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Construção de um espectrômetro para ressonância magnética com um laser como fonte de freqüência fixa

Facin, João Augusto 18 December 1997 (has links)
Orientador: Carlos Alberto Ferrari / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-23T04:41:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Facin_JoaoAugusto_D.pdf: 3117795 bytes, checksum: 483c1489633971b9a66fb012e7646627 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Nos últimos anos vem crescendo muito a quantidade de materiais poluentes emitidos para a atmosfera. Cada vez mais procuram-se desenvolver novas técnicas que permitam estudar a cinética dos processos de combustão para se compreender melhor os mecanismos das reações químicas. Os objetivos destas técnicas são identificar elementos com tempo de vida muito curto que participam das reações e determinar suas concentrações. Uma das técnicas utilizadas que permite estudar mentos intermediários é a da Ressonância Magnética com Laser (RML). Seguindo esta linha de pesquisa construímos um Espectrômetro de Ressonância Magnética com Laser cujo os principais componentes, a exceção dos detetores de radiação infravermelha, foram desenvolvidos em nossos laboratórios. Entre eles foram desenvolvidos o Laser CO2, o Laser IVL, o Eletroímã e também um queimador. Detalhes técnicos, dificuldades e soluções encontradas na construção e funcionamento dos equipamentos do espectrômetro, são apresentadas em detalhes. Neste trabalho primeiramente caracterizamos os equipamentos e em um seguida mostramos um total de dezoito Espectros de Ressonância Magnética com Laser obtidos, usando-se como amostra, uma mistura de ar com oxigênio molecular, em fluxo e com baixas pressões / Abstract: In recent years the earth atmosphere has worsened by incorporating many polluting substance. Great effort has been put to develop new technique for studying the combustion kinetics in order to understanding the chemical reaction. The purpose is to find the short lifetime elements participating the reaction as well as its concentration. The Laser Magnetic Resonance (LMR) has been used to evaluate its concentration. To accomplish this goal we built a spectrometer fully developed, except by the optical detectors, in our laboratory, namely the C02 and FIR (Far InfraRed) lasers, eletromagnet and the burner. The design, technical details and working conditions are shown. Following the equipment alignment and response characterisation we show 18 LMR spectra we obtained on a low pressure flow of mixed molecular O2 and air / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Novo metodo de espectroscopia Brillouin

Megusar, Richard 15 July 1973 (has links)
Orientador: Carlos A. Arguello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T16:50:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Megusar_Richard_M.pdf: 1458855 bytes, checksum: 838204831105c640efb9ec1d15bc921f (MD5) Previous issue date: 1973 / Resumo: Com a utilização de um filtro de I2, substância esta que possui transições de frequência situada no interior do intervalo de varredura ( 8 GHz ) do sistema, foi possível elaborar um novo método de espectroscopia próprio para pesquisas próximas à linha do laser, ângulos de observação pequenos, como Brillouin, ou Rayleigh wings e espalhamento Rayleigh. Sistema de resolução limitada pela largura de linha do I2 ( 0,85 GHz ) e pelo pequeno intervalo de varredura, mostrou ser, em contrapartida, um eficiente método de investigação, além do que, sua simplicidade traduz-se em baixos custos se comparado aos métodos "tradicionais" que implicam em uso de espectrômetro de alta resolução ou Fabry Perot / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Confinamento e localização nas propriedades ópticas de heteroestruturas semicondutoras

Rasnik Favotto, Ivan 16 March 2000 (has links)
Orientador: Maria Jose Santos Pompeu Brasil / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-01T16:55:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RasnikFavotto_Ivan_D.pdf: 2571309 bytes, checksum: d298b5877faca4bc4b37875f26f4d8a3 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O objetivo deste trabalho, é a determinação de efeitos de interface nas propriedades ópticas de heteroestruturas semicondutoras. Sendo esta um área que tem tido intenso desenvolvimento nos últimos 20 anos, cabe perguntar que novas contribuições podem ser feitas. Uma particularidade deste campo de trabalho, está em que modelos simples conseguem explicar as tendências gerais observadas na prática, de modo que novos resultados experimentais vêm sempre acompanhados de interpretações qualitativas. Quando se pretende ir além destas generalizações semi-quantitativas observa-se que a dinâmica dos processos de emissão óptica em heteroestruturas semicondutoras dominada por rugosidade de interfaces é sumamente complexa. Deparamo-nos assim com a necessidade de estabelecer um modelo geral que descreva de forma precisa os fenômenos observados. Neste trabalho, estabelecemos as bases para um modelo quantitativo de interpretação de espectros de emissão óptica de heteroestruturas semicondutoras. Mediante a análise detalhada de experiências de magnetoluminescência e fotoluminescência resolvida no tempo sobre um conjunto de amostras com diferentes níveis de rugosidade de interface, determinamos os ingredientes físicos básicos na descrição dos processos dinâmicos excitônicos associados à emissão óptica. O alto grau de especialização da maioria das áreas de pesquisa atualmente, faz com que seja difícil fazer acessível um texto deste tipo a quem não pertence a essa área. Optamos então por dar uma introdução bastante geral, com idéias físicas simples com o objetivo principal de familiarizar o leitor com os termos utilizados, e discutir em detalhe e com rigor os resultados obtidos só nos Capítulos específicos / Abstract: In this work we study the effects of interface roughness in the optical properties of semiconductor heterostructures. Although simple models can explain general trends observed in practice, quantitative information about the dynamic of the optical emission processes can only be obtained with more general and complex models. We develop a quantitative model in order to interpret optical emission spectra of semiconductor heterostructures. Comparing results of magnetoluminescence and time resolved photoluminescence on a set of samples with different degree of interface roughness we determine the basic physical ingredients necessary to describe dynamic processes of excitons in optical emission / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Espectroscopia de femtossegundos em vidros dopados com CdSxSe1-x e pontos quânticos de CdTe

Tsuda, Sergio 18 March 1994 (has links)
Orientador: Carlos Henrique de Brito Cruz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-19T02:59:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tsuda_Sergio_D.pdf: 11842009 bytes, checksum: 9726ce6253239d01271de132c4389497 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Nesta dissertação serão apresentados os resultados das experiências de espectroscopia diferencial de transmissão resolvida no tempo em amostras de vidros dopados com semicondutor de CdSSe e CdTe. No primeiro tipo de amostras estudamos as mudanças induzidas no espectro de absorção das amostras quando elas são excitadas por um pulso óptico com duração de 60 fs na região acima e abaixo do "gap". No primeiro caso, as alterações do espectro de absorção são causadas por uma não-linearidade relacionada ao efeito de preenchimento de banda e o tempo de resposta é determinado pelo tempo de recombinação dos életrons fotoexcitados. Para a excitação na região de transparência da amostra observmos que o efeito não-linear responsável pelas mudanças é o efeito Stark óptico e a sua resposta é instantânea, isto é, ela dura essencialmente enquanto a excitação está presente. Para a amostra de CdTe, que apresenta efeitos de confinamento quântico sobre os portadores fotoexcitados, observamos a ocorrência da saturação da absorção de uma região do seu espectro de absorção. O efeito correspondente a esse tipo de alteração é conhecido por "hole burning". A dinâmica de relaxação dos portadores fotoexcitados, é inicialmente dominada pela relaxação dos buracos na banda de valência. Esse processo de relaxação ocorre num intervalo de tempo menor do que 100 fs. Posteriormente, a saturação da transição 1S-1S observada se recupera totalmente em menos de 500 fs, possivelmente devido à relaxação dos portadores através de estados de armadilha associados à ligações soltas ("dangling bonds") na interface vidro-semicondutor e/ou defeitos / Abstract: In this thesis the results of time resolved differential transmission spectroscopy in CdSSe and CdTe semiconductor-doped glasses are presented. In the first type of sample we have studied the induced changes in their absorption spectrum when they are excited by 60 fs optical pulses in the region below and above the gap. In the first situation, the spectral absorption changes are due to a nonlineaity related to band filling effect and the time response is determined by the photoexcited electron recombination. For excitation in the transparency region of the sample, we have observed that the nonlinear effect responsible for the changes, we have observed that the nonlinear effect responsible for the changes is the optical Stark effect and its time response is instantaneous, that is, it lasts as long as the excitation is present. For the CdTe sample, which exhibit quantum confinement effects on the photoexcited carriers, we have observed the occurrence of hole burning effects on the absorption spectrum. The relaxation dynamics of the photoexcited carriers is initially dominated by hole relaxation in the valence band. This relaxation process occurs within a time interval shorter than 100 fs. Later on, the observed bleaching of the 1S-1S transition recovers totally in less than 500 fs due to relaxation of the carriers through traps states associated to dangling bonds at the glass-semiconductor interface and/or defects / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Fotoluminescência resolvida no tempo em pontos quânticos de CdTe

