Made available in DSpace on 2016-04-18T21:39:49Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Rodney Vicente de Souza1.pdf: 1174123 bytes, checksum: 7a62f896de855669fd1482cb7686b0a2 (MD5) Rodney Vicente de Souza2.pdf: 1457076 bytes, checksum: f145ee6c55c0e70f0cfdd3ad7e370967 (MD5) Rodney Vicente de Souza3.pdf: 3052150 bytes, checksum: 5500ea47ec4be6101280762f54f09dd7 (MD5) Previous issue date: 2009-08-03 / The solar phenomena are the main agents of magnetosphere disturbance and geomagnetic storms. During geomagnetic storms, the electrons in the magnetosphere can be accelerated to high speeds. These electrons can cause great damage to electrical equipment on the orbital satellite. For several decades the coronal mass ejections (CMEs) and the solar bursts have been studied but their physical processes are not fully understood. The goal of this work is establishing a possible tool to predict the occurrence of solar events from the behavior 7 GHz signals. The radio data were obtained with high sensitivity (<0.5 sfu) and temporal resolution (10 ms) with the Solar Radio Polarimeter in operation at the Itapetinga Radio Observatory (ROI). The analysis of the radio signal is made for the period of high solar activity on October 2003. The Wavelet Multi-Resolution technique was used to analyses the components of the period of radio signal at 7 GHz. We compare the signal noise amplitude, which also compared with the polarization changes at 7 GHz and the evolution of magnetic configuration of active regions obtained with MDI. The results show increase in the noise amplitude at 7 GHz and the appearance of period components, minutes before the minor burst (class < B), and hours or even day before the larger burst (class C, M, or X). We present in detail the behavior of component S at 7 GHz in association with the activity increasing and the occurrence of great explosions. / Os fenômenos solares são os principais agentes perturbadores da magnetosfera terrestre e podem produzir tempestades geomagnéticas. Durante as tempestades geomagnéticas os elétrons, presentes na magnetosfera, podem ser acelerados até velocidades relativísticas. Estes elétrons causam grandes danos aos equipamentos elétricos nos satélites em órbita. Durante várias décadas as ejeções de massa coronal (EMCs) e as explosões solares têm sido objeto de estudos, mas ainda não se entende totalmente os processos físicos, que os antecede. O objetivo deste trabalho é contribuir para a previsão destes eventos solares, através da análise dos padrões de comportamento do sinal em 7 GHz. Os dados foram obtidos com alta sensibilidade (>0,5 sfu) e resolução temporal (10 ms) com o Rádio Polarímetro Solar em operação no Rádio Observatório do Itapetinga (ROI). A análise do sinal rádio em 7 GHz é feita para o período de grande atividade solar de outubro de 2003. Utilizamos a técnica ondeletas de Multi-Resolução para identificar as componentes de período do sinal. Foi feita a comparação entre as variações na amplitude do ruído do sinal e na potência das componentes de períodos associados a polarização circular em 7 GHz e a evolução da configuração magnética das regiões obtidas do experimento MDI onde ocorreram as grandes explosões. Os resultados mostram aumentos na amplitude do ruído do sinal associados a aumentos pronunciados na potência das componentes de períodos do sinal em diferentes faixas, minutos antes das explosões menores (classificação em raios X < B), horas ou até dia antes das explosões maiores (classificação em raios X C, M ou X). Apresentamos detalhadamente neste trabalho, o padrão de comportamento da componente S em 7 GHz, que antecede as explosões solares.