Orientador: Marco André Ferreira Dias / Coorientador: Fernando Luiz de Campos Carvalho. / Banca: Julio Marny Hoff Silva / Banca: Alexandre Alves / Resumo: Os espinores ELKO propostos por Ahluwalia e Grumiller, são autoespinores do operador de conjugação de carga, ����, com autovalor positivo (autoconjugado) e negativo (anti-autoconjugado). São objetos de dimensão canônica de massa um e portanto, seus acoplamentos com as partículas do Modelo Padrão são extremamente restritos. Nesse trabalho estudou-se o acoplamento do ELKO com o tensor eletromagnético, ℒ������������ = �������� ¬ ���� (����)[���� ����,�������� ]����(����)������������(����), uma das possíveis interações do ELKO com as partículas do Modelo Padrão. Foi realizada uma análise fenomenológica na busca por uma região de massa e constante de acoplamento, ��������, associada com um fóton no estado final. Para trabalhar com essa classe de espinores dentro do programa Madgraph foi necessário introduzir as funções de onda para os campos fermiônicos ELKO nesse programa. Além disso, as regras de Feynman para esses espinores foram obtidas, e um algoritmo foi desenvolvido para obter a seção de choque de um processo de espalhamento de dois ELKOs, de onde foi possível retirar informações sobre a unitariedade da teoria envolvendo a interação estudada / Abstract: The ELKO spinors proposed by Ahluwalia and Grumiller, are eingenspinors of the charge conjugation operator, ����, that can take positive (self-conjugated) and negative (anti-self-conjugated) eigenvalues. They are objects of canonical dimension of mass one and, therefore, their couplings with the Standard Model particles are extremely restricted. In this work the coupling of the ELKO with the electromagnetic tensor, ℒ������������ = �������� ¬ ���� (����)[���� ����,�������� ]����(����)������������(����), was studied. This is one of the possible ELKO interactions with particles of the Standard Model. A phenomenological analysis was performed in the search for a region of mass and coupling constant,��������, associated with a photon in the final state. To work with this class of spinors within the program Madgraph it was necessary introduce the wave functions for the ELKO fermionic fields in this program. In addition, the Feynman rules for these spinors were obtained, and an algorithm was developed to obtain the cross section of a scattering process of two ELKOs, from which it was possible to gather information about the unitarity of the theory involving the interaction studied / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work is related to a study of events e+e- → Z 0(γ*) → τ+ τ- (γ) produced at the DELPHI detector, which is one of the experiments of the LEP collider at CERN, with centre- of-mass energy of 189 GeV. We study the simulation of background and signal events, applying selection criteria in order to maximize the rejection of background and minimize the rejection of signal and apply these same selection criteria on the real data. We finish this work showing the results of the measurement of the cross-section of this channel and of the branching fraction. / O presente trabalho refere-se ao estudo de eventos e+e- → Z 0(γ*) → tau+ tau- (γ) produzidos no DELPHI, um dos experimentos do colisor LEP do CERN, com energia de centro de massa de 189 GeV. Foi feita uma análise das simulações dos eventos de fundo e do sinal, onde aplicamos critérios de seleção dos dados de modo a maximizar a rejeição do fundo e minimizar a rejeição do sinal. Aplicamos esses mesmos critérios de seleção aos dados reais. Terminamos o trabalho .apresentando a medida da seção de choque deste canal e a razão de ramificação.

Orientadores: Marco Aurelio Pinheiro Lima, Marcio Henrique Franco Bettega / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-09T02:36:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_AdrianadoRocio_D.pdf: 1199450 bytes, checksum: 35d2c55fd54d591ec1c7417e228b3cf2 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O objetivo principal desse trabalho foi a inclusão dos efeitos de polarização nos cálculos de seção de choque de espalhamento utilizando potenciais modelo. A implementação foi feita no método multicanal de Schwinger com pseudopotencial, utilizando uma descrição do potencial de polarização através de uma combinação de funções gaussianas. Com esse potencial, visamos diminuir o custo computacional existente na inclusão do efeito de polarização em um cálculo ab-initio. Utilizamos três potenciais conhecidos na literatura, sendo o primeiro o potencial que relaciona um efeito de curto alcance (correlação), derivado de um modelo de gás de elétrons livres, com o longo alcance (polarização). O segundo potencial possui a forma mais simples, constante para raios perto da origem, e decai como um potencial de polarização. O terceiro potencial possui um fator exponencial que faz o seu valor ser próximo de zero na origem e decai como um potencial de polarização. Apresentamos um modelo de polarização descrito pelo deslocamento da densidade de carga com um parâmetro calculado de forma ab-initio. Utilizando o terceiro potencial modelo calculamos a seção de choque integral, de transferência de momento e diferencial para as moléculas de CH4, SiH4, GeH4, PbH4, SnH4, CF4 e SiF4. Os resultados obtidos foram comparados com os dados existentes na literatura e obtivemos uma boa concordância entre eles / Abstract: The aim of this work is the inclusion of polarization effects in the calculations of scattering cross section by using model potentials. The implementation was made in the Schwinger multichannel method with pseudopotentials, using a description of polarization potential with gaussians functions. With this potential we entend to reduce the computational cost present in the inclusion of polarization effects through ab-initio calculation. We use three potentials that can be found in the literature. The first potential relates the short range effect (correlation) derivated from a free electron gas model, with the long range effect (polarization). The second potential has the simplest form, for radius close to zero the potential tends to a constant, and for large r it decays like a polarization potential. The third potential has a exponential factor that is zero in the origin and it decays like a polarization potential for large r. We present a polarization model described by a displacement of a eletric charge density with a ab-initio calculated parameter. Using the third model potential we calculated the integral, momentum transfer and diferential cross section for CH4, SiH4, GeH4, PbH4, SnH4, CF4and Si F4molecules. Our results had been compared with experimental data and we have good agreement / Doutorado / Física Atômica e Molecular / Doutor em Ciências

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

This work aims to obtain the fusion excitation function for the 16O+16O system through gamma-spectroscopy measurements and gamma-charged particle coincidence, using the Saci-Perere system mounted at the end of the 30A beamline of the Open Laboratory of Nuclear Physics of the University of São Paulo (LAFN). Tests with the gamma-charged particle detection system indicated its unfeasibility due to the short measurement time and lose of the neutron channel. To overcome this problem, a new experimental setup was used. Two $\\gamma$-ray detectors were placed at 55º and 125º and a surface barrier detector was placed at 130º to monitor the 16O nuclei backscattered. The partial fusion cross sections related to the exit channels from the 16O+16O fusion reaction were measured by detecting their characteristic gamma rays at Ecm= 8.27, 9.27, 10.77 and 12.27 MeV. Three difficulties were faced during and after the experiment: carbon contamination of the target, natural background and low beam intensity. Efforts were made to successfully overcome these difficulties. The relative normalization was made by two ways, using the gamma-rays at 279 keV(197Au) and 536 keV(100Mo), and their results agree very well with each other. The total fusion cross section was obtained by summing the partial cross sections for each beam energy. Its absolute normalization was performed with the total theoretical fusion cross section obtained using coupled channel calculations, using the zero point motion model (ZPM), at Ecm= 12.27 MeV. With the total fusion cross section we calculated the astrophysical S-factor, and both results are in good agreement with the literature. / O objetivo deste trabalho é obter uma função de excitação para o sistema 16O+16O através de medidas de espectroscopia-gamma e coincidência gamma-partícula carregada, utilizando o sistema Saci-Perere montado no final da linha de feixe 30A do Laboratório Aberto de Física Nuclear da Universidade de São Paulo (LAFN). Testes com o sistema de detecção gamma-partícula carregada indicaram sua inviabilidade devido ao curto tempo de medida e a perda do canal de nêutrons. Para superarmos este problema, uma nova configuração experimental foi utilizada. Dois detectores de radiação gamma foram posicionados a 55º e 125º e um detector de barreira de superfície foi posicionado a 130º para monitorar os núcleos de 16O retroespalhados. As seções de choque parciais relativas aos canais de saída da reação de fusão 16O+16O foram medidas através da detecção de seus raios-gamma característicos para Ecm= 8.27, 9.27, 10.77 e 12.27 MeV. Três dificuldades foram encontradas ao longo e após o experimento: contaminação do alvo por carbono, radiação natural de fundo e baixa intensidade do feixe. Esforços foram direcionados com sucesso para superar estas dificuldades. A normalização relativa foi realizada por dois caminhos, utilizando os raios-gamma a 279 keV(197Au) e a 536 keV(100Mo), e seus resultados concordam muito bem. A seção de choque de fusão total foi obtida somando as seções de choque parciais para cada energia de feixe medida. Sua normalização absoluta foi feita usando a seção de choque de fusão teórica total obtida com cálculos de canais acoplados, utilizando o modelo (ZPM), para Ecm= 12.27 MeV. De posse da seção de choque de fusão total calculamos o fator S-astrofísico, e ambos os resultados concordam bem com a literatura.

