efeito da rotação na pressão e no fluxo magnético. / Abstract: An equation for MHD stationary equilibrium of rotating plasmas in the azimuthal direction is derived in the case of an cylindrical coordinate system with a plasma describing the plasma as an infinite-conductivity fluid, considered the entropy is a surface quantity. For the resolution of this differential equation it was necessary to propose profiles for both pressure and current flow. Firstly we did a review of the solution obtained by Maschke and Perrin, where they considered linear profiles for both pressure and current flow. Next we present two new solutions, one quadratic for current flow and pressure, one linear for pressure and quadratic for current flow. From these solutions, We plot several graphs, where we analyze the effect of rotation on the components of the magnetic field and current density, as well as the effect of the rotation on the pressure and the magnetic flux.

Orientador: Ricardo Luiz Viana / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Parana, Setor de Fisica / Resumo: Através do método de Matsuda e Yoshikawa, estimamos analiticamente a largura das ilhas magnéticas para um Tokamak de grande razão de aspecto, devido a campos perturbativos gerados por anéis de corrente. A largura das ilhas magnéticas é proporcional à raiz quadrada da razão entre a componente radial do campo perturbativo e o campo poloidal de equilíbrio e também é inversamente proporcional à raiz quadrada do cisalhamento magnético. A largura das ilhas magnéticas varia com a intensidade da corrente nos anéis e com o número dos mesmos. Obtivemos a secção de Poincaré das linhas de campo magnético fazendo uma superposição do campo de equilíbrio do Tokamak com o campo perturbativo. Usando o método de Adams-Moulton, as equações das linhas de campo magnético foram integradas numericamente. Nas secções de Poincaré aparecem ilhas primárias. Ilhas secundárias surgem devido à correção toroidal introduzida no campo magnético toroidal de equilíbrio. Os resultados obtidos pela integração numérica concordam com os resultados analíticos para a largura das ilhas magnéticas. / Abstract: We estimate magnetic island widths for a large aspect ratio Tokamak due to perturbing fields generated by ring-shaped coils, through a model introduced by Matsuda and Yoshikawa. Magnetic island width is proportional to the square root of the ratio between the radial component of the perturbing field and equilibrium poloidal field, as well as is inversely proportional to the square root of magnetic shear. Magnetic island widths vary with current strength in ring-shaped coils as well as with the number of them. We have obtained a Poincare section of the magnetic field lines, making a superposition of the equilibrium Tokamak field with a perturbing field. The magnetic field line equations were integrated numerically, by means of the Adams- Moulton method. Primary islands appear in Poincare sections, and secondary islands show up when a toroidicity correction is introduced into the toroidal magnetic field. The results obtained by means of numerical integration agree with the ones obtained analytically as far as magnetic island width is concerned.

Orientador: Rogério Pinto Mota / Coorientador: Elson de Campos / Banca: Konstantin Georgiev Kostov / Banca: Roberto Yzumi Honda / Banca: Emerson Ferreira de Lucena / Banca: Alvaro José Damião / Resumo: Hoje em dia a proteção de veículos, aeronaves e pessoas está aumentando mundialmente e em muitos campos de aplicação diferentes, tais como em cobertura estrutural, armadura balística, cobertura térmic, substrato de espelho de alto desempenho, entre outras. Alguns dos principais materiais cerâmicos empregados tem sido o SiCe o Al2O3. A técnica de aplicação de plasma sobre a superfície de cerâmicas SiC e Al2O3 é relativamente recente e pode promover relevantes modificações superficiais. Uma nova técnica de plasma para tratamento superficial de cerâmicas densas de SiC e Al2O3, baseada na técnica Z-pinch inverso e denominada de expansor de plasma, utilizando plasma de nitrogênio reativo, foi usada neste trabalho. Este tipo de plasma pode simular determinadas condições as quais os materiais cerâmicos são submetidos quando da reentrada na atmosfera terrestre. Cerâmica de SiC e Al2O3 foram sinterizadas em 1950ºC e 1600ºC, respectivamente, após prensagem uniaxial e isostática. Para produção das cerâmicas de SiC foi utilizado como aditivo o YAG nas proporções de 5%, 7,6% e 10%, enquanto o Al2O3, utilizou como aditivo o MgO. Todos os conjuntos de amostras passaram pelos processos de lixamento e polimento superficial. Durante o tratamento superficial por plasma, das faces polidas ou conjuntos de amostras de SiC em média 1440 pulsos de descargas, enquanto os conjuntos de amostras de Al2O3, foram divididos em três grupos igualmente separados e receberam em média 700, 1000 e 1480 descargas, respectivamente. Todas as descargas foram feitas em intervalos iguais de 20 minutos.Esta técnica inovadoa de plasma promoveu modificações nas superfícies das cerâmicas. As propriedades superficiais morfológicas e mecânicas das cerâmicas de Al2O3, após o ataque de plasma, sofreram menores... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nowadays protection of vehicles, aircraft andpeople is increasing worldwide in many different application fields, sucha as, the structural coating, ballistic armor, thermal coating, high performance mirror substrate, among other things. Some of the main ceramics materials like SiC and Al2O3 have beem employed. The plasma treatment of the SiC and Al2O3 ceramics surface is relatively recent technique applied and it is able to promote relevant superficial modifications. A novel plasma techique for surface treatment of high density ceramics such as SiC and Al2O3 is based on the reverse Z-pinch also called plasma expander and uses nitrogen as working gas. This plasma type can simulate certain conditions which the ceramic materials are submitted when of the reentry into Earth's atmosphere. The SiC and Al2O3 ceramics were sintered at 1950 °C and 1600 °C respectively using uniaxial and isostatic pressing method. The SiC ceramics were produced with additive YAG with proportions of 5%,7,6% and 10%, on the other hand, the Al2O3, ceramics were produced with additive MgO in its liquid phase. All samples have undergone the same processes of samples surface sanding and polishing. During the surface treatment by plasma performed on the polished faces, the sets of SiC samples received an average of 1440 plasma pulses, while the series of Al2O3 samples, were divided equally into three gropus and received and average of 700, 1000 and 1440 plasma pulses, respectively. All discharges were made at equal intervals of 20 minutes. The innovative plasma technique produced changes in the surfaces of ceramics and the morphological and mechanical surfaces of Al2O3 suffered smaller alterations after the plasma attack than the ones of SiC. from... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Konstantin Georgiev Kostov / Banca: Maurício Antonio Algatti / Banca: Cristiane Yumi Koga Ito / Resumo: Este trabalho teve por objetivo estudar a propriedade do plasma em pressão atmosférica para esterilização de materiais termossensíveis. Para testar a propriedade do plasma frio de esterilizar materiais termossensíveis, concentramos nossos experimentos no plasma gerado por descarga com barreira dielétrica (DBD). Para realizar nossos experimentos usamos os microrganismos Cândida albicans ATCC18804, Escherichia coli ATCC23922, Bacillus subtilis ATCC19659, e Staphylococcus aureus ATCC 6538. Primeiramente, realizamos descarga DBD sobre uma placa de microtitulação contendo suspensões de microrganismos, mas observamos que, neste caso, a descarga DBD não teve eficácia na esterilização, devido a não penetração das entidades reativas (ozônio, UV), dentro desse volume de microrganismos. Modificamos nosso sistema, colocando um eletrodo adaptado a uma placa de Petri, e aplicamos a descarga DBD sobre os microrganismos em suspensão semeados em Agar. Realizamos exposição de 2, 5, 10, 15 e 20 minutos, com 1,1W de potência, tensão de 40kV pico-a-pico e aproximadamente 1 cm de distância entre o eletrodo superior e o meio de cultura. Observamos o crescimento dos meios de cultura tratados (contagem de UFC) e analisamos a morfologia dos microrganismos tratados em comparação com as amostras sem tratamento, através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Através desses experimentos, pudemos observar que, no caso de superfícies, o plasma é um método de esterilização eficiente e rápido. Isso porque, durante a descarga são formados ozônio, fótons UV, e partículas livres carregadas, que podem contribuir para o efeito esterilizante / Abstract: The objective of this work was to investigate the application of plasma at atmospheric pressure for sterilization of termosensitive materials. To test the capability of cold plasma to sterilize termosensitive materials, we concentrated our study on the plasma generated by a dielectric barrier discharge (DBD). In our experiments we used the microorganisms Candida albicans ATCC18804, Escherichia coli ATCC23922, Bacillus subtilis ATCC19659, and Staphylococcus aureus ATCC 6538. Firstly, we produce a DBD discharge in a microtitulation plate containing suspensions of the microorganism and no sterilization effect was observed. This is due to the fact that no penetration of the reactivates species (ozone, UV) inside of the volume of microorganisms. We modified our system, putting an adapted electrode on the cover of a Petri plate, and we applied the DBD discharge on microorganisms in suspension sowed in Agar. We used different times of treatment (2, 5, 10, 15 and 20 minutes), with mean power of 1,1W, 40kV pick-to-pick voltage and approximately 1 cm of distance between the superior electrode and the culture media. We evaluate the growth on the treated culture media (counting the