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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.85.2013.tde-15042013-090814
Documento
Autor
Nome completo
Anna Raquel Petri
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2013
Orientador
Banca examinadora
Bueno, Carmen Cecília (Presidente)
Koskinas, Marina Fallone
Macchione, Eduardo Luiz Augusto
Título em português
Medidas do primeiro coeficiente de Townsend de ionização no isobutano puro submetido a campos elétricos uniformes
Palavras-chave em português
isobutano
parâmetros de transporte de elétrons
Primeiro Coeficiente de Townsend
queda ôhmica
Resumo em português
Neste trabalho são apresentados os valores do primeiro coeficiente de Townsend de ionização, α, para o isobutano puro, obtidos com uma câmara de placas paralelas de anodo resistivo no intervalo de campo elétrico reduzido de 140 Td a 230 Td. O método empregado baseia-se em uma nova versão da técnica de Townsend pulsada, onde a ionização primária é produzida pela incidência de um feixe de laser pulsado de nitrogênio em um eletrodo (catodo) de alumínio. O anodo de vidro de alta resistividade (ρ = 2 x 1012Ω.cm) protege o detector contra descargas disruptivas. Para validação inicial do método, a comparação entre as correntes elétricas medidas nos regimes de ionização e de avalanche foi usada na determinação dos valores de α no nitrogênio, gás amplamente estudado com dados bem estabelecidos na literatura. Esta técnica foi estendida com sucesso para obtenção do parâmetro α para o isobutano puro. A presença de efeitos relativos à carga espacial, recombinação e à queda ôhmica através do anodo resistivo foi investigada mediante variação da taxa de repetição do feixe de laser, de sua intensidade e do campo elétrico aplicado. Destes processos secundários, somente a queda ôhmica mostrou-se relevante e os valores de campo elétrico reduzido foram corrigidos para este efeito. Os primeiros coeficientes de Townsend obtidos são compatíveis, dentro do erro experimental, com os determinados com o programa Magboltz 2 versões 7.1 e 8.6.
Título em inglês
Measurements of townsend first ionization coefficient in pure isobutane under uniform electric fields
Palavras-chave em inglês
electron transport parameters
isobutane
ohmic drop
Townsend First Coefficient
Resumo em inglês
In this work are presented data of Townsend first ionization coefficient, α, in pure isobutane, obtained with a parallel plate chamber of resistive anode, for the reduced electric field range of 140 Td up to 230 Td. The adopted method is based on a new version of the Pulsed Townsend Technique, where the primary ionization is produced by the incidence of nitrogen pulsed laser beam in an aluminum electrode (cathode). The glass anode of high resistivity (ρ = 2 x 1012 Ω.cm) protects the detector against sparks. To validate the method, the α values were determined by comparing the ionization and avalanche electric currents in nitrogen, gas widely studied with well-established data in literature. This technique was successfully extended to obtain α parameters in pure isobutane. The presence of effects related to spatial charge, recombination and ohmic drop across the resistive anode was investigated by varying laser pulse repetition rate, its intensity and applied electric field. Of these secondary processes, only the ohmic drop was relevant and the reduced electric field values were corrected for it. The first Townsend coefficients obtained are compatible, within the experimental errors, with those determined with Magboltz 2 program versions 7.1 e 8.6.
 
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2013PetriMedidas.pdf (2.53 Mbytes)
Data de Publicação
2013-04-16
 
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