{"id":136488,"date":"2020-11-04T11:00:53","date_gmt":"2020-11-04T14:00:53","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=136488"},"modified":"2020-11-04T09:37:49","modified_gmt":"2020-11-04T12:37:49","slug":"pesquisadora-da-usp-faz-experimento-sobre-interacao-entre-eletrons-e-plasma","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/pesquisadora-da-usp-faz-experimento-sobre-interacao-entre-eletrons-e-plasma\/","title":{"rendered":"Pesquisadora da USP faz experimento sobre intera\u00e7\u00e3o entre el\u00e9trons e plasma"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Um estudo realizado por Meirielen Caetano de Sousa, p\u00f3s-doutoranda do Instituto de F\u00edsica da Universidade de S\u00e3o Paulo (IFUSP), foi destaque na edi\u00e7\u00e3o de setembro da revista\u00a0Physics of Plasmas<\/i>, publicada pelo American Institute of Physics em colabora\u00e7\u00e3o com a American Physical Society. O artigo,\u00a0Wave-particle interactions in a long traveling wave tube with upgraded helix<\/a><\/strong>, publicado com a chancela \u201cEditor’s Pick\u201d (Escolha do Editor), foi assinado por Sousa,\u00a0Iber\u00ea Caldas<\/a><\/strong>, seu supervisor no IFUSP, e colaboradores da Aix-Marseille Universit\u00e9, Fran\u00e7a, onde Sousa estagiou com aux\u00edlio de\u00a0bolsa<\/a><\/strong>\u00a0da FAPESP e\u00a0da Capes (Coordena\u00e7\u00e3o de Aperfei\u00e7oamento de Pessoal de N\u00edvel Superior).<\/p>\n

O estudo em pauta \u00e9 uma pesquisa experimental sobre a intera\u00e7\u00e3o el\u00e9trons-plasma. Como o plasma \u00e9 um meio que apresenta muito ru\u00eddo de fundo, condi\u00e7\u00f5es an\u00e1logas \u00e0s do plasma foram simuladas no v\u00e1cuo por ondas eletromagn\u00e9ticas curtas, que se propagam por uma v\u00e1lvula de ondas progressivas (TWT, do ingl\u00eas traveling wave tube).<\/p>\n

\u201cTWTs s\u00e3o dispositivos nos quais ondas eletromagn\u00e9ticas interagem com feixes de el\u00e9trons. Os TWTs industriais possuem de dois a 30 cent\u00edmetros de comprimento e s\u00e3o utilizados principalmente como amplificadores de sinal para telecomunica\u00e7\u00e3o espacial. J\u00e1 o TWT da Universidade de Aix-Marseille possui quatro metros de comprimento e foi especialmente concebido para a realiza\u00e7\u00e3o de pesquisas na \u00e1rea de f\u00edsica de plasmas, com um n\u00edvel muito baixo de ru\u00eddo. Ele \u00e9 o \u00fanico de seu g\u00eanero em opera\u00e7\u00e3o no mundo atualmente\u201d, diz Sousa.<\/p>\n

As ondas \u2013 com frequ\u00eancias entre 10 e 100 megahertz, portanto na regi\u00e3o intermedi\u00e1ria da faixa r\u00e1dio do espectro eletromagn\u00e9tico \u2013 s\u00e3o produzidas por um gerador de ondas e se propagam por uma h\u00e9lice acoplada ao eixo horizontal do TWT. Para que o passo da h\u00e9lice ficasse o mais regular poss\u00edvel, o equipamento passou recentemente por um upgrade. Sousa participou do upgrade e seu estudo s\u00f3 se tornou poss\u00edvel gra\u00e7as a essa melhoria. Pois, do contr\u00e1rio, os resultados experimentais teriam uma imprecis\u00e3o maior causada por pequenas varia\u00e7\u00f5es no passo da h\u00e9lice e, consequentemente, no padr\u00e3o da onda gerada.<\/p>\n

\u201cNa primeira fase de nossa pesquisa, analisamos apenas a propaga\u00e7\u00e3o das ondas, sem o feixe de el\u00e9trons. E verificamos uma not\u00e1vel concord\u00e2ncia entre as previs\u00f5es te\u00f3ricas e os dados experimentais. Isso significa que tanto o modelo te\u00f3rico estava fazendo previs\u00f5es corretas como o aparelho estava funcionando muito bem\u201d, afirma a pesquisadora.<\/p>\n

