No presente trabalho medimos e analisamos distribuições angulares para o processo de espalhamento elástico do núcleo radioativo de 12B em alvo de 58Ni. As medidas foram realizadas nas energias de Elab=30.0 e 33.0 MeV no laboratório do acelerador Pelletron. Essas energias são próximas a barreira Coulombiana (VB=28.0 MeV) para esse sistema. Para a produção do feixe radioativo de 12B utilizamos o sistema RIBRAS instalado nesse laboratório. As distribuições angulares foram analisadas com o modelo ótico, utilizando potenciais de Woods-Saxon e Potencial de São Paulo. Para uma interpretação física mais consistente e um estudo da influência de outros canais de reação no espalhamento elástico analisamos também considerando o método de canais acoplados. Considerando o acoplamento dos canais de espalhamento inelásticos, reorientação e spin-órbita pudemos descrever a distribuição angular na energia de 30.0 MeV. No entanto esses canais não foram suficientes para descrever a distribuição angular na energia de 33.0 MeV, indicando que outros canais como de transferência e/ou break-up possam ser importes. A partir da análise das distribuições angulares com modelo ótico obtivemos também a seção de choque total de reação. Essas seções de choque foram comparadas com a de outros sistemas utilizando métodos de redução, indicando que o projétil 12B segue uma sistemática intermediária entre núcleos fortemente ligados e fracamente ligados. Finalmente, discutimos a sistemática dos resultados de canais acoplados para o espalhamento elásticos dos isótopos de Boro 8,10,11,12B no alvo 58Ni em termos da configuração de clusters dos projéteis. / In the present work we measure and analyzed angular distributions for the process of elastic scattering of the radioactive nucleus of 12B in a target of 58Ni. The measurements were performed in the energies of Elab = 30.0 and 33.0 MeV in the Pelletron accelerator laboratory. These energies are close to the Colombian barrier (VB = 28.0 MeV) for this system. For the production of the radioactive beam of 12B we used the RIBRAS system installed in this laboratory. The angular distributions were analyzed with the optical model, using potentials of Woods-Saxon and Potential of São Paulo. For a more consistent physical interpretation and a study of the influence of other reaction channels in the elastic scattering we also analyze the coupled channel method. Considering the coupling of the inelastic scattering channels, reorientation and spin-orbit we could describe the angular distribution in the energy of 30.0 MeV. However, these channels were not enough to describe the angular distribution in the energy of 33.0 MeV, indicating that other channels as transfer and / or break-up can be amounts. From the analysis of the angular distributions with optical model we also obtained the section of total reaction shock. These cross sections were compared with those of other systems using reduction methods, indicating that projectile 12B follows a systematic intermediate between tightly bound and weakly bonded cores. Finally, we discuss the systematics of the results of elastic scattering channels of the Boron isotopes 8,10,11,12B in the 58Ni target in terms of the cluster configuration of the projectiles.

Quando uma partícula carregada em movimento uniforme cruza a superfície entre dois meios de propriedades eletromagnéticas diferentes, ela emite a chamada Radiação de Transição (RT). Esta radiação tem espectro amplo, com emissão inclusive no intervalo de radiação visível. Esse processo de produção de radiação tem sido muito empregado em sistemas de monitoramento de feixes em aceleradores de partículas, por ser um processo que responde linearmente à carga que cruza a superfície e por permitir o monitoramento de diversos parâmetros do feixe em um único ponto de observação. Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um sistema de monitoramento baseado em RT no intervalo óptico para operar em baixas energias de feixe de elétrons (próximas de 2 MeV) e realizar o diagnóstico de parâmetros importantes do feixe na entrada do primeiro estágio de aceleração do Mícrotron do IFUSP. / Transition Radiation (TR) is emitted when a charged particle moving with constant velocity, crosses the boundary between two media with different electromagnetic properties. This radiation is emitted in an wide spectral range, including the optical interval. This physical process has been used in beam diagnostic devices in particle accelerators due to its linear response to the charge that crosses the boundary and also because it allows the measurement of several beam parameters in a single observation point. In this work, we present the design of a device based on TR in the optical range to operate with low energy beams (about 2 MeV). The device enables the determination of the transverse phase space and of the fractional momentum deviation of the beam at the end of the linac, allowing the determination of important beam parameters at the entrance to the Microtron Booster.

