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dc.creatorOliveira, Andrew Welvis Silva de
dc.date.accessioned2025-11-27T19:29:38Z
dc.date.available2025-11-27
dc.date.available2025-11-27T19:29:38Z
dc.date.issued2018-02-19
dc.identifier.citationOLIVEIRA, 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.urihttp://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/18711
dc.description.abstractIn 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.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pelotaspt_BR
dc.rightsOpenAccesspt_BR
dc.subjectFunções Kappapt_BR
dc.subjectSimulação PICpt_BR
dc.subjectOndas em plasmaspt_BR
dc.subjectKappa functionspt_BR
dc.subjectPIC simulationpt_BR
dc.subjectPlasmas wavespt_BR
dc.titleSimulações PIC de plasmas com funções de distribuição de velocidades do tipo Kappapt_BR
dc.title.alternativePlasma PIC simulations with type Kappa distribution functionspt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0003-0111-5064pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5227694305565670pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0002-4584-9943pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6851646143777720pt_BR
dc.description.resumoObserva¸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.programPrograma de Pós-Graduação em Físicapt_BR
dc.publisher.initialsUFPelpt_BR
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.rights.licenseCC BY-NC-SApt_BR
dc.contributor.advisor1Simões Junior, Fernando Jaques Ruiz
dc.subject.cnpq1FISICApt_BR
dc.subject.cnpq2FISICA DOS FLUIDOS, FISICA DE PLASMAS E DESCARGAS ELETRICASpt_BR


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