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Metadados

@MastersThesis{Nascimento:2003:SiHÝCh,
               author = "Nascimento, Marcelo Henrique Gon{\c{c}}alves do",
                title = "Simula{\c{c}}{\~a}o h{\'{\i}}brida para choques em plasmas 
                         espaciais",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2003",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2003-02-24",
             keywords = "ondas de choque, simula{\c{c}}{\~a}o computacional, 
                         inje{\c{c}}{\~a}o de {\'{\i}}ons4, intera{\c{c}}{\~o}es 
                         onda-part{\'{\i}}cula, ondas magneto-hidrodin{\^a}micas, 
                         plasmas espaciais, rela{\c{c}}{\~a}o de Rankine- Hugoniot, 
                         plasmas n{\~a}o-colisionais, Key Words: shock waves, computer 
                         simulation, ion injection, wave-particle interaction, 
                         magnetohydrodynamic waves, space plasmas, Rankine - Hugoniot 
                         relation, collisonless plasmas.",
             abstract = "Nesta disserta{\c{c}}{\~a}o de mestrado s{\~a}o estudados 
                         tr{\^e}s problemas fundamentais da F{\'{\i}}sica Espacial, a 
                         saber: a instabilidade eletromagn{\'e}tica 
                         {\'{\i}}on-{\'{\i}}on ressonante (IEIIR), uma onda de choque 
                         quase-perpendicular supercritica e a intera{\c{c}}{\~a}o entre 
                         um feixe de {\'{\i}}ons de extens{\~a}o finita com um feixe de 
                         {\'{\i}}ons de fundo. Um c{\'o}digo h{\'{\i}}brido 
                         eletromagn{\'e}tico e unidimensional, que trata os {\'{\i}}ons 
                         como part{\'{\i}}culas e os el{\'e}trons como um fluido 
                         condutor, desprovido de massa e que garante a neutralidade das 
                         cargas el{\'e}tricas dos {\'{\i}}ons, foi empregado para 
                         simular os tr{\^e}s problemas. A simula{\c{c}}{\~a}o da IEIIR 
                         produziu diagn{\'o}sticos que permitiram caracterizar os 
                         principais est{\'a}gios de evolu{\c{c}}{\~a}o temporal dessa 
                         instabilidade, isto {\'e}, a fase de crescimento exponencial e a 
                         fase de satura{\c{c}}{\~a}o. Alguns eventos tais como a 
                         transfer{\^e}ncia de energia cin{\'e}tica dos {\'{\i}}ons do 
                         feixe t{\^e}nue para a componente By do campo magn{\'e}tico das 
                         ondas, a gera{\c{c}}{\~a}o de pulsos magn{\'e}ticos de grande 
                         amplitude durante o processo de resson{\^a}ncia entre os 
                         {\'{\i}}ons do feixe t{\^e}nue e as ondas 
                         eletromagn{\'e}ticas, o espalhamento dos {\'{\i}}ons do feixe 
                         t{\^e}nue devido {\`a}s ondas eletromagn{\'e}ticas de grande 
                         amplitude polarizadas {\`a} direita que possuem helicidade 
                         positiva e que se propagam na mesma dire{\c{c}}{\~a}o do feixe 
                         t{\^e}nue, permitem caracterizar a fase de crescimento 
                         exponencial da instabilidade. Por outro lado, a transfer{\^e}ncia 
                         da energia do campo magn{\'e}tico das ondas para os {\'{\i}}ons 
                         do feixe t{\^e}nue, aquecem-nos tanto nas dire{\c{c}}{\~o}es 
                         paralela e perpendicular em rela{\c{c}}{\~a}o ao campo 
                         magn{\'e}tico caracterizando a fase de satura{\c{c}}{\~a}o da 
                         instabilidade. A simula{\c{c}}{\~a}o da onda de choque 
                         quase-perpendicular supercritica usou uma rotina para injetar 
                         part{\'{\i}}culas na regi{\~a}o de simula{\c{c}}{\~a}o e, 
                         tamb{\'e}m, usou o m{\'e}todo da parede r{\'{\i}}gida para a 
                         forma{\c{c}}{\~a}o auto-consistente de uma onda de choque dessa 
                         classe. Os diagn{\'o}sticos permitiram verificar a 
                         forma{\c{c}}{\~a}o da referida onda de choque, bem como um de 
                         seus aspectos fundamentais: a reflex{\~a}o de uma 
                         fra{\c{c}}{\~a}o dos {\'{\i}}ons incidentes pela regi{\~a}o 
                         de transi{\c{c}}{\~a}o do choque de volta para a regi{\~a}o 
                         {\`a} frente do choque. A simula{\c{c}}{\~a}o da 
                         intera{\c{c}}{\~a}o do feixe de {\'{\i}}ons de comprimento 
                         finito com os {\'{\i}}ons de fundo gerou diagn{\'o}sticos que 
                         permitiram verificar que dois modos eletromagn{\'e}ticos 
                         ondulat{\'o}rios, o ressonante e o n{\~a}o-ressonante ambos 
                         polarizados {\`a} direita e com helicidades positiva e negativa, 
                         respectivamente, s{\~a}o respons{\'a}veis pela 
                         intera{\c{c}}{\~a}o e acoplamento dos dois feixes de 
                         {\'{\i}}ons. ABSTRACT: In this Masters Degree Dissertation three 
                         fundamental problems from Space Physics are studied, namely: the 
                         electromagnetic ion-ion resonant instability (EIIRI), a 
                         quasi-perpendicular supercritical shock wave and the interaction 
                         between a finite-length ion beam with a background ion beam. A 
                         one-dimensional electromagnetic hybrid code that treats de ions as 
                         particles and the electrons as a massless conducting, neutralizing 
                         fluid was used to simulate the three problems. The diagnostics 
                         produced by the EIIRI simulation permitted to characterize the 
                         main phases of the instability temporal evolution, namely, the 
                         exponential growth and the saturation phases. Some events such as 
                         energy transfer from the tenuous ion beam to the By component of 
                         the magnetic field, the generation of large amplitude magnetic 
                         pulses during the resonance process between the ions of the 
                         tenuous beam with the electromagnetic waves, the scattering of the 
                         ions due to the large amplitude right-handed polarized 
                         electromagnetic waves that have positive helicities allow the 
                         characterization of the instability exponential growth phase. On 
                         the other hand, the energy transfer from the wave magnetic field 
                         to the ions of the tenuous beam heat them both in the parallel and 
                         in the perpendicular directions with respect to the magnetic field 
                         characterizes the instability saturation phase. The 
                         quasi-perpendicular supercritical shock wave simulation used a 
                         routine to inject particles inside the simulation region and also 
                         used the hard wall method to form a shock wave of this kind 
                         self-consistently. The diagnostics allowed to verify the formation 
                         of this shock wave and one of its fundamental features: the 
                         reflection of a fraction of the incident ions by the shock 
                         transition region back to the upstream region. The simulation of 
                         the interaction of a finite-length beam with background ions 
                         produced diagnostics that allowed to verify that two right-handed 
                         polarized electromagnetic wave modes, the resonant and the 
                         nonresonant modes with positive and negative helicities, 
                         respectively, are both responsible for the interaction and the 
                         coupling of the two ion beams.",
            committee = "Alves, Maria Virg{\'{\i}}nia (orientadora/presidente) and Dutra, 
                         Severino Luiz Guimar{\~a}es and Bittencourt, Jos{\'e} Augusto 
                         and Gonzales Alarcon, Walter Demetrio and Sakanaka, Paulo",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Hybrid simulation applied to shock waves in space plasmas",
             language = "pt",
                pages = "342",
                  ibi = "6qtX3pFwXQZ3P8SECKy/y59nh",
                  url = "http://urlib.net/rep/6qtX3pFwXQZ3P8SECKy/y59nh",
           targetfile = "Publica{\c{c}}{\~a}o.pdf",
        urlaccessdate = "15 jan. 2021"
}


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