Foram determinadas de maneira absoluta seções de choque duplamente diferenciais de produção de bremsstrahlung, para elétrons com energia cinética de 20, 50, 75 e 100~keV, nos elementos C, Al, Ag, Te, Ta e Au, e nos ângulos de emissão dos fótons $35^{\\mathrm}$, $90^{\\mathrm}$ e $131^{\\mathrm}$. As medidas foram realizadas na linha de feixe de baixa energia do Acelerador Microtron, do Instituto de Física da Universidade de São Paulo, em um arranjo que contou com três detetores de Ge hiperpuro, dois planares e um coaxial. Os alvos finos foram confeccionados pela técnica de deposição física de vapores, enquanto suas espessuras foram caracterizadas a partir da espectrometria de retroespalhamento de Rutherford. Foi desenvolvido um modelo analítico para descrever a função reposta de detetores de Ge, que permitiu a deconvolução dos espectros de bremsstrahlung entre os 12~keV e o ponto de máxima transferência de energia, com uma resolução de 1~keV. As seções de choque obtidas apresentam uma incerteza relativa entre 3\\% e 5\\%, e foram comparadas com os cálculos teóricos que constituem o estado da arte na temática, e com os poucos dados experimentais encontrados na literatura. / Bremsstrahlung doubly dierential cross sections were absolutely determined for electrons with kinetic energies of 20, 50, 75 and 100 keV, in the elements C, Al, Ag, Te, Ta e Au, and the photon emission angles of 35o, 90o and 131o. The measurements were performed at the low energy beam line of the S~ao Paulo Microtron Accelerator, using three high purity Ge detectors: two planar and one coaxial. Thin targets were obtained by the Physical Vapor Deposition technique, and their thicknesses were characterized through Rutherford Backscattering Spectroscopy. An analytical model was developed to describe the response function of Ge detectors, which allowed to unfold the bremsstrahlung spectra between 12 keV and the maximum energy transfer point, with an energetic resolution of 1 keV. The obtained cross sections present relative uncertainties between 3% and 5%. These results were compared with the higher accurate theoretical calculations and also with the experimental reports found in literature.

Este trabalho descreve a montagem de um espectrômetro de massa por tempo de voo para análise de macromoléculas, projetado e desenvolvido no Laboratório de Instrumentação e Partículas (LIP) da USP, e apresenta os primeiros resultados obtidos com o equipamento. O espectrômetro é constituído pelo acoplamento de uma fonte de íons Matrix Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI) com um acelerador de partículas do tipo tandem. O objetivo é aumentar a energia dos íons moleculares produzidos na fonte visando a uma maior eficiência de detecção de moléculas de massas elevadas. Amostras padrão de iodeto de césio (CsI) foram utilizadas para caracterização e verificação das condições de funcionamento do aparelho. O início dos estudos de moléculas de massas grandes se deu com medidas de amostras de insulina. Um método de simulação foi desenvolvido para auxiliar a análise dos espectros de massa e seus resultados foram comparados com os dados experimentais obtidos com o espectrômetro. O trabalho aponta novas possibilidades para a aplicação de aceleradores de partículas em análise de massa de macromoléculas. / The present work describes the assembly of a time-of-flight mass spectrometer for analysis of macromolecules, designed and developed at the Instrumentation and Particle Laboratory (LIP), and presents the first results obtained with the equipment. The spectrometer is based on the coupling of a Matrix Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI) ion source with a tandem type particle accelerator. The objective is to increase the molecular ions energy produced by the source, and thus improve the high mass detection efficiency. Standard samples of cesium iodide (CsI) were used for characterization and verification of the equipment operation setup. Measures of insulin samples marked the initial studies of large masses. A simulation method was developed to assist in mass spectra identification and the results were compared with experimental data obtained with the spectrometer. The results open new possibilities for the application of particle accelerators in macromolecules mass analysis.