Neste trabalho são analisados dados experimentais do canal de reação p ! K+0 no intervalo de energias, 1, 0 E < 3, 6GeV (1, 66 W < 2, 76GeV ), para o fóton incidente. Os dados foram tomados durante o experimento G10 na sala-B do Thomas Jefferson National Accelerator Facility (JLab). Na sala-B está localizado o detector espectrômetro CLAS que utiliza um sistema de fótons monitorados aumentando consideravelmente a acurácia na determinação do fóton que gerou um evento no alvo de hidrogênio líquido. Neste estudo foram utilizados dois métodos de análise diferentes, um por meio do ajuste cinemático e o outro através da subtração de fundo somente. O ajuste cinemático procura levar em conta aspectos cinemáticos da reação na seleção dos dados, usando para isso ferramentas estatísticas. Já o método de subtração de fundos separa a região de interesse através de cortes lineares de algumas grandezas relevantes. Com isso, foi obtida a seção de choque diferencial em todo intervalo de energias do fóton incidente e em ângulos cos(CM K+ ) variando de -0.9 a 0.9. A secção de choque total, tot(W) , calculada por meio da análise de ondas parciais mostrou que os resutados encontrados são compatíveis aos dados do SAPHIR, indicando que não há evidências da ressonância P13. / This work analyzed the experimental data for the reaction p ! K+0 with incident photon energy of, 1.0 E < 3.6GeV (1, 66 W < 2, 76GeV ). The data were taken during the G10 experiment in Hall-B of the Thomas Jefferson National Accelerator Facility (JLab). In Hall-B is located the CLAS detector spectrometer that uses a system of tagged photons increasing the accuracy in the determination of the photon that generated an event in the target of liquid hydrogen. This study used two different methods of analysis: the kinematic fit and the method of background subtraction. The kinematic fit takes into account kinematic aspects of the reaction in the selection of data, using statistical tools. In the other hand, the subtraction method to separate the background in the region of interest through linear cuts of some relevant quantities. Following it, was obtained the differential cross section in the range of energies of the incident photons and at an angles cos(CM K+ ) ranging from -0.9 to 0.9. The total cross section, tot(W), calculated through Partial Wave analysis, shows that the results are consistent with SAPHIR data, indicating no evidences of P13 resonance.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-07T18:34:00Z No. of bitstreams: 1 FredericoSantos.pdf: 963672 bytes, checksum: 82f7ae1b28b9c136b94c6c04439b8c32 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-07T18:34:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FredericoSantos.pdf: 963672 bytes, checksum: 82f7ae1b28b9c136b94c6c04439b8c32 (MD5) Previous issue date: 2010-12-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / The standard model extension is a theoretical framework which includes the possibility of Lorentz symmetry violation in the Standard Model of elementary interactions. In electrodynamics, this possibility is represented by the term, Kμν∝βFμνF∝β , that violates Lorentz symmetry without jeopardizing CPT symmetry, and the term ε∝μβνV∝Aμ∂βAν, which violates Lorentz and CPT symmetries. These additional terms are inserted in the Maxwell Lagrangena and alter the field equations, as well. In this work we study the influence of Lorentz violation in the photonic sector on fermion scattering processes, regarding individually the CPT-odd and CPT-even coefficients. At first, we present a review through some topics of great interest, as the Dirac equation, Dirac propagator, scattering matrix, Feynman rules, Casimir trick, and the evaluation of the differential cross