Os plasmas frios tem sido largamente utilizados em processosde corrosao e deposicao de materiais em diversas areas tecnologicas. O entendimento dos mecanismos fisico-quimicos determinantes desses processos e sempre procurado para melhorar a qualidade e eficiencia dos mesmos. Esses mecanismos sao fortemente dependentes das propriedades dos plasmas utilizados, sendo portanto, sempre necessario proceder-se uma caracterizacao das propriedades macroscopicas e microscopicas com vistas a oferecer uma descricao mais clara do processo de interacao do plasma com a superficie material sob processo. Neste trabalho uma camara dupla foi especialmente construida para formacao simultanea de dois plasmas. Em uma delas - em pirex - foi produzido um plasma excitado por acoplamento indutivo de radio fraquencia (plasma fonte) de maneira a operar tanto no modo E quanto no modo H. Este plasma difunde-se para o interior de uma segunda camara, metalica, a qual possui imas permanentes distribuidos na superficie, dando origem a um plasma quiescente sob confinamento multidipolo magnetico (plasma alvo). Estudaremos os parametros basicos destes plasmas, como exemplo, potencial de plasma, temperatura e densidade de eletrons. O comportamento destes parametros com a pressao de trabalho, posicao da sonda no interior da camara e potencia eletrica sera investigado e interpretacoes serao apresentadas com base nos mecanismos de descarga RF. Tais parametros serao determinados atraves da tecnica de sonda de Langmuir autocompensada.Atraves de valores experimentaisdas variaveis eletricas da bobina de inducao (tensao, corrente e defasagem entre as mesmas) foi possivel determinar os parametros eletromagneticos (campo eletrico, campo magnetico, densidade de corrente, densidade de potencia e condutividade) da descarga utilizando-se o metodo sugerido por J.W. Denneman. Neste modelo a descarga e considerada um transformador cujo primario e a bobina de inducao (5 voltas) da descarga, e o secundario e o plasma produzido,o qual e equivalente a uma bobina de apenas uma volta. Posteriormente, foi feita uma analise espectral do plasma atraves de uma sonda magnetica (bobina de Rogowski).

Neste trabalho foi produzido um plasma através da focalização da radiação de um laser CO2-TEA pulsado sobre um alvo sólido de ferro, colocado no interior deuma câmara de vácuo. Apresentamos resultados experimentais referentes às medidas de temperatura de íons, temperatura de elétrons, densidade de elétrons e velocidade de expansão do plasma. Utilizou-se a técnica de sonda de Langmuir para medida da densidade e temperatura de elétrons. Um analisador eletrostático multi-grade foi especialmente construído para a medida da função de distribuição de energia de íons. A velocidade de expansão do plasma foi inferida a partir do tempo de vôo do plasma. É mostrado que os resultados experimentais são consistentes com um modelo de expansão livre de um plasma em vácuo.

Foi desenvolvido um canhão pulsado para a produção de feixe de eletrons, que utiliza arco de vapor metálico como fonte de partículas carregadas. Observou-se um feixe de eletrons com energia de 100 KeV e 100 A de valor de pico de corrente. O sistema utiliza um gerador Marx para produção do impulso de alta voltagem, necessário para ignição da descarga e aceleração do feixe de eletrons. Evidências de que ocorre emissão por campo na fase de pré-ruptura são relatadas. A energiamáxima do feixe foi determinada através da utilização de um cintilador plástico, absorvedores de alumínio e de uma fotomultiplicadora. Resultados preliminares indicam uma energia máxima de eletrons de aproximadamente 100 KeV, como esperado.

Partindo das equações microscópicas exatas para uma plasma empoeirado não magnetizado, onde a carga das partículas de poeira é considerada como um novo grau de liberdade do sistema, desenvolvemos um sistema de equações básico sobre o qual aplicamos o formalismo da teoria de turbulência fraca. A partir dele, na aproximação quase linear, encontramos três relações de dispersão, em conjunto com as equações cinéticas das ondas e das partículas. O caso totalmente não linear é exemplificado em parte, para visualizarmos a aplicabilidade do formalismo a plasmas empoeirados. Entre os diversos mecanismos de carregamento que podem ocorrer sobre a superfície das partículas de poeira, consideramos, por simplicidade, somente aquele devido `a absorção de partículas do plasma por colisões inelásticas. / Starting from the exact microscopic equations for a non-magnetized dusty plasma where the dust charge particles is considered as a new degree of freedom of the plasma system, we develop a basic system of equations upon which we apply the formalism of weak turbulence theory. From this system we find three dispersion relations in the quasilinear approximation, together with the kinetic equations for the waves and for the particles. The full nonlinear case is partially exemplified, in order to provide an overview of the applicability of the formalism to dusty plasmas. Among the diverse charging mechanisms that can occur over the dust grains surface, we consider, for simplicity, only that due the absorption of plasma particles by inelastic collisions.