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:35:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Douglas Felix da Silva.pdf: 5938737 bytes, checksum: aa521c46d45966ffa8b9f1f8067be11c (MD5) Previous issue date: 2016-01-28 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo / Solar flares are characterized by a sudden release of energy, of magnetic origin, that accelerates particles producing emission throughout the entire electromagnetic spectrum and plasma heating. It is believed that a fraction of these accelerated particles are injected into bipolar magnetic fields. Radiation from these events at radio wavelengths is due to the acceleration of the energetic particles that spiral around magnetic loops. Thus masurements of right and left circularly polarized brightness temperature of three flares at the frequencies of 45 and 90 GHz yield degrees of circular polarization that reached 5 to 40 % and were opposites at 45 and 90 GHz, always being reversed for the events. The interpretation of these results may be associated with the asymmetry of the field strength of magnetic loop legs. The objective of this work is to study the magnetic field configuration and energy distribution of accelerated particles in solar flares. For the study of these solar flares, we use the observations of the telescopes POEMAS (POlarization Emission of Millimeter Solar Activity), that monitor the Sun at 45 and 90 GHz with circular polarization. Observations in radio were complemented with microwaves, using data from the Radio Solar Telescope Network (RSTN) at 1-15 GHz, and high frequency emission, at 212 and 405 GHz, observed by the Solar Submillimeter Telescope (SST). X-ray data were obtained from FERMI and RHESSI telescopes; and the Solar Dynamics Observatory (SDO) provided images at 171 Å and magnetograms of the active regions. To study the interaction between the particles and magnetic field we applied the model developed by Simões (2009). Numerical simulations were performed and produced sources at 45 and 90 GHz in a three dimensional magnetic loop with maximum intensity in opposite polarities of a dipole loop. The simulations also reproduced the degree of polarization and radio spectra observed in each event. Thus, by means of the simulations, we obtained the location of 45 and 90 GHz sources with predominant intensities in opposite magnetic polarities and with reversed degree of polarization. / A explosão solar é caracterizada por uma súbita liberação de energia, de origem magnética, a qual acelera as partículas produzindo emissão em todo o espectro eletromagnético e promovendo o aquecimento do plasma. Acredita-se que uma fração destas partículas não térmicas aceleradas são injetadas em campos magnéticos bipolares. A emissão de radiação proveniente dos eventos na faixa rádio é devida à aceleração das partículas energéticas associada ao movimento em espiral que fazem em torno dos arcos magnéticos. Medidas de temperatura de brilho circularmente polarizada à direita e à esquerda em três explosões solares nas frequências de 45 e 90 GHz apresentaram graus de polarização circular que alcançaram de 5 a 40 % e opostos em 45 e 90 GHz, sempre sendo invertidos para os eventos estudados. Uma interpretação desses resultados pode estar associada com a assimetria de intensidade do campo nos pés do arco magnético. O objetivo do trabalho é estudar a configuração do campo magnético e a distribuição de energia das partículas aceleradas em explosões solares na faixa rádio. Para o estudo das explosões, utilizamos as observações do sistema de telescópios POEMAS (POlarização da Emissão Milimétrica da Atividade Solar), que monitora o Sol em 45 e 90 GHz com medidas de polarização. As observações em rádio foram complementadas em micro-ondas, utilizando os dados da Rede de Radio Telescópios Solares (RSTN), de 1 a 15 GHz, e em altas frequências (212 e 405 GHz) pelo Telescópio Solar Submilimetrico (SST). Na faixa de raio X foram utilizados dados dos telescópios FERMI e RHESSI; enquanto do Solar Dynamics Observatory (SDO) foram obtidas imagens em 171 Å e magnetogramas das região ativas. Para estudar a interação entre as partículas e campo magnético foi aplicado o modelo desenvolvido por Simões (2009). Foram realizadas simulações numéricas que produziram fontes em 45 e 90 GHz num arco magnético em três dimensões, cujas fontes apresentaram máximos de intensidade em polaridades opostas de um arco dipolar. As simulações também reproduziram qualitativamente o grau de polarização observado em cada um dos eventos e também o espectro rádio. Assim, por meio da simulação, obtivemos as possíveis localizações das fontes em 45 e 90 GHz com intensidades predominantes em polaridades opostas e grau de polarização invertido.