Mas os achados realmente importantes ocorreram na segunda fase, em que foi investigada a intera\u00e7\u00e3o da onda eletromagn\u00e9tica com o feixe de el\u00e9trons. \u201cObservamos a troca de energia entre onda e el\u00e9trons. Os el\u00e9trons s\u00e3o emitidos com velocidade ligeiramente maior do que a velocidade de fase da onda e transmitem esse diferencial de energia cin\u00e9tica para a onda, que, em decorr\u00eancia disso, tem sua amplitude amplificada. Quando a onda chega \u00e0 amplitude m\u00e1xima, ela come\u00e7a a oscilar, crescendo e diminuindo. E os el\u00e9trons ficam aprisionados no potencial da onda, com suas velocidades variando em torno da velocidade de fase da onda. Eles transferem e depois recebem energia da onda\u201d, descreve Sousa.<\/p>\n

Segundo a pesquisadora, para valores baixos da corrente el\u00e9trica, o fen\u00f4meno corresponde \u00e0s previs\u00f5es da teoria linear. Por\u00e9m, quando a corrente se torna muito alta, al\u00e9m de interagirem com a onda, os el\u00e9trons tamb\u00e9m passam a interagir entre si, e surgem efeitos n\u00e3o lineares, que j\u00e1 n\u00e3o correspondem \u00e0s previs\u00f5es te\u00f3ricas. \u201cO estudo desses efeitos \u00e9 um dos objetivos dos experimentos previstos para o futuro\u201d, diz a pesquisadora.<\/p>\n

\u201cOutro objetivo \u00e9 estudar feixes n\u00e3o monocin\u00e9ticos \u2013 isto \u00e9, cujos el\u00e9trons tenham velocidades diferentes. E tamb\u00e9m a intera\u00e7\u00e3o desses feixes com um espectro largo de ondas \u2013 vale dizer, com v\u00e1rias ondas se propagando ao mesmo tempo no interior do equipamento\u201d, acrescenta.<\/p>\n

O estudo j\u00e1 realizado e os previstos est\u00e3o no campo da ci\u00eancia fundamental, investigando a acur\u00e1cia da teoria e fen\u00f4menos de fronteira que o modelo te\u00f3rico ainda n\u00e3o havia descrito de forma adequada. Mas eventuais aplica\u00e7\u00f5es tecnol\u00f3gicas est\u00e3o no horizonte. \u201cUma delas, mais imediata, \u00e9 a melhoria dos TWTs industriais. Outra, mais ambiciosa, \u00e9 contribuir para o aprimoramento das opera\u00e7\u00f5es de outros equipamentos que se utilizam da intera\u00e7\u00e3o entre ondas eletromagn\u00e9ticas e part\u00edculas eletricamente carregadas, como, por exemplo, aceleradores de part\u00edculas\u201d, comenta Sousa.<\/p>\n

Al\u00e9m da Bolsa de Est\u00e1gio de Pesquisa no Exterior concedida a Meirielen Sousa, o estudo contou tamb\u00e9m com outros apoios da FAPESP: as bolsas de\u00a0Doutorado Direto<\/a><\/strong>\u00a0e de\u00a0P\u00f3s-Doutorado<\/a><\/strong>\u00a0da pesquisadora; e o aux\u00edlio ao Projeto Tem\u00e1tico \u201cDin\u00e2mica n\u00e3o linear<\/a><\/strong>\u201d, coordenado por Caldas.<\/p>\n

O artigo\u00a0Wave-particle interactions in a long traveling wave tube with upgraded helix<\/em>\u00a0pode ser acessado em\u00a0https:\/\/aip.scitation.org\/doi\/10.1063\/5.0018959<\/a><\/strong>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Um estudo realizado por Meirielen Caetano de Sousa, p\u00f3s-doutoranda do Instituto de F\u00edsica da Universidade<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":136489,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[],"tags":[],"uagb_featured_image_src":{"full":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/plasma.jpg",415,265,false],"thumbnail":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/plasma-150x150.jpg",150,150,true],"medium":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/plasma-300x192.jpg",300,192,true],"medium_large":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/plasma.jpg",415,265,false],"large":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/plasma.jpg",415,265,false],"1536x1536":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/plasma.jpg",415,265,false],"2048x2048":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/plasma.jpg",415,265,false],"cream-magazine-thumbnail-2":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/plasma.jpg",415,265,false],"cream-magazine-thumbnail-3":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/plasma.jpg",415,265,false],"cream-magazine-thumbnail-4":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/plasma.jpg",415,265,false]},"uagb_author_info":{"display_name":"","author_link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/author\/"},"uagb_comment_info":0,"uagb_excerpt":"Um estudo realizado por Meirielen Caetano de Sousa, p\u00f3s-doutoranda do Instituto de F\u00edsica da Universidade","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/136488"}],"collection":[{"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=136488"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/136488\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/media\/136489"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=136488"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=136488"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=136488"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}