Partindo das equações microscópicas exatas para uma plasma empoeirado não magnetizado, onde a carga das partículas de poeira é considerada como um novo grau de liberdade do sistema, desenvolvemos um sistema de equações básico sobre o qual aplicamos o formalismo da teoria de turbulência fraca. A partir dele, na aproximação quase linear, encontramos três relações de dispersão, em conjunto com as equações cinéticas das ondas e das partículas. O caso totalmente não linear é exemplificado em parte, para visualizarmos a aplicabilidade do formalismo a plasmas empoeirados. Entre os diversos mecanismos de carregamento que podem ocorrer sobre a superfície das partículas de poeira, consideramos, por simplicidade, somente aquele devido `a absorção de partículas do plasma por colisões inelásticas. / Starting from the exact microscopic equations for a non-magnetized dusty plasma where the dust charge particles is considered as a new degree of freedom of the plasma system, we develop a basic system of equations upon which we apply the formalism of weak turbulence theory. From this system we find three dispersion relations in the quasilinear approximation, together with the kinetic equations for the waves and for the particles. The full nonlinear case is partially exemplified, in order to provide an overview of the applicability of the formalism to dusty plasmas. Among the diverse charging mechanisms that can occur over the dust grains surface, we consider, for simplicity, only that due the absorption of plasma particles by inelastic collisions.

Partindo das equações microscópicas exatas para uma plasma empoeirado não magnetizado, onde a carga das partículas de poeira é considerada como um novo grau de liberdade do sistema, desenvolvemos um sistema de equações básico sobre o qual aplicamos o formalismo da teoria de turbulência fraca. A partir dele, na aproximação quase linear, encontramos três relações de dispersão, em conjunto com as equações cinéticas das ondas e das partículas. O caso totalmente não linear é exemplificado em parte, para visualizarmos a aplicabilidade do formalismo a plasmas empoeirados. Entre os diversos mecanismos de carregamento que podem ocorrer sobre a superfície das partículas de poeira, consideramos, por simplicidade, somente aquele devido `a absorção de partículas do plasma por colisões inelásticas. / Starting from the exact microscopic equations for a non-magnetized dusty plasma where the dust charge particles is considered as a new degree of freedom of the plasma system, we develop a basic system of equations upon which we apply the formalism of weak turbulence theory. From this system we find three dispersion relations in the quasilinear approximation, together with the kinetic equations for the waves and for the particles. The full nonlinear case is partially exemplified, in order to provide an overview of the applicability of the formalism to dusty plasmas. Among the diverse charging mechanisms that can occur over the dust grains surface, we consider, for simplicity, only that due the absorption of plasma particles by inelastic collisions.

Aujourd’hui encore, malgré l’utilisation de techniques spectrochimiques de référence, l’aspect quantitatif de la spectroscopie sur plasma induit par laser (LIBS) reste largement en friche du fait d’effets de matrice incapacitants. La LIBS sans étalonnage (CF-LIBS) est une des façons considérées par la communauté scientifique afin de relever ce défi. Malgré ses postulats d’idéalité du plasma (ETL, homogénéité et stationnarité du plasma), à l’heure actuelle peu d’études extensives ont été développées afin de réaliser une évaluation critique de la méthode. A l’aide d’outils théoriques (modèle collisionnel-radiatif développé pour l’Aluminium, Argon et Cadmium) et expérimentaux (expérience de Diffusion Thomson) tirant leur origine de la physique des plasmas, ainsi que de cas pratiques d’analyses, nous tenterons d’établir le cahier des charges le plus favorable à l’analyse quantitative par CF-LIBS. L’application de cette méthode à l’analyse d’échantillons complexes (minéraux et sols pollués) sera discutée à l’aune de nos résultats et des connaissances actuellement disponibles en la matière. / Despite the existence of many benchmarked spectrochemical analysis techniques in the field of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS), the quantitative analysis holds of the laser induced plasma still holds a huge number of analytical drawbacks, the occurrence of matrix effects not being the slightest among those ones.Calibration-Free LIBS was historically developped to address specifically those aspects, and has already reached a high level of maturation for the analysis of simple metallic or soil samples. Unfortynately, in spite of the strong assumptions that need to be necesserily considered in the CF-LIBS algorithm (such as Local Thermodynamic Equilibrium, and the homogeneity and stationnarity of the plasma), only a few number of contributions have been devoted to the critical assessment of the latter postulates to date. Thanks to the help of several case tests and theoretical (collisionnal-radiative model depicting aluminum, argon and cadmium plasmas) and experimental concepts originating from the field of plasma physics (Thomson-Scattering experiments intended to validate our results), we will focus our study on the research and development of novel experimental criteria that would allow an experimentalist to set up and analyze a CF-LIBS experiment in the least unfavourable theoretical and experimental conditions.We will eventually apply our new considerations on the prediction of the CF-LIBS analysis efficiency, coming to the specific field of interest of analysis of geophysical samples (such as soils polluted by heavy metals). A special interest will be paid on the latest developments appearing nowadays in the field of LIBS, and devote a part of our debate on the expectancies that will have to be fulfilled in order to highen the analysis potential of LIBS.

O orbitrom é um dispositivo onde elétrons injetados são confinados eletrostaticamente. Adotando-se um tratamento de fluidos e o modelo de órbitas circulares, analisamos as oscilações e instabilidades destes elétrons orbitantes, interagindo primeiramente com um campo elétrico azimutal e depois com os campos eletromagnéticos (modos TM) presentes num dispositivo tipo orbitron. Verificamos a possibilidade da existência de instabilidades em frequências na região de microondas. Estas frequências são bem maiores que a frequência eletrônica (de oscilação) de plasma. Sugerimos a viabilidade de que o dispositivo orbitron, possa ter como uma de suas aplicações, a geração de radiações eletromagnéticas de altas frequências, especialmente na faixa de microondas

Neste trabalho são apresentados os resultados de investigações realizadas em uma descarga de rádio-frequência acoplada indutivamente, operando na faixa de pressão de 1 mtorr a 200 mtorr de argônio, com potências de 50 W a 400 W e frequência de 11,41 MHz. Inicialmente foi feito um estudo da ruptura do gás seguido da análise de um modelo teórico para a descarga. Dois modos de operação da descarga foram identificados, modo E e modo H. Através de sonda simples e sonda dupla caracterizamos as propriedades da descarga operando nos distintos modos. A transição entre os modos da descarga foi caracterizada através de curvas de variação da temperatura de elétrons e densidade de plasma em função da pressão do gás e potência de RF.

Neste trabalho são apresentados os primeiros resultados obtidos por diagnósticos espectroscópicos no dispositivo toroidal de confinamento magnético de plasma, CECI, de configuração R.F.P.("Reversed Field Pinch"). Tais diagnósticos foram realizados com objetivo de caracterizar parâmetros macroscópicos do plasma, parte fundamental no estudo do processo de formação e manutenção da configuração R.F.P. do mesmo. Entre os diagnósticos espectroscópico realizados estão a medida da temperatura de elétrons pelo método do razão das intensidades das linhas singleto 4921 Å e tripleto 4713 Å do H e I, cuja aplicabilidade para as condições de operação do CECI é discutida, uma vez que o valor superestimado por este método é da ordem de 40-50eV e o valor encontrado por sonda dupla é da ordem de 10eV; medida da carga iônica efetiva através da nedida da radiação Bremsstrahlung, fornecendo Zef = 1,5 e o estudo qualitativo da limpeza do sistema por descargas.Foram também realizadas medidas do grau de ionização do plasma conhecendo-se a resistividade experimental, e o diagrama F - Ø através de sondas magnéticas visando estudar o comportamento da configuração dos campos magnéticos no dispositivos CECI.