Construiu-se um acelerador de elétrons de baixa energia (Máximo de 20 KeV). Como fonte de elétrons utilizou-se um canhão de elétrons de cinescópio preto e branco, ou seja, com um único emissor termiônico. A energia do feixe eletrônico pode ser continuamente variada desde 0 a 20 KeV. A corrente eletrônica pode ser variada desde um valor mínimo de 10-12A a 3&#956A, permanecendo constante no tempo uma vez fixado o seu valor. Através da focalização ou desfocalização da imagem do feixe de elétrons, é possível variar-se a área irradiada desde um diâmetro mínimo de 1 milímetro a um máximo de 6 cm. A pressão final atingida nas câmaras de vácuo foi da ordem de 10-7Torr. Durante o funcionamento do canhão de elétrons, o cátodo do mesmo é danificado devido ao bombardeamento de íons em sua superfície. Para examinarmos o grau de danificação causado por este bombardeamento iônico, basta focalizarmos e examinarmos a imagem de feixe eletrônico sobre uma tela luminescente. Deve-se ressaltar que todo o acelerador de elétrons foi construído a partir de materiais e componentes totalmente nacionais. O acelerador de elétrons foi aplicado para estudar efeitos de irradiação de elétrons em Teflon usando-se o método do Split Faraday Cup. Foram medidas correntes transitórias de carga e descarga e determinaram-se o alcance médio dos elétrons e o valor da condutividade induzida pela radiação. / We have constructed a low energy electron accelerator (maximum energy 20 KeV). A black and white kinescope electron gun, with a single thermionic emitter was used as an electron source. The energy of electron beam can be changed continuously from 0 to 20 KeV. The intensity of the current can be changed from a minimum of 10-12A to a maximum of 3&#956A, and can be maintained constant in time after its value has been fixed. The irradiated area can be changed from a diameter of 1 millimeter to a maximum of 6 centimeter, by focalizing or defocalizing the image of electron beam. The final pressure reached in vacuum chambers was 10-7Torr. During operation the surface of cathode of electron gun is damaged by ion bombardment. The degree of damage can be checked if the cathode image is focalized and examined on a luminescent screen. The accelerator was used to study electron irradiation effects in Teflon, employing the method of the Split Faraday Cup. Transient charging and discharging currents were measured. The average range of electrons of the electrons and induced conductivity were determined.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1876.pdf: 1865255 bytes, checksum: 01feb184760f78e1b5d0565043db23c7 (MD5) Previous issue date: 2008-06-27 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this work, structural and dynamic properties of a two-dimensional electron system trapped to helium film, deposited on a solid substrate, are determined through molecular dynamics simulation. The influence of the film thickness and type of substrate on those properties are analyzed in the numerical experiments. A special attention is given to dynamical structure factor that is used to obtain some important properties of this system, like dispersion and mobility of electrons. For the first time, the dynamic structure factor from interacting electron system is applied to the calculus of mobility, introducing a many body effect. / Neste trabalho, propriedades estruturais e dinâmicas de um sistema bidimensional de elétrons aprisionados sobre filme de hélio, depositado em substrato sólido, são determinadas via simulação por dinâmica molecular. A influência da espessura do filme e do tipo de substrato nestas propriedades são analisadas em experimentos numéricos. Atenção especial é dada ao fator de estrutura dinâmico que é utilizado para a obtenção de importantes propriedades deste sistema, como dispersão e mobilidade dos elétrons. Pela primeira vez, o fator de estrutura dinâmico de sistema de elétrons interagentes é aplicado no cálculo de mobilidade, introduzindo o efeito de muitos corpos.

Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de sistemas dosimétricos baseados em diodos especiais de Si, resistentes a danos de radiação, para monitoração online de processos de irradiação com elétrons de 1,5 MeV de energia e para dosimetria relativa e escaneamento de feixe de elétrons clínicos dentro de uma faixa de energia de 6 a 21 MeV. Os diodos utilizados foram produzidos pelos métodos de fusão zonal padrão (FZ), Czochralski em presença de um campo magnético (MCz) e crescimento Epitaxial (EPI). Para utilizar os diodos como detectores, eles foram fixados em uma base de alumina permitindo a ligação dos eletrodos de polarização e de extração de sinais. Após a montagem na base, cada diodo foi fixado em uma sonda acrílica preta dotada de uma janela de Mylar® aluminizado e de conector do tipo LEMO®. Com os dispositivos operando em modo fotovoltaico, a integração dos sinais de corrente em função do tempo de irradiação permitiu obter a carga produzida no volume sensível de cada diodo irradiado. O acelerador de elétrons utilizado para as irradiações de doses altas foi o DC 1500/25/4 - JOB 188 de 1,5 MeV instalado no Centro de Tecnologia das Radiações do IPEN/CNEN-SP. Foram estudados o perfil da corrente em função do tempo de exposição, a repetibilidade de resposta, a sensibilidade em função da dose absorvida e a curva resposta de cada dispositivo. Foi observada uma queda na sensibilidade mais acentuada para o diodo MCz do que para o diodo FZ e uma boa repetibilidade nos dois casos. Ainda, o aumento da carga com a dose absorvida obedeceu a uma função polinomial de segunda ordem. Na caracterização do diodo EPI, ele exibiu melhor repetibilidade que a obtida por dosímetros CTA, rotineiramente aplicados em processamento por radiação. Os resultados acima descritos indicam a potencial utilização desses diodos de Si resistentes a danos de radiação em dosimetria online para aplicações envolvendo elevadas doses. Para as irradiações de doses baixas foram utilizados os Aceleradores Lineares KD2 e Primus, ambos fabricados pela Siemens e instalados no Hospital Sírio-Libanês. A resposta dos diodos foi avaliada para energias de 6 a 21 MeV. Foram estudados: a repetibilidade de resposta, a curva dose-resposta em função da dose absorvida, a sensibilidade em carga com a energia do feixe de elétrons, a porcentagem de dose profunda (PDP) e o perfil transversal de dose. Apesar da resposta dos diodos FZ, MCz e EPI serem levemente dependentes da energia do feixe de elétrons, a resposta dosimétrica, em todo o intervalo de energia de feixe estudado, mostrou-se linear. Ainda, em relação aos diodos epitaxiais, os dispositivos estudados mostraram excelente acordo com simulações de Monte Carlo e medições realizadas com MatriXX®, demonstrando que os dispositivos podem ser usados como dosímetros em elétrons radioterápicos para escaneamento de varredura de feixe, mapeamento de distribuições de dose de feixes, monitoramento rotineiro da constância do fator calibração e dosimetria relativa. / This work had the aim of the development of dosimetric systems based on Si special diodes, resistant to radiation damage to online monitoring of irradiation processing using 1.5 MeV electrons energy and for relative dosimetry and clinical electron beam scanning within an energy range of 6 MeV up to 21 MeV. The diodes used were produced by Float Zone standard (FZ), Magnetic Czochralski (MCz) and epitaxy growth (EPI) methods. In order to use the diodes as detectors, they were fixed on alumina base to allow the connection of the polarization electrodes and the signals extraction. After the diode assembly on the base, each one was housed in a black acrylic probe with aluminized Mylar® window and LEMO® connector. With the devices operating in photovoltaic mode, the integration of the current signals as a function of irradiation time allowed obtain the charge produced in the sensitive volume of each diode irradiated. The electron accelerator used for high doses irradiation was the DC 1500/25/4 JOB 188 of the 1.5 MeV installed at the Radiation Technology Center of the IPEN/CNEN-SP. The current profile as function of exposure time, the response repeatability, the sensitivity as function of absorbed dose and the dose response curve were studied for each device. In comparison to FZ diode, we observed a greater decrease in the sensitivity for MCz diode, and good repeatability in both cases. Also, the increasing of the charge with the absorbed dose was well fitted by a second order polynomial function. In the EPI diode characterization, this one exhibited repeatability better than CTA dosimeters applied routinely in radiation processing. The above results indicate the potential use of these radiation hardness Si diodes in online dosimetry to high doses applications. For low doses irradiation were used the linear accelerators KD2 and Primus, both manufactured by Siemens and located at Sirio-Libanês Hospital. The diodes responses were evaluated for electron beams within the energy range of 6 MeV up to 21 MeV. The following studies were carried out: the short-term repeatability, the dose-response curve as a function of absorbed dose, the charge sensitivity as function of electron beam energy, the percentage depth dose (PPD) and the dose transversal profile. Despite the response of the diodes FZ, MCz and EPI be slightly dependent on the electron beam energy, the dosimetric response was linear in all electron beam energy range studied. In addition to this, the EPI devices showed excellent agreement with simulation performed with Monte Carlo code and the measurements performed with MatriXX®, confirming that the devices can be used as dosimeters in radiotherapy for scanning purposes, dose distribution mapping, constancy monitoring of calibration factor and relative dosimetry.