Submitted by Rosa Assis (rosa_assis@yahoo.com.br) on 2017-03-24T18:37:23Z No. of bitstreams: 2 Jorge Fernando Valle Silva.pdf: 6844584 bytes, checksum: 066b14db8ac138c39d6bbf8051317fba (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2017-04-03T13:19:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Jorge Fernando Valle Silva.pdf: 6844584 bytes, checksum: 066b14db8ac138c39d6bbf8051317fba (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-03T13:19:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Jorge Fernando Valle Silva.pdf: 6844584 bytes, checksum: 066b14db8ac138c39d6bbf8051317fba (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-09-20 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo / Improvements in the calibration of the Solar Sub millimeter-waves Telescope (SST) have been devised and developed to increase the probability of detection in hard pointing settings and adverse weather conditions. Fixed the restrictions on the size of the beams, 𝐻𝑃𝐵𝑊 = 4.1′ ± 0.1′ in 212 GHz and 5.5′ × 2.9′ ± 0.1′ in 405 GHz and uncertainties in the quiet sun brightness temperature (≈ 300K) it was possible to recover the flux density and the location of a source resulting from a type M solar flare. Using models of atmospheric solar response to flares, along with a code that calculates emission in the millimeter and sub-millimeter bands we could set the upper limit size of the emission region in 30”. Another method devised to evaluate the existence of limb brightening was applied in azimuth scans to set the limb brightening level in 1.2 ± 0.05 of the mean central brightness temperature for both frequencies. Finally, the measurement of opacities in CASLEO shows that the ratio < 𝜏405/𝜏212 > has an upper limit of 5, 51 ± 0.28 Np, it is still a low value considering the pwv, altitude above sea level, and the geographical latitude of the place. / Aprimoramentos na calibração do Telescópio Solar para Ondas Submilimétricas (SST) foram formulados e desenvolvidos para aumentar a probabilidade de detecção em configurações de apontamento difíceis e condições atmosféricas adversas. Estabelecidas as restrições no tamanho dos feixes, 𝐻𝑃𝐵𝑊 = 4, 1′ ± 0, 1′ em 212 GHz e 5, 5′ × 2, 9′ ± 0, 1′, em 405 GHz junto as incertezas na temperatura de brilho de Sol calmo (≈ 300 K) foi possível aplicar os procedimentos aprimorados de calibração para recuperar a densidade de fluxo e a localização de uma fonte emissora em 212 GHz que resultam de uma explosão solar tipo M. Usando modelos de perfil atmosférico de explosões solares, junto com um código que calcula a emissão nas faixas milimétrica e submilimétrica pudemos estabelecer que o tamanho limite da região emissora é de 30”. Uma outra metodologia de aprimoramento desenvolvida para avaliar a existência de abrilhantamento na borda do disco solar a partir de varreduras em azimute permitiu estabelecer o nível de abrilhantamento em 1, 2±0, 05 vezes a temperatura média central do disco para ambas as frequências. Finalmente, a medição de opacidades em CASLEO mostra que a relação < 𝜏405/𝜏212 > possui um limite superior de 5, 51 ± 0, 28 Np, considerado um valor baixo para o conteúdo de vapor de água, a altitude acima do nível de mar, e a latitude geográfica do lugar.

Submitted by Rosa Assis (rosa_assis@yahoo.com.br) on 2017-03-24T16:09:25Z No. of bitstreams: 2 Jordi Tuneu Serra.pdf: 8285701 bytes, checksum: 91f4fa856c25bf0320b9c5655994bbe2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2017-04-03T13:30:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Jordi Tuneu Serra.pdf: 8285701 bytes, checksum: 91f4fa856c25bf0320b9c5655994bbe2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-03T13:30:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Jordi Tuneu Serra.pdf: 8285701 bytes, checksum: 91f4fa856c25bf0320b9c5655994bbe2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-01-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Recent observations of solar flares at high-frequencies in radio and in the medium infrared have provided evidence of a new spectral component with fluxes increasing with frequency in the sub-𝑇𝐻𝑧 to 𝑇𝐻𝑧 range. This new component occurs simultaneously but is separated from the well-known microwave spectral component that has a maximum at frequencies of order of tens of 𝐺𝐻𝑧, resulting in a doublespectrum structure. Several mechanisms based on different emission processes have been proposed to interpret the new 𝑇𝐻𝑧 spectral component but its origin still remains unknown. The aim of this work is to study the mechanisms of production of secondary electrons and positrons in high-energy nuclear processes (∼ 𝐺𝑒𝑉 ) which occur in solar flares and its possible contribution to the 𝑇𝐻𝑧 spectral component via the emission of gyrosynchrotron/synchrotron radiation. We also discuss the possible contribution of low-energy secondary electrons (∼ 0.1 − 10 𝑀𝑒𝑉 ) to the microwave spectrum of intense events. Using the