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dc.creatorPascoal, Kellen Alves
dc.date.accessioned2025-12-10T12:10:09Z
dc.date.available2025-12-09
dc.date.available2025-12-10T12:10:09Z
dc.date.issued2014-02-23
dc.identifier.citationPASCOAL, Kellen Alves. A teoria da turbulência fraca para oscilações eletrostáticas em plasmas com feixes de alta intensidade. 2014. 84 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Instituto de Física e Matemática, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2014.pt_BR
dc.identifier.urihttp://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/18949
dc.description.abstractThe interaction between an electron beam and the plasma that surrounds it is of fundamental importance in physics of plasmas, both in the study of laboratory plasmas and in space and astrophysical plasmas. A possible approach to describe this type of interaction is the Weak Turbulence Theory, which consists of a formulation used to describe the interaction between particles and waves of a beam-plasma system. This theory is strictly valid when the plasma is weakly unstable, which for a beam-plasma system amounts to consider beams of low intensity. The present work proposes to extend the validity of Weak Turbulence Theory to describe phenomena involving beams of higher intensity, which are frequently observed in realistic systems and are not adequately described by the usual theory. Specifically, the dispersion relation of a beam-plasma system is modeled accordingly to its numerical solution, and incorporated in the calculation of the quasilinear terms and three-wave coupling nonlinear terms. The results of the temporal evolution of waves and particles obtained using the Weak Turbulence Theory approach for high intensity beams show that the behavior of this system with high intensity beams follows the behavior of the system with low intensity beams. The results found may be explained by the fact that, although the usual theory considers wave coupling of two different wave modes, whereas the present study considers the existence of a unique mode, the dispersion relation of the mode considered shows a low frequency range as well as a high frequency range, which ultimately play the role of ion-sonic and Langmuir waves, respectively. The results found support the cosistency of Weak Turbulence Theory, in the sense that in both cases involving low or high beam intensity, wave and particle behavior is alike.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.subjectFeixes intensospt_BR
dc.subjectInstabilidade feixe-plasmapt_BR
dc.subjectTeoria de Turbulência Fracapt_BR
dc.subjectIntense beamspt_BR
dc.subjectBeam-plasma instabilitypt_BR
dc.subjectWeak Turbulence Theorypt_BR
dc.titleA teoria da turbulência fraca para oscilações eletrostáticas em plasmas com feixes de alta intensidadept_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1067407344706582pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4428614850725367pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Gaelzer, Rudi
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2746584255164759pt_BR
dc.description.resumoA interação entre um feixe de elétrons e o plasma que o rodeia é de fundamental importância em Física de plasmas, tanto no estudo de plasmas de laboratório quanto de plasmas espaciais e astrofísicos. Uma possível abordagem para descrever este tipo de interação é a Teoria de Turbulência Fraca, que consiste em uma formulação empregada para descrever a interação entre as partículas e ondas de um sistema feixe-plasma. Essa teoria é estritamente válida quando o plasma é fracamente instável, o que para um sistema feixe-plasma corresponde a considerar feixes de baixa intensidade. O presente trabalho se propõe a estender a validade da Teoria de Turbulência Fraca para descrever fenômenos envolvendo feixes de mais alta intensidade, os quais são com frequência observados em sistemas realísticos e que não são adequadamente descritos pela teoria usual. Especificamente, a relação de dispersão de um sistema feixe-plasma é modelada de acordo com sua solução numérica e incorporada na determinação dos termos quase lineares e dos termos não lineares de acoplamento de três ondas, que regem a evolução temporal do sistema. Os resultados da evolução temporal de ondas e partículas obtidos usando a abordagem da Teoria de Turbulência Fraca para feixes de alta intensidade mostram que o comportamento desse sistema com feixe de alta intensidade se aproxima do comportamento do sistema com feixes de baixa intensidade. Os resultados encontrados podem ser explicados pelo fato de que, embora a teoria usual considere o acoplamento de ondas envolvendo dois modos de oscilação distintos, i. e., íon-sônico e de Langmuir, enquanto o presente trabalho considera a existência de um único modo, a relação de dispersão do modo considerado apresenta uma região de baixa frequência bem como uma região de alta frequência, as quais acabam por desempenhar o papel das ondas íon-sônicas e de Langmuir, respectivamente. Os resultados encontrados corroboram a consistência da Teoria de Turbulência Fraca, no sentido de que, em ambos os casos, envolvendo feixes de baixa ou alta intensidade, o comportamento de ondas e partículas se mostra semelhante.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.advisor1Pavan, Joel
dc.subject.cnpq1FISICApt_BR
dc.subject.cnpq2FISICA DOS FLUIDOS, FISICA DE PLASMAS E DESCARGAS ELETRICASpt_BR
dc.subject.cnpq3FISICA DE PLASMAS E DESCARGAS ELETRICASpt_BR


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