Redigolo, Marcela Leal 29 January 1998 (has links)
Orientador: Carlos Henrique de Brito Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-23T23:43:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Redigolo_MarcelaLeal_M.pdf: 13166565 bytes, checksum: d9bae77442c3de5cccb45f240921af01 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Apresentamos nesta dissertação um estudo das propriedades ópticas de vidros dopados com pontos quânticos de CdTe. Apresentamos espectros de absorção como função da temperatura e calculamos estes espectros considerando os alargamentos inomogêneo, devido à distribuição de tamanhos dos pontos quânticos, e homogêneo, devido principalmente às interações elétron-fônon. Os resultados mostram que a largura homogênea cresce conforme o tamanho dos pontos quânticos diminui. Obtivemos também distribuições de tamanhos com desvio percentual (dependendo da amostra) de 5,8% ou 6,0% para amostras crescidas por um processo de dois tratamentos térmicos. Nós também apresentamos neste trabalho medidas de fotoluminescência resolvida no tempo em uma escala de nanossegundos para pontos quânticos de CdTe em função da temperatura da amostra (20 K e 120 K). A fotoluminescência foi resolvida espectralmente e observamos dois picos, um dominante com um deslocamento Stokes em relação ao espectro de absorção e um pico menos intenso a mais baixa energia. Medimos os tempos de decaimento para várias energias nestes picos e obtivemos um comportamento exponencial com tempos de decaimento variando de 95 ns a aproximadamente um microssegundo. O pico mais intenso da fotoluminescência apresenta o tempo de decaimento mais rápido e está relacionado com recombinação banda-a-banda. Atribuímos o pico menos intenso da fotoluminescência, com tempos de decaimento mais lentos, a estados de armadilhas / Abstract: In this work we present a study of optical properties in CdTe quantum dots in doped glasses. We present absorption spectra as a function of temperature and we calculate these absorption spectra considering the inhomogeneous broadening due to the quantum dot size distribution and the homogeneous broadening, due mainly to electron-phonon interactions. The results show that the homogeneous width increases as the quantum dot size decreases. Also, we obtain size distributions with standard deviation (depending on the sample) of 5.8% or 6.0% for samples grown with a two-step heat-treatment. We also present time resolved photoluminescence measurements in a nanosecond time scale for CdTe quantum dots as a function of sample temperature (20 K and 120 K). We spectrally resolved the photoluminescence and we observe mainly two peaks, a dominant one with Stokes Shift in relation to the absorption spectra and a less intense one at lower energy. We measure the decay with decay times varyuing from 95 ns to about one microsecond. The photoluminescence most intense peak presents the faster decay time and is related to band-to-band recombination. We attribute the photoluminescence less intense peak with slower decay times to trap states / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Espectroscopia optogalvânica em neônio

Gomide, João Victor Boechat 30 June 1993 (has links)
Orientador: Artemio Scalabrin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-18T10:24:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomide_JoaoVictorBoechat_M.pdf: 1833138 bytes, checksum: 9e9c01887069a57e413219cda174c68f (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi o de montar a instrumentação básica no laboratório para se fazer espectroscopía optogalvânica, com a intenção de, em um projeto mais abrangente, se trabalhar com física atômica experimental. Assim, recuperamos um laser de argônio CR-8 para bombear um laser de corante CR-490, que também foi por nós recuperado. Com este equipamento já funcionando, calibramos um espectrômetro Spex 1401, cuja função foi de tirar espectros de emissão das lâmpadas de cátodo oco por nós utilizadas e de definir o comprimento de onda no qual o laser de corante estava operando. Montamos, então, o circuito para tirar os espectros e foram utilizadas para este fim lâmpadas de cátodo oco desenvolvidas no IPEN, cujo trabalho acompanhamos, e lâmpadas de cátodo oco da Westinghouse, todas enchidas com neônio. Inicialmente, tiramos o espectro de emissão de uma lâmpada do IPEN e obtivemos um sinal optogalvânico dela quando irradiada com um laser de He-Ne na linha de 632,8 nm. Feito isto, tiramos o espectro optogalvânico do Ne I usando o laser de corante como fonte de luz, operando na faixa de 565.0 a 720.0 nm, de todas as lâmpadas de que dispúnhamos. Esta dissertação foi dividida em quatro capítulos, o primeiro versando sobre a espectroscopia optogalvânica, o segundo sobre descargas elétricas em gases, o terceiro sobre o laser de corante contínuo e sintonizável e o último sobre os resultados e sua análise / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Espectroscopia a laser em vapor metálico de urânio