package FLUKA, a Monte Carlo simulator for calculations of particle transport and interactions in matter, we obtain the energy distributions for secondary electrons and positrons generated by collisions between accelerated protons or 𝛼-particles and nuclei from the ambient solar atmosphere. We consider a simple model for the ambient solar atmosphere and beams of accelerated protons or 𝛼-particles with power-law energy distribution and different angular distributions. The emission spectrum of gyrosynchrotron/synchrotron radiation is obtained by summing the contributions to the total flux density from the secondary electrons and positrons, calculated using a code based on Ramaty’s algorithm from the respective distributions of energy obtained with FLUKA. / Observações recentes de explosões solares em altas frequências de rádio e no infravermelho médio têm fornecido evidências de uma nova componente espectral com fluxos crescentes com a frequência na faixa de sub-𝑇𝐻𝑧 a 𝑇𝐻𝑧. Essa nova componente ocorre simultaneamente mas é separada da bem conhecida componente espectral em micro-ondas que exibe fluxos com máximo em frequências da ordem de dezenas de 𝐺𝐻𝑧, resultando em uma estrutura de duplo-espectro. Vários mecanismos baseados em diferentes processos de emissão têm sido propostos para interpretar a nova componente espectral 𝑇𝐻𝑧 mas sua origem continua ainda desconhecida. O objetivo deste trabalho é estudar os mecanismos de produção de elétrons e pósitrons secundários em processos nucleares de alta energia (∼ 𝐺𝑒𝑉 ) que ocorrem em explosões solares e sua possível contribuição para a componente espectral 𝑇𝐻𝑧 por meio da emissão de radiação girossincrotrônica/sincrotrônica. Também discutimos a possível contribuição de elétrons secundários de baixa energia (∼ 0.1 − 10 𝑀𝑒𝑉 ) para o espectro em micro-ondas de eventos intensos. Utilizando o pacote FLUKA, um simulador Monte Carlo para cálculos do transporte e das interações de partículas na matéria, obtemos as distribuições de energia de elétrons e pósitrons secundários gerados por colisões entre prótons ou partículas-𝛼 acelerados e núcleos da atmosfera solar ambiente. Consideramos um modelo simples para a atmosfera solar ambiente e feixes de prótons ou partículas-𝛼 acelerados com distribuição de energia do tipo lei de potência e diferentes distribuições angulares. O espectro de emissão de radiação girosincrotrônica/sincrotrônica é obtido somando-se as contribuições para a densidade de fluxo total devidas a elétrons e pósitrons secundários, calculadas utilizando-se um código baseado no algoritmo de Ramaty a partir das respectivas distribuições de energia obtidas com o FLUKA.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:35:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARIA VICTORIA GUTIERREZ ESCATE.pdf: 5448060 bytes, checksum: e181f68864eaef84743b2ff0d9d12abe (MD5) Previous issue date: 2015-06-18 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo / Sympathetic solar flares are events occurring nearly simultaneously at distinct active regions with physical connection between them. Two flares that occurred on March 8, 2011 in active regions NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) 11163 (N17W91) and AR 11165 (S20W91) is being studied. The larger flare occurred in the Southern region and was preceded by a smaller flare in the Northern region, about 5 minutes before. Both events were observed by RHESSI. The first explosion was detected by SST in the AR of north hemisphere, in two stages. There are also EUV SDO high cadence images that exhibit a distinct rapid flash coinciding with the SST burst as well as clear large scale magnetic connections between the two active regions. Three possible flare triggering agents from the Northern region towards the Southern region are being investigated: (a) hydrodynamic waves along the large coronal interconnecting magnetic structure, (b) surface Moreton-like shock waves, (c) plasma echoes. / Explosões solares simpatéticas são eventos que ocorrem quase simultaneamente, em regiões ativas distintas. Este trabalho apresenta o estudo de duas explosões solares que ocorreram no dia 8 de março de 2011, nas regiões ativas NOAA 11163 (N17W91) e 11165 (S20W91), entendidas como um evento simpatético característico. A maior explosão ocorreu na região sul, precedida por uma explosão menor na região norte, 5 minutos antes. Ambas detecções foram observadas em raios-X duros pelo satélite RHESSI. A primeira explosão também foi detectada pelo SST na RA do hemisfério norte. Imagens do SDO/AIA em EUV de alta cadência exibem um flash rápido e distinto, coincidente com a detecção do SST. As observações mostram que existem conexões magnéticas em grande escala entre as duas regiões ativas. Isso nos permitiu estudar três possíveis agentes de ativação entre as duas regiões ativas, sendo investigados, então, os seguinte mecanismos de ativação: (i) ondas hidrodinâmicas, ao longo da grande estrutura magnética coronal; (ii) ondas de choque do tipo Moreton, e, (iii) eco de plasma.