sections. Next, we implemented the developed techniques to carry out the corrections (to the cross sections) induced by the Lorentz-violating terms. Our results reveal as each Lorentz-violating component changes the cross section. In the CPT-even case, we observed that the contribution of the term tr to the process e− + μ− → e− + μ− is of difficult detection once it can be disguised between the radioactive corrections. The contributions coming from the vector i imply an angular dependence in the differential cross section of the process e− + μ− → e− + μ−, and do not contribute for the process e− + e+ → μ− + μ+. The CPT-even coefficients, (Ke−)ij , lead to significant contributions in both cases. We highlight its influence in the pair electron-positron annihilation process, where they act as the only components that imply sensitive contributions. The contribution stemming from the CPT-odd sector, represented by the Carroll-Field-Jackiw term, is of less relevance, since the contribute are second order ones. Although we have initially developed a perturbative procedure for evaluating the cross section correction, it was also possible to evaluate the exact propagators of the CPT-odd and CPT-even sectors in a tensor closed form. Such tensor expressions may be used to rederive the cross section corrections. / O Modelo Padrão Estendido (MPE)é um arcabouço teórico que considera a possibilidade de violação de simetria de Lorentz no Modelo Padrão das interações elementares. Na eletrodinâmica, esta possibilidade é representada pelo termo Kμν∝βFμνF∝β , que viola a simetria de Lorentz sem violar a simetria CPT, e o termo ε∝μβνV∝Aμ∂βAν, que viola a simetria de Lorentz, juntamente com a simetria CPT. Estes termos extras são incluídos na lagrangena de Maxwell e, consequentemente, também alteram a equação de movimento dos campos. Neste trabalho consideramos a influência da violação de Lorentz no setor fotônico em processos de espalhamento de férmions, e− + μ− ! e− + μ− e e− + e+ ! μ− + μ+, considerando individualmente o setor CPT-ímpar e CPT-par em suas componentes não-birrefringentes. No primeiro momento, apresentamos uma revisão de tópicos de interesse, passando pela equação de Dirac, propagador de Dirac, matriz de espalhamento, regras de Feynman, truque de Casimir, finalizando com o cálculo das seções de choque diferenciais para processos elementares. Em seguida, implementamos as técnicas desenvolvidas para calcular o incremento à seção de choque, oriundo da violação de simetria de Lorentz no setor fotônico. Em nossos resultados, obtivemos como cada componente de violação de Lorentz altera a seção de choque. No caso CPT-par, observamos que a contribuição do termo Kir ao processo e− + e+ → μ− + μ+ é de difícil verificação, pois se confunde com as contribuições radioativas. Já as contribuições advindas do vetor Ki, inserem uma dependência angular na seção de choque diferencial do processo e− + μ− → e− + μ−, mas não contribui no processo e− + e+ → μ− + μ+. Os coeficientes paridade-par, (Ke−)ij , implicam em contribuições relevantes em ambos os processos, e destacamos sua influência no processo de aniquilação elétron-pósitron, onde atuam como únicas componentes que contribuem de forma notável. A contribuição do setor CPT-ímpar (termo de Carroll-Field-Jackiw) é comparativamente de menor relevância, já que as contribuições à seção de choque aparecem apenas em segunda ordem. Embora tenhamos inicialmente desenvolvido um procedimento perturbativo para calcular as contribuições dos parâmetros de quebra de Lorentz à seção de choque, também foi possível obter os propagadores de Feynman exatos tanto para o setor CPT-ímpar quanto para o setor CPT-par. Tais expressões podem ser usadas para recalcular as seções de choque.

Nesta dissertação, tratamos do espalhamento de partículas (elétrons e éxcitons) em sistemas nos quais o potencial espalhador está acoplado a modos vibracionais. Os efeitos do acoplamento, no espalhamento das partículas, são estudados em dois problemas particularmente interessantes, a saber: o tunelamento de elétrons em heterojunções e o espelhamento de excitações em sólidos. Em ambos há a possibilidade de ocorrência de espalhamento inelástico/ressonante assistido por fônons. Verifica-se que a interação com modos vibracionais induz o aparecimento de estruturas bastante peculiares nos coeficientes de transmissão e seções de choque. Tais estruturas decorrem da existência de espalhamento inelástico (abertura de novos canais) e de efeitos de interferência, construtiva destrutiva, característicos de sistemas nos quais se tem acoplamento entre um nível discreto e o contínuo. / In this work we consider the scattering of excitations in systems in which a local scatterer center is coupled to single vibrational mode. The effects of the coupling are studied in two particular systems, namely, the tunneling of electrons in heterojunctions and the scattering of excitations by impurities in solids. In both cases inelastic scattering is observed and peculiar structures in transmission amplitudes and cross sections are observed. Such structures are a direct consequence from the newly open scattering channels and from interference effects resulting from the coupling of the discret with the continuum.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Claudia Schmidt.pdf: 341536 bytes, checksum: e474da47db5271f6ff692ba3d3603ea9 (MD5) Previous issue date: 2012-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Rydberg atoms have as one of their characteristic the high principal quantum number. One consequence is the dimension of the order n2 implying in a large dipole moment, which allows one to use them for studies of atomic interactions with electromagnetic fields, including processes of photoionization. The increasing attention given to the investigation of photoionization cross sections of these highly excited atoms, is due to its importance to several areas like Atomic and Molecular Physics, Astrophysics, Plasma Physics, among others. Based on the model proposed by Aymar and co-workers, we studied the photoionization cross sections of some alkali atoms, namely, Sodium, Potassium, Rubidium and Cesium, expanding the previous analysis to n < 44. Since the photoionization processes can be enormously affected by the photoelectron energy, the we performed an analysis of the behaviour of radial wave functions depending on the photoelectron energies. And, this analysis, also studied the possible evidence of the Cooper minima. / Átomos de Rydberg têm como uma de suas principais características o alto numero quântico principal. Uma das conseqüências é a sua dimensão da ordem n2, implicando em um grande momento de dipolo, o que permite usá-los para estudos de interações atômicas com campos eletromagnéticos, incluindo processos de fotoionização. A atenção crescente dada a investigação de seções de choque de fotoionização desses átomos altamente excitados, é devido a sua importância para diversas áreas como Física Atômica e Molecular, Astrof&#305;sica, Física de Plasma, entre outros. Com base no modelo proposto por Aymar e colaboradores, estudamos as seções de choque de fotoionização de alguns átomos alcalinos, ou seja, Sódio, Potássio, Rubídio e Césio, ampliando a analise anterior para n < 44. Uma vez que os processos de fotoionização podem ser enormemente afetados pela energia dos fotoelétrons, realizou-se uma analise do comportamento das funções de onda radiais em função das energias do fotoelétron. E, desta analise, também estudamos a possível evidencia dos mínimos Cooper.

Nesta dissertação, tratamos do espalhamento de partículas (elétrons e éxcitons) em sistemas nos quais o potencial espalhador está acoplado a modos vibracionais. Os efeitos do acoplamento, no espalhamento das partículas, são estudados em dois problemas particularmente interessantes, a saber: o tunelamento de elétrons em heterojunções e o espelhamento de excitações em sólidos. Em ambos há a possibilidade de ocorrência de espalhamento inelástico/ressonante assistido por fônons. Verifica-se que a interação com modos vibracionais induz o aparecimento de estruturas bastante peculiares nos coeficientes de transmissão e seções de choque. Tais estruturas decorrem da existência de espalhamento inelástico (abertura de novos canais) e de efeitos de interferência, construtiva destrutiva, característicos de sistemas nos quais se tem acoplamento entre um nível discreto e o contínuo. / In this work we consider the scattering of excitations in systems in which a local scatterer center is coupled to single vibrational mode. The effects of the coupling are studied in two particular systems, namely, the tunneling of electrons in heterojunctions and the scattering of excitations by impurities in solids. In both cases inelastic scattering is observed and peculiar structures in transmission amplitudes and cross sections are observed. Such structures are a direct consequence from the newly open scattering channels and from interference effects resulting from the coupling of the discret with the continuum.