Marcelo Geraldo Destro 01 August 1993 (has links)
Dentre os métodos de separação de isótopos atualmente conhecidos, os métodos que utilizam lasers vêm sendo considerados os mais indicados para o urânio, do ponto de vista econômico. São também os melhores processos do ponto de vista ecológico, já que o material resultante como rejeito pode ser extremamente empobrecido no isótopo 235U e, assim, pode-se manipular menores quantidades de urânio para se obter o mesmo produto final. Desvios na freqüência de absorção permitem que um dado isótopo seja excitado seletivamente por um feixe de luz monocromática. No caso do urânio, se uma mistura dos isótopos 235U e 238U for irradiada por um lasre cuja freqüência seja ressonante com uma linha de absorção do 235U e que tenha uma linha de emissão suficientemente estreita, a radiação será absorvida preferencialmente por este isótopo. A determinação das freqüências de absorção bem como das larguras de linha, desvios isotópicos e estruturas hiperfinas do urânio são, portanto, de fundamental importância para o desenvolvimento do processo de separação isotópica via lasers. Estes parâmetros foram obtidos, neste trabalho, para as principais transições do urânio, por meio das técnicas de espectroscopia optogalvânica e de espectroscopia a laser por fotoionização a múltiplos passos.
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Lasers semicondutores em cavidade estendida aplicados à espectroscopia de alta resolução

Garcia, Guilherme de Andrade 19 December 1997 (has links)
Orientador: Artemio Scalabrin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-23T06:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Garcia_GuilhermedeAndrade_D.pdf: 2909768 bytes, checksum: 2199555c358bacce6866f89f9cffe2b5 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Montamos um Laser Semicondutor em Cavidade Estendida (LSCE) para contornar algumas limitações de diodos laser isolados como pequeno intervalo de sintonia, grande largura de linha e regiões espectrais inacessíveis. Usamos a configuração Littman-Metcalf devido a algumas vantagens importantes, uma das quais é a alta seletividade espectral devido ao uso de uma grade de difração com incidência rasante e dupla passagem. Esta configuração permitiu sintonia contínua de 10 GHz e descontínua de ± 5 nm, fornecendo potência útil de 3 mW em um feixe elíptico estável usando um diodo laser comercial sem coberturas refletoras ou anti-refletoras especiais. Usando controle de temperatura ativo e uma fonte de corrente comercial de boa qualidade estimamos uma largura de linha de 2 MHz. Este protótipo foi empregado como um espectrômetro laser no estudo da estrutura hiperfina e desvios isotópicos de um conjunto de linhas espectrais intensas do titânio próximas a 845 nm (DJ = -1; a 5Fi ® z 5Djodd). Através de uma Lâmpada de Cátodo Oco ("Hollow Cathode Lamp"), com um cátodo de titânio metálico não enriquecido e uma atmosfera de argônio, produzimos uma amostra gasosa de átomos refratários altamente populada nos níveis metaestáveis inferior. A escala de freqüências foi calibrada pelos picos de transmissão de um interferômetro Fabry-Perot confocal com 'Free-Spectral Range' de 75 MHz. Usando técnicas de espectros copia sub-doppler resolvemos a estrutura hiperfina e isotópica deste interessante átomo na região de 845 mm, obtendo desvios isotópicos e constantes hiperfinas com grande precisão, e permitindo a separação dos desvios isotópicos específicos e de campo / Abstract: We use an Extended Cavity Semiconductor Laser (ECSL) to overcome some drawbacks of solitary diode lasers as limited tuning range, large linewidth and inaccessible spectral regions. The Litman-Metcalf configuration was used because of its several advantages, e.g., a very small passband due to using a grating in double passage grazing incidence. This laser configuration allowed 10 GHz continuous and ± 5 nm discontinuous tuning range, with 3 mW output power in a stable elliptical beam, using a commercial diode laser with no special coatings. With a good commercial power supply and active temperature control we estimated a 2 MHz linewidth. Employing this ECSL as a laser spectrometer we investigated by saturated absorption sub-Doppler techniques a strong set of DJ = -1(a 5Fi ® z 5Djodd) lines of neutral titanium in the vicinity of 845 nm. Using a home made hollow cathode lamp with as non-enriched titanium cathode and argon buffer gas we produced a gaseous sample with highly populated lower metastable levels. The frequency scale was calibrated by the transmission peaks of a Fabry-Perot confocal interferometer with 75 MHz free spectral range. This apparatus enabled us to extract precise isotope shifts and hyperfine splitting constants from the even and odd isotopes, allowing separation of the field and specific mass shifts contributions / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Aplicação do efeito fotoacústico a sistemas biológicos