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:35:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Odilon Moura Guimaraes Junior.pdf: 3129591 bytes, checksum: ed51f5550fa4fa1c61e9e8289b9b9671 (MD5) Previous issue date: 2015-12-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aims the study of the stochastic characteristics of solar flares with data in the sub millimeter wavelength range, in order to identify the flare evolving mechanisms. We shall apply the wavelet transformation, as a mathematical tool. The wavelet coefficients are squared and normalized by the squared wavelet coefficient mean to get specific indices known as Local Intermittence Measure (LIM). We generate 2D graphics with time and timescale axes to identify episodes that can represent intermittent behavior over the flare development, trying to find participative structures that could be associated to energy release models: either from small structures increasing in number and size resulting in a large explosive region, the so called Avalanche models; or on the other way, when a single energy release fragments into smaller and smaller regions, recognized as a Cascade . In both cases we try to verify whether the flare evolution follows a deterministic behavior rather than simply random episodes. / Este trabalho tem o propósito de estudar características aparentemente estocásticas das explosões solares, a partir de dados observacionais na faixa dos comprimentos de ondas submilimétricos procurando identificar a forma como elas evoluem. Aplicaremos para esse estudo a transformação wavelet como ferramenta matemática. Os coeficientes wavelet são elevados ao quadrado e normalizados para obter índices específicos denominados de Medida de Intermitência Local (LIM = Local Intermittence Measure). Estes geram gráficos em um plano com eixos temporal e escalar, onde podemos identificar episódios durante uma explosão que definitivamente representem comportamentos intermitentes permitindo visualizar ao longo do desenvolvimento da explosão os mecanismos de evolução das explosões solares: seja a partir de pequenas estruturas que aumentando em número e dimensões terminam formando uma grande região explosiva, seguindo um modelo do tipo Avalanche ; ou no caminho inverso, onde uma única explosão segue se fragmentando em regiões cada vez menores seguindo a tendência de um modelo do tipo Cascata . Em ambos os casos procuraremos notar se a evolução das explosões segue comportamentos determinísticos ao invés de simplesmente aleatórios.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:38:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tatiana Ferreira Raffaelli.pdf: 1372071 bytes, checksum: 274f2a97f290810c43d6e7c6e0730d1a (MD5) Previous issue date: 2007-09-18 / The existence of a highly reliable prediction system to detect the occurrence of large solar flares (class X) is still an unsolved problem. Despite many studies performed so far, no such a system has been found yet. In this work, we have developed a method using Bayesian Network - an Artificial Intelligence technique for the detection of giant solar flares. The Bayesian Networks software learned the relation among the variables that describe the sunspots within an active region and built a network with the relationships among them based on conditional probabilities. The studies were divided into two stages one to detect whether the sunspot would produce a big flare or not and another phase where some networks were built to discover the day the flare would occur. The first phase results were very satisfactory reaching a reliability of 77%. The second phase was more complex and the results were about 77% (with day constraints) and 54% (a wider range of days). / A existência de um sistema de previsão, de alta confiabilidade, para a detecção de ocorrência de grandes explosões solares (classe X) ainda é um problema sem solução. Existem diversos estudos nesta área, porém ainda não foi encontrado nenhum sistema eficiente. Para este trabalho foi desenvolvido um método utilizando-se redes Bayesianas, técnica de Inteligência Artificial, para a previsão das grandes flares (explosões) solares. O software de redes Bayesianas aprendeu a relação entre as variáveis que descrevem as regiões ativas e constroem uma rede com os relacionamentos entre elas baseados em probabilidades condicionais. Os estudos foram divididos em duas etapas, uma rede para detectar se a mancha solar irá produzir uma grande explosão ou não, e uma outra etapa em que foram construídas redes para prever o dia em que a explosão irá ocorrer. Os resultados obtidos na primeira etapa foram bem satisfatórios, atingindo 84% de confiabilidade. Já a segunda etapa do trabalho mostrou-se mais complexa e os resultados obtidos foram de 77% (com restrições de dias) e 54% (sem restrições de dia).

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2018-02-09T20:55:19Z No. of bitstreams: 2 Jordi Tuneu Serra.pdf: 8296569 bytes, checksum: e9faefc7194d700f5115bac2aec5eb47 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2018-04-28T15:47:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Jordi Tuneu Serra.pdf: 8296569 bytes, checksum: e9faefc7194d700f5115bac2aec5eb47 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-28T15:47:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Jordi Tuneu Serra.pdf: 8296569 bytes, checksum: e9faefc7194d700f5115bac2aec5eb47 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-01-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Recent observations of solar flares at high-frequencies in radio and in the medium infrared have provided evidence of a new spectral component with fluxes increasing with frequency in the sub-𝑇𝐻𝑧 to 𝑇𝐻𝑧 range. This new component occurs simultaneously but is separated from the well-known microwave spectral component that has a maximum at frequencies of order of tens of 𝐺𝐻𝑧, resulting in a doublespectrum structure. Several mechanisms based on different emission processes have been proposed to interpret the new 𝑇𝐻𝑧 spectral component but its origin still remains unknown. The aim of this work is to study the mechanisms of production of secondary electrons and positrons in high-energy nuclear processes (∼ 𝐺𝑒𝑉 ) which occur in solar flares and its possible contribution to the 𝑇𝐻𝑧 spectral component via the emission of gyrosynchrotron/synchrotron radiation. We also discuss the possible contribution of low-energy secondary electrons (∼ 0.1 − 10 𝑀𝑒𝑉 ) to the microwave spectrum of intense events. Using the package FLUKA, a Monte Carlo simulator for calculations of particle transport and interactions in matter, we obtain the energy distributions for secondary electrons and positrons generated by collisions between accelerated protons or 𝛼-particles and nuclei from the ambient solar atmosphere. We consider a simple model for the ambient solar atmosphere and beams of accelerated protons or 𝛼-particles with power-law energy distribution and different angular distributions. The emission spectrum of gyrosynchrotron/synchrotron radiation is obtained by summing the contributions to the total flux density from the secondary electrons and positrons, calculated using a code based on Ramaty’s algorithm from the respective distributions of energy obtained with FLUKA. / Observações recentes de explosões solares em altas frequências de rádio e no infravermelho médio têm fornecido evidências de uma nova componente espectral com fluxos crescentes com a frequência na faixa de sub-𝑇𝐻𝑧 a 𝑇𝐻𝑧. Essa nova componente ocorre simultaneamente mas é separada da bem conhecida componente espectral em micro-ondas que exibe fluxos com máximo em frequências da ordem de dezenas de 𝐺𝐻𝑧, resultando em uma estrutura de duplo-espectro. Vários mecanismos baseados em diferentes processos de emissão têm sido propostos para interpretar a nova componente espectral 𝑇𝐻𝑧 mas sua origem continua ainda desconhecida. O objetivo deste trabalho é estudar os mecanismos de produção de elétrons e pósitrons secundários em processos nucleares de alta energia (∼ 𝐺𝑒𝑉 ) que ocorrem em explosões solares e sua possível contribuição para a componente espectral 𝑇𝐻𝑧 por meio da emissão de radiação girossincrotrônica/sincrotrônica. Também discutimos a possível contribuição de elétrons secundários de baixa energia (∼ 0.1 − 10 𝑀𝑒𝑉 ) para o espectro em micro-ondas de eventos intensos. Utilizando o pacote FLUKA, um simulador Monte Carlo para cálculos do transporte e das interações de partículas na matéria, obtemos as distribuições de energia de elétrons e pósitrons secundários gerados por colisões entre prótons ou partículas-𝛼 acelerados e núcleos da atmosfera solar ambiente. Consideramos um modelo simples para a atmosfera solar ambiente e feixes de prótons ou partículas-𝛼 acelerados com distribuição de energia do tipo lei de potência e diferentes distribuições angulares. O espectro de emissão de radiação girosincrotrônica/sincrotrônica é obtido somando-se as contribuições para a densidade de fluxo total devidas a elétrons e pósitrons secundários, calculadas utilizando-se um código baseado no algoritmo de Ramaty a partir das respectivas distribuições de energia obtidas com o FLUKA.

