Disciplina Curricular

Plasmas de Baixa Temperatura DG

Mestrado Bolonha em Engenharia Física Tecnológica - MEFT 2021

Contextos

Grupo: MEFT 2021 > 2º Ciclo > Opções Livres > Grupo 2

Período:

Peso

3.0 (para cálculo da média)

Objectivos

Oferecer uma introdução à Física dos Plasmas de Baixa Temperatura (LTPs). Permitir que os alunos adquiram um conhecimento abrangente sobre - a produção de LTPs a partir de descargas em gases; - as descrições cinética (microscópica) e fluido (macroscópica) de LTPs; - a análise global de LTPs usando modelos de descarga, tendo em conta a sua reactividade. O curso oferece uma apresentação da equação cinética de Boltzmann para os electrões, tal como é habitualmente utilizada em LTPs, incluindo o seu tratamento matemático (com ênfase no estudo dos efeitos produzidos pelo campo elétrico e por diferentes tipos de colisões) e a sua implementação numérica.

Programa

1 – Plasmas de baixa temperatura (LTPs): definição e aplicações. Conceitos básicos. Modelos para a descrição de LTPs. 2- Produção de LTPs a partir de descargas em gases. Lei de Pashen. Classificação das descargas em gases. Reatores a plasma. Bainhas de carga de espaço. Critério de Bohm. 3 – Descrição cinética (microscópica) de LTPs. Equação de Boltzmann eletrónica. Estrutura de átomos e moléculas; colisões electrão-neutro elásticas, inelásticas e superelásticas. Desenvolvimento em harmónicas esféricas e aproximação das pequenas anisotropias. A função de distribuição de energia dos eletrões. Operadores lineares e não lineares. Equação de Fokker-Planck. Resolução numérica da equação de Boltzmann eletrónica. 4 – Descrição fluido (macroscópica) de LTPs. Equações hidrodinâmicas. Regimes de difusão. Condição de Schottky. 5 – Reatividade em LTPs. Modelos globais / colisionais-radiativos. Acoplamento com a equação de Boltzmann eletrónica. Características de descarga.

Metodologia de avaliação

Resolução de duas séries de problemas e respectiva discussão oral

Componente de Competências Transversais

Pensamento crítico e inovador, estimulado através da definição de estratégias para revolver problemas de extensão da matéria lecionada, incluindo nomeadamente uma componente numérica e a procura de web-based information (10% componentes avaliação).

Componente Laboratorial

NA

Componente de Programação e Computação

Simulações com código numérico aberto na perspetiva do utilizador (10% das componentes de avaliação).

Princípios Éticos

Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.

Disciplinas Execução

2021/2022 - 1º Semestre