Construímos um acelerador de elétrons de baixa energia (opera na faixa de 0,4 - 20 keV) que dispõe dos recursos necessários para ser utilizado como instrumento de pesquisa em áreas relacionadas com os isolantes. Neste trabalho, ele foi empregado para estudar a emissão secundária em polímeros ou, mais especificamente, para mostrar que um novo método de medida de emissão secundária, que designamos \"Método de Medida Dinâmica\", descrito por H. Von Seggern [IEEE Trans. Nucl. Sei. NS-32, p.1503 (1985)] não permite, ao contrário do que se esperava, obter a verdadeira curva de emissão secundária devido à influência exercida pela carga positiva acumulada sobre a emissão. Contudo, no decorrer do trabalho, mostramos que a montagem descrita por ele ainda pode ser utilizada com vantagem para: i) medir precisamente a energia do 2&#176 ponto de cruzamento e ii) para levantar a verdadeira curva de emissão se, ao invés irradiarmos o alvo continuamente, usarmos pulsos de corrente. Além disso, pudemos, analisando o modo como a carga positiva age sobre a emissão nas mais diversas situações. I) estimar a profundidade de escape máxima e média dos secundários; II) mostrar que a carga positiva líquida numa amostra carregada positivamente fica próxima da superfície e III) mostrar que em amostras carregadas negativamente as cargas positivas ficam próximas da superfície e as negativas, em maior número, no volume do material. / We have constructed an accelerator for the generation of low energy e1ectrons (in the 0.4 to 20 keV range). The accelerator is equipped with some devices especially designed for the investigation of the e1ectrical properties of electron-irradiated dielectrics. In this work we have employed it for the study of the secondary electron emission of irradiated polymers. Reference is made to a method proposed bt H. von Seggern [IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-32, p.1503 (1985)] which was intended for the determination of the electron emission yield especially between the two cross-over points in a single run, here called the dynamical method. We have been able to prove that, contrary to expectation, this method does not give correct results over the entire emission curve. Rather it gives yield values which are too low by 25% in the region where the emission exhibits a maximum, due to the interaction between the electron emission process and the positive surface charge of the dielectric. However the method needs not to be dismissed entirely. As it is, it can be used advantageously for the precise determination of the energy of the second cross-over point. In addition, with the same set up, the method could be improved by replacing the continuous irradiation of the sample by a pulsed irradiation, leading to results essentially the same as those shown in the literature. Finally, analyzing the process of interaction between the positive charge of the dielectric and the mechanism of electron emission in several situations, we were able: I) to determine the maximum value and the average value of the escape depth of the emitted electrons; II) for a sample with a net positive charge, to show that the positive charge resides very near the surface of incidence; III) for a sample with a net negative charge, to show that the positive charge also resides near the surface while the (prevalent) negative charge resides in the bulk of the material

Nesta Dissertação, foram investigadas propriedades físico-químicas de estruturas dielétrico/SiC e das camadas interfaciais formadas. Utilizando análises por reação nuclear, verificou-se que a presença de uma camada interfacial de oxicarbetos de silício, gerados durante a oxidação térmica do SiC, e não removidos através de ataque químico por via úmida, reduz a taxa de crescimento térmico de óxido sobre esse substrato. O efeito da utilização de atmosfera contendo nitrogênio nas características do dielétrico e na espessura da camada interfacial formada foi investigado por análises com feixes de íons, Refletometria de Raios-X e Espectroscopia de Fotoelétrons induzidos por Raios-X. Foi observado que a incorporação de nitrogênio nas estruturas dielétrico/SiC reduz a espessura da camada interfacial formada, o que foi relacionado com a melhoria das propriedades elétricas dessas estruturas. A investigação do transporte atômico de oxigênio e da estabilidade térmica de filmes de óxido de alumínio depositados sobre SiC foi realizada utilizando, principalmente, Espectroscopia de Fotoelétrons induzidos por Raios-X e análise por reação nuclear. Observou-se que tratamentos térmicos a temperaturas elevadas induzem à formação de SiO2 e de uma camada interfacial entre os filmes de óxido de alumínio depositados e o SiC, além de promoverem a cristalização e um aumento na densidade do filme de Al2O3. / In this Dissertation, physico-chemical properties of dielectric/SiC structures and of the interfacial layers formed were investigated. Using nuclear reaction analyses it was verified that the silicon oxide growth rate is reduced due to the presence of an interfacial layer of silicon oxycarbides, formed during SiC thermal oxidation, which were observed to remain in the samples submitted to wet chemical etchings. The effect of thermal treatments in nitrogen-containing atmospheres on the characteristics of the dielectric and of the interfacial layer and on the interfacial layer thickness was investigated by ion beams, X-ray reflectometry, and X-ray photoelectron spectroscopy techniques. It was observed that nitrogen incorporation in dielectric/SiC structures leads to the formation of a thinner interfacial layer, fact that was related to the improvement of electrical properties of those structures. The investigation of atomic transport of oxygen and thermal stability of aluminum oxide films deposited on SiC was performed mainly using X-ray photoelectron spectroscopy and nuclear reaction analysis. It was observed that thermal treatment at high temperatures induces the formation of SiO2 and of an interfacial layer between aluminum oxide films and SiC, as well as crystallization and an increase in Al2O3 films mass densities.

Orientador: Vitor Baranauskas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-28T13:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_ManoelCesarValente_D.pdf: 24068595 bytes, checksum: 9f2c4cce65462510feafc4f1a1846207 (MD5) Previous issue date: 2000 / Doutorado

Orientador: Fernando Galembeck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T18:39:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Burgo_ThiagoAugustodeLima_M.pdf: 5433149 bytes, checksum: 072a8a59c85a99f30a12ff303fcdb4e1 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho estudou-se o comportamento de potenciais induzidos em celulose pela aproximação de um corpo eletrificado e também a dissipação de cargas (positivas e negativas) em polietileno de baixa densidade (PEBD) geradas por descarga corona. As medidas de determinação do potencial eletrostático foram feitas utilizando eletrodos de Kelvin acoplados a voltímetros eletrostáticos. Os resultados mostraram que a umidade relativa (UR) tem papel decisivo tanto sobre a indução e dissipação de cargas em celulose quanto sobre a dissipação de cargas em polietileno. Nos experimentos de dissipação de carga em PEBD (virgem e oxidado) os potenciais são mais rapidamente dissipados em umidade elevada. O polietileno sempre apresenta um potencial negativo no equilíbrio (¿4,6 ±0,7V), independente do sinal do potencial medido após a eletrização inicial, positivo ou negativo. A atmosfera se mostrou decisiva tanto para a aquisição quanto para a dissipação de cargas nos materiais e os resultados foram interpretados de acordo com um modelo no qual a atmosfera atua como reservatório de cargas uma vez que o equilíbrio da água sob um potencial eletrostático V mostra excesso de concentração de íons H(H2O)n se V < 0 e excesso de concentração de OH(H2O)m se V > 0, de acordo com a definição de potencial eletroquímico. De acordo com este modelo, a atmosfera é um importante e provavelmente decisivo reservatório de íons na eletrização e dissipação de cargas de dielétricos / Abstract: The objective of this study is the verification of a model for electrostatic charge induction and dissipation in dielectrics. Experiments aimed at 1) the determination of electrostatic potential induced and dissipated in cellulose by the approximation of a charged body and 2) the determination of electrostatic potential dissipation by low-density polyethylene (LDPE) charged with corona pulses. Measurements were made using Kelvin electrodes coupled to electrostatic voltmeters with spatial resolution at the macroscopic and nanometric scales. In cellulose, positive and negative charge induction follow the same kinetics with similar time constants but positive corona-induced potentials in LDPE are dissipated faster than negative corona potentials. LDPE surface oxidation causes an increase in the rate of corona potential decay that increases with the degree of oxidation. Relative humidity (RH) is decisive for both charge acquisition and dissipation and the present results cannot be explained by the usual assumption of surface conductivity as the main charge/discharge mechanism. On the other hand, experimental results are interpreted assuming that the atmospheric water is a charge reservoir for dielectrics and charge acquisition and dissipation is the result of adsorption and desorption of H and OH ions from adsorbed water, under the effect of external or internal fields. LDPE in equilibrium under a moist nitrogen atmosphere is not electroneutral, showing an equilibrium potential equal to ¿4.6±0.7 V / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Guias de onda de luz foram fabricados por difusão térmica de Titânio em substratos de LiNbO3. Os índices efetivos dos modos guiados foram medidos usando o método de acoplamento por prismas e a equação de onda resolvida numericamente usando a aproximação WKB. Profundidade de difusão, variação máxima do índice de refração e o perfil da concentração de Titânio são calculados para um guia que suporta três modos TE / Optical waveguides have been fabricated by thermal diffusion of Titanium into LiNO3 substrate. The effective indices of guided modes have been measured using a prism coupling method and the wave equation has been solute numerically using the WKB approximation. The diffusion depth, maximum refractive index change and titanium concentration profited was calculated for one waveguide that support three TE modes

Orientador: Hugo Enrique Hernandez Figueroa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T08:38:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_AlexandreManoelPereiraAlvesda_D.pdf: 7013947 bytes, checksum: c23d3c786fbf204c86a3e94bd5da9bd2 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O projeto e o estudo de lentes plasmônicas operando nos comprimentos de onda de 650nm e 1550nm são, aqui, apresentados. Uma lente desse tipo permite que a luz proveniente de um guia de ondas micrométrico, por exemplo, uma fibra óptica, seja acoplada em estruturas como guias de ondas nanométricos ou nanocavidades ressonantes, a distâncias curtas, reduzindo, sobremaneira, a área necessária somente para acoplamento. São analisadas, também, as condições do foco para que haja um acoplamento eficiente de luz aos guias de ondas nanométricos. O foco conformado por essa lente localiza-se a distâncias da ordem de um comprimento de onda. A lente plasmônica recebe essa denominação por utilizar os polaritons de plasmons de superfície como meio de transportar a luz pela lente. Os polaritons de plasmons de superfície são ondas eletromagnéticas superficiais que se propagam na interface entre um meio dielétrico e um meio condutor. Eles permitem que haja modos propagantes em guias de ondas com dimensões muito inferiores ao limite da difração, como em fendas nanométricas recortadas em um filme metálico. é possível controlar a constante de propagação e, por conseguinte, a variação de fase dentro de uma fenda desse tipo, controlando a espessura da mesma. Dispondo várias fendas ao longo de um filme metálico, é possível projetar uma lente plana pelo controle da modulação da fase de saída dessas diversas fendas. Esse comportamento é semelhante ao de um arranjo de antenas, porém, o foco é formado na região de campo próximo. Após uma varredura dos parâmetros construtivos da lente, foi possível obter uma lente de perfil plano que permita o acoplamento eficiente entre guias de ondas com diferenças de dimensão de mais de uma ordem de grandeza dentro de distâncias da ordem de um comprimento de onda. Uma proposta de lente posicionada na ponta de uma fibra óptica é sugerida, a qual permite o acoplamento ou excitação de uma ou mais estruturas ópticas ao mesmo tempo / Abstract: The project and the study of plasmonic lenses operating in the wavelengths of 650nm and 1550nm are presented. Such a lens allows the light coupling from a microsized waveguide, for instance, an optical fiber, to nanosized structures such as nano-waveguides or nano-cavities, within short distances, reducing the amount of area used just for coupling. It is also analyzed the focus conditions for efficient coupling to dielectric nano-waveguides. The lens focus is placed at distances about one wavelength apart. This lens is called plasmonic lens because the excitation of surface plasmon polaritons allows the propagation of light through it. Surface plasmon polaritons are electromagnetic surface waves that propagate along the interface of a dielectric media and a conductor. They allow the formation of propagating modes within waveguides bellow the diffraction limit, such as nano-slits cut into a metallic film. The propagation constant therefore, the phase variation inside such a slit, is controlled by its width. Then, placing several slits along the metallic film, it is possible to design a plane lens by designing the phase modulation of several slits cut into a metallic film. This behavior is similar to an antenna array, however, the focus is formed within the nearfield zone. After some variations on the design parameters, it is obtained a plane lens showing an efficient coupling between different dimensions dielectric waveguides within one wavelength distance from the lens. A lens configuration positioned on a optical fiber is proposed. This configuration allows coupling or excitation of one or more optical structures at the same time / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Hugo Enrique Hernandez Figueroa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:16:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JosePatrocinioda_D.pdf: 1389226 bytes, checksum: 1aa7239a889f3d8f840db6896db2c349 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Hugo Enrique Hernandez Figueroa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T00:04:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinheiro_HelderFleury_D.pdf: 3029787 bytes, checksum: 592f74cd207620562360aeb08faecf7b (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Uma nova formulação baseada no método dos elementos finitos para simular a propagação de feixes ópticos em estruturas onde o elemento básico constitutivo é o guia de onda dielétrico, é apresentada. Esta formulação apresenta a solução da equação de onda vetorial escrita apenas em termos das componentes transversais do campo magnético, o que diminui drasticamente o esforço computacional uma vez que as dimensões das matrizes reduzem em aproximadamente 45% com relação a formulação que utiliza as três componentes de campo magnético. Os modos espúrios não estão presentes devido a inclusão implícita do divergente do campo magnético igual a zero. O método desenvolvido, uma vez que leva em conta a natureza vetorial dos campos eletromagnéticos, pode ser empregado para modelar a dependência da polarização e o acoplamento mútuo entre as componentes do campo devido ao material e a geometria. A formulação foi desenvolvida para incluir dielétricos anisotrópicos com elementos do tensor permissividade fora da diagonal, considerando o perfil de índice de refração variando arbitrariamente na seção transversal do guia de onda. Os resultados foram obtidos para fibras ópticas e uma variedade de estruturas de guiamento de onda, de grande interesse prático, particularmente para o desenvolvimento de óptica integrada. Os resultados têm mostrado boa concordância com aqueles obtidos usando-se outros métodos e com dados experimentais disponíveis na literatura / Abstract: A new vetorial formulation based on Finite Element Method to simulate optical beam propagation in structures, having the dielectric waveguide as the basic element, is presented here. This formulation presents the solution of the vectorial wave equation written in terms of the transverse components of the magnetic field, reducing drastically computational efforts since the matrices size are decreased by roughly 45% compared to when one considers the three components of magnetic field. Spurious modes are supressed due to the implicit inclusion of the divergence of the magnetic field equal to zero. The new formulation developed takes into account the vectorial nature of the electromagnetic fields and can be used to model the polarization and mutual coupling between fields components depedence on material and geometric parameters. This formulation permits the analysis of anisotropic dielectrics with off-diagonal elements in the permittivity tensor considering arbitrary reactive index profiles over the waveguide cross section. Results were obtained for optical fibers and a variety of guiding wave structures of strong pratical interest, particularly for integrated optics applications. The results agree with those available &om other methods and :&om experimental published data / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Adalene Moreira Silva, Carlos Alberto Mendonça / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-04T18:37:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_LuisGomes_M.pdf: 6854850 bytes, checksum: ee66f5378f432ec9de14c3bdcba66a1c (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O objetivo desta pesquisa foi o de efetuar um estudo integrado de dados geológicos, de sensores remotos e métodos elétricos em uma área piloto - Cervejaria Teresópolis Ltd_ na Bacia do Rio' do Capim - Teresópolis (RJ)_ com o intuito de auxiliar a prospecção hidrogeológica nesta região. De posse de dados geológicos, hidrogeológicos, sensores remotos e da aquisição de dados elétricos (Sondagem Elétrica Vertical - SEV e Caminhamento Elétrico - CE)_ objetivou-se a. seleção de áreas favoráveis para a locação de poços tubulares profundos. Foram empregadas duas abordagens distintas. Primeiramente, foi efetuada uma. análise espacial dos dados de sensores remotos (Landsat-5, SRTM, Fotografias Aéreas) e extração de lineamentos em várias escalas. A partir deste ponto_ foi efetuado um mapeamento estrutural para reconhecimento de falhas e fraturas abertas que condicionassem a ocorrência da água subterrânea. O cruzamento das informações estruturais obtidos dos dados de sen5Ores remotos e do trabalho de campo forneceram informações favoráveis a locação de poços tubulares, e apontaram locais para aplicação de métodos elétricos. Numa segunda abordagem, foram empregados métodos elétricos para detalhamento das áreas favoráveis situadas no pátio da Cervejaria Teresópolis Ltda. O emprego de SEV' s e CE' s associados aos perfis dos poços, possibilitou a individualização litológica e de espessuras das camadas que ocorrem em sub-superficie, tornando-se possível a identificação das áreas potencialmente favoráveis a locação de poços. Os resultados mostram áreas de recarga com declividades entre 0° e ] 5°, compostas por sedimentos aluvionares- O aluvião identificado como aqüífero livre, foi caracterizado como favorável a instalação de poços rasos para a captação de água do freático. O saprolito e rochas fraturadas são espessos e encontram-se semiconfinados sob o manto de solo residual. Eles têm sido identificados como áreas favoráveis para a instalação de poços tubulares profundos / Abstract: This research focused on geological use, remote sensing and geophysical data (electrical resistivity methods) in a pilot area - Cervejaria Teresópolis Ltda., in the Rio do Capim basin, T eresópólis, RJ - with the intention of assisting in the hydrogeological prospection in this region. Having the geological and hydrogeological data, the remote sensing and electrical resistivity data (Vertical Electrical Sounding, referred to as "SEV," and Electrical Horizontal Profiling, called "CE"), the study included the conversion of data to an adequate format; extensive data processing, in order to extract the necessary information for analysis; and the final production of maps illustrating favorable areas for establishing tubular deep wells. Two distinct areas of analysis were addressed. First, a spatial analysis by the remate sensing (Landsat-5, SRTM, aerial photographs) was done, and structural lineaments were established lIom these data. From this point, a field structural mapping to locate to open faults and fractures that might provide groundwater was done. The crossing of the structural information obtained lIom the remote sensing and the field data, in GIS (Geographic Information System) environment supplied favorable information for the location of tubuIar wells and pointed out sites for the use of electrical methods (Vertical Electrical Sounding and Electrical Horizontal Profiling). In a second par!, however, electricaJ TesistivÍty methods were used to show details of these areas situated on the property or Cervejaria T eresópolis Ltda. The results permitted definition of the recharge areas identified by declivities between O and 15 degree_ composed of surface alluvial sediments. Deep pockets of residual soU situated between the surface alluvial sediments and the sapro1ith serve as a_ and complicate the recharging and decreasing a possible contamination of the ftactured aquifer. The utiJi7,ation of SEV's and CE's around the periphery of the wells IDade it possible to identify lithological individnali7.3tion and the width of the layers that occur below the surface, enhancing the possibilities of identifying the potentially favorable sites for drilling wells. The aJluvial area, ident:ified as a ftee aquifer, was characterized as being favorable to the installation of shallow wells for the containment of groundwater. The saprolith and ftactured rocks showed good width and are found somewhat confined over the mantle of residual sou, having been identified as favorable to the installation of deep tubular wells / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-21T17:23:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MetodoDiferencasFinitas.pdf: 3779369 bytes, checksum: 428516d3d9e3d5e445fa15ec4b27cb81 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-22T18:23:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MetodoDiferencasFinitas.pdf: 3779369 bytes, checksum: 428516d3d9e3d5e445fa15ec4b27cb81 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-22T18:23:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MetodoDiferencasFinitas.pdf: 3779369 bytes, checksum: 428516d3d9e3d5e445fa15ec4b27cb81 (MD5) Previous issue date: 1996-02-09 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A formulação para diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD), aplicada a plasma magnetizado segundo direção arbitrária, é desenvolvida para aplicação em dispositivos dielétricos em duas (2D-FDTD) e três dimensões (3D-FDTD). A ênfase é dada no processo de cálculo iterativo da convolução entre o campo elétrico e o tensor susceptibilidade elétrica do plasma magnetizado. Também, são propostos diversos tipos de dispositivos para propagação de sinais na banda milimétrica. O método é aplicado a estruturas controladas por plasma. Este plasma pode ser induzido por um feixe áptico sobre uma película semicondutora, depositada sobre o guia. Neste caso, as características de propagação do guia são controladas por um feixe áptico com energia apropriada. Esse plasma também pode ser estabelecido em semicondutor por dopagem. Neste tipo de dispositivo, o núcleo do guia é totalmente preenchido com plasma. Nesta opção, a propagação dos campos de RF é controlada por um campo magnetostático. Alguns dispositivos com guias singelos e acoplados são analisados. Observa-se então a possibilidade de controle efetivo de fase e acoplamento, assim como o controle na faixa de operação de modo único, notadamente nos guias opticamente controlados. Devido à carência de dados na literatura especializada, são estabelecidos critérios para discretização graduada e rigorismo nos testes de convergências propostos. Diversos tipos de dados são utilizados para essa finalidade. Obtém-se, então, uma espécie de perfil de discretização, o qual é aplicado aos demais dispositivos. / A finite-difference in the time domain (FDTD) formulation is developed for plasmas magnetized along an arbitrary direction and applicable to two dimensions (2D-FDTD) and to three dimensions (3D-FDTD) dielectric devices. Emphasis is given to the iterative calculation of the convolution between the electric field vector and the electric susceptibility tensor of the magnetized plasma. Various types of devices are also proposed for the propagation of signals in the millimeter-wave band. The method is applied to structures controlled by plasma. This plasma may be induced by an optical beam applied to a semiconductor layer deposited on the waveguide. In this case, the propagation characteristic of the waveguide is controlled by an optical beam with appropiate energy. This plasma may also also be introduced in the semiconductor by means of doping. For these devices the waveguide core is completely filled with plasma. With this option the propagation of the RF fields is controlled by a static magnetic field. Some devices with single and coupled waveguides are analyzed. The possibility of an effective control of phase and coupling, as well as the operating bandwidth with a single mode was examined, particularly with optically controlled waveguides. Due to the lack of data in the specialized literature, gradual discretization criteria and rigorous tests of convergence are proposed. Various types of data are used to accomplish this objective. As a result, a kind of discretization profile is obtained and is applied to the remaining devices.