Osciladores parametricamente forçados na presença de ruído térmico.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2012
Autor(a) principal: MOREIRA, Raoni Sávio de Negreiros. lattes
Orientador(a): BRITO, Francisco de Assis de. lattes
Banca de defesa: ANACLETO, Marcos Antônio., FREIRE, Morgana Lígia de Farias.
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA
Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Ruído térmico
Excitação paramétrica
Funções de Green
Razão sinal-ruído.
Oscilador paramétrico
Ressonância paramétrica
Amplificação paramétrica
Thermal noise
Parametric excitation
Functions of Green
Signal-to-noise ratio
Parametric Oscillator
Parametric Resonance
Parametric amplification
Área do conhecimento CNPq:
Física
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/2094
Resumo: Relatamos aqui um modelo teórico baseado em funções de Green e técnicas da teoria da média que descreve a dinâmica de um oscilador parametricamente forçado sob a ação de ruído térmico aditivo. Nosso modelo de dinâmica estocástica dá estimativas quantitativas para o aquecimento e o squeezing térmico próximo à primeira zona de instabilidade do oscilador. Especificamente, obtemos uma aproximação pertubativa da função de Green do oscilador e, posteriormente, das estimativas para as flutuações estatísticas hx2(t)i, onde x(t) é a posição do oscilador, e hv2(t)i, onde v(t) representa a velocidade do oscilador. Além disso,investigamos o fenômeno da amplificação paramétrica e propomos estimativas analíticas da razão sinal-ruído. Os resultados obtidos implicam que amplificadores paramétricos podem ser excelentes detectores, pois podem ter valores extremamente altos da razão sinal-ruído e também uma largura da banda estreita. Também observamos que o modelo pode ser aplicado para investigar a dinâmica de vários sistemas físicos, tais como, guias de íons, armadilhas de íons, e dispositivos microeletromecânicos axialmente forçados.
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spelling BRITO, Francisco de Assis de.BRITO, F. A.http://lattes.cnpq.br/4294161599213457ANACLETO, Marcos Antônio.FREIRE, Morgana Lígia de Farias.MOREIRA, Raoni S. N.http://lattes.cnpq.br/8503926167036332MOREIRA, Raoni Sávio de Negreiros.Relatamos aqui um modelo teórico baseado em funções de Green e técnicas da teoria da média que descreve a dinâmica de um oscilador parametricamente forçado sob a ação de ruído térmico aditivo. Nosso modelo de dinâmica estocástica dá estimativas quantitativas para o aquecimento e o squeezing térmico próximo à primeira zona de instabilidade do oscilador. Especificamente, obtemos uma aproximação pertubativa da função de Green do oscilador e, posteriormente, das estimativas para as flutuações estatísticas hx2(t)i, onde x(t) é a posição do oscilador, e hv2(t)i, onde v(t) representa a velocidade do oscilador. Além disso,investigamos o fenômeno da amplificação paramétrica e propomos estimativas analíticas da razão sinal-ruído. Os resultados obtidos implicam que amplificadores paramétricos podem ser excelentes detectores, pois podem ter valores extremamente altos da razão sinal-ruído e também uma largura da banda estreita. Também observamos que o modelo pode ser aplicado para investigar a dinâmica de vários sistemas físicos, tais como, guias de íons, armadilhas de íons, e dispositivos microeletromecânicos axialmente forçados.Here we report a theoretical model based on Green’s functions and on techniques of the theory of averaging that describes the dynamics of parametrically-driven oscillators under the action of additive thermal noise. Our stochastic dynamics model gives quantitative estimates for heating and quadrature thermal noise squeezing near the first parametric instability zone of the oscillator. Specifically, we obtain a perturbative approximation of the oscillator’s Green’s function and, subsequently, give estimates to the statistical fluctuations hx2(t)i, where x(t) is the position of the oscillator, and hv2(t)i, where v(t) represents the velocity of the oscillator. Furthermore, we investigate the phenomenon of parametric amplification and propose analytical estimates of the signal-to-noise ratio. The results imply that parametric amplifiers can be excellent detectors, because they can have extremely high values of the signal to noise ratio as well as a narrow bandwidth. We also observe that this model can be applied to investigate the dynamics of several other physical systems such as ion guides, ion traps, and axially loaded microelectromechanical devices.Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-30T17:11:20Z No. of bitstreams: 1 RAONI SÁVIO DE NEGREIROS MOREIRA – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2012.pdf: 2948652 bytes, checksum: 35d7f80531414eb5c42beed806a46c9b (MD5)Made available in DSpace on 2018-10-30T17:11:20Z (GMT). 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Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física, Centro de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2012. Disponível em: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/2094info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporCapesinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGTEXTRAONI SÁVIO DE NEGREIROS MOREIRA – DISSERTAÇÃO (PPGF) CCT 2012.pdf.txtRAONI SÁVIO DE NEGREIROS MOREIRA – DISSERTAÇÃO (PPGF) CCT 2012.pdf.txttext/plain126301https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/2094/4/RAONI+S%C3%81VIO+DE+NEGREIROS+MOREIRA+%E2%80%93+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGF%29+CCT+2012.pdf.txt0e911a58811f4b89ac1e031b6c3bd2dcMD54ORIGINALRAONI SÁVIO DE NEGREIROS MOREIRA – DISSERTAÇÃO (PPGF) CCT 2012.pdfRAONI SÁVIO DE NEGREIROS MOREIRA – DISSERTAÇÃO (PPGF) CCT 2012.pdfapplication/pdf2136455https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/2094/3/RAONI+S%C3%81VIO+DE+NEGREIROS+MOREIRA+%E2%80%93+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGF%29+CCT+2012.pdf18b6a5413d36d631bb27a00654ee0a72MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/2094/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/20942025-11-18 03:37:33.797oai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/2094Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-11-18T06:37:33Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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