Orientador: Ricardo Luiz Viana / Disertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: Este trabalho visa mediante a Formulação Hamiltoniana para linhas de campo, estudar a formação das ilhas magnéticas na região periférica de uma coluna de plasma sujeita à ação de um limitador magnético ergódico. Para este fim nós utilizamos um modelo semelhante ao de Martin e Taylor, o que tomou o problema tratável analiticamente. Mediante este modelo, e simulando a ação do limitador por meio de uma perturbação impulsiva, nós obtivemos tuna Hamiltoniana não-integrável. Reduzimos esta Hamiltoniana à forma da Hamiltoniana Paradigma, o que nos possibilitou aplicar o critério de Escande para obter a corrente crítica que gera a estocasticidade em larga escala. Uma comparação com o critério de Chirikov foi feita. Obtvemos também a semi-largura da ilha em função da corrente no limitador. / Abstract:This work aims to study magnetic island formation in the peripheral region of a plasma column under the action of an ergodic magnetic limiter, by means of the hamitonian formulation for magnetic field lines. We have used a model similar to the Martin-Taylor one, in order to treat this problem analitically. In this model, we have simulated the limiter action through an inpulsive perturbation, so that we obtain a nonintegrable hamiltonian. We have reduced this hamiltonian to the paradigm form, which have enabled us to apply Escande’s criterion to obtain the critical current for large-scale stochasticity. A comparison with Chirikov’s criterion has been made. We have also obtained the island half-width as a function of the limiter current.

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: Germano Bruno Afonso / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Parana / Resumo: Revemos os fenômenos da interação entre um satélite esférico e partículas neutras e carregadas da alta atmosfera. Introduzimos a perturbação no plasma causada pelo movimento do satélite e estimamos o efeito desta perturbação na aceleração de arrasto elétrico. Aplicamos os resultados para o satélite LAGEOS. / Abstract: The phenomena of interaction of a satellite with neutral and charged particles of the high atmosphere were here reviewed. The modification in the plasma due to the movement of a spherical satellite was introduced and this modification effect on the acceleration of electrical drag was evaluated. These results were applied to the LAGEOS satellite.