colony-forming unit - CFU) and also analyzed the morphology of the treated microorganisms in comparison with the samples without treatment, through scanning electronic microscopy (SEM). Through these experiments, we could observe that, applied on a surfaces, the plasma is an efficient and fast sterilization method. This is because during the discharge are formed ozone, UV photons, and free particles, that can contribute to the effect of sterilization / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-11-01T13:40:27Z No. of bitstreams: 2 2012_DanielDouradodeAragaoSantos (2).pdf: 1073544 bytes, checksum: 928034cdd558c35d889738e94a175fca (MD5) 2012_DanielDouradodeAragaoSantos (2).pdf: 1073544 bytes, checksum: 928034cdd558c35d889738e94a175fca (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2012-11-06T14:06:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 2012_DanielDouradodeAragaoSantos (2).pdf: 1073544 bytes, checksum: 928034cdd558c35d889738e94a175fca (MD5) 2012_DanielDouradodeAragaoSantos (2).pdf: 1073544 bytes, checksum: 928034cdd558c35d889738e94a175fca (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-06T14:06:25Z (GMT). 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Apesar de se tratar de um somatório in finito, veri camos que é possível, como boa aproximação, limitá-lo a um número máximo de fótons, e assim obter gráfi cos referentes á relação de dispersão. Para gerar as curvas de dispersão, calculamos numericamente as raízes da constante dielétrica por meio de uma subrotina escrita em linguagem C. Os limites assintóticos (harmônicos ciclotrônicos) referentes a pequenos comprimentos de onda não são alterados pela presençaa da radiação, porém observamos o surgimento de modos ressonantes propagativos e de modos estacionários com comprimentos de onda finitos e não nulos. Analisamos a influência do número de fótons envolvidos nas transições eletrônicas entre os níveis de Landau e de parâmetros do plasma como densidade e temperatura sobre o aspecto das curvas de dispersão. Veri camos que no limite de baixas temperaturas a presença da radiação afeta signi cativamente as curvas de dispersão, entretanto, para plasmas mais energéticos essa influência praticamente desaparece. Na ótica quântica esse comportamento sugere uma relação de predominância entre os processos de transição eletrônica motivados pela interação elétron-plasmon e pela interação eletrôn-fóton. Por fim, veri camos a forte dependência dos modos coletivos longitudinais com a magnitude do campo magnetostático e com a amplitude do campo de radiação. Observamos que as oscilações em torno dos harmônicos ciclotrônicos são intensi cadas à medida que aumentamos a amplitude do campo elétrico da radiação e atenuadas quando aumentamos a magnitude do campo magnetostático. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, we are interested to describe the behavior of longitudinal modes in magnetized plasmas subjected to an external electromagnetic field in the dipole approximation. We assume that collective modes are in the direction of polarization of the external field. To describe the system, we employ a semiclassical model, for which electrons receive a quantum mechanical treatment and the external fields are treated from a classical viewpoint. This approach provide us an expression for the dielectric constant similar to that found for the Bernstein modes [1], however, increased by a sum over the number of photons involved on the electronic transitions. Although the sum is infinite, we show that is possible, to a good approximation, restrict it to a maximum number of photons and then, obtain graphs for the dispersion relation. To generate the dispersion relation graphs, we compute numerically the roots of the dielectric constant by means of a subroutine written in C language. The asymptotic limits (cyclotron harmonics) for small wavelengths are not affected by presence of radiation however, we observed the emergence of resonant propagative modes and stationary modes with wavelengths infinite and nonzero. We analyze the infuence of the number of photons involved on the electronic transitions between Landau levels and how the plasma parameters such as density and temperature affect the dispersion curves. We found that in the low temperatures limit the presence of radiation significantly affects the dispersion curves, whereas for more energetic plasmas this infuence virtually disappears. In the quantum picture this behavior suggests a relationship of dominance between the electronic transitions driven by electron-plasmon interaction and caused by the electronphoton interaction. Finally, we found a strong dependence of the longitudinal collective modes with the magnitude of the magnetostatic feld and the amplitude of the radiation field. We observed that the oscillations around the cyclotron harmonics are intensifed as we increase the amplitude of the radiation field and attenuated when we increase the magnitude of the homogeneous magnetic field.