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2018-02-26T20:41:23Z No. of bitstreams: 2 Luís Olavo de Toledo Fernandes.pdf: 15592142 bytes, checksum: 23803d88659c9d0dbb0c2713d9228601 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2018-03-08T11:22:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Luís Olavo de Toledo Fernandes.pdf: 15592142 bytes, checksum: 23803d88659c9d0dbb0c2713d9228601 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-08T11:22:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Luís Olavo de Toledo Fernandes.pdf: 15592142 bytes, checksum: 23803d88659c9d0dbb0c2713d9228601 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-06-22 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo / Fundo Mackenzie de Pesquisa / Previous sub-THz studies were derived from single event observations. Spectral trends for a larger collection of sub-THz bursts have been analyzed for the first time. It consists of a set of 16 moderate to small impulsive solar radio bursts observed at 0.2 and 0.4 THz by the Solar Submillimeter-wave Telescope (SST) between 2012 and 2014 at El Leoncito, in the Argentinean Andes.The peak burst spectra included data from new solar patrol radio telescopes (45 and 90 GHz),and were complemented with microwave data obtained by the RSTN, when available. We evaluate critically errors and uncertainties in sub- THz flux estimates caused by calibration techniques and the corrections for atmospheric transmission, and introduce a new method to obtain uniform flux scale criterion for all 16 events. The sub-THz bursts were searched during reported GOES soft x-ray events of class C or larger, during periods of the SST observations. Seven out of 16 events exhibit spectral maxima in the range 5-40 GHz with fluxes decaying at sub-THz frequencies (3 of them associated to GOES class X, and 4 to class M). Nine out of 16 events exhibited the sub-THz spectral component. From these, 5 events exhibited the sub-THz emission fluxes increasing with frequency separated from the microwave spectral component (2 classified as X and 3 as M) and 4 events have been detected at sub-THz frequencies only (3 classified as M and 1 as C). The results suggest that the THz component might be always present, with the minimum turn-over frequency increasing as a function of the energy of the emitting electrons. In view of the peculiar nature of many sub-THz bursts events, their better understanding requires further investigations of bursts examined on the standpoint of SST observations alone. / Estudos prévios de explosões solares na faixa sub-THz foram derivados de observações de eventos isolados. Tendências espectrais para uma coleção de eventos sub-THz foram analisadas pela primeira vez. O trabalho consiste no estudo e comparação de um conjunto de 16 explosões solares impulsivas muito bem detectadas, classificadas como fracas ou moderadas, observadas em 0,2 e 0,4 THz pelo Telescópio Solar para Ondas Submilimétricas (SST – 𝑆𝑜𝑙𝑎𝑟 𝑆𝑢𝑏𝑚𝑖𝑙𝑙𝑖𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟−𝑤𝑎𝑣𝑒 𝑇𝑒𝑙𝑒𝑠𝑐𝑜𝑝𝑒) entre os anos de 2012 e 2014, no parque de 𝐸𝑙 𝐿𝑒𝑜𝑛𝑐𝑖𝑡𝑜, nos Andes Argentinos. Os espectros destas explosões são complementados com dados dos rádio polarímetros (POEMAS - 𝑃𝑂𝑙𝑎𝑟𝑖𝑧𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝐸𝑚𝑖𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑜𝑓 𝑀𝑖𝑙𝑙𝑖𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 𝐴𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑡𝑦 𝑎𝑡 𝑡ℎ𝑒 𝑆𝑢𝑛) em 45 e 90 GHz, e também com dados em microondas, obtidos pela Rede de Telescópios Solar em Rádio (RSTN – 𝑅𝑎𝑑𝑖𝑜 𝑆𝑜𝑙𝑎𝑟 𝑇𝑒𝑙𝑒𝑠𝑐𝑜𝑝𝑒 𝑁𝑒𝑡𝑤𝑜𝑟𝑘), quando disponíveis. Foram avaliados criticamente os erros e incertezas na estimativa de fluxos na faixa sub-THz, causados pelas técnicas de calibração e correções para transmissão atmosférica, e, assim, introduzido um novo método para obtenção de uma escala de fluxo uniforme, com o mesmo critério para todos os 16 eventos. Os eventos detectados na faixa sub-THz foram analisados e comparados com eventos observados em raios X pelo satélite GOES - 𝐺𝑒𝑜𝑒𝑠𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑎𝑟𝑦 𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 𝐸𝑛𝑣𝑖𝑟𝑜𝑛𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑆𝑎𝑡𝑒𝑙𝑙𝑖𝑡𝑒, classificados como C, M, ou X, para o mesmo período de operação do SST. A