Neri, Jose Wilson 16 May 1986 (has links)
Orientador: Helion Vargas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-26T13:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neri_JoseWilson_M.pdf: 1358509 bytes, checksum: 9ea63c3d29d1482517bf3f39cb1ed496 (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: Uma das áreas mais promissoras para o uso do método fotoacústico é no estudo de sistemas biológicos, pois estes, em sua maioria, encontram-se sob uma forma que os tornam difíceis, senão impossíveis de serem analisados por qualquer tipo de técnica ótica convencional. Aplicou-se a técnica fotoacústica para o estudo qualitativo de transformações estruturais em certas espécies de tecidos biológicos, (folhas de café, soja, etc.), em presença de agro-tóxicos. Através da técnica fotoacústica, fez-se uma microscopia da amostra, e como conseqüência, uma avaliação dos danos causados pela influência de agentes químicos nos diversos constituintes puderam ser avaliados / Abstract: Photoacoustic depth profiles of double-layer biological samples are studied using the two-signal phase-resolved method. It is shown that the spectra of each layer can be resolved at a single modulation frequency. The method is applied to the cases of green leaves. The use of the method for monitoring temporal changes occurring in leaves under the action of a herbicide is discussed. / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Estudo da constituição, dinâmica e agregação moleculares de petróleos parafínicos por espectroscopias simultâneas de lente térmica e de fluorescência (LIFirr LIFinstaspec)

Lima, Angelo Marcos Vieira January 2009 (has links)
110f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-04-04T15:26:27Z No. of bitstreams: 1 tese_angelo5.pdf: 3769086 bytes, checksum: 732741f6ee2b9ce75f7da2be14b58ecc (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-04-29T18:01:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tese_angelo5.pdf: 3769086 bytes, checksum: 732741f6ee2b9ce75f7da2be14b58ecc (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-29T18:01:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_angelo5.pdf: 3769086 bytes, checksum: 732741f6ee2b9ce75f7da2be14b58ecc (MD5) Previous issue date: 2009 / CNPq / Esta monografia de tese inicialmente descreve a base teórica da fenomenologia da espectroscopia de lente térmica (ELT) e sua classificação. É descrita a montagem de um sistema experimental de ELT com resolução temporal de milissegundos acoplado a um sistema de detecção de intensidade e espectro instantâneo de fluorescência com resolução de 100 ms. São apresentados os resultados experimentais de amostras de dois petróleos mortos da Bacia do Recôncavo Baiano com diferentes teores de parafina. ELT resolvida no tempo (ELTRT) associado à espectroscopia de absorção e fluorescência mostrou ser uma técnica complementar e eficiente na análise de formação e saturação de aglomerados em soluções de petróleo em óleo mineral com a influência de parafinas e proporcionou a determinação da concentração crítica de nanoagregados (CNAC) em meio parafínico e o raio hidrodinâmico destes nanoagregados sem prévia extração das fases do petróleo. Estes resultados foram discutidos e serviram de base para a elaboração de novos procedimentos experimentais com o intuito de entender melhor o funcionamento da parafinação no petróleo e, consequentemente utilizar a ELT como instrumento analítico na indústria petrolífera. / Salvador

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