Orientador: Carlos Kenichi Suzuki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-29T05:05:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hiramatsu_CarlosQuioshi_M.pdf: 9548278 bytes, checksum: abe9ac4b40fdf6636e6b507b8b251b8c (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado

A técnica de análises PIXE (Particle Induced X-ray Emission) de alvos finos é rotineiramente usado no Instituto de Física da Universidade de São Paulo (USP) pelo Lamfi (Laboratório de Materiais e Feixes Iônicos) em análises quantitativas elementares. A calibração do arranjo experimental do Lamfi é realizada através da irradiação de filmes finos padrões evaporados, sendo o rendimento de produção de raios X ajustado a partir deprimeiros princípios. Em análises PIXE de alvos espessos (TTPIXE), a composição daparticular amostra introduz efeitos de perda de energia das partículas incidentes e autoabsorção dos raios X produzidos. Estes efeitos são inexistentes na análise PIXE de alvosfinos. Paradoxalmente há a necessidade de se conhecer a composição da amostra, paracomputar estes efeitos, numa análise elementar quantitativa de alvos espessos. Este trabalhopropõe a diluição de amostras sólidas numa matriz conhecida onde as características de perda de energia das partículas incidentes e auto absorção da radiação produzida estejam caracterizadas (exemplo: ácido bórico, grafite) e supostamente não sofram alterações devido à introdução da amostra (diluição). Para o cálculo do rendimento de produção de raios X em análises TTPIXE é proposto um fator de correção para alvos espessos, dependente exclusivamente da matriz diluidora, aplicado ao rendimento de produção de raios X de alvos finos. Este procedimento viabiliza a utilização da curva de resposta para análises de alvos finos, já calibrada, do arranjo. Utilizando os modelos mais aceitos para o poder de freamento para prótons incidentes, seções de choque de produção de raios X e coeficientes de absorção de radiação pela matéria, o software (Clara) foi desenvolvido para o cálculo do rendimento de produção de raios X em alvos espessos, bem como os fatores de correção para dado raio X e determinada matriz. Alvos espessos foram confeccionados a partir de amostra padrão de referência (SRM-IAEA356 Marine sediment) para verificar os valores calculados pelo Clara e da metodologia de análise proposta. Os valores experimentais encontram-se em concordância com os valores certificados para um coeficiente de intervalo de confiança de 95% considerando o novo limite de detecção imposto pela diluição. Um roteiro para preparação de alvos espessos a partir de amostras sólidas, bem como a descrição do arranjo experimental, estão inclusos. / Thin film PIXE (Particle Induced X-ray Emission) analysis is been routinely used in the Institute of Physics of the University of Sao Paulo (USP) for quantitative analysis of materials. The X-ray production yield of the PIXE-SP setup is calibrated with monoelementary evaporated thin film standards, and fitted with a first principles yield function. However, in thick target PIXE (TTPIXE) analysis, the particular sample composition needs to be known in advance to calculate the stopping power and the X-ray absorption coefficients. In this work, a matrix standardization is proposed, in which a powdered solid sample is diluted in a known light element matrix (like graphite, boric acid, etc.) whose energy loss and selfabsorption are known and supposed almost unchanged. Furthermore, a scheme is proposed where elementary TTPIXE yields are calculated applying a pre-determined thick target correction factor to the thin target PIXE yields. This procedure enables the use of the already calibrated thin film X-ray yields also for thick target analysis. Using the most accepted stopping power model, ionization cross-sections and X-ray attenuation coefficients, a software (Clara) was developed to calculate the elementary TTPIXE X-ray yields and the corresponding thick target correction factors, for a given and pre-determined matrix. The program also allows testing the addition of any contaminant to the primary matrix and to compute the corresponding change in the thick target PIXE X-ray yields. This option was used to calculate the effect of increasing sample mass in the light element matrix, on the calculated yields, the effect of small changes in target composition, and the quantitative limitations of the proposed scheme. Thick test targets were prepared with a standard reference material (SRM-IAEA356 Marine sediment) and used to verify the accuracy of Clara and of the proposed scheme. The experimental values of the sample composition agreed with the certified values for 95% confidence interval coefficient to the new detection limit imposed by dilution. A protocol for target preparation of solid samples using this technique as well as the description of the experimental setup, are included.

Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2017-03-27T17:27:33Z No. of bitstreams: 1 dissertação mestrado ien 2017 Umberto Cassará de Castellammare Scott Siciliano.pdf: 11198464 bytes, checksum: 441ee8c1e00226d3b6c9f3bead8a666c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T17:27:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertação mestrado ien 2017 Umberto Cassará de Castellammare Scott Siciliano.pdf: 11198464 bytes, checksum: 441ee8c1e00226d3b6c9f3bead8a666c (MD5) Previous issue date: 2017-02 / Os processos de separação por membranas (PSM) têm sido largamente utilizados para fracionar, concentrar e purificar soluções em: tratamento de resíduos industriais, indústria alimentícia, farmacêutica, dessalinização de água e energia nuclear, em razão dos PSM serem mais econômicos que métodos tradicionais de separação. O aumento da utilização de membranas conduziu à expansão da base de conhecimento de tecnologia de fabricação, resultando em membranas com alta taxa de transferência, melhoria na seletividade e a estabilidade de longo prazo. A nanofiltração é uma técnica recente, sendo um processo capaz de separar partículas na faixa de 5 a 10 Å. A demanda por altas temperaturas de operação e resistência química têm estimulado o desenvolvimento de estruturas inorgânicas, principalmente cerâmicas porosas. Estes materiais podem ser revestidos por polímeros, entretanto, a estabilidade química do componente orgânico irá limitar as aplicações. Os materiais cerâmicos possuem diversas vantagens: estabilidade química, refratariedade e estabilidade física. Apesar destas características favoráveis, estes materiais não têm sido utilizados extensivamente em aplicações de PSM devido à dificuldade em produzir estruturas porosas livre de trincas e com tamanho de poros adequado. Este trabalho visou a produção de suportes de membranas de dióxido de titânio (TiOβ), necessários para compensar a fragilidade das cerâmicas. Para esta finalidade, TiOβ de alta pureza foi utilizado como material inicial, com tamanho médio de partícula igual a 0,1γ μm. A suspensão foi preparada e a secagem foi feita em spray dryer, pois origina material seco com umidade e morfologia controladas. Os suportes foram obtidos por meio de prensagem uniaxial (1,5 kgf.cm-²) seguido de sinterização em temperaturas distintas (1050, 1100 e 1150 ºC). Os suportes foram caracterizados quanto sua porosidade, a partir de métodos como: densidade geométrica, método de Arquimedes e transmissão de raios gama. A permeação foi avaliada em um sistema de célula com deslocamento de fluxo frontal em pressões de até 5 bar. A microscopia eletrônica de varredura permitiu a investigação de modo simples e rápido da morfologia dos suportes. Os resultados mostraram que foi obtida porosidade de aproximadamente 50%, adequada para aplicações como suporte de membrana.

Orientador: Lisandro Pavie Cardoso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-01T14:18:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DosSantos_AdenilsonOliveira_M.pdf: 734142 bytes, checksum: 80ffdfe1a57c6df0b27f2cc2991646ec (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo:Neste trabalho, a difração múltipla de raios-X (DM) é usada para investigar distorções na rede cristalina induzidas por um campo elétrico externo (E) permitindo a determinação de todos os coeficientes piezelétricos do sal de Rochelle e também mostrando que a técnica é factível na detecção da transição de fase do di-hidrogenofosfato de potássio (KDP). Recentemente (Avanci, Cardoso, Girdwood, Pugh, Sherwood and Roberts, Phys. Rev. Lett. 81, 5426 (1998), a DM foi usada com sucesso como uma nova sonda para o estudo do efeito do campo E no caso de dois cristais orgânicos, que permitiu a determinação de seus coeficientes piezelétricos relacionados com a direção de aplicação de E, através de uma única medida Renninger. São apresentadas as equações que levam em conta a contribuição do campo E, a deformação da rede eij e a variação na posição dos picos secundários de DM para determinar os coeficientes piezelétricos. As varreduras Renniger foram realizadas num difratômetro de monocristais SIEMENS P4 modificado com a inclusão de um longo colimador evacuado que fornece uma baixa divergência do feixe incidente. O campo E aplicado foi gerado por uma fonte variável dc de baixa corrente elétrica e aplicado na face menor do cristal. Todos os coeficientes piezelétricos para o sal de Rochelle foram obtidos assim como o d36 para a