| dc.creator | Oliveira, Andrew Welvis Silva de | |
| dc.date.accessioned | 2025-11-27T19:29:38Z | |
| dc.date.available | 2025-11-27 | |
| dc.date.available | 2025-11-27T19:29:38Z | |
| dc.date.issued | 2018-02-19 | |
| dc.identifier.citation | OLIVEIRA, Andrew Welvis Silva de, Simulações PIC de plasmas com funções de distribuição de velocidades do Tipo Kappa. 2018. 96 p. Dissertação (Mestrado em Física) - Instituto de Física e Matemática, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2018. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/18711 | |
| dc.description.abstract | In situ observations of plasma of the interplanetary medium consistently show the presence of particles that have velocity distribution functions with non-thermal tails, and
frequently with anisotropies that are not well descrided by Maxwellian or Bi-Maxwellian
distribution functions. These observed non-thermal features are usually described by distributions featuring power-law tails, represented by the so called Kappa distributions. In
general, the Kappa distribution functions have been used empirically for the realization
of fitting observational data. Basically, the theory of plasma wave propagation was developed using Maxwellian velocity distribution functions, the description of plasma by a
di↵erent distribution function, can modify the dispersion relation of the normal modes
of wave propagation in plasma. In this work, we use one simulation method with use
particle in cell - PIC, relativistic to investigate the dispersion relation of normal modes
of waves propagation in plasmas that electron populations are described by isotropic and
anisotropic Kappa functions. We have modified the code to include the Kappa functions
as initial velocity distribution function of the particles, as well as relativistic e↵ects. We
perform simulations for nonmagnetized plasmas, where the velocities of the particles follow the forms of isotropic and anisotropic Kappa functions widely used in plasmas in
space environment for studies of instabilities processes. The results obtained through the
simulations coincide with the theoretical results, and when adopting small values for the
spectral index the emission of the Langmuir mode obtained through PIC simulations
occurs for small wavenumber, as the index increases the emission occurs for larger
wavenumber. | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
| dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
| dc.subject | Funções Kappa | pt_BR |
| dc.subject | Simulação PIC | pt_BR |
| dc.subject | Ondas em plasmas | pt_BR |
| dc.subject | Kappa functions | pt_BR |
| dc.subject | PIC simulation | pt_BR |
| dc.subject | Plasmas waves | pt_BR |
| dc.title | Simulações PIC de plasmas com funções de distribuição de velocidades do tipo Kappa | pt_BR |
| dc.title.alternative | Plasma PIC simulations with type Kappa distribution functions | pt_BR |
| dc.type | masterThesis | pt_BR |
| dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0003-0111-5064 | pt_BR |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/5227694305565670 | pt_BR |
| dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0002-4584-9943 | pt_BR |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/6851646143777720 | pt_BR |
| dc.description.resumo | Observa¸c˜oes in situ do plasma do meio interplanet´ario indicam a presen¸ca de part´ıculas
que apresentam fun¸c˜oes de distribui¸c˜ao de velocidades com caudas n˜ao t´ermicas e frequentes anisotropias, que n˜ao s˜ao descritas corretamente por fun¸c˜oes de distribui¸c˜ao
Maxwelliana ou bi-Maxwelliana. Tais fatores n˜ao t´ermicos s˜ao usualmente descritos por
distribui¸c˜oes que apresentam uma lei de potˆencia em suas caudas, representadas pela
fam´ılia de fun¸c˜oes de distribui¸c˜ao de velocidade do tipo Kappa. Em geral, as fun¸c˜oes
de distribui¸c˜ao Kappa s˜ao utilizadas de forma emp´ırica para a realiza¸c˜ao de ajustes de
dados observacionais. Basicamente, grande parte da teoria de propaga¸c˜ao de ondas em
plasmas foi desenvolvida utilizando fun¸c˜oes de distribui¸c˜ao de velocidades Maxwelliana,
a descri¸c˜ao do plasma por uma fun¸c˜ao de distribui¸c˜ao diferente pode modificar os modos
normais de propaga¸c˜ao no plasma. Neste trabalho, utilizamos um m´etodo de simula¸c˜ao
que utiliza a t´ecnica de part´ıcula na c´elula - PIC, relativ´ıstico para investigar os modos
normais de propaga¸c˜ao em plasmas cujas popula¸c˜oes de el´etrons s˜ao descritas por fun¸c˜oes
Kappa isotr´opicas e anisotr´opicas. Modificamos o c´odigo para incluir como fun¸c˜ao de
distribui¸c˜ao de velocidades inicial as fun¸c˜oes Kappa, tal como os efeitos relativ´ısticos. Realizamos simula¸c˜oes para plasmas n˜ao magnetizados, em que as velocidades das part´ıculas
seguem as formas de fun¸c˜oes Kappa isotr´opicas e anisotr´opicas amplamente utilizadas em
plasmas espaciais para estudos de instabilidades. Os resultados obtidos atrav´es das simula¸c˜oes coincidem com a previs˜ao te´orica, sendo que ao adotar valores pequenos para o
´ındice espectral a emiss˜ao do modo de Langmuir obtido via simula¸c˜oes PIC ocorre para
pequenos n´umeros de onda, `a medida que o ´ındice aumenta a emiss˜ao passa a ocorrer
para n´umeros de onda maiores. | pt_BR |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Física | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.rights.license | CC BY-NC-SA | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | Simões Junior, Fernando Jaques Ruiz | |
| dc.subject.cnpq1 | FISICA | pt_BR |
| dc.subject.cnpq2 | FISICA DOS FLUIDOS, FISICA DE PLASMAS E DESCARGAS ELETRICAS | pt_BR |