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Marcelo Gomes

    Marcelo Gomes

    O objetivo do presente trabalho foi realizar um estudo experimental e teórico amplo e criterioso de plasmas confinados em um microcatodo oco aberto (MCO aberto), formado por um capacitor de placas plano-paralelas com um dielétrico (mica),... more
    O objetivo do presente trabalho foi realizar um estudo experimental e teórico amplo e
    criterioso de plasmas confinados em um microcatodo oco aberto (MCO aberto), formado por
    um capacitor de placas plano-paralelas com um dielétrico (mica), entre elas e um furo de
    diâmetro (diâmetros escolhidos: 250μm, 500μm e 1000μm), vazando o centro das placas
    juntamente com o dielétrico. Este dispositivo foi alimentado por uma fonte de alta tensão de
    corrente continua (CC). Os eletrodos utilizados na confecção dos MCO’s abertos foram o
    cobre, molibdênio e tântalo. Em relação às condições experimentais, os nossos microplasmas
    foram gerados em uma mistura de gases, 􀜣􀝎 􀵆 􀜪􀬶, sob pressões sub-atmosféricas ou
    atmosféricas.
    Primeiro, fizemos uma investigação sobre os modos de operação apresentados pelos
    microplasmas através da curva característica tensão-corrente. Os resultados obtidos para estas
    curvas foram divididos em dois grupos. No primeiro grupo 􁈺0 – 4􀝉􀜣􁈻 focamos a aplicação
    da lei de similaridade de Allis-White com relação ao modo de operação que apresenta uma
    resistência negativa (regime de catodo oco ou auto-pulsado). Para a faixa de pressão em que
    as microdescargas foram geradas, outros mecanismos (emissão secundaria, efeito Penning
    entre outros) são predominantes na produção de elétrons livres em relação ao efeito catodo
    oco, verificando que o modo de operação é o auto-pulsado. Em relação ao segundo grupo
    (4􀝉􀜣 – 20􀝉􀜣), verificamos somente os regimes de operação normal e anormal estão
    presentes na descarga.
    Segundo, por meio do estudo das linhas de emissão dos espectros dos átomos de
    hidrogênio (􀜪􀰉) e argônio (􀜣􀝎I) e também das moléculas de OH, obtivemos os resultados para
    a densidade eletrônica (􀝊􀯘), temperatura de excitação de elétrons (􀜶􀯘􀯫􀯖), função de
    distribuição dos estados atômicos (FDEA) do 􀜣􀝎I e a temperatura do gás (􀜶g). Os resultados
    VIII
    obtidos para 􀝊􀯘, 􀜶􀯘􀯫􀯖 e 􀜶g estão coerentes com os publicados na literatura quando a corrente
    da descarga ou a pressão dentro do reator é elevada. Para os perfis apresentados pela FDEA
    do 􀜣􀝎I, constatamos que os estados pertencentes ao nível 4􀝌 apresentaram o equilíbrio de
    Boltzmann parcial local, enquanto que, os níveis pertencentes à cauda da função de
    distribuição tenderam ao equilíbrio de Saha parcial local quando a pressão e o furo do
    microcatodo oco foram aumentados.
    Através dos valores apresentados pelo parâmetro 􀜾􁈺􀝌􁈻, foi possível avaliar o quanto
    cada estado da função de distribuição dos estados atômicos do argônio experimental estava
    fora do equilíbrio de Saha 􁈺􀝊􀯦􁈺􀝌􁈻􁈻. Além disso, por meio deste parâmetro 􀜾􁈺􀝌􁈻 concluímos
    que os balanços impróprios que mais contribuíram para tal perda de equilíbrio foram o
    balanço corona (BC) e o balanço de saturação por excitação (BSE). Por fim, para validar o
    código colisional radiativo de modelagem CRModel [MULLEN-2000], confrontamos os
    valores obtidos para 􀝊􀯘 e 􀜶􀯘􀯫􀯖 experimentalmente com os teóricos fornecidos pelo código,
    onde verificamos que para 􀜶􀯘􀯫􀯖, os resultados estão em boa concordância dentro das
    incertezas, exceto, para alguns valores de pressão e diâmetros de furo dos MCO.
    Research Interests: