Orientador: Alberto Martins Jorge / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T15:25:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MuraroJunior_Ademar_M.pdf: 5362049 bytes, checksum: 1858644865b98bf34b8a32365359f264 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho descreve a construção de um novo canhão de elétrons para o acelerador linear do Instituto de Estudos Avançados (IEAv) e sua caracterização com a finalidade de comparação com as especificações de projeto. O trabalho apresenta as etapas de projeto (por meio de simulação computacional), desenvolvimento e detalhes construtivos do conjunto catodo-grade do canhão. Também são apresentados outros desenvolvimentos que foram efetuados com o objetivo de melhorar o desempenho do canhão como um todo. Estes desenvolvimentos foram o estudo de formulações e métodos de pintura das tintas emissoras de elétrons usadas em catodos tipo óxido, a implementação de um novo sistema de vácuo melhorando o bombeamento da câmara do canhão e a implementação do circuito pulsador do canhão, utilizando-se transistores bipolares em configuração de empilhamento e operando no região de avalanche. O canhão construído é do tipo Pierce, com catodo plano e recoberto por óxidos alcalino-terrosos. O canhão opera em regime pulsado com freqüências variando entre 1 Hz e 400 Hz. A corrente máxima de pico extraída é 3,5 A para um potencial de aceleração de 90 kV e largura de pulso de 200 ns. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: : In order to meet the intense pulsed beam requirements of the electron linear accelerator at the Instituto de Estudos Avançados, a high current oxide planar cathode Pierce-type geometry electron gun has been developed. This work' presents the steps of the gun design and construction including computational simulations of the gun electrode geometry and mechanical details of the cathode-rid assembly. The gun operates from single pulse up to 400 pps. The maximum peak current is 3.5 A at 90 kV of gun accelerating potencial and 200-ns wide pulse. The properties of the rare earth-oxide emission pastes and the coating techniques were also studied to achieve a better performance of the electron gun. Several improvements of the vaccum system were implemented and a new pulser circuit with bipolar junction transistors, operating in the breakdown configuration, has been designed and tested. ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Jacobus Willibrordus Swart, Stanislav Moshkalev / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T05:10:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_MarceloMacchida_M.pdf: 6148337 bytes, checksum: d4ca724ac84a5417bdd4995685227913 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A nanotecnologia e uma área nova e promissora que englobam muitas disciplinas de ciência e engenharia. Seu rápido crescimento nas ultimas duas décadas é devido ao crescimento simultâneo na fabricação e caracterização de materiais em escala nanométrica. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma técnica de processo híbrido para a fabricação de micro e nanocontatos assim como sua caracterização elétrica. Esse processo híbrido combina a fotolitografia seguida da técnica de lift-off e a deposição de platina por FIB. Para determinar a resistividade da platina depositada por FIB (Focuded Ion Beam), foram fabricas estruturas quadradas variando sua espessura de 5 nm - 100 nm e sua área 150 µm 150 µm e 20 µm x 20 µm. Resistores com comprimento de 30 µm variando sua área de secção (50 nm x 50 nm - 1 µm x 1 µm) foram fabricados a fim de uma melhor na caracterização do processo de deposição do filme de Pt assim como sua caracterização elétrica. As medidas elétricas foram realizadas na estação Keythley 4200 SCS, onde foi utilizado o método de quatro pontas nas estruturas quadradas para a caracterização da resistividade. Nos resistores utilizamos a configuração de dois terminais para a caracterização de resistência dos nanocontatos. / Abstract: Nanoscale science and technology is a young and burgeoning field that encompasses nearly every discipline of science and engineering, the rapid growth of the field in the past decades has been enable by the sustained advances in the fabrication and characterization of materials. This work presents the hybrid process for fabrication of micro and nanocontacts, this process include the lift - off technique and platinum deposited by FIB. For measurements, two types of test structures were fabricated: (i) 150 x 150 µm and 20 x 20 µm squares with thickness of 5, 10, 30 and 100 nm, and (ii) 30 µm long resistors with variable cross - section (50 nm x 50 nm to 1 µm x 1 µm). The Pt film resistivity has been measured by a four points probe method. / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Alexandre Ananin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-01T17:28:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Picanco_RogerioCarvalho_M.pdf: 3152141 bytes, checksum: 997dd426f1d5082a898e9be42ef6e672 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Ao principiante no estudo da moderna Geometria Algébrica se requer uma bagagem de técnicas, tais como: categorias abelianas, funtores, feixes, cohomologias, etc. Neste trabalho, procuramos apresentar algumas destas técnicas a este público. Embora o texto seja de nível introdutório, os conceitos são apresentados com um nível de generalização superior a exigida na maioria das aplicações. A teoria de cohomologias, por exemplo, é tratada no contexto das categorias abelianas, ao invés da forma algébrica, mais simples e, em geral, utilizada nas aplicações. Por outro lado, com este enfoque, ganhamos a apresentação dos delta-funtores. Os feixes são, por um lado, os coeficientes locais para cálculo de invariantes chamados cohomologias, por outro lado, uma ferramenta para expressar propriedades geométricas. Esta ferramenta é mais relevante aos estudos de propriedades de espaços com uma estrutura rígida (tais como espaços analíticos, variedades algébricas etc.) do que invariantes topo lógicos, mas abrange ambos casos. Incluímos uma rápida explanação sobre feixes coerentes. Essencialmente, a última parte do texto deseja apresentar diversos métodos básicos de cálculos de cohomologias com coeficientes num feixe, incluindo o método de Cech. A execução deste trabalho contou com o suporte financeiro da FAPESP / Abstract: For any beginner who will study the modero Algebraic Geometry, it is required some amount of techniques such as abelian categories, functors, sheaves, cohomologies, etc. In this work, we are going to represent some ofthem. Although the text is introductory, the conceptions represented are more general than needed in most applications. For instance, the cohomologies are treated in the context of abelian categories instead of the simpler algebraic approach normally used in applications. On the other hand, this allows us to introduce the delta-functors. The sheaves are the local coefficients for invariants named cohomologies. On the other hand, they are some way to express many geometric properties. This tool is more adequate in studying the properties ofthe spaces equipped with some rigid structure (such as analytic spaces, algebraic varieties, etc.) than that of topological invariants. Nevertheless, it involves both cases. There is also some brief exposition of coherent sheaves.Essentially, the last part ofthe text is devoted to difIerent basic methods of calculating cohomologies with coefficients in sheaves, including the Cech one.This work was supported by FAPESP / Mestrado / Mestre em Matemática

Orientador: Paulo Roberto Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T21:38:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pires_JoseCarlosdosSantos_M.pdf: 4326893 bytes, checksum: 268a9b6c58d0f5ea36ffd65a86e69b2c (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho utilizou-se a fusão em forno de feixe de elétrons para a purificação de silício grau metalúrgico (Si-GM). Essa técnica de purificação foi iniciada no Departamento de Engenharia de Materiais em 1994 obtendo-se ótimos resultados. Partindo-se de Si-GM lixiviado com 99,97%, conseguiu-se 99,999% de pureza. Baseando-se nesses resultados, procurou-se melhorar o grau de pureza. Para isso, partindo-se de Si-GM lixiviado, na forma de pó com 99,91 % de pureza, utilizou-se de dois modos diferentes de fusão: o processo estático e a fusão com alimentação lateral (processo dinâmico) bem como um número maior de refusões sucessivas. Realizou-se também uma fusão, utilizando-se o processo estático, partindo-se de Si GM na forma de pedra, com 99,88% em massa, sem o tratamento prévio de lixiviação ácida. As análises químicas demostraram que não houve grandes diferenças entre os processos estático e dinâmico pois os resultados finais foram bastante parecidos. Como o processo dinâmico é mais trabalhoso, com relação à preparação da barra a ser fundida, o processo estático passa a ser mais vantajoso e mais prático. Com relação ao processo estático apenas duas refusões seriam necessárias para atingir o limite de extração das impurezas. A fusão do Si-GM na forma de pedra demonstrou ser mais eficiente em termos de custo beneficio, pois elimina as etapas de moagem e lixiviação, bem como o corte e a soldagem necessários no processo dinâmico / Abstract: ln this work, Electron Beam Melting (EBM) was used to purify the leached Metallurgical-Grade Silicon (MG-Si). This purification technique was begun in the Material Engineering Department in 1994 with fine results. From the leached MG-Si (99,97% in mass) it was obtained purity of 99,999%. From the better results, the goal was to improve the purification leveI. So, ITom the powder leached MG-Si (99,91% in mass), it was used two different ways ofmelting: static and dynamic (lateral feed) processes, besides more number of successive re-melting. It was made another melting of MG-Si stone without previous leaching. The chemical analysis showed that there wasn't difference between static and dynamic processes, the final results of both processes were very similar. As the dynamic process is more laborious in preparing the bar to be melted, so the static process is more practical and advantageous. The static process needs only two re melting to get the extraction impurity limito The melting of stone MG-Si showed to be more efficient since it eliminates the grinding and leaching stages besides the cut and weld used in the dynamic process / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Artemio Scalabrin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-24T01:13:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WoehlJunior_Germano_D.pdf: 1854470 bytes, checksum: ed7213ccabc2b7a76b1070282fd312c4 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho, são apresentados os resultados da desaceleração de um feixe atômico de cálcio utilizando um laser de diodo com frequência dobrada. O laser de diodo utilizado tem uma potência de saída de 150 mW para corrente máxima de injeção de 160 mA. O cristal não linear utilizado para geração de segundo harmônico é o KNbO3 com casamento de fase não crítico do tipo I. Para gerar segundo harmônico em l = 845 nm, o casamento de fase ocorre em T=-15 ºC. O sistema para dobrar a frequência do laser de diodo foi desenvolvido no laboratório, com o cristal não linear inserido numa cavidade passiva com o modo do laser de diodo é obtido utilizado a técnica de Hãnsen-Couillaud. Para uma potência incidente de 70 mW do laser de diodo em l = 422,6 nm e o efeito Doppler foi compensado pela técnica do efeito Zeerman. O gradiente apropriado do campo magnético foi produzido por uma bobina magnética com Bmax = 825 Gauss. As evidências da desaceleração do feixe atômico de cálcio com o laser de diodo de frequência dobrada contrapropagante foram obtidas monitorando a fluorescência ao longo do feixe atômico. São também analisados os efeitos da intensidade e polarização do feixe de laser no processo de desaceleração / Abstract: This work presents the results of a calcium atomic bean deceleration using a frequency-doubled diode laser. The diode laser produces single-mode output power of 150 mW at a maximum injection current of 160 mA. The nonlinear crystal used for second harmonic generation is the KnbO3 by noncritical and type I phase matching process. For l =845 nm the phase matching occur at T = - 15° C. The doubling frequency system for the diode-laser was built at the laboratory, with the nonlinear crystal placed inside a passive optical ring cavity that enhances the laser beam power by of 70 mW produced an output of 12.5 mW at the blue light wavelength. The deceleration eletronic transition of calcium is the 'S0 ® 'P1 corresponding to l = 422.6 nm and the Doppler effect is compensed by the Zeeman effect technique. The suitable magnetic field gradient is achieved with a magnet coil that provides Bmax = 825 Gauss. Evidence of atomic beam deceleration with counterpropagating frequency-doubled diode laser beam is obtained by monitoring the fluorescence signal effects on the deceleration process / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Antonio G. J. Balbin Villaverde / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-15T14:34:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_MariaSilviaGuedesdeSouza_M.pdf: 713670 bytes, checksum: b3b392e284b6b031a8a11c5551ec0df4 (MD5) Previous issue date: 1977 / Resumo: O trabalho trata da montagem do "Q-Switch" de um laser pulsante de rubi, provêndo-o de um controle para que ele opere no modo puro f.undamental TEM00. São estudados os perfis espacial e temporal do feixe do laser no unimodo, sendo feitas as medidas de potência pico e ener- gia. A seguir e realizado uma análise de geração do segundo harmônico, verificada em três cristais: RDP ( fosfato dihidrogenado de rubídio ) , LiI03 ( iodato de litio ), RDA ( arsenato dihidrogenado de rubídio ), por