Orientador: Edmundo da Silva Braga / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-21T20:37:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_MarcoAntonioRobert_D.pdf: 7758526 bytes, checksum: b2a31335f2dbdf4b681b0c730113d5ff (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Filmes finos de carbono amorfo hidrogenado (a-C:H) foram obtidos através .da técnica de deposição química a partir da fase de vapor assistida por plasma de RF (RFPECVD). Os filmes foram depositados em um reator de placas paralelas utilizando como fonte do gás o metano (CH4) e a mistura gasosa metano/tetrafluoreto de carbono (CHJCF4).Os filmes de a-C:H foram depositados sobre o substrato de silício visando a fabricação das heteroestruturas metal/a-C:H/silício. A caracterização elétrica dos dispositivos foi realizada levantando as características corrente-tensão (1 x V) e capacitância-tensão (C x V). Observou-se que as heteroestruturas têm propriedades retificadoras, ou seja, se comportam como um diodo de heterojunção ou diodo MIS (metal/isolador/ semicondutor) / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Aruy Marotta / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T08:04:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ParedezAngeles_PabloJenner_M.pdf: 1168016 bytes, checksum: ad72f704ac1f0ed45d1f57e1e5147fd8 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Nesta tese foram obtidas equações generalizadas para a característica tensão-corrente de umatocha de plasma de arco não transferido e de uma tocha de plasma de arco transferido, utilizando o método da Teoria da Similaridade. Para a tocha de arco não transferido, os dados experimentais foram obtidos para ar como gás plasmagênico e na faixa de correntes de 10 a 295 A. Para a tocha de arco transferido, os dados foram obtidos para argônio e faixa de correntes de 300 a 1500 A. A tocha de arco não transferido apresentou característica estática tensão-corrente descendente, enquanto a de arco transferido, a característica obtida foi dinâmica, com comportamento fortemente anômalo, com a presença de histerese, além de possuir ambos os ramos, o descendente e o ascendente. Os testes da tocha de arco transferido foram feitos num forno com paredes refratárias em atmosfera de argônio. Foram obtidas equações generalizadas tendo um, dois e três parâmetros adimensionais independentes, sendo a escolha da melhor equação generalizada baseada no coeficiente de correlação da regressão multilinear. O parâmetro adimensional da voltagem foi considerado como o parâmetro dependente. Em geral, para os parâmetros adimensionais independentes foram utilizados aqueles relacionados com as diversas modalidades de transferência da energia Joule do arco para outras modalidades de energia. Estas foram a convectiva, a radiativa, a turbulenta e a condutiva. As equações generalizadas obtidas para a tocha de arco não transferido apresentaram boa concordância para toda a faixa de dados experimentais. Já as equações para a tocha de arco transferido, devido à grande anomalia observada, foram limitadas à apenas a parte ascendente dos dados experimentais. O estudo experimental, realizado nesta tese pode contribuir para uma melhor compreensão dos fenômenos que ocorrem em tochas de plasma, como também, fornecer uma guia para a engenharia de projeto das tochas / Abstract: In this thesis, generalized equations for the voltage-current characteristics have been obtained for a non transferred arc plasma torch and for a transferred arc plasma torch, using the method of the Theory of the Similarity. For the non transferred arc plasma torch, the experimental data was obtained for air as the plasmagenic gas and for currents of 10 to 295 A. For the transferred arc torch, the experiments were carried out for argon and currents of 300 to 1500 A. The non transferred plasma torch showed a descending voltage-current static characteristic, while the transferred plasma torch, the characteristic was dynamic, with strong anomalous behavior, consisting of the presence of hysteresis, besides possessing both the branches, the descendant and the ascendant. The tests of the transferred torch were carried out in an oven with refractory walls in argon atmosphere. Generalized equations had been obtained having one, two and three independent nondimensional parameters, being the choice of the best generalized equation based in the coefficient of correlation of the multilinear regression. The dimensionless parameter of the voltage was considered as the dependent parameter. In general, for the independent nondimensional parameters have been used those related with the diverse modalities of transference of the Joule energy of the arc to other modalities of energy. These had been the convective one, the radiative, the turbulent