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Dissertations / Theses on the topic 'Plasma distribution function'
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Harada, Yuki. "Interactions of Earth's Magnetotail Plasma with the Surface, Plasma, and Magnetic Anomalies of the Moon." 京都大学 (Kyoto University), 2014. http://hdl.handle.net/2433/188495.
Full text
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Mukhopadhyay, Amit Kumar. "Statistics for motion of microparticles in a plasma." Diss., University of Iowa, 2014. https://ir.uiowa.edu/etd/1369.
Full textAbstract:
I report experimental and numerical studies of microparticle motion in a dusty plasma. These microparticles are negatively charged and are levitated in a plasma consisting of electrons, ions and neutral gas atoms. The microparticles repel each other, and are confined by the electric fields in the plasma. The neutral gas damps the microparticle motion, and also exerts random forces on them.
I investigate and characterize microparticle motion. In order to do this, I study velocity distributions of microparticles and correlations of their motion. To perform such a study, I develop new experimental and analysis techniques. My thesis consists of four separate projects.
In the first project, the battle between deterministic and random motion of microparticles is investigated. Two particle velocity distributions and correlations have previously studied only in theory. I performed an experiment with a very simple one dimensional (1D) system of two microparticles in a plasma. My study of velocity correlations involves just two microparticles which is the simplest system that allows interactions. A study of such a simple system provides insight into the motions of the microparticles. It allowed for the experimental measurement of two-particle distributions and correlations. For such a system, it is shown that the motion of the microparticles is dominated by deterministic or oscillatory effects.
In the second project, two experiments with just two microparticles are performed to isolate the effects of ion wakes. The two experiments differ in the alignment of the two microparticles: they are aligned either perpendicular or parallel to the ion flow. To have different alignments, the sheath is shaped differently in the two experiments. I demonstrate that microparticle motion is more correlated when they are aligned along the ion flow, rather than perpendicular to the ion flow.
In the third project, I develop a model with some key assumptions to compare with the experiments in the first two projects. My model includes all significant forces: gravity, electrical forces due to curved sheath and interparticle interaction, and gas forces. The model does not agree with both the experiments.
In the last project, I study the non-Gaussian statistics by analyzing data for microparticle motion from an experiment performed under microgranity conditions. Microparticle motion is studied in a very thin region of microparticles in a three dimensional dust cloud. The microparticle velocity distributions exhibit non-Gaussian characteristics.
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Behlman, Nicholas James. "Electron Energy Distribution Measurements in the Plume Region of a Low Current Hollow Cathode." Digital WPI, 2010. https://digitalcommons.wpi.edu/etd-theses/72.
Full textAbstract:
A hollow cathode is an electron source used in a number of different electric thrusters for space propulsion. One important component of the device that helps initiate and sustain the discharge is called the keeper electrode. Cathode keeper erosion is one of the main limiting factors in the lifetime of electric thrusters. Sputtering due to high-energy ion bombardment is believed to be responsible for keeper erosion. Existing models of the cathode plume, including the OrCa2D code developed at Jet Propulsion Laboratory, do not predict these high-energy ions and experimental measurement of the electron energy distribution function (EEDF) could provide useful information for the development of a high fidelity model of the plume region. Understanding of the mechanism by which these high-energy ions are produced could lead to improvements in the design of hollow cathodes. The primary focus of this work is to determine the EEDF in the cathode plume. A single Langmuir probe is used to measure the current-voltage (I-V) characteristic of the plasma plume from a low current hollow cathode in the region downstream of the keeper orifice. The EEDF is obtained using the Druyvesteyn procedure (based on interpretation of the second derivative of the I-V curve), and parameters such as electron temperature, plasma density and plasma potential are also obtained. The dependence of the EEDF and other parameters on the radial position in the plume is examined. Results show that the EEDF deviates from the Maxwellian distribution, and is more accurately described by the Druyvesteyn distribution directly downstream of the cathode. Off-axis measurements of the EEDF indicate the presence of fast electrons, most likely due to the anode geometry. The cathode used in these tests is representative of the cathode used in a 200W class Hall thruster. Data is presented for a hollow cathode operating on argon gas for two cases with different discharge currents.
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Montello, Aaron David. "Studies of Nitrogen Vibrational Distribution Function and Rotational-Translational Temperature in Nonequilibrium Plasmas by Picosecond Coherent Anti-Stokes Raman Scattering Spectroscopy." The Ohio State University, 2012. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1345522814.
Full text
5
Li, Chun. "Measurement and understanding the residual stress distribution as a function of depth in atmosphere plasma sprayed thermal barrier coatings." Thesis, University of Manchester, 2018. https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/measurement-and-understanding-the-residual-stress-distribution-as-a-function-of-depth-in-atmosphere-plasma-sprayed-thermal-barrier-coatings(e4dd38cc-2800-4719-bfe5-cccd0d6ff8c8).html.
Full textAbstract:
Residual stresses are generally considered to be the driving forces for the failure of APS TBCs. In this thesis, the residual stress distribution as a function of depth in APS TBC has been measured by synchrotron XRD and explained by image based modelling based on the microstructure detailed studied by SEM and CT. The residual stress/ strain distribution as a function of depth was measured by synchrotron XRD in transmission and reflection geometry. The residual stress/ strain values were analysed using full pattern Rietveld refinement, the sin square psi method and XRD2 method. For the reflection geometry, a new method was developed to deconvolute the residual stress value in each depth from the measured averaged values. Two types of residual stress/strain distribution were observed. The first kind of residual stress was found to be compressive and followed a non-linear trend, which increased from the surface to the interface, decreased slightly and increased again to the interface. This trend showed a jump feature near the interface. The second kind of residual stress distribution possessed two jump features: one near the interface similar to the first kind and another jump feature near the sample surface. The residual stress in both beta and gama phase in the bond coat were also investigated which showed a tensile stress state. The stress trend predicted by our analytical model followed a linear relationship. Comparing this with the first kind of residual stress distribution, two main differences were shown. Firstly the jump feature near the interface and secondly the much larger overall stress gradient. The 3D and 2D microstructure of the sample with the first kind of residual stress distribution was observed by X-ray CT and SEM. The effect of pores, inter-splat cracks and the rumpling interface on the residual stress distribution was investigated by image based modelling. It was proved that the pores and the inter-splat cracks had no large influence on the stress distribution and the jump feature near the interface was a result of the rumpling interface. The much larger stress gradient observed in the measured residual stress distribution was an indication of the stress relaxation in the coating which was proved by a specially designed mechanical test. To explain the jump feature near the sample surface in the second kind of stress distribution. 3D microstructures of the measured samples were observed using X-ray CT. The effect of vertical and the side cracks on the stress distribution were investigated by image based modelling. It was found that the vertical crack had no large influence on the residual stress distribution and the jump feature in the stress trend near the surface could be attributed to the side crack. The effect of other kinds of cracks that were not directly observed in our samples, such as middle or through side cracks, were also investigated. These results were used to develop a semi-destructive method to determine the existence and distribution of cracks in APS TBC.
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Lunt, Tilmann. "Experimental investigation of the plasma-wall transition." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I, 2008. http://dx.doi.org/10.18452/15837.
Full textAbstract:
In der vorliegenden Arbeit wurde das Strömungsverhalten eines magnetisierten Argonplasmas beim Auftreffen auf eine neutralisierende Oberfläche untersucht. Mit Hilfe der Laserinduzierten Fluoreszenz wurde dazu nicht-invasiv die Geschwindigkeitsverteilung der Ionen mit einer Ortsauflösung von standardmäßig dz=0.5 mm als Funktion des Abstandes zur Oberfläche gemessen. Zwei Situationen wurden untersucht (a): praktisch das ganze Plasma strömt auf ein großes Target (Durchmesser 100 mm) und (b) die Größe des Targets ist wesentlich kleiner (Durchmesser 15 mm) als der Durchmesser der Plasmasäule. Unmittelbar vor der Oberfläche war in beiden Fällen die Strömungsgeschwindigkeit u mindestens so groß wie die Ionenschallgeschwindigkeit cs, genau wie von Bohm bereits 1949 vorhergesagt[]. Unter fusionsrelevanten Bedingungen ist dies die erste direkte Beobachtung des Bohmkriteriums. Bei Annäherung an die Oberfläche steigt die Machzahl M=u/cs von 0.5 auf 1 auf typischen Skalenlängen lambda_a=30 mm bzw. lambda_b=5 mm an. Um diese kurzen Längen erklären zu können wurden die Messdaten in (a) mit einem Stoß-Diffusionsmodell und im Falle von (b) mit dem Modell von Hutchinson[] verglichen. Eine gute Übereinstimmung in (a) wurde erzielt, wenn eine sehr niedrige Neutralgastemperatur von etwa 400 K angenommen wird. Die Messdaten in (b) werden sehr gut durch das Modell wiedergegeben, wenn ein Transportkoeffizient von D=20 m²/s angenommen wird. Ein derartig hoher Transport kann unmöglich allein durch Diffusion verursacht werden. Teilweise kann dieser Transport anhand der endlichen Gyroradien erklärt werden, vermutlich aber spielen auch zeitabhängige Phänomene, wie z.B. Driftwellen eine wichtige Rolle. Weiterhin wurde die Abhängigkeit von dem Winkel zwischen Flächennormalen und B-Feld untersucht. Die unmittelbar vor der Oberfläche auftretenden Überschallströmungen werden verhältnismäßig gut von dem Modell von Chodura[] beschrieben. Im Gegensatz dazu ist die Größe der Zone in der Machzahlen größer eins auftreten deutlich kleiner, als vom Modell vorhergesagt.In the present work the streaming behavior of a magnetized argon plasma impinging on a neutralizing surface was investigated. For that purpose the ion velocity distribution was measured non-invasively as a function of the distance to the surface by means of Laser Induced Fluorescence. The spatial resolution was typically dz=0.5 mm. Two situations are investigated, (a): when practically the whole plasma streams onto a large target (diameter 100 mm), and (b): when the size of the target (diameter 15 mm) is significantly smaller than the diameter of the plasma column. In both cases the streaming velocity u was at least as high as the ion acoustic sound speed, as already predicted by Bohm in 1949. Under fusion relevant conditions this is the first direct observation of the Bohm criterion. Approaching the target surface the Mach number M=u/c_s increases from values of around 0.5 to 1 on typical scales of lambda_a=30 mm and lambda_b=5 mm, respectively. In order to explain these very short scale lengths the measured data were compared with a collisional-diffusive model in the case of (a) and with Hutchinson''s model[] in the case of (b). A good agreement was achieved in (a) by assuming a very low neutral gas temperature of about 400 K. In (b) the model fits the data excellently when the transport coefficient is chosen as high as D=20 m²/s. Such a high transport cannot be caused solely by diffusion. Partly it is explained by finite gyro-radii effects, but presumably time dependent phenomena, like drift waves, play an important role. In addition the dependence on the angle between surface normal and B-field was investigated. The supersonic fluxes found in the immediate vicinity of the surface are described fairly well by the model developed by Chodura[]. By contrast the size of the region, where Mach numbers greater one appear is significantly smaller than predicted.
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Vitelaru, Catalin. "Caractérisation du procédé plasma de pulvérisation cathodique magnétron à ionisation additionnelle pour la synthèse de couches minces." Thesis, Paris 11, 2011. http://www.theses.fr/2011PA112077.
Full textAbstract:
Les exigences de plus en plus élevés concernant la qualité et propriétés de couches minces ont soutenu le développement de nouveaux procédés de pulvérisation. Ainsi, la décharge magnétron conventionnelle en courant continu, une des sources d’atomes la plus utilisée pour le dépôt de couches minces, a été améliorée par le couplage avec une décharge additionnelle de radio fréquence pour obtenir le nouveau procédé RF-IPVD (Radio Frequency-Ionized Physical Vapour Deposition). Ce procédé permet de générer un degré d’ionisation supérieur à celui dans la décharge magnétron classique, nécessaire pour contrôler les propriétés des couches minces. Un procédé alternatif pour augmenter d’avantage l’ionisation consiste à appliquer des impulsions haute puissance sur la cathode HPPMS (High Power Pulsed Magnetron Sputtering), pour des durés courtes de l’ordre de ųs ou dizaines de ųs. L’étude menée porte sur les phénomènes de pulvérisation et de transport des espèces du métal dans ces trois versions de la décharge magnétron par les moyens de spectroscopie laser à l’aide des diodes laser accordables. Le développement récent de ces diodes nous a permis de sonder les niveaux fondamentaux du Titane et de l’Aluminium, et de caractériser la dépendance spatiale de la densité et température ainsi que la fonction de distribution en vitesse de ces atomes. L’effet des paramètres clés, comme l’intensité du courant et la pression du gaz, est étudie et décrit pour la décharge magnétron conventionnelle. La distribution spatiale et angulaire de la fonction de distribution en vitesses a été mesurée dans la région devant la cible magnétron, afin de caractériser les flux du métal et leur comportement dans le volume de la décharge. L’étude sur les atomes du métal dans le procédé RF-IPVD est concentrée sur l’effet de la décharge additionnelle sur le dépeuplement du niveau fondamental. Une efficacité plus grande des processus d’ionisation est trouvée à plus haute pression et plus haute puissance RF injecté. On a montré aussi que les atomes affectés par les processus d’ionisation sont ceux thermalisées, tandis que la distribution de atomes rapides n’est quasiment pas affectés par la décharge additionnelle.Le diagnostic de la décharge pulsée a nécessité le développement d’une nouvelle procédure expérimentale, capable de suivre l’évolution de la densité et de la température des espèces neutres avec une résolution de l’ordre de la ųs. Cette procédure nous a servi pour décrire l’évolution spatio-temporel des atomes du métal (Ti et Al) et les atomes métastables d’Ar. Ces études offrent une vue globale sur le transport de atomes pulvérisés pendant la post décharge, ainsi qu’une description du fonctionnement de la décharge pulsé via la création des métastables d’ArgonThe higher requirements on the thin films quality have supported the development of new sputtering techniques. Thus, the conventional DC magnetron discharge, one of the most widely used source of atoms for thin film deposition, has been improved by the addition of an auxiliary radio frequency discharge - new technique called RF-IPVD (Radio Frequency -Ionized Physical Vapor Deposition). This technique highly increases the ionization degree compared to conventional magnetron discharge, which is necessary for a better control of the thin films properties. An alternative method to increase the ionization is based on the use of high power pulses on the cathode, HPPMS (High Power Pulsed Magnetron Sputtering), for short periods of time ranging from ųs to tens of ųs.The present study focuses on the sputtering phenomena and the transport of metal sputtered species in these three versions of the magnetron discharge, by means of laser spectroscopy using tunable laser diodes. The recent developments of these diodes have allowed to probe the fundamental levels of titanium and aluminum, and to characterize the spatial dependency of the density and temperature as well as the velocity distribution functions of these atoms. The effect of key discharge parameters, such as current intensity and gas pressure, is studied and described for the conventional magnetron discharge. The spatial and angular velocity distribution functions were measured in front of the magnetron target, in order to characterize the metal fluxes and their behavior in the discharge volume.The study on the metal atoms in the RF-IPVD process is focused on the effect of the additional discharge on the depopulation of the ground state level. Higher ionization efficiency is found at relatively high pressure and it increases with the injected RF power. It was also showed that the thermalized atoms are the ones involved in the ionization process, while the distribution of fast atoms is almost unaffected by the additional discharge.The diagnostics of the HPPMS discharge required the development of a novel experimental procedure, able to monitor the density and temperature of neutral species with a time resolution of ųs. This procedure was used to describe the spatiotemporal evolution of metal atoms (Ti and Al) and Ar metastable atoms. These studies provide an overview on the transport of sputtered atoms during the afterglow, and a description of the pulsed discharge operation, via the creation of metastable argon atoms
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Ahmad, Ahmad. "Etude de la production d'ions négatifs sur des surfaces de carbone dans un plasma d'hydrogène sans Cs à basse pression." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4702/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l'étude de la production d'ions négatifs (INs) en surface pour des applications à la fusion contrôlée. Les INs formés en surface d'un échantillon dans un plasma d'hydrogène à partir de bombardement par les ions positifs sont collectés et analysés en énergie par un spectromètre de masse (SM). Les fonctions de distribution en énergie des INs (FDIs) que mesure le SM sont différentes de celles émises par la surface f(E, Θ) du fait des modifications de trajectoires et d'énergie induites par la traversée du plasma et du SM. Afin de déterminer la FDI émis par la surface f(E, Θ) en se servant des fonctions de distribution mesurée par le SM f''(E) nous avons développé un modèle qui calcule les trajectoires des ions entre la surface et le détecteur du SM. A partir d'une fonction test f(E,Θ) il est alors possible de calculer f''(E) et de comparer à l'expérience. L'élément critique de cette méthode est le choix de f (E, Θ). Le choix effectué dans cette thèse est la fonction de distribution des neutres calculée par le logiciel SRIM pour les particules pulvérisées et rétrodiffusées lors de bombardement d'une surface dans des conditions similaires aux conditions expérimentales. Les résultats du modèle montrent un bon accord entre les FDIs expérimentales et les fonctions calculées, et valident nos calculs et le choix de SRIM.Dans le but de comparer les mécanismes de production et les rendements des INs, une étude comparative a été réalisée sur différents matériaux carbonés. Les FDIs mesurées présentent la même forme à la température ambianteThis thesis deals with negative ions (INs) surface production for applications in controlled fusion. Negative ions (NIs) formed at the sample surface from positive ions bombardment in hydrogen plasma are collected and analyzed with energy mass spectrometer (MS). The NI energy distribution functions (NIDF) measured by the MS are different from those emitted from surface f(E, Θ) due to modifications trajectories and energies which result when NI cross plasma and MS. In order to determine the NIDF emitted by the surface f(E,Θ) using the NIDF measured by MS f''(E), we developed a model that calculates the ion trajectories between the surface and MS detector. Then from a test function f(E,Θ) it is possible to calculate f''(E) and compare it to the experimental one. The critical issue is this method is the choice of f(E, Θ). The approach used in this thesis is the neutral backscattered and sputtered distribution function calculated by SRIM software during a surface bombardment similar to the experimental conditions. The model resulting show a good agreement between experimental and calculated NIDF, and validate our calculations and the choice of SRIM.In order to compare production mechanisms and NIs yields, a comparative study on different carbons materials was performed. Measured NIDFs show the same shape at room temperature. This indicates that the mechanisms involved in the NI production and the contribution of these mechanisms in the NIDF are the same for all materials. The best NI yield at low temperature is observed on DLC surface. The highest NI yield for all temperatures is observed on Boron doped diamond (BDD) surface at 400°C
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Roettgen, Andrew M. "Vibrational Energy Distribution, Electron Density and Electron Temperature Behavior in Nanosecond Pulse Discharge Plasmas by Raman and Thomson Scattering." The Ohio State University, 2015. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1428940661.
Full text
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Blessington, Jon C. "Measurements of metastable atom density using energies and densities of energetic "fast" electrons detected in the electron energy distribution function associated with the afterglow plasma produced by a radio frequency inductively coupled plasma helium discharge." Morgantown, W. Va. : [West Virginia University Libraries], 2007. https://eidr.wvu.edu/etd/documentdata.eTD?documentid=5214.
Full textAbstract:
Thesis (M.S.)--West Virginia University, 2007.Title from document title page. Document formatted into pages; contains v, 36 p. : ill. (some col.). Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 21).
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Taillefer, Zachary R. "Characterization of the Near Plume Region of Hexaboride and Barium Oxide Hollow Cathodes operating on Xenon and Iodine." Digital WPI, 2018. https://digitalcommons.wpi.edu/etd-dissertations/44.
Full textAbstract:
The use of electric propulsion for spacecraft primary propulsion, attitude control and station-keeping is ever-increasing as the technology matures and is qualified for flight. In addition, alternative propellants are under investigation, which have the potential to offer systems-level benefits that can enable particular classes of missions. Condensable propellants, particularly iodine, have the potential to significantly reduce the propellant storage system volume and mass. Some of the most widely used electric thrusters are electrostatic thrusters, which require a thermionic hollow cathode electron source to ionize the propellant for the main discharge and for beam neutralization. Failure of the hollow cathode, which often needs to operate for thousands of hours, is one of the main life-limiting factors of an electrostatic propulsion system. Common failure modes for hollow cathodes include poisoning or evaporation of the thermionic emitter material and erosion of electrodes due to sputtering. The mechanism responsible for the high energy ion production resulting in sputtering is not well understood, nor is the compatibility of traditional thermionic hollow cathodes with alternative propellants such as iodine. This work uses both an emissive probe and Langmuir probe to characterize the near-plume of several hollow cathodes operating on both xenon and iodine by measuring the plasma potential, plasma density, electron temperature and electron energy distribution function (EEDF). Using the EEDF the reaction rate coefficients for relevant collisional processes are calculated. A low current (< 5 A discharge current) hollow cathode with two different hexaboride emitters, lanthanum hexaboride (LaB6) and cerium hexaboride (CeB6), was operated on xenon propellant. The plasma potential, plasma density, electron temperature, EEDF and reaction rate coefficients were measured for both hexaboride emitter materials at a single cathode orifice diameter. The time-resolved plasma potential measurements showed low frequency oscillations (<100 kHz) of the plasma potential at low cathode flow rates (<4 SCCM) and spot mode operation between approximately 5 SCCM and 7 SCCM. The CeB6 and LaB6 emitters behave similarly in terms of discharge power (keeper and anode voltage) and plasma potential, based on results from a cathode with a 0.020�-diameter. Both emitters show almost identical operating conditions corresponding to the spot mode regime, reaction rates, as well as mean and RMS plasma potentials for the 0.020� orifice diameter at a flow rate of 6 SCCM and the same discharge current. The near-keeper region plasma was also characterized for several cathode orifice diameters using the CeB6 emitter over a range of propellant flow rates. The spot-plume mode transition appears to occur at lower flow rates as orifice size is increased, but has a minimum flow rate for stable operation. For two orifice diameters, the EEDF was measured in the near-plume region and reaction rate coefficients calculated for several electron- driven collisional processes. For the cathode with the larger orifice diameter (0.040�), the EEDFs show higher electron temperatures and drift velocities. The data for these cathodes also show lower reaction rate coefficients for specific electron transitions and ionization. To investigate the compatibility of a traditional thermionic emitter with iodine propellant, a low-power barium oxide (BaO) cathode was operated on xenon and iodine propellants. This required the construction and demonstration of a low flow rate iodine feed system. The cathode operating conditions are reported for both propellants. The emitter surface was inspected using a scanning electron microscope after various exposures to xenon and iodine propellants. The results of the inspection of the emitter surface are presented. Another low current (< 5 A), BaO hollow cathode was operated on xenon and iodine propellants. Its discharge current and voltage, and plume properties are reported for xenon and iodine with the cathode at similar operating conditions for each. The overall performance of the BaO cathode on iodine was comparable to xenon. The cathode operating on iodine required slightly higher power for ignition and discharge maintenance compared to xenon, as evident by the higher keeper and anode potentials. Plasma properties in the near- plume region were measured using an emissive probe and single Langmuir probe. For both propellants, the plasma density, electron energy distribution function (EEDF), electron temperature, select reaction rate coefficients and time-resolved plasma potentials are reported. For both propellants the cathode operated the same keeper (0.25 A) and discharge current (3.1 A), but the keeper and anode potentials were higher with iodine; 27 V and 51 V for xenon, and 30 V and 65 V for iodine, respectively. For xenon, the mean electron energy and electron temperature were 7.5 eV and 0.7 eV, with bulk drift energy of 6.6 eV. For iodine, the mean electron energy and electron temperature were 6.3 eV and 1.3 eV, with a bulk drift energy of 4.2 eV. A literature review of relevant collisional processes and associated cross sections for an iodine plasma is also presented.
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Guio, Patrick. "Etude de paramètres ionosphériques à l'aide des raies de plasma électroniques observées à Eiscat." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10253.
Full textAbstract:
Ce travail présente une étude des raies de plasma observées à l'aide du radar à diffusion incohérente EISCAT. Le travail est centré sur deux points. Tout d'abord, la conception d'une expérience raies de plasma pour le radar EISCAT, avec une résolution spatiale améliorée. Puis, la comparaison de données raies de plasma acquises avec le radar EISCAT avec une théorie améliorée sur l'intensité et le décalage Doppler en fréquence des raies de plasma. Pour améliorer la résolution spatiale, nous avons conçu la première expérience raies de plasma mettant en oeuvre la technique du code alternatif. Cette expérience a été tournée avec succès avec une résolution spatiale de 3 km au lieu de 40-50 km obtenu avec les techniques conventionnelles. Parce qu'il est très difficile de construire un modèle cohérent de la fonction de distribution des vitesses des électrons satisfaisant tous les intervalles d'énergies pertinents, nous avons construit une représentation adéquate de la distribution des vitesses des électrons en séparant la distribution en deux populations : la thermique et la suprathermique. La population thermique est représentée par la fonction de Spitzer qui tient compte de l'effet d'un champ électrique et/ou d'un gradient de température. La population suprathermique est déduite du flux angulaire d'énergie calculé grâce à un modèle numérique du transport des électrons. Un code numérique a été développé pour calculer la fonction diélectrique et la fonction réduite de distribution des vitesses pour toutes distributions des vitesses à deux dimensions dont nous avons besoin pour modéliser l'intensité et le décalage Doppler en fréquence des raies de plasma. Nous avons pu reproduire les caractéristiques de l'intensité et du décalage Doppler en fréquence des raies de plasma avec des données mesurées avec le radar VHF EISCAT. En particulier, nous avons identifié deux pics étroits dans la distribution des vitesses des suprathermiques comme la signature de la photo-ionisation de N_2 et O. Ces pics ont été observés sur les données. L'effet d'un gradient de température - qui produit une correction importante au décalage Doppler des raies de plasma - a été pris en compte plus précisement que précédemment en calculant numériquement les intégrales singulières, au lieu d'utiliser les premiers termes d'une expansion en séries comme auparavant. C'est important car cela a permis pour la première fois à un modèle de reproduire précisément l'intensité et le décalage Doppler des raies de plasma mesurés par une expérience EISCAT.
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Sosov, Yuriy. "Legendre Polynomial Expansion of the Electron Boltzmann Equation Applied to the Discharge in Argon." University of Toledo / OhioLINK, 2006. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=toledo1145290801.
Full text
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Stenberg, Gabriella. "The importance of waves in space plasmas : Examples from the auroral region and the magnetopause." Doctoral thesis, Umeå University, Physics, 2005. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-538.
Full textAbstract:
This thesis discusses the reasons for space exploration and space science. Space plasma physics is identified as an essential building block to understand the space environment and it is argued that observation and analysis of space plasma waves is an important approach.
Space plasma waves are the main actors in many important processes. So-called broadband waves are found responsible for much of the ion heating in the auroral region. We investigate the wave properties of broadband waves and show that they can be described as a mixture of electrostatic wave modes. In small regions void of cold electrons the broadband activity is found to be ion acoustic waves and these regions are also identified as acceleration regions. The identification of the wave modes includes reconstructions of the wave distribution function. The reconstruction technique allow us to determine the wave vector spectrum, which cannot be measured directly. The method is applied to other wave events and it is compared in some detail with a similar method.
Space plasma wave are also sensitive tools for investigations of both the fine-structure and the dynamics of space plasmas. Studies of whistler mode waves observed in the boundary layer on the magnetospheric side of the magnetopause reveal that the plasma is organized in tube-like structures moving with the plasma drift velocity. The perpendicular dimension of these tubes is of the order of the electron inertial length. We present evidence that each tube is linked to a reconnection site and argue that the high density of tube-like structures indicates patchy reconnection.
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Gaimard, Patricia. "Fonctions de distribution de vitesses non-maxwelliennes dans le plasma ionosphérique et application à la mesure par diffusion incohérente." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00724945.
Full textAbstract:
En période magnétiquement perturbée il est nécessaire de considérer une fonction de distribution des vitesses ioniques non-Maxwellienne, si l'on veut pouvoir estimer correctement les paramètres ionosphériques de l'ionosphère aurorale, mesurés par diffusion incohérente. Nous avons comparé deux modèles de fonction de distribution non-Maxwellienne : l'approximation polynomiale généralisée qui est une solution analytique de l'équation de Boltzmann et une distribution numérique basée sur une méthode Monte Carlo. Ces deux approches conduisent, pour les deux espèces ioniques 0+ et NO+, à des résultats semblables lors de champs électriques inférieurs à 100 m V lm. La fonction analytique a été introduite dans l'analyse des spectres EISCAT afin d'étudier l'ionosphère sous des champs électriques pouvant atteindre 100 m V /m. Cette nouvelle analyse a, dans un premier temps, été testée sur plusieurs jeux de simulations avec notamment des études de sensibilité aux modèles utilisés. Dans une seconde étape, nous avons étudié des spectres présentant des caractéristiques non-Maxwelliennes et avons ainsi déterminé la composition de l'ionosphère sous forts champs électriques. Enfin avec une dernière série de données réelles nous avons estimé quantitativement l'erreur commise lors d'une interprétation "Maxwellienne" de spectres non-Maxwelliens dans le cas d'une ionosphère composée d'ions moléculaires.
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Perret, Cécile. "Caractérisation de la population électronique dans un plasma de source d'ions à résonance cyclotronique électronique." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10123.
Full textAbstract:
Cette these presente deux approches de caracterisation de la population electronique d'un plasma de source d'ions a resonance cyclotronique electronique. Des mesures effectuees sur une source dediee a l'etude du plasma ont permis de determiner la densite electronique, le potentiel plasma et le contenu energetique. L'ensemble de ces mesures a montre que la population electronique n'est pas une maxwellienne. Les collisions ne sont pas suffisantes pour thermaliser les electrons chauffes par l'onde h. F. . Il apparait donc une queue d'electrons tres energetiques dans la fonction de distribution electronique. Ces electrons energetiques dont le temps de vie est important sont responsables des bonnes performances et des hauts etats de charge obtenus dans ces sources d'ions a resonance cyclotronique electronique. La distribution des electrons peut egalement etre determinee a partir d'une approche theorique. Cette these developpe la mise en equation des phenomenes physiques qui regissent l'evolution de la population electronique : les collisions colombiennes entre particules, l'interaction des electrons avec l'onde h. F. Et l'ionisation des ions et atomes du plasma. L'equation etablie a ensuite ete traitee de facon numerique en effectuant un certain nombre d'hypotheses. Les resultats obtenus avec ces codes de calcul ont mise en evidence des phenomenes de saturation qui peuvent expliquer les limitations rencontrees par les sources d'ions actuelles. Ces resultats sont en accord avec les resultats experimentaux. Cette these a donc permis de confirmer le fait que la distribution en vitesse des electrons n'est pas une maxwellienne. Le code de calcul permet d'avoir la distribution des electrons en fonction de parametres d'entre lies a la geometrie de la source et aux reglages de fonctionnement. Pour la premiere fois, la densite electronique d'un plasma de source d'ions a resonance cyclotronique electronique a ete obtenue a la fois experimentalement et theoriquement.
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Allanson, Oliver Douglas. "Theory of one-dimensional Vlasov-Maxwell equilibria : with applications to collisionless current sheets and flux tubes." Thesis, University of St Andrews, 2017. http://hdl.handle.net/10023/11916.
Full textAbstract:
Vlasov-Maxwell equilibria are characterised by the self-consistent descriptions of the steady-states of collisionless plasmas in particle phase-space, and balanced macroscopic forces. We study the theory of Vlasov-Maxwell equilibria in one spatial dimension, as well as its application to current sheet and flux tube models. The ‘inverse problem' is that of determining a Vlasov-Maxwell equilibrium distribution function self-consistent with a given magnetic field. We develop the theory of inversion using expansions in Hermite polynomial functions of the canonical momenta. Sufficient conditions for the convergence of a Hermite expansion are found, given a pressure tensor. For large classes of DFs, we prove that non-negativity of the distribution function is contingent on the magnetisation of the plasma, and make conjectures for all classes. The inverse problem is considered for nonlinear ‘force-free Harris sheets'. By applying the Hermite method, we construct new models that can describe sub-unity values of the plasma beta (βpl) for the first time. Whilst analytical convergence is proven for all βpl, numerical convergence is attained for βpl = 0.85, and then βpl = 0.05 after a ‘re-gauging' process. We consider the properties that a pressure tensor must satisfy to be consistent with ‘asymmetric Harris sheets', and construct new examples. It is possible to analytically solve the inverse problem in some cases, but others must be tackled numerically. We present new exact Vlasov-Maxwell equilibria for asymmetric current sheets, which can be written as a sum of shifted Maxwellian distributions. This is ideal for implementations in particle-in-cell simulations. We study the correspondence between the microscopic and macroscopic descriptions of equilibrium in cylindrical geometry, and then attempt to find Vlasov-Maxwell equilibria for the nonlinear force-free ‘Gold-Hoyle' model. However, it is necessary to include a background field, which can be arbitrarily weak if desired. The equilibrium can be electrically non-neutral, depending on the bulk flows.
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Chergui, Mohammed. "Étude numérique de l'absorption et de l'émission d'ondes à la fréquence cyclotron électronique par un plasma de tokamak soutenu par radio-fréquence." Nancy 1, 1988. http://www.theses.fr/1988NAN10259.
Full textAbstract:
L'équation de dispersion est résolue en y injectant un modèle particulier de fonction de distribution des quantités de mouvement d'un plasma de tokamak. Les résultats obtenus sont en complet désaccord avec le modèle maxwellien, en particulier pour la disposition de l'énergie dans le cas de l'absorption, la température radiative dans le cas de l'émission et la fréquence d'intéraction onde-particule, qui est inférieure à la fréquence cyclotron électronique, ce qui présente plusieurs avantages techniques et une voie prometteuse pour le chauffage des plasmas de fusion
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Lewis, Daniel J. "Measuring ion velocity distribution functions in a compact, expanding helicon plasma." Morgantown, W. Va. : [West Virginia University Libraries], 2008. https://eidr.wvu.edu/etd/documentdata.eTD?documentid=5811.
Full textAbstract:
Thesis (M.S.)--West Virginia University, 2008.Title from document title page. Document formatted into pages; contains viii, 45 p. : ill. Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 43-45).
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Tjulin, Anders. "Waves in space plasmas : Lower hybrid cavities and simple-pole distribution functions." Doctoral thesis, Uppsala : Acta Universitatis Upsaliensis : Univ.-bibl. [distributör], 2003. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-3527.
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Yousfi, Mohammed. "Contribution a l'etude de la theorie cinetique des electrons dans un gaz faiblement ionise." Toulouse 3, 1986. http://www.theses.fr/1986TOU30229.
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Alimi, Jean-Michel. "Contributions : instabilite gravitationnelle dans un univers en expansion et formation des grandes structures, effets ponderomoteurs dans les plasmas magnetises." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066234.
Full textAbstract:
Analyse de la fonction de correlation spatiale des galaxies, obtenue a partir de catalogues de galaxies, selon differentes procedures. La distribution des galaxies isolees dans le catalogue cfa est etudiee. Etude du collapse gravitationnel non lineaire de particules sans collision, du point de vue analytique et numerique. On montre l'importance du traitement tridimensionnel de ces processus gravitationnels et quelles peuvent en etre les consequences sur la formation des galaxies
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Watrous, Mitchell James. "Finite temperature densities via the Green's-function method with application to electron screening in plasmas /." Thesis, Connect to this title online; UW restricted, 1997. http://hdl.handle.net/1773/9705.
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Stverak, Stepan. "Study of the non-thermal character of electron distribution functions in the solar wind." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066691.
Full textAbstract:
Le vent solaire est un plasma peu dense et relativement chaud. Dans un tel milieu l'effet des collisions Coulombiennes est assez limité et l’on peut s’attendre à ce que les fonctions de distribution des vitesses (FDV) des particules présentent des déviations fortes par rapport à l’équilibre thermodynamique et c’est effectivement ce que l’on observe. En effet, les FDV des électrons du vent solaire présentent de manière permanente trois composantes différentes: un coeur thermique et un halo suprathermique, qui sont toujours isotropes, et un "strahl" aligné le long du champ magnétique dans la direction antisolaire. Nous avons effectué une étude statistique d'un grand nombre FDV électroniques observées dans l'écliptique entre 0. 3 à 4 UA. Pour cette étude, un nouveau modèle a été proposé qui décrit, pour la première fois de manière analytique, les trois populations des FDV observées. Les caractéristiques principales de ces distributions, c'est-à-dire la densité, la température et le flux de chaleur sont examinées en fonction de la distance héliocentrique. Par ailleurs, nous avons étudié les contraintes imposées par les collisions Coulombiennes et les interactions onde-particule sur, d’une part, l'anisotropie de température des électrons du cœur des FDV et, d’autre part, le flux de chaleur. Nous montrons que les collisions Coulombiennes et les instabilités d’ondes et constituent des mécanismes de contrôle efficaces des propriétés globales des FDV électroniques.
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Fawaz, Farah. "Simulation multidimensionnelle d'un jet de plasma froid d'hélium pour des applications biomédicales." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30204.
Full textAbstract:
Les jets de plasma froid peuvent être générés dans des mélanges hélium-air en faisant circuler de l'hélium dans un tube qui s'ouvre à l'air ambiant et en alimentant sous haute tension pulsée des électrodes annulaires collées autour du tube. Les études expérimentales ont montré que ces jets de plasma sont en fait composés d'une succession d'ondes d'ionisation guidées par le canal d'hélium. Ces ondes d'ionisation génèrent des espèces actives chargées ou non qui peuvent être appliquées sur des cellules animales ou végétales ou servir à activer un milieu liquide. Les applications sont multiples et concernent par exemple la cicatrisation, le traitement du cancer, la décontamination, l'activation cellulaire ou l'aide à la germination et à la croissance des plantes. L'objectif de cette thèse est de construire, à l'aide du logiciel commercial COMSOL, un modèle 2D de l'écoulement du mélange gazeux couplé à la dynamique des ondes d'ionisation pour mieux comprendre la formation de la décharge et les caractéristiques physico-chimiques du jet qui en découle. La simulation de ces dispositifs est cependant très complexe à cause (i) de la dépendance de la cinétique chimique et des phénomènes de transport des espèces chargées en fonction de la composition du mélange hélium-air, (ii) de l'influence mutuelle de l'écoulement sur les décharges et des décharges sur l'écoulement et (iii) de la dynamique des ondes d'ionisation qui nécessite des pas de temps d'évolution de l'ordre de la picoseconde et un maillage spatial de quelques micromètres. Sur la base d'un modèle 0D de cinétique chimique dans les mélanges hélium-air incluant plus de 1000 réactions et un peu moins de 100 espèces, un travail d'analyse et de réduction chimique a été réalisé pour extraire un jeu optimum représentatif de la cinétique chimique. Ce modèle prend en compte à la fois les variations de concentration initiale des espèces dans les mélanges et les modifications des fonctions de distribution en énergie des électrons qui en découle. Dans un second temps, un modèle 2D a été élaboré pour simuler sous COMSOL la formation et la propagation des ondes d'ionisation dans les jets hélium-air. Les ondes d'ionisation étant très dynamiques et ne durant que quelques centaines de nanosecondes, nous avons considéré que l'écoulement resté statique sur cette échelle de temps. L'évolution des espèces chargées est suivie à l'aide du modèle fluide d'ordre 1 et les données de base nécessaires sont calculées en fonction du champ électrique réduit E/N et de la concentration hélium-air en résolvant l'équation de Boltzmann. Les simulations ont permis de suivre la formation et la propagation d'une décharge dans des dispositifs à jet de plasma composé d'un tube diélectrique et de deux électrodes annulaires. Les résultats montrent clairement la formation d'une onde d'ionisation initiale concentrée autour de l'axe du tube, qui se scinde ensuite pour former une décharge annulaire qui se propage le long du tube diélectrique jusqu'à sa sortie. Une étude paramétrique a été réalisée sur la propagation des ondes en sortie du tube en fonction de la vitesse d'écoulement du gaz dans le tubeThe cold plasma jets can be generated in helium-air mixtures by circulating helium in a tube that opens to the ambient air and by feeding pulsed high voltage on annular electrodes glued around the tube. Experimental studies have shown that these plasma jets are in fact composed of a succession of ionization waves guided by the helium channel. These ionization waves generate charged or unloaded active species that can be applied to animal or plant cells or serve to activate a liquid medium. The applications are multiple and concern, for example, scarring, cancer treatment, decontamination, cellular activation or help with germination and plant growth. The aim of this thesis is to build, using the COMSOL commercial software, a 2D model of the gas mixture flow coupled to ionization wave dynamics to better understand the formation of the discharge and the physicochemical characteristics of the jet that flows from it. The simulation of these devices is however very complex because of (i) the dependence of the chemical kinetics and the transport phenomena of the charged species as a function of the composition of the helium-air mixture, (ii) the mutual influence of the flow on the discharges and discharges on the flow and (iii) the dynamics of the ionization waves which requires steps of evolution time of the order of the picosecond and a spatial mesh of a few micrometres. On the basis of a 0D model of chemical kinetics in helium-air mixtures including more than 1000 reactions and a little less than 100 species, a chemical analysis and reduction work was done to extract an optimum game representative of the chemical kinetics. This model takes into account both the initial concentration variations of the species in the mixtures and the modifications of the energy distribution functions of the electrons. In a second step, a 2D model was developed to simulate the formation and propagation of ionization waves in helium-air jets using COMSOL. The ionization waves being very dynamic and lasting only a few hundred nanoseconds, we considered that the flow remained static on this time scale. The evolution of the charged species is followed using the fluid model order 1 and the necessary basic data are calculated as a function of the reduced electric field E/N and the helium-air concentration by solving the Boltzmann equation. The simulations followed the formation and the propagation of a discharge in plasma jet devices consisting of a dielectric tube and two annular electrodes. The results clearly show the formation of an initial ionization wave concentrated around the axis of the tube, which then splits to form an annular discharge that propagates along the dielectric tube to its exit. A parametric study was carried out on the wave propagation at the outlet of the tube as a function of the flow velocity of the gas in the tube
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Zhu, Jianhui. "W boson measurement in the muonic decay channel at forward rapidity with ALICE." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2017. http://www.theses.fr/2017IMTA0014/document.
Full textAbstract:
La haute densité d’énergie atteinte au Large Hadron Collider (LHC) au CERN permet une production abondante de sondes dures, telles que quarkonia, jets à haute impulsion transverse (pT) et bosons vecteurs (W, Z), qui sont produits lors de la collision partonique initiale. Les bosons vecteur se désintègrent avant la formation du Plasma de Quark et de Gluons (PQG), une phase déconfinée de la matière, qui peut être produite lors de collisions d’ions lourds ultra-relativistes. Les leptons issus de la désintégration des bosons électrofaibles ne sont pas sensibles à l’interaction forte avec le PQG. Pour ces raisons les bosons électrofaibles fournissent une référence pour l’étude des modifications induites par le milieu sur les sondes colorées.La production de bosons W en collisions pp à √s=8 TeV et en collisions p-Pb à √sNN=5.02 TeV est mesurée dans le canal de désintégration muonique au LHC avec le détecteur ALICE. En collision pp, la gamme de rapidité couverte par la mesure est -4cms<-2.5. En collision p-Pb, la différence d’énergie entre le proton et l’ ion plomb donne lieu à un décalage en rapidité. En inversant la direction des faisceaux, il est possible de couvrir les régions de rapidité -4.46cms<-2.96 et 2.03cms<3.53. Les résultats présentés dans cette thèse consistent dans la mesure de la section efficace de la production de muons avec pT>10GeV/c issus de la désintégration des bosons W+ et W-. La mesure de l’asymétrie de charge, définie comme la différence des taux de production des muons positifs et négatifs divisée par leur somme, est également effectuée. Les résultats sont comparés avec des calculs théoriques obtenus avec ou sans tenir compte des modifications des fonctions de distribution partonique dans les noyaux. La production du boson W est aussi étudiée en fonction de la centralité des collisions : nous observons que, dans les erreurs expérimentales, la section efficace des muons issus de la désintégration du boson W est proportionnelle aux nombre de collisions binaires entre les nucléonsThe high collision energies available at the LHC allow for an abundant production of hard probes, such as quarkonia, high-pT jets and vector bosons (W, Z), which are produced in initial hard parton scattering processes. The latter decay before the formation of the Quark-Gluon Plasma (QGP), which is a deconfined phase of QCD matter produced in high-energy heavy-ion collisions. Their leptonic decay products do not interact strongly with the QGP. Thus electroweak bosons introduce a way for benchmarking in-medium modifications to coloured probes. The production of W-boson in pp collisions at √s=8 TeV and p-Pb collisions at √sNN=5.02 TeV are measured via the muonic decay channel at the LHC with the ALICE detector. In pp collisions the rapidity covered by the measurement is -4cms<-2.5. In p-Pb collisions, on the other hand, the different energies of the proton and lead ion give rise to a rapidity shift. By exchanging the direction of the beams, it is possible to cover the rapidity ranges -4.46cms<-2.96 and 2.03cms<3.53. The production cross section and charge asymmetry of muons from W-boson decays with pμT>10 GeV/c are determined. The results are compared to theoretical calculations both with and without including the nPDFs. The W-boson production is also studied as a function of the collision centrality: the cross section of muons from W-boson decays is found to scale with the average number of binary nucleon-nucleon collisions with uncertainties
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Denk, Severin Sebastian [Verfasser], Ulrich [Akademischer Betreuer] Stroth, Ulrich [Gutachter] Stroth, and Allen C. [Gutachter] Caldwell. "Study of non-thermal electron energy distribution functions by modeling of electron cyclotron emission from the fusion plasmas of the ASDEX Upgrade tokamak / Severin Sebastian Denk ; Gutachter: Ulrich Stroth, Allen C. Caldwell ; Betreuer: Ulrich Stroth." München : Universitätsbibliothek der TU München, 2019. http://d-nb.info/1181326419/34.
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Chatwiti, Abdelhafid. "Etude de l'evolution temporelle des electrons dans un gaz faiblement ionise." Toulouse 3, 1988. http://www.theses.fr/1988TOU30023.
Full textAbstract:
Etude des processus de thermalisation et de degradation d'energie des electrons libres dans divers milieux gazeux. Etude de l'evolution temporelle des electrons et des problemes de desequilibre associes dans le cas de champs electriques uniformes et non-uniformes. On developpe trois methodes de resolution de l'equation de boltzmann en regime instationnaire et en milieu homogene. Dans le cas de champs constants, on montre les insuffisances de la methode a deux termes. On discute les conditions d'apparition des phenomenes de sur-relaxation et de sous relaxation lors de la phase transitoire
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GALIZIA, PIETRO. "Production and morphological and microstructural characterization of bulk composites or thick films for the study of multiphysics interactions." Doctoral thesis, Politecnico di Torino, 2017. http://hdl.handle.net/11583/2674672.
Full textAbstract:
The surge of interest in multifunctional materials over the past 15 years has been driven by their fascinating physical properties and huge potential for technological applications such as sensors, microwave devices, energy harvesting, photovoltaic technologies, solid-state refrigeration, and data storage recording technologies. Among the others, magnetoelectric multiferroic composites are a special class of advanced solid-state compounds with coupled ferromagnetic and ferroelectric ferroic orders which allow to perform more than one task by combining electronic, magnetic and mechanical properties into a single device component. The production and characterization of lead zirconate titanate (PZT)- cobalt ferrite composites was the main topic of the thesis.
During the PhD activity different ceramic processing and characterization technologies were studied and involved in order to optimize the produced materials as a function of the final microstructural and functional properties.
The synthesis of cobalt ferrite (CF) and niobium-doped lead zirconate titanate (PZTN) powders by solid state reaction method and sol-gel technique, to control the particle size distributions and their microstructural and functional properties through calcination and milling treatments has been addressed first, followed by the mixing of the PZT and CF powders to produce particulate composites. The dispersion of PZT and CF in a liquid media, to produce layered composites by depositing the particles by electrophoretic deposition was an objective of the work as well.
Key issues such as the lead loss during the sintering of PZTN-CF composites and the reaction between CF and titania have been addressed and have resulted in improvements in the sintering and characterization techniques leading to the production of fully dense PZTN-CF dual-particulate composites. In particular, the optimized sintering parameters have configured a new paradigm of ceramic sintering, which has been called quite-fast sintering, in respect to the traditional one, and the study of the PbO loss has led to propose an equation to calculate the PbO loss through XRD analysis. Further important achieved results were: the production of nanocobalt ferrite particles by multi-step milling, the correlation between the spin-canting angle with the microstrain and the average crystallite size of nanocobalt ferrite particles, the understanding of the CF growth mechanisms, the extension of the Globus model from small ferromagnetic grains “having no defect inside” to multiparallel-twinned overgrown ones, the understanding of heating rate effect on the interface nucleation onset of the anatase-to-rutile transformation and the anatase particle size, and the reaction products between CF and rutile at 1200 °C at the variation of CF/rutile ratio.
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Saxena, Varun. "Study of time evaluation of plasma distribution function in paul traps." Thesis, 2018. http://localhost:8080/xmlui/handle/12345678/7599.
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Wen-HaoChen and 陳文晧. "Measurement of Electron Distribution Function in Space Plasma Operation Chamber." Thesis, 2014. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/04544251403441517815.
Full textAbstract:
碩士國立成功大學
太空與電漿科學研究所
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Langmuir probe is a commonly used instrument for measuring the electron density and temperature in the ionosphere. The measurement of electron distribution function (EDF) is also an important application of the Langmuir probe measurement. The typical EDF dynamic range of the Langmuir probe measurement is about 2~3 orders of magnitude, which is too small to measure EDF in wide energy range due to the small signal-to-noise (S/N) ratio. In addition, the Langmuir probe measurement on small satellites suffers the effect of finite satellite/probe surface area ratio, which causes inaccurate measurement results. Hence, the goal of this thesis is to develop a new system to measure EDF with large dynamic range and large S/N ratio, and the new device can theoretically avoid the effects of finite satellite/probe surface area ratio on the EDF measurement on small satellites. We will describe the Langmuir probe system design and electronic circuits, the development of a new device for measuring EDF using the channel electron multiplier, and experimental results obtained in Space Plasma Operation Chamber of the Plasma and Space Science Center at National Cheng Kung University. We also investigate the effect of finite satellite/probe surface area ratio on the Langmuir probe measurement, which needs to be considered when the Langmuir probe is deployed onboard small satellites.
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Dodt, Dirk Hilar [Verfasser]. "Determination of the electron energy distribution function of a low temperature plasma from optical emission spectroscopy / vorgelegt von Dirk Hilar Dodt." 2009. http://d-nb.info/995870381/34.
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