Physics and application of plasma diagnostics, electrostatic confinement and characterization by optical emission spectroscopy

Autores

  • Péricles Lopes SantAna
  • Ana Catarina Freire
  • Michael Odstrcil
  • Roger Jaspers

DOI:

https://doi.org/10.17563/rbav.v38i2.1133

Palavras-chave:

Argon plasmas, Langmuir probes, Paschen curve, Fusor, Electro-static confinement, Optical Emission Spectroscopy

Resumo

In this work, supplementary experiments were accomplished by using argon plasmas for studying in the field of nuclear fusion and plasma diagnostics. In this way, three attempts were accomplished to describe the physics of the probes, (plasma sheath), electrical breakdown and electro-static confinement assisted by Spectroscopy. (i) In the first attempt, Langmuir probes were aimed either to determine the electron density, temperature of the argon plasma, and the characteristic Current-Voltage curve (I–V). (ii) In the second attempt, the Paschen curve was acquired to demonstrate the effects that determine electrical breakdown in a gas, and then, it was possible determine the breakdown voltage. (iii) The last attempt, the electro-static confinement was analyzed using optical emission spectroscopy. The fusor has been suggested as a simple alternative to magnetic confinement. Although on fundamental grounds this claim cannot be supported, interesting physics aspects appeared, some of which have their counterpart in tokamak as well.

Biografia do Autor

Péricles Lopes SantAna

Péricles Sant'Ana é natural de Coronel Fabriciano-MG. Graduado em Engenharia de Produção na Universidade Federal de Viçosa - MG em agosto de 2007, concluiu o Curso de Mestrado e Doutorado em Ciência e Tecnologia de Materiais pela Universidade Estadual Paulista (UNESP), no período entre 2008 a 2014. Em seguida, desenvolveu: três meses de atividades de Pós doutoramento no Núcleo de Microscopia e Microanálise, vinculado ao Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologia (SisNano/2015) e um ano de Pós-Doutoramento no Instituto Tecnológico de Aeronáutica (CAPES/2015-2016). Tem experiência em Nanotecnologia e Tecnologia de Plasma, atuando nos seguintes temas: Técnicas de Deposição ou Tratamento superficial a plasma (sistema a vácuo), Tecnologia de filmes finos/revestimentos protetivos, Ensaios mecânicos, Acondicionamento de embalagens alimentícias poliméricas, sensores/dispositivos ópticos ou Microeletrônicos. Técnicas de caracterização de superfícies em escala nanométrica: Perfilometria, Molhabilidade a líquidos de prova, Microscopia Eletrônica, Microscopia de Força Atômica, Espectroscopia Raman, Espectroscopia Óptica/Elipsometria, Difração de Raios-X e Simulação computacional. Na área de Gestão, é certificado pelo CREA-SP, foi Auditor e Consultor ISO 9001-2008 com experiência profissional em Arranjo físico, Gestão de Projetos, Planejamento da Produção e Projeto de Produto.

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Publicado

2019-10-18

Edição

Seção

Ciência e Tecnologia de Plasmas