No presente trabalho medimos e analisamos distribuições angulares para o processo de espalhamento elástico do núcleo radioativo de 12B em alvo de 58Ni. As medidas foram realizadas nas energias de Elab=30.0 e 33.0 MeV no laboratório do acelerador Pelletron. Essas energias são próximas a barreira Coulombiana (VB=28.0 MeV) para esse sistema. Para a produção do feixe radioativo de 12B utilizamos o sistema RIBRAS instalado nesse laboratório. As distribuições angulares foram analisadas com o modelo ótico, utilizando potenciais de Woods-Saxon e Potencial de São Paulo. Para uma interpretação física mais consistente e um estudo da influência de outros canais de reação no espalhamento elástico analisamos também considerando o método de canais acoplados. Considerando o acoplamento dos canais de espalhamento inelásticos, reorientação e spin-órbita pudemos descrever a distribuição angular na energia de 30.0 MeV. No entanto esses canais não foram suficientes para descrever a distribuição angular na energia de 33.0 MeV, indicando que outros canais como de transferência e/ou break-up possam ser importes. A partir da análise das distribuições angulares com modelo ótico obtivemos também a seção de choque total de reação. Essas seções de choque foram comparadas com a de outros sistemas utilizando métodos de redução, indicando que o projétil 12B segue uma sistemática intermediária entre núcleos fortemente ligados e fracamente ligados. Finalmente, discutimos a sistemática dos resultados de canais acoplados para o espalhamento elásticos dos isótopos de Boro 8,10,11,12B no alvo 58Ni em termos da configuração de clusters dos projéteis. / In the present work we measure and analyzed angular distributions for the process of elastic scattering of the radioactive nucleus of 12B in a target of 58Ni. The measurements were performed in the energies of Elab = 30.0 and 33.0 MeV in the Pelletron accelerator laboratory. These energies are close to the Colombian barrier (VB = 28.0 MeV) for this system. For the production of the radioactive beam of 12B we used the RIBRAS system installed in this laboratory. The angular distributions were analyzed with the optical model, using potentials of Woods-Saxon and Potential of São Paulo. For a more consistent physical interpretation and a study of the influence of other reaction channels in the elastic scattering we also analyze the coupled channel method. Considering the coupling of the inelastic scattering channels, reorientation and spin-orbit we could describe the angular distribution in the energy of 30.0 MeV. However, these channels were not enough to describe the angular distribution in the energy of 33.0 MeV, indicating that other channels as transfer and / or break-up can be amounts. From the analysis of the angular distributions with optical model we also obtained the section of total reaction shock. These cross sections were compared with those of other systems using reduction methods, indicating that projectile 12B follows a systematic intermediate between tightly bound and weakly bonded cores. Finally, we discuss the systematics of the results of elastic scattering channels of the Boron isotopes 8,10,11,12B in the 58Ni target in terms of the cluster configuration of the projectiles.

Esse trabalho consistiu na medida e análise de distribuições angulares do espalhamento elástico e inelástico para núcleos de massa A=10 em alvos de 58Ni e no desenvolvimento de novos feixes secundários radioativos para o sistema RIBRAS. As distribuições angulares do sistema 10B+58Ni foram medidas nas energias E(lab)= 19, 20, 21, 23, 24, 25 e 35 MeV, no laboratório Tandar na Argentina, enquanto a distribuição angular do sistema 10C+58Ni foi medida na energia E(lab)= 35.3 MeV, utilizando o sistema TWINSOL, da Universidade de Notre Dame, Estados Unidos. O formalismo de canais acoplados foi utilizado para estudar a influência da estrutura deformada do núcleo 10B e da estrutura Bruniana do núcleo 10C. Os resultados indicaram a importância desses efeitos, bem como a possível influência dos canais de transferências e breakup. / This work consisted in the analysis and measurement of angular distributions for elastic and inelastic scattering of mass A=10 projectiles in 58Ni target, as well as in the development of new secondaries radioactive ion beams for the RIBRAS system. Angular distributions for the 10B+58Ni system were measured at E(lab)= 19, 20, 21, 23, 24, 25 and 35 MeV, at Tandar Laboratory in Argentina, while an angular distribution at E(lab)= 35.3 MeV for the 10C+58Ni was measured at the University of Notre Dame, USA, using the Twinsol system. The coupled channel formalism was used to investigate the influence deformed structure of the 10B and Brunian structure for 10C nucleus. The results indicated the importance of these effect as well as the possible influence of transfer and breakup channels. In this work the development of 10C, 14C and 12B beams were investigated for future use in the RIBRAS system.

A presente dissertação estuda a dinâmica uni e tridimensional de uma part cula solitária eletricamente carregada sob a ação de uma onda eletrostática de alta frequência lentamente modulada. A onda dota a partícula de energia potencial elétrica e o seu movimento e conhecido através do emprego do formalismo hamiltoniano, onde se faz a consideração de efeitos relativísticos devido as altas velocidades envolvidas no processo. Enquanto a velocidade máxima experimentada pela partícula permanece suficientemente abaixo da velocidade de fase característica da onda que a acelera, sua dinâmica pode ser bem descrita por uma re nada aproximação ponderomotriz. Com esta abordagem, prevê-se corretamente a velocidade média, máxima e m nima desenvolvida pela partícula ao longo de seu movimento através das curvas que permeiam e envelopam o per l de velocidade. Os limites de validade da aproximação são bem estabelecidos e, uma vez ultrapassados, a partícula com velocidade ressonante e capturada pela onda. Sob as adequadas condições calculadas neste trabalho, o mecanismo de captura instala, espontaneamente, a partícula em fase otima relativa a onda e a acelera a velocidades muito próximas da velocidade da luz no vácuo. Em consonância, o processo de aceleração e otimizado com a focagem da partícula em direção ao eixo de propagação da onda durante um certo intervalo de tempo e de comprimento aproveitáveis. / The present dissertation studies the one and three-dimensional dynamics of an electrically charged solitary particle under the action of a slowly modulated high frequency electrostatic carrier wave. The wave gives the particle electrical potential energy and its movement is known through the use of Hamiltonian formalism, where relativistic e ects are considered due to the high velocities involved in the process. Meanwhile the maximum speed experienced by the particle remains su ciently below the characteristic phase velocity of the accelerating carrier wave, its dynamics can be well described by a re ned ponderomotive approach. With this approach, the average, maximum and minimum speed developed by the particle along its movement through the curves that permeate and envelop the velocity pro le. The limits of validity of the approximation are well established and, once exceeded, the particle with resonant velocity is captured by the wave. Under the appropriate conditions calculated in this work, the capture mechanism spontaneously installs the optimum phase particle relative to the wave and accelerates towards the speed of light in the vacuum. At same time, the acceleration process is optimized by focusing the particle towards the wave propagation axis for a certain usable time interval and length.

A presente dissertação estuda a dinâmica uni e tridimensional de uma part cula solitária eletricamente carregada sob a ação de uma onda eletrostática de alta frequência lentamente modulada. A onda dota a partícula de energia potencial elétrica e o seu movimento e conhecido através do emprego do formalismo hamiltoniano, onde se faz a consideração de efeitos relativísticos devido as altas velocidades envolvidas no processo. Enquanto a velocidade máxima experimentada pela partícula permanece suficientemente abaixo da velocidade de fase característica da onda que a acelera, sua dinâmica pode ser bem descrita por uma re nada aproximação ponderomotriz. Com esta abordagem, prevê-se corretamente a velocidade média, máxima e m nima desenvolvida pela partícula ao longo de seu movimento através das curvas que permeiam e envelopam o per l de velocidade. Os limites de validade da aproximação são bem estabelecidos e, uma vez ultrapassados, a partícula com velocidade ressonante e capturada pela onda. Sob as adequadas condições calculadas neste trabalho, o mecanismo de captura instala, espontaneamente, a partícula em fase otima relativa a onda e a acelera a velocidades muito próximas da velocidade da luz no vácuo. Em consonância, o processo de aceleração e otimizado com a focagem da partícula em direção ao eixo de propagação da onda durante um certo intervalo de tempo e de comprimento aproveitáveis. / The present dissertation studies the one and three-dimensional dynamics of an electrically charged solitary particle under the action of a slowly modulated high frequency electrostatic carrier wave. The wave gives the particle electrical potential energy and its movement is known through the use of Hamiltonian formalism, where relativistic e ects are considered due to the high velocities involved in the process. Meanwhile the maximum speed experienced by the particle remains su ciently below the characteristic phase velocity of the accelerating carrier wave, its dynamics can be well described by a re ned ponderomotive approach. With this approach, the average, maximum and minimum speed developed by the particle along its movement through the curves that permeate and envelop the velocity pro le. The limits of validity of the approximation are well established and, once exceeded, the particle with resonant velocity is captured by the wave. Under the appropriate conditions calculated in this work, the capture mechanism spontaneously installs the optimum phase particle relative to the wave and accelerates towards the speed of light in the vacuum. At same time, the acceleration process is optimized by focusing the particle towards the wave propagation axis for a certain usable time interval and length.

A presente dissertação estuda a dinâmica uni e tridimensional de uma part cula solitária eletricamente carregada sob a ação de uma onda eletrostática de alta frequência lentamente modulada. A onda dota a partícula de energia potencial elétrica e o seu movimento e conhecido através do emprego do formalismo hamiltoniano, onde se faz a consideração de efeitos relativísticos devido as altas velocidades envolvidas no processo. Enquanto a velocidade máxima experimentada pela partícula permanece suficientemente abaixo da velocidade de fase característica da onda que a acelera, sua dinâmica pode ser bem descrita por uma re nada aproximação ponderomotriz. Com esta abordagem, prevê-se corretamente a velocidade média, máxima e m nima desenvolvida pela partícula ao longo de seu movimento através das curvas que permeiam e envelopam o per l de velocidade. Os limites de validade da aproximação são bem estabelecidos e, uma vez ultrapassados, a partícula com velocidade ressonante e capturada pela onda. Sob as adequadas condições calculadas neste trabalho, o mecanismo de captura instala, espontaneamente, a partícula em fase otima relativa a onda e a acelera a velocidades muito próximas da velocidade da luz no vácuo. Em consonância, o processo de aceleração e otimizado com a focagem da partícula em direção ao eixo de propagação da onda durante um certo intervalo de tempo e de comprimento aproveitáveis. / The present dissertation studies the one and three-dimensional dynamics of an electrically charged solitary particle under the action of a slowly modulated high frequency electrostatic carrier wave. The wave gives the particle electrical potential energy and its movement is known through the use of Hamiltonian formalism, where relativistic e ects are considered due to the high velocities involved in the process. Meanwhile the maximum speed experienced by the particle remains su ciently below the characteristic phase velocity of the accelerating carrier wave, its dynamics can be well described by a re ned ponderomotive approach. With this approach, the average, maximum and minimum speed developed by the particle along its movement through the curves that permeate and envelop the velocity pro le. The limits of validity of the approximation are well established and, once exceeded, the particle with resonant velocity is captured by the wave. Under the appropriate conditions calculated in this work, the capture mechanism spontaneously installs the optimum phase particle relative to the wave and accelerates towards the speed of light in the vacuum. At same time, the acceleration process is optimized by focusing the particle towards the wave propagation axis for a certain usable time interval and length.

Esse trabalho consistiu na medida e análise de distribuições angulares do espalhamento elástico e inelástico para núcleos de massa A=10 em alvos de 58Ni e no desenvolvimento de novos feixes secundários radioativos para o sistema RIBRAS. As distribuições angulares do sistema 10B+58Ni foram medidas nas energias E(lab)= 19, 20, 21, 23, 24, 25 e 35 MeV, no laboratório Tandar na Argentina, enquanto a distribuição angular do sistema 10C+58Ni foi medida na energia E(lab)= 35.3 MeV, utilizando o sistema TWINSOL, da Universidade de Notre Dame, Estados Unidos. O formalismo de canais acoplados foi utilizado para estudar a influência da estrutura deformada do núcleo 10B e da estrutura Bruniana do núcleo 10C. Os resultados indicaram a importância desses efeitos, bem como a possível influência dos canais de transferências e breakup. / This work consisted in the analysis and measurement of angular distributions for elastic and inelastic scattering of mass A=10 projectiles in 58Ni target, as well as in the development of new secondaries radioactive ion beams for the RIBRAS system. Angular distributions for the 10B+58Ni system were measured at E(lab)= 19, 20, 21, 23, 24, 25 and 35 MeV, at Tandar Laboratory in Argentina, while an angular distribution at E(lab)= 35.3 MeV for the 10C+58Ni was measured at the University of Notre Dame, USA, using the Twinsol system. The coupled channel formalism was used to investigate the influence deformed structure of the 10B and Brunian structure for 10C nucleus. The results indicated the importance of these effect as well as the possible influence of transfer and breakup channels. In this work the development of 10C, 14C and 12B beams were investigated for future use in the RIBRAS system.