Neste trabalho, realizamos um estudo teórico do espalhamento elástico e inelástico de elétrons por moléculas de H2. A aproximação de ondas distorcidas em segunda ordem e o método de frações continuadas multicanal foram aplicados no cálculo de seções de choque diferencial e integral (SCD e SCI) destes processos. Na aproximação de ondas distorcidas em segunda ordem, os elementos da matriz-T em primeira ordem bem como as funções de onda distorcidas foram geradas em um potencial estático-troca do estado fundamental do alvo e o método de frações continuadas ao nível monocanal foi usado para calcular a função de Green completa de ondas distorcidas. Para o espalhamento elástico, SCD e SCI na faixa de energia do elétron incidente de 1-40eV foram calculadas. Para o espalhamento inelástico, estudamos transições a partir do estado fundamental da molécula de H2 para os três primeiros estados tripletos b3 Σ+u, a3 Σ+g e c3πu e para o estado singleto B1 Σ+u para energias do elétron incidente iguais a 20 e 30eV. Nos estudos com o método de frações continuadas multicanal, foram calculadas SCD e SCI a 2 e 5 canais para transições a partir do estado fundamental da molécula de H2 para os estados tripletos tripletos b3 Σ+u, a3 Σ+g e c3πu e para os estados singletos B1Σ+u, E1Σ+g e C1>πucom energias do elétron incidente na faixa de 15-40eV. A comparação entre os resultados obtidos com a aproximação de ondas distorcidas em segunda ordem e o método de frações continuadas multicanal nos fornecerá informações sobre a convergência da série de ondas distorcidas em cálculos de seção de choque para o espalhamento inelástico e- - H2 / In this work, we report a theoretical study on elastic and inelastic electron scattering by H2 molecules. The second-order distorted-wave approximation and the multichannel formulation of the method of continued fractions were applied on the evaluation of differential and integral cross sections (DCS and ICS) of these processes. In the second-order distorted-wave approach, first-order T-matrix elements as well as distorted-wave functions were generated from the static-exchange potential of the ground state of the target and the method of continued fractions in a single-channel formulation was applied to the evaluation of the full distorted-wave Green\'s function. For elastic scattering, we have calculated DCS and ICS in the 1-40 eV incident energy range. For inelastic scattering, electronic excitation cross sections for the X1 Σ+g,→ b3 Σ+u, a3 Σ+g, c3πu and B1 Σ+u transitions in H2 by electron impact were obtained at 20 and 30 eV. In the studies with the multichannel formulation of the method of continued fractions, we have calculated DCS and ICS in both two- and five-channel formulation for transitions from the ground state of H2 to the triplet states b3Σ+u, a3Σ+g and c3πu, and to the singlet states B lEu+, E1 Eg9 and CI IIu in the 15 40 eV energy range. The comparision of the results from both methods can provide significant informations about the convergence of the distorted-wave series in inelastic e- H2 scattering calculations.

Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de sistemas dosimétricos baseados em diodos especiais de Si, resistentes a danos de radiação, para monitoração online de processos de irradiação com elétrons de 1,5 MeV de energia e para dosimetria relativa e escaneamento de feixe de elétrons clínicos dentro de uma faixa de energia de 6 a 21 MeV. Os diodos utilizados foram produzidos pelos métodos de fusão zonal padrão (FZ), Czochralski em presença de um campo magnético (MCz) e crescimento Epitaxial (EPI). Para utilizar os diodos como detectores, eles foram fixados em uma base de alumina permitindo a ligação dos eletrodos de polarização e de extração de sinais. Após a montagem na base, cada diodo foi fixado em uma sonda acrílica preta dotada de uma janela de Mylar® aluminizado e de conector do tipo LEMO®. Com os dispositivos operando em modo fotovoltaico, a integração dos sinais de corrente em função do tempo de irradiação permitiu obter a carga produzida no volume sensível de cada diodo irradiado. O acelerador de elétrons utilizado para as irradiações de doses altas foi o DC 1500/25/4 - JOB 188 de 1,5 MeV instalado no Centro de Tecnologia das Radiações do IPEN/CNEN-SP. Foram estudados o perfil da corrente em função do tempo de exposição, a repetibilidade de resposta, a sensibilidade em função da dose absorvida e a curva resposta de cada dispositivo. Foi observada uma queda na sensibilidade mais acentuada para o diodo MCz do que para o diodo FZ e uma boa repetibilidade nos dois casos. Ainda, o aumento da carga com a dose absorvida obedeceu a uma função polinomial de segunda ordem. Na caracterização do diodo EPI, ele exibiu melhor repetibilidade que a obtida por dosímetros CTA, rotineiramente aplicados em processamento por radiação. Os resultados acima descritos indicam a potencial utilização desses diodos de Si resistentes a danos de radiação em dosimetria online para aplicações envolvendo elevadas doses. Para as irradiações de doses baixas foram utilizados os Aceleradores Lineares KD2 e Primus, ambos fabricados pela Siemens e instalados no Hospital Sírio-Libanês. A resposta dos diodos foi avaliada para energias de 6 a 21 MeV. Foram estudados: a repetibilidade de resposta, a curva dose-resposta em função da dose absorvida, a sensibilidade em carga com a energia do feixe de elétrons, a porcentagem de dose profunda (PDP) e o perfil transversal de dose. Apesar da resposta dos diodos FZ, MCz e EPI serem levemente dependentes da energia do feixe de elétrons, a resposta dosimétrica, em todo o intervalo de energia de feixe estudado, mostrou-se linear. Ainda, em relação aos diodos epitaxiais, os dispositivos estudados mostraram excelente acordo com simulações de Monte Carlo e medições realizadas com MatriXX®, demonstrando que os dispositivos podem ser usados como dosímetros em elétrons radioterápicos para escaneamento de varredura de feixe, mapeamento de distribuições de dose de feixes, monitoramento rotineiro da constância do fator calibração e dosimetria relativa. / This work had the aim of the development of dosimetric systems based on Si special diodes, resistant to radiation damage to online monitoring of irradiation processing using 1.5 MeV electrons energy and for relative dosimetry and clinical electron beam scanning within an energy range of 6 MeV up to 21 MeV. The diodes used were produced by Float Zone standard (FZ), Magnetic Czochralski (MCz) and epitaxy growth (EPI) methods. In order to use the diodes as detectors, they were fixed on alumina base to allow the connection of the polarization electrodes and the signals extraction. After the diode assembly on the base, each one was housed in a black acrylic probe with aluminized Mylar® window and LEMO® connector. With the devices operating in photovoltaic mode, the integration of the current signals as a function of irradiation time allowed obtain the charge produced in the sensitive volume of each diode irradiated. The electron accelerator used for high doses irradiation was the DC 1500/25/4 JOB 188 of the 1.5 MeV installed at the Radiation Technology Center of the IPEN/CNEN-SP. The current profile as function of exposure time, the response repeatability, the sensitivity as function of absorbed dose and the dose response curve were studied for each device. In comparison to FZ diode, we observed a greater decrease in the sensitivity for MCz diode, and good repeatability in both cases. Also, the increasing of the charge with the absorbed dose was well fitted by a second order polynomial function. In the EPI diode characterization, this one exhibited repeatability better than CTA dosimeters applied routinely in radiation processing. The above results indicate the potential use of these radiation hardness Si diodes in online dosimetry to high doses applications. For low doses irradiation were used the linear accelerators KD2 and Primus, both manufactured by Siemens and located at Sirio-Libanês Hospital. The diodes responses were evaluated for electron beams within the energy range of 6 MeV up to 21 MeV. The following studies were carried out: the short-term repeatability, the dose-response curve as a function of absorbed dose, the charge sensitivity as function of electron beam energy, the percentage depth dose (PPD) and the dose transversal profile. Despite the response of the diodes FZ, MCz and EPI be slightly dependent on the electron beam energy, the dosimetric response was linear in all electron beam energy range studied. In addition to this, the EPI devices showed excellent agreement with simulation performed with Monte Carlo code and the measurements performed with MatriXX®, confirming that the devices can be used as dosimeters in radiotherapy for scanning purposes, dose distribution mapping, constancy monitoring of calibration factor and relative dosimetry.