and the conductive one. The generalized equations obtained for the non transferred torch showed good agreement for all the range of experimental data. However, the equations for the transferred arc torch, due to their great observed anomaly, had been limited only to the ascending part of the experimental data. The experimental study, carried out in this thesis, might contribute to a better understanding of the phenomena taking place in plasma torches, as well, to provide a guide for their engineering / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Aurea Rosas Vasconcellos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T14:54:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_CarlosJoseFreire_M.pdf: 1260621 bytes, checksum: 5a71880453b263d66a4e6f0542a28c6d (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: Utilizamos o método do operador estatístico de não-equilíbrio desenvolvido, por D. N. Zubarev, baseado no formalismo da entropia máxima de E. T. Jaynes, para derivar um conjunto de equações de transporte que descrevem a evolução temporal de um plasma de semicondutor altamente excitado. A partir deste conjunto de equações obtemos a evolução temporal das variáveis termodinâmicas intensivas de interesse para a descrição do processo de relaxação do plasma, e aplicamos ao estudo dos semicondutores GaAs, CdS e CdSe / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Eliermes Arraes Meneses / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T16:37:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mol_AndersonWilliam_M.pdf: 1179253 bytes, checksum: 3815fd075d6a3b24fbdeb23546fff4b5 (MD5) Previous issue date: 1983 / Resumo: Fizeram-se medidas de fotoluminescência em regime de baixa e alta intensidade de excitação, para uma temperatura de banho do cristal de CdSe de 77 K, quando então o sistema, composto de elétrons e buracos livres. Esta transição pôde ser observada tanto pelo deslocamento da posição do pico para baixas energias, quanto pelo seu ganho óptico. Desenvolveu-se o cálculo teórico da densidade de transição utilizando o critério de Mott aplicado às condições experimentais. Obteve-se uma boa concordância entre este resultado e aquele encontrado a partir dos ajustes dos espectros de luminescência / Abstract: Photoluminescence measurements have been performed under low to high excitation level, for a crystal bath temperature of 77 K , when the system, electrons and holes, undergoes a Mott phase transition from an exciton gas to a free electron-hole plasma. This transition has been observed from the shift of the peak position to low energies as well as from its optical gain. The density has been evaluated theoretically by applying Mott criterion to the experimental conditions. We have obtained a good agreement between this experimental result and that from the fittings of luminescence spectra / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Carlos Alfredo Arguello / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T19:38:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Motisuke_Paulo_D.pdf: 2583404 bytes, checksum: f534f34a4ac944b505ebe345534cb10b (MD5) Previous issue date: 1977 / Resumo: Foram feitas medidas de espectros de transmissão e de luminescência, em amostras de CdS, sujeitas à altas densidades de excitações ópticas (ADEO) e à temperaturas criogênicas (~ 77oK e ~2oK). Os espectros de fotoluminescência mostraram ser muito difíceis de serem interpretados, quantitativamente, apesar de conterem muitas informações qualitativas. Assim sendo, dedicou-se à analise dos espectros de transmissão, que mostram: ADEO podem fotoinduzir variações relativas no índice de refração, D n/n, com excitações de até ~106 W/cm2. Excitações superiores a estas não induzem D n/n adicionais; alta concentração de portadores de carga fotoinduzidos podem diminuir a largura do "gap" de energia do material, bem como causar uma diminuição da vida média dos estados eletrônicos; ADEO podem fotoinduzir, tanto uma amplificação (ganho), como uma atenuação (absorção) do feixe de luz transmitido pela amostra. Esta absorção ou ganho depende da região espectral em questão; a posição espectral de transição ganho-absorção, definida como potencial químico do sistema, sofre um deslocamento de apenas ~2.6 meV (i.é de 2.5426 eV para 2.540 eV), quando a excitação é variada de ~105 W/cm2 para ~107 W/cm2; o espectro de ganho-absorção apresenta uma longa cauda do "gap" de energia renormalizado. Todas estas observações experimentais podem ser explicadas com um modelo simples de plasma de elétrons e buracos, se admitir que existe uma condensação deste plasma para uma concentração de equilíbrio, Neq~1018 cm-3, dependente da temperatura efetiva dos portadores / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências