Dissertação

Atomic oxygen kinetics in CO2 plasmas EVALUATED

Esta dissertação apresenta um estudo detalhado da cinética dos átomos de oxigénio em descargas luminescentes de CO2-O2 através de modelação e experiência. São variados vários parâmetros: pressão do gás (0.4-7.5 Torr), temperatura da parede do tubo (-20 - 50ºC), corrente da descarga (20, 40 mA) e fração de CO2 na mistura inicial (0-100%). No trabalho experimental, utilizaram-se duas técnicas de diagnóstico para determinar a densidade e a frequência de perda de átomos de oxigénio: actinometria e espectroscopia de cavidade ressonante. A variação da pressão do gás revela que a densidade e a frequência de perda de átomos de oxigénio são controladas por reações na superfície. Para além disso, os átomos de oxigénio constituem uma parte relevante da mistura, com uma contribuição de até 21% em plasmas de O2 e até 11% em plasmas de CO2. Relativamente ao trabalho de modelação, desenvolvemos de raíz um modelo cinético de Monte Carlo para descrever a cinética das espécies pesadas, que tem em conta as flutuações e correlações estatísticas inerentes. Esta abordagem foi validada através da comparação dos resultados do modelo desenvolvido com o código de química 0-D implementado na ferramenta de simulação LoKI. O código desenvolvido foi então utilizado para modelar as descargas realizadas no trabalho experimental. As tendências e ordens de magnitude das densidades calculadas estão de acordo com os resultados experimentais, embora exista uma sobrestimação da densidade do átomo de O nos plasmas de O2 e uma subestimação da densidade da molécula de CO nos plasmas de CO2.
plasma de baixa temperatura, descargas luminescentes de CO2-O2, oxigénio atómico, interações plasma-superfície, Monte Carlo

Novembro 11, 2019, 14:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Vasco António Dinis Leitão Guerra

Departamento de Física (DF)

Professor Associado

ORIENTADOR

Tiago Filipe da Ponte Silva

Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear

Especialista