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Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2007. / Submitted by Fernanda Weschenfelder (nandaweschenfelder@gmail.com) on 2010-01-13T19:06:02Z No. of bitstreams: 1 2007_CimeiBorgesTeixeira.PDF: 1517204 bytes, checksum: a3da4b25a4fa56a19e9e57bee399c2f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Mendes(camila@bce.unb.br) on 2010-01-13T20:22:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_CimeiBorgesTeixeira.PDF: 1517204 bytes, checksum: a3da4b25a4fa56a19e9e57bee399c2f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-13T20:22:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_CimeiBorgesTeixeira.PDF: 1517204 bytes, checksum: a3da4b25a4fa56a19e9e57bee399c2f0 (MD5) Previous issue date: 2007-03 / Medidas de magnetização, ressonância magnética do elétron e outras técnicas acessórias foram utilizadas no presente estudo para investigar uma amostra de fluido magnético não aquoso baseado em nitreto de ferro contendo cerca de 2×1016 partículas/cm3. Dados de microscopia eletrônica de transmissão indicam um formato esférico para as partículas, possuindo estas um diâmetro médio de 12,2 nm, com dispersão de 0,14. O espectro Mössbauer da amostra, a 77 K, indica a presença de 95% da fase γ’-Fe4N na amostra, com um resíduo de 5% da fase ε-Fe3N. A dependência com a temperatura da magnetização foi investigada sob a condição da amostra congelada inicialmente na ausência de campo (ZFC), no intervalo de temperaturas de 4 a 165K. Os dados ZFC foram ajustados usando-se uma abordagem que leva em consideração a dependência da anisotropia magnetocristalina com a temperatura, tornando a descrição da situação experimental mais realística. Espectros de ressonância do elétron foram ajustados, sugerindo informações sobre formação de aglomerados na amostra. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Magnetization measurements, electron magnetic resonance and other accessories techniques were used in the present study to investigate a non-aqueous ironnitride- based magnetic fluid (MF) sample containig about 2×1016 particles/cm3. The TEM micrographs indicated spherical-shaped iron nitride nanoparticles with an average diameter of 12.2 nm and diameter dispersity of 0.14. The 77K Mössbauer spectrum of the frozen MF sample indicated the presence of about 95% of the γ’-Fe4N phase, with a residual 5% of the ε-Fe3N phase. The temperature dependence of the magnetization was investigated under zero-field-cooled (ZFC) condition, in the temperature range of 4 to 165K. The ZFC-data were curve-fitted using a new approach that takes into account the particle size distribution and the temperature dependence of the magnetocrystalline anisotropy, making the description of the experimental situation more realistic. Electron magnetic resonance was fitted, providing some information about de clusters formation on the sample.

Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Faculdade UnB de Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-12-18T18:00:53Z No. of bitstreams: 1 2017_GersonFerreiraRocha.pdf: 698883 bytes, checksum: 3e7896258815ef5dc3d7bb165e01051b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-02-21T14:32:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_GersonFerreiraRocha.pdf: 698883 bytes, checksum: 3e7896258815ef5dc3d7bb165e01051b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-21T14:32:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_GersonFerreiraRocha.pdf: 698883 bytes, checksum: 3e7896258815ef5dc3d7bb165e01051b (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 / Neste trabalho foi analisado a dinâmica de um pacote de onda eletrônico em uma rede cristalina unidimensional sob a influência de campo elétrico externo DC/AC e, para tanto, foi utilizado o modelo Tight-Binding para representar o pacote de onda eletrônico. Foram investigadas as circunstâncias em que os campos elétricos induzem a partícula a executar movimento oscilatório, as oscilações de Bloch, mantendo-se dinamicamente localizada; Para dar cabo de tal tarefa foram utilizadas as grandezas desvio quadrático médio, participação eletrônoca, centróide, e probabilidade de retorno. Além disso, foram investigados os efeitos da interação elétron-fônon sobre a dinâmica do pacote, com ênfase na formação e dinâmica de pólarons. / In this work was analyzed the dynamic of the electron wave packet in a one-dimensional crystalline network under the action of DC/AC electrical field, for this, we use the Tight-Binding model to represent the electronic wave packet. We investigated the circumstances in which the electric fields induce the particle to perform oscillatory motion, the Bloch oscillations, remaining dynamically localized; To accomplish such a task were used the mean square deviation, electronic participation, centroid, and probability of return. In addition, we investigated the effects of the electron-phonon interaction on the dynamics of the package, with emphasis on the polaron formation and its dynamics.

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Neste trabalho, realizamos um estudo teórico do espalhamento elástico e inelástico de elétrons por moléculas de H2. A aproximação de ondas distorcidas em segunda ordem e o método de frações continuadas multicanal foram aplicados no cálculo de seções de choque diferencial e integral (SCD e SCI) destes processos. Na aproximação de ondas distorcidas em segunda ordem, os elementos da matriz-T em primeira ordem bem como as funções de onda distorcidas foram geradas em um potencial estático-troca do estado fundamental do alvo e o método de frações continuadas ao nível monocanal foi usado para calcular a função de Green completa de ondas distorcidas. Para o espalhamento elástico, SCD e SCI na faixa de energia do elétron incidente de 1-40eV foram calculadas. Para o espalhamento inelástico, estudamos transições a partir do estado fundamental da molécula de H2 para os três primeiros estados tripletos b3 Σ+u, a3 Σ+g e c3πu e para o estado singleto B1 Σ+u para energias do elétron incidente iguais a 20 e 30eV. Nos estudos com o método de frações continuadas multicanal, foram calculadas SCD e SCI a 2 e 5 canais para transições a partir do estado fundamental da molécula de H2 para os estados tripletos tripletos b3 Σ+u, a3 Σ+g e c3πu e para os estados singletos B1Σ+u, E1Σ+g e C1>πucom energias do elétron incidente na faixa de 15-40eV. A comparação entre os resultados obtidos com a aproximação de ondas distorcidas em segunda ordem e o método de frações continuadas multicanal nos fornecerá informações sobre a convergência da série de ondas distorcidas em cálculos de seção de choque para o espalhamento inelástico e- - H2 / In this work, we report a theoretical study on elastic and inelastic electron scattering by H2 molecules. The second-order distorted-wave approximation and the multichannel formulation of the method of continued fractions were applied on the evaluation of differential and integral cross sections (DCS and ICS) of these processes. In the second-order distorted-wave approach, first-order T-matrix elements as well as distorted-wave functions were generated from the static-exchange potential of the ground state of the target and the method of continued fractions in a single-channel formulation was applied to the evaluation of the full distorted-wave Green\'s function. For elastic scattering, we have calculated DCS and ICS in the 1-40 eV incident energy range. For inelastic scattering, electronic excitation cross sections for the X1 Σ+g,→ b3 Σ+u, a3 Σ+g, c3πu and B1 Σ+u transitions in H2 by electron impact were obtained at 20 and 30 eV. In the studies with the multichannel formulation of the method of continued fractions, we have calculated DCS and ICS in both two- and five-channel formulation for transitions from the ground state of H2 to the triplet states b3Σ+u, a3Σ+g and c3πu, and to the singlet states B lEu+, E1 Eg9 and CI IIu in the 15 40 eV energy range. The comparision of the results from both methods can provide significant informations about the convergence of the distorted-wave series in inelastic e- H2 scattering calculations.