análise estatística é referente a este conjunto de explosões solares muito bem detectadas, onde 7 dos 16 eventos exibiram valores de fluxo máximos na faixa entre 5-40 GHz, com fluxos decaindo nas frequências sub-THz (sendo 3 associados à classe X, e 4 à classe M). Nove dos 16 eventos exibiram a componente espectral sub-THz. Destes, 5 eventos apresentaram emissões na faixa sub- THz com fluxos crescentes com a frequência, separadamente da componente espectral em microondas (2 classificados como X e 3 como M) e 4 eventos foram detectados apenas nas frequências sub-THz (3 com classificação M e 1 com C). Os resultados sugerem que a componente THz pode estar sempre presente, com uma frequência mínima de inversão espectral crescente em função da energia dos elétrons de emissão.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:03:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5593.pdf: 13078959 bytes, checksum: 1cc88a226e87c0a4ca26af32176acea5 (MD5) Previous issue date: 2013-08-19 / Financiadora de Estudos e Projetos / The requirements imposed by the new applications presents great challenges to the computation. There is not a perfect computer architecture, capable to attend to all the requirements. The parallel and hybrid computer arrangement rise as a solution to this scenario i.e., the CPU-Coprocessor pair arrangement can form a specialized computerized instrument for a special application task. This doctoral thesis proposes a parallel and hybrid computational platform denoted CoP-WS, that uses the interoperability technology known as Web Services. As coprocessor it is used the graphic processing unit, known as the GPU, functioning recently as parallel thread level processing of general use applications. The platform test of feasibility was inspired in radio astronomy, and it has been implemented two applications: a complex correlator of signals provided by a radio interferometric arrangement, and a flare recognition system with a solar radio interferometer image. Both processings can be inserted in the context of pipeline execution, using sufficient configuration of CPU-GPU pairs, having on one side the interferometric arrangement antenna signal input and in the other side the result of the solar flare recognition. The obtained results of the both applications show the feasibility of the CoP-WS platform, for greater volume of data being processed in quasi real time. In the case of the correlator the average processing time in each integration period was around 160 ms, and in the case of the solar flare recognition, 48 ms for each solar disk image. / Os requisitos impostos pelas novas aplicações, sejam estas científicas, ou não, apresentam grandes desafios à computação. Não existe uma arquitetura de computadores "perfeita" que seja capaz de atender a todos estes requisitos. A configuração de arranjos paralelos e híbridos de computadores se apresenta como uma solução para este cenário, ou seja, a configuração de arranjos de pares CPU-Coprocessador, pode ser especializada para o processamento de uma aplicação distintas. Este trabalho de doutorado propõe uma plataforma computacional paralela e híbrida distribuída denominada CoP-WS, que utiliza a tecnologia de interoperabilidade conhecida como Web Services. Como coprocessador é utilizada a unidade de processamento gráfico conhecida como GPU, cuja função tem sido de processamento paralelo ao nível de threads, para aplicações gerais nos últimos tempos. A prova de viabilidade da plataforma implementada foi inspirada na radioastronomia, tendo sido implementados dois aplicativos: um correlacionador complexo de sinais provindos dos arranjos interferométricos e um sistema para o reconhecimento de explosões solares, numa imagem de radiointerferometria solar. Ambos os processamentos podem ser inseridos num contexto de execução em pipeline, usando uma configuração suficiente de pares CPU-GPU, tendo de um lado a entrada dos sinais das antenas do arranjo interferométrico e do outro lado o resultado do processamento de reconhecimento de explosões solares. Em ambas aplicações os resultados foram satisfatórios sendo que no caso do correlacionador o tempo médio de processamento de cada ciclo de integração foi de aproximadamente 160 ms, e para a aplicação de reconhecimento de explosões solares, de 48 ms por imagem de disco solar.