ângulo e temperatura de "phase-matching" respectivamente. As conversões de frequência apresentam eficiência da ordem de 30%, sendo todas obtidas com o laser operando no TEM00 / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Diante da crescente necessidade de materiais com melhores propriedades para aplicações nos diversos campos da ciência e da tecnologia, a irradiação com feixes iônicos mostra-se como uma importante ferramenta de modicação de materiais. A irradiação de polímeros, em especial, fornece sempre novas perspectivas de aplicabilidade para esses materiais. Diante disso, o presente trabalho tem como objetivo estudar quais são e como ocorrem os processos de modicação de polímeros irradiados com feixes de íons de alta energia. Para essa investigação, amostras de politetrauoroetileno (PTFE) e poli éter éter cetona (PEEK) foram irradiadas no acelerador Unilac do GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, em Darmstadt, Alemanha, com feixes de íons C, Xe, Au e U, de energia entre 3,6 e 11,4 MeV/u. As amostras foram submetidas à irradiação sob temperatura ambiente e temperatura criogênica (20-40 K). A análise das amostras irradiadas foi realizada através das seguintes técnicas: análise de gases residuais (RGA), espectroscopia de absorção UV-Vis, espectroscopia de absorção no infravermelho com transformada de fourier (FTIR) e difração de raios X (XRD). Observou-se que durante a irradiação do PTFE, os principais processos de modicação são as quebras moleculares e a formação do radical CF3 como grupo terminal e lateral. Além desses, também ocorrem processos de entrelaçamento e formação de estruturas insaturadas, com ligações duplas internas e terminais. Os principais fragmentos voláteis são o CF e o CF3. Durante a irradiação do PEEK observou-se liberação de gás hidrogênio em grande quantidade, como consequência da quebra dos anéis aromáticos do polímero. Algumas reações de recombinação deram origem a formação dos grupos alcino, éster, uorenona e álcool. Além disso o processo de carbonização da amostra foi responsável pelo aumento da condutividade do material. Durante a irradiação sob temperatura criogênica, alguns processos de recombinação nos materiais foram dicultados e grande parte dos elementos voláteis gerados permaneceu congelada no interior do polímero, sendo liberada durante posterior aquecimento até temperatura ambiente. Alguns modelos propostos para explicar efeitos de degradação térmica ou após irradiação com feixe de elétrons foram estendidos com sucesso aos resultados da irradiação com íons pesados e de alta energia. / Nowadays the demand for materials with improved properties for application in different elds of science and technology is constant. Ion beam irradiation is a usual and important tool of modication of materials and polymer irradiation, in particular, has given new perspectives of use for these modied materials. Hence, the aim of this work is the identication of the processes of modication of polymers irradiated with high energy ion beams and how they occur. In this investigation, samples of polytetrauorethylene (PTFE) and poly-ether etherketone (PEEK) were irradiated at the Unilac accelerator at GSI Helmholtzzentrum for Schwerionenforschung GmbH, at Darmstadt, Germany, with C, Xe, Au and U beams with energy between 3.6 and 11.4 MeV/u. The samples were irradiated at room and cryogenic (20-40 K) temperature. The sample analyses were performed through: Residual Gas Analysis (RGA), UV-Vis Absorption Spectroscopy, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and X Ray Diraction (XRD). Under irradiation, the main processes of modication of PTFE were the chain scissioning and the formation of CF3 terminal and side group. Besides that, cross-linking and new unsaturated structures were also observed, evidenced by the formation of terminal and internal double bonds. CF3 and CF were the main degassed fragments that were observed. During irradiation of PEEK, a great amount of hydrogen gas was liberated as a consequence of the scission in the aromatics rings. Some rearrangement reactions occurred and gave rise to formation of the following groups: alkyne, esther, uorenon and alcohol. Moreover, the process of carbonization in the sample caused an increase in the polymer conductivity. When irradiated under cryo-temperature some recombination processes became more dicult and most of the volatile fragments remained frozen in the polymers. Some degradation models proposed to explain damage effects after thermal and electron beam exposure were sucessfully extended to the obtained results in the case of irradiation with swift heavy ions.

Neste trabalho apresentamos resultados experimentais e teóricos do ruído de intensidade e de fase, e das correspondentes correlações, entre os campos de bombeio e sonda na transparência induzida eletromagneticamente. Experimentalmente, nessa condição, medimos excesso de ruído de intensidade em ambos feixes e correlação e anti-correlação de ruído de intensidade, mostrando claramente que elas dependem tanto da intensidade dos feixes, quanto da frequência de análise em que as medidas são realizadas. Utilizando uma varredura local do feixe sonda, observamos estruturas no espectro de ruído dos campos na transparência induzida e, a partir do ruído da soma e da diferença das intensidades dos feixes, vimos que nessa região há zonas com correlação e anti-correlação de intensidade, intercaladas. Estas estruturas dependem, novamente, da intensidade dos feixes e da frequência de análise. Ainda no campo experimental, com relação ao ruído de fase, medimos excesso de ruído nos nossos feixes e, pela primeira vez, medimos uma correlação desse ruído entre os feixes na condição de transparência induzida. Teoricamente, aprofundamos análises realizadas com um modelo em que átomos e campos são tratados quanticamente e, dadas as limitações constatadas, desenvolvemos um novo modelo semi-clássico. As novas previsões obtidas com esse modelo, em que os campos possuem fases difusivas, mostram um bom acordo qualitativo com os resultados experimentais. O excesso de ruído de intensidade dos feixes, observado na transparência induzida, se deve ao excesso de ruído de fase dos lasers, que é transferido ressonantemente pelos átomos para o ruído de intensidade. / In this work we present experimental and theoretical results of intensity and phase noise, and of the correspondent correlations, between pump and probe fields in electromagnetically induced transparency. Experimentally, in this condition, we measure intensity excess-noise in both beams as well as intensity correlations and anti-correlations, clearly showing that both are dependent on the fields intensities and on the analysis frequency. We also observed structures in the noise spectra of the fields in the induced transparency and that, in a single spectrum, there are zones with correlation and anti-correlation of intensity, interchanged. These structures are dependent, again, on the fields intensities and on the analysis frequency. We also measured excess phase noise in our beams and, for the first time, we measured a phase noise correlation between the beams in the condition of induced transparency. Theoretically, we further developed an analysis with a model in which the atoms and the fields are treated quantum-mechanically. Owing to limitations detected in the application of this model to our experimental situation, we developed a new semi-classical model, in which the fields present phase diffusion. The new predictions obtained show a good qualitative agreement with the experimental result features. The excess noise of intensity of the beams, in the electromagnetically induced transparency, is a result of the resonant transfer of the diode lasers excess phase noise into intensity noise by interaction with the atoms.

A caracterização de feixes de laser é imprescindível para que suas aplicações sejam bem sucedidas. Nos métodos tradicionais, essa caracterização envolve um processo lento e exaustivo, uma vez que são necessárias múltiplas medições do diâmetro do feixe em diversas posições ao longo do eixo de propagação. Por esta razão, neste trabalho, apresenta-se um método novo de caracterização baseado no espalhamento Rayleigh. As vantagens deste método são o fato de permitir múltiplas medidas do diâmetro do feixe em apenas uma medição, com precisão igual ou melhor do que os métodos tradicionais, e de possibilitar sua execução em tempo real. Esta única medição é feita a partir da imagem do perfil lateral do feixe, propagando-se num meio espalhador. O desenvolvimento deste novo método envolveu estudos de adequação dos meios espalhadores e a adaptação de sistemas ópticos de obtenção de imagem. Os resultados teóricos e experimentais comprovaram a viabilidade do método baseado no espalhamento Rayleigh para a caracterização de um feixe do laser de HeNe.

As nanopartículas têm um amplo espectro de aplicações nos mais diferentes setores. Por exemplo, nanopartículas de titânio e seus compostos têm sido usadas em cosméticos, marcadores biológicos, pastilhas de usinagem e no reforço por dispersão em revestimentos nanoestruturados. Esta última aplicação tem sido considerada no desenvolvimento de novos materiais para aplicações estruturais aeroespaciais. O presente estudo possibilitou criar um dispositivo que possa ser usado para a produção de nanopartículas de titânio, entre outros materiais, bem como caracterizar os materiais produzidos. Desta forma, uma célula de processamento, contendo uma amostra de titânio e etanol, foi desenvolvida para que o laser pudesse ablacionar o alvo, dando origem à partículas dispersas no líquido, formando assim uma solução coloidal. As partículas de titânio, depois de filtradas e secas, foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FEG-MEV), análise química por dispersão de energia (EDS) e por difração de raios X (DRX). Utilizando um laser de CuHBr, soluções coloidais de nanopartículas de titânio com tamanhos variando entre 80 e 500 nm foram obtidas, numa larga distribuição de tamanhos, que é dependente do tempo de exposição ao feixe de laser. Os parâmetros de processo de laser foram fixados com potência média de 9W, o que representa uma intensidade teórica da ordem de GW.cm-2, suficiente para ablacionar qualquer tipo de metal. As partículas analisadas são esféricas, compostas pela fase ?-Ti e com uma película de óxido amorfo ao redor. As análises por DRX e FEG-MEV indicam que as nanopartículas são compostas por um ou mais cristalitos (núcleos cristalinos) e que a coalescência destes núcleos aumenta substancialmente com o aumento do tempo de processamento, de 1h para 2h. Hipoteticamente, núcleos cristalinos originalmente produzidos pelo mecanismo de ablação se aglutinam devido à incidência do laser e esse efeito é mais acentuado conforme se aumenta o tempo de processo.