Orientadores: Marco Aurelio Pinheiro Lima, Luiz Guimarães Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-19T10:25:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Policastro_AlexandraPardo_M.pdf: 1628261 bytes, checksum: 4f8892aa6f18ae486ba7ae2a3ca7f74d (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Cálculos de seções de choque para o espalhamento de elétrons por moléculas têm sido limitados a alvos com poucos elétrons. Neste trabalho, mostramos, através de algumas aplicações, que a utilização de pseudopotenciais suaves (e "norm-conserving") na descrição do alvo e nos cálculos de espalhamento torna possível o estudo do espalhamento de elétrons de baixa energia por moléculas com muitos elétrons. As moléculas estudadas foram: CF4, CCl4, SiCl4, SiBr4 e SiI4, que contêm 42, 74, 82, 154, e 226 elétrons, respectivamente. Os pseudopotenciais substituem o núcleo e os elétrons de caroço de cada átomo de modo que apenas a valência é descrita por uma teoria de muitos corpos. Nossos resultados concordam qualitativamente com os dados experimentais disponíveis. Exceto para o CF4, mostramos seções de choque teóricas para essas moléculas pela primeira vez. Nossos resultados para o CF4 estão em excelente acordo com o dado teórico disponível na literatura [8], que é um cálculo com todos os elétrons. Para essa mesma molécula, nossas seções de choque diferenciais também concordam de maneira excelente com os dados experimentais [11] / Abstract: Cross section calculations of low-energy e--molecule scattering have been limited to targets with few electrons. We show that the use of soft norm-conserving pseudopotentials in the target description and in the scattering calculations makes possible the study of the low-energy electron scattering by many-electron molecules. We present results for CF4, CCl4, SiCl4, SiBr4 and SiI4, with 42, 74,82, 154, and 226 electrons respectively. The pseudopotentials replace the nucleus and the core electrons of each atom so that only the valence is described in a many-body framework. Our calculated cross sections are in good qualitative agreement with experiment. Except for CF4, we show theoretical cross sections for these molecules for the first time. For the CF4 molecule our results are in excellent agreement with the theoretical data available in the literature [8] , which is an all-electron calculation, and also with the experimental results [11] / Mestrado / Física / Mestre em Física

Dentro do esquema de quantização estocástica de Parisi e Wu estudamos aspectos ligados a renormalização da teoria estocástica de certos modelos em teoria de campos. No formalismo funcional para processos estocásticos implementamos a expansão 1/N para o modelo sigma não linear e usando a identidade de Ward, devida a simetria de BRS da ação efetiva dessa formulação, mostramos a renormalizabilidade do modelo. No formalismo de Langevin para processos estocásticos estudamos a renormalizabilidade do modelo de Thirring massivo e mostramos perturbativamente o anulamento da função beta do grupo de renormalização a tempo fictício finito. / In the stochastic quantization scheme of Parisi and Wu we study the renormalization of the stochastic theory of some models in field theory. Following the path integral approach for stochastic process we perform the 1/ N expansion of the nonlinear sigma model and, using a Ward identity obtained, from a BRS symmetry of the effective action of this formulation, we show the renormalizability of the model. Using the Langevin approach for stochastic process we study the renormalizability of the massive Thirring model showing perturbativaly the vanishing of the renormalization group\'s beta function at finite fictitious time.

Nesta tese, construimos um codigo computacional para calcular o parametro Z(eff) (um parametro de aniquilacao de positrons em ambientes atomicos e/ou moleculares), que pode ser aplicado em geral a atomos e moleculas. Utilizamos o Metodo Multicanal de Schwinger para Positrons (MMSP) para calcular tanto o parametro Z(eff), quanto as secoes de choque elasticas integrais para o espalhamento positron-atomo e positron-molecula. E a primeiravez que a funcao de onda de (N+1) particulas deste metodo e utilizada para o calculo de uma propriedade diferente da usual amplitude de espalhamento. Esta maneira de calcular o Z(eff) e completamente ab initio no sentido dado pela Quimica Quantica. Como resultado destas primeiras aplicacoes obtivemos 4,19 e 13,63 para o Z(eff) do He e H2, respectivamente. Ambas para energias termicas (aproximadamente 0,025eV). Nossos resultados concordam bem com os dados experimentais disponiveis.

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.

Uma das principais características da multifragmentação nuclear é a emissão de fragmentos complexos de massa intermediária. O modelo da multifragmentação estatística fornece uma boa descrição dessa emissão, mas não pode ser considerado um verdadeiro modelo de decaimento estatístico, uma vez que não contém larguras de decaimento ou tempos de vida. Foi desenvolvida uma extensão do modelo de multifragmentação estatística em que se torna um limite quase simultâneo do modelo de decaimento sequencial. Nessa extensão, as emissões dos fragmentos de massa intermediária são descritas por expressões quase idênticas às emissões de partículas leves. À baixas temperaturas, foi mostrado que expressões semelhantes fornecem uma boa descrição da emissão de fragmentos de massa intermediária muito leves, mas não da emissão de fragmentos mais pesados, que parece ser determinado pela densidade de transição no ponto de sela em vez de no ponto de cisão. Aqui, nós comparamos estas diferentes formulações da emissão de fragmentos de massa intermediária como função da energia de excitação.

O yield da reação 63Cu (?,2n)61Cu foi medido por atividade residual. As irradiações foram feitas no Acelerador Linear do IFUSP, com gamas de Bremsstrahlung, para energias entre 21 e 33 MeV. As medidas foram feitas em relação à reação 63Cu (?,n)62Cu, tomada como normalização. Dois sistemas de medida completamente distintos foram empregados: um deles consistindo de detetor Ge-Li para a medida das linhas características, e outro um sistema empregando detetor NaI (T1) para o acompanhamento das meias vidas. Para energias de excitação maiores que 6,40 MeV no 61Cu o canal de decaimento por prótons está aberto, e comparações entre medidas por atividade residual e medidas feitas por diversos autores, detetando-se os nêutrons, fornecem informações sobre o possível decaimento por prótons. Uma análise empregando o Modelo Estatístico de Reações Nucleares é feita. Cálculos envolvendo a emissão de dois nêutrons pelo 63Cu, populando os níveis excitados do 61Cu, que podem decair por prótons, foram comparados com os resultados experimentais. Um estudo da emissão de Prótons atrasados seguindo ? decay, e aspectos experimentais relacionados dos estados análogos isobáricos na emissão de prótons é discutido. / Yield measurements of 63Cu reaction (?, 2n) 61Cu

Dentro de los diversos temas que investiga el grupo de óptica cuántica de la PUCP, se encuentra el estudio teórico y experimental de fases geométricas. La fase geométrica es estudiada a través de los métodos interferométrico y polarimétrico que dependen de la disposición de los componentes ópticos (placas retardadoras, polarizadores, etc.) según el arreglo experimental. Con estos componentes ópticos se logran manipular los estados de polarización de la luz. Para ello es de suma importancia controlar de manera precisa la ubicación angular de estos componentes ópticos. Esta posición angular debe ser variada continuamente, dependiendo del arreglo experimental que se esté usando, y se deben de registrar los datos de la intensidad del haz del láser. Actualmente, estas posiciones angulares de las placas retardadoras, polarizadores, etc., son fijadas manualmente, lo cual genera dos problemas serios: si el arreglo consta de muchas placas retardadoras, entonces las mediciones toman mucho tiempo en ser realizadas; de otro lado, a los errores propios de los instrumentos se agregan fuentes de error experimental. Por estos motivos es que para el laboratorio de Óptica Cuántica resulta esencial tener un sistema automatizado el cual garantice que las tomas de mediciones sean más rápidas, la ubicación angular de los componentes ópticos sea precisa y que no se agreguen más fuentes de error. Una vez lograda esta automatización, realizada en LabVIEW, puede ser aplicada a diversos arreglos ópticos como por ejemplo en la calibración de placas retardadoras y de polarizadores. El objetivo principal de esta tesis es la realización de un programa en donde todo el sistema de medición de fases geométricas esté automatizado, desde el movimiento de los motores rotatorios, el registro de la posición angular en la que se posiciona y hasta la medición de la intensidad del láser. / Tesis

Reportamos medidas polarimétricas de fases geométricas que son generadas por evoluciones de fotones polarizados a lo largo de trayectorias no geodésicas en la esfera de Poincaré. La esencia de nuestro arreglo polarimétrico está en las siete láminas retardadoras que son atravesadas por un haz de fotones individuales. Con este arreglo, cualquier transformaci on SU(2) puede ser realizada. Explotando la invarianza Gauge de las fases geom etricas bajo transformaciones locales U(1), anulamos la contribución dinámica a la fase total, de este modo haciendo que la última coincida con la fase geométrica. Demostramos la insensibilidad de nuestro arreglo bajo distintas fuentes de ruido. Esto hace del arreglo polarimétrico de fotones individuales una herramienta versátil y prometedora para probar la robustez de la fase geométrica frente al ruido. / We report polarimetric measurements of geometric phases that are generated by evolving polarized photons along nongeodesic trajectories on the Poincar e sphere. The core of our polarimetric array consists of seven wave plates that are traversed by a single-photon beam. With this array, any SU(2) transformation can be realized. By exploiting the gauge invariance of geometric phases under U(1) local transformations, we nullify the dynamical contribution to the total phase, thereby making the latter coincide with the geometric phase. We demonstrate our arrangement to be insensitive to various sources of noise entering it. This makes the single-beam, polarimetric array a promising, versatile tool for testing robustness of geometric phases against noise. / Tesis

En este trabajo buscamos un método para diferenciar entre lluvias de partículas producidas por rayos cósmicos y por rayos gamma a energías de TeV, utilizando simulaciones CORSIKA. Este método intenta resolver el problema que existe en la búsqueda de señales de rayos gamma medidos por diversos experimentos frente a un fondo de flujo dominante de hadrones. Los resultados de este trabajo pueden aplicarse al estudio de Explosiones de Rayos Gamma (GRBs). Los GRBs emiten fotones muy energéticos, que al interactuar con la atmósfera terrestre, producen una gran cascada electromagnética de partículas secundarias, las cuales son detectables. El procedimiento sería simular eventos producidos por fotones, la señal, y protones, el fondo, que son las partículas más abundantes de los rayos cósmicos. Extraemos varios parámetros de los perfiles longitudinales de las lluvias de partículas, caracterizando las lluvias simuladas. Algunos de los parámetros de ajuste más importantes son el m_aximo de lluvia (Xmax), el ancho de la lluvia FWHM, el parámetro de asimetría, el número máximo de partículas Nmax y el comienzo de lluvia XStart. Existen diferentes experimentos utilizando tanques Cherenkov de agua y detectores de fluorescencia que pueden medir estos parámetros de las lluvias. Hemos probado dos métodos. El primero se basa en cortes simples, mientras que el segundo se basa en un análisis multivariado utilizando el paquete TMVA, que mejora los cortes individuales. El primer método se aplicó a las energías simuladas separadas de 102, 103, 104 y 105 GeV para encontrar cortes adecuados. Encontramos que Xmax, FWHM, Xstart y Nmax dependen de la energía. Posteriormente aplicamos estos cortes dependientes de la energía y otros cortes fijos a una muestra realista, que consiste en 104 eventos de señales (fotones) y 106 eventos de fondo (protones) que cubren un rango de energía de 102 a 105 GeV con diferentes espectros. Además, se introdujo un error en la energía simulada para simular la eficiencia de reconstrucción de energía de un detector. El resultado obtenido deja 54% eventos de señal y 12% eventos de fondo. Aplicando el análisis multivariado TMVA, encontramos que el método Boosted Decision Trees (BDT) era el mejor para distinguir la señal del fondo. El resultado para una eficiencia de señal similar fue 0:7% de eventos de fondo. Por último, utilizando cortes más estrictos en la BDT para mejorar la significancia, el resultado fue 1 evento de fotón por cada 1000 eventos de protón. Dada la proporción de flujo inicial, significa una capacidad de rechazo de fondo de 103. Por lo tanto, la viabilidad de la separación gamma/hadrón requiere una mejora adicional. / In this work we search for a method to differentiate between particle showers produced by cosmic rays and by gamma rays at TeV energies, using CORSIKA simulations. This method tries to solve the dominant hadron flux background problem when looking for gamma-ray signals measured by different experiments. The results of this work can be applied to the study of Gamma-Ray Bursts (GRBs). GRBs emit very energetic photons, which after interacting in the Earth's atmosphere, produce a large detectable electromagnetic cascade of secondary particles. The procedure will be to simulate events produced by photons, the signal, and protons, the most abundant cosmic-ray background. We extract several parameters from fitting particle air-shower longitudinal profiles, characterizing the simulated showers. Some of the most important _t parameters are the shower maximum (Xmax), the width of the shower FWHM, the asymmetry parameter, the maximum number of particles Nmax and the shower start Xstart. There are different experiments using water Cherenkov tanks and fluorescence detectors which can measure these shower parameters. We tested two methods. The first relies on simple cuts, while the second is based on a multivariate analysis using the TMVA package, which improves individual cuts. The first method was applied to single simulated energies of 102, 103, 104 and 105 GeV to find adequate cuts. We found that Xmax, FWHM, Xstart and Nmax depend on the energy. Later we applied these energy-dependent cuts and other fixed cuts to a realistic sample, which consists of 104 signal events (photons) and 106 background events (protons) covering an energy range from 102 to 105 GeV with different spectra. Moreover, we introduced an energy smearing to simulate a detector energy reconstruction efficiency. The obtained result leaves 54% signal events and 12% background events. Applying the multivariate analysis TMVA, we found that the Boosted Decision Trees (BDT) method was the best for distinguishing signal from background. The result for a similar signal efficiency was 0:7% of background events. Finally using tighter cuts on the BDT to improve the significance results in 1 photon event for every 1000 protons. Given the initial ux proportion, it means a 103 background rejection capability. Thus the feasibility of gamma/hadron separation requires further improvement. / Trabajo de investigación

We present a new detector array proposal for the ALICE experiment at LHC. This new subdetector is composed of four stations of scintillator pads and its main goal is to extend our current rapidity coverage. Therefore, we would have more sensitivity to tag the rapidity gaps related to the diffractive processes. In particular, we show a study of the performance of this new subdetector and its impact in our ability to select diffractive events. Certainly, this new system will contribute to improve the ALICE capabilities in addressing several subjects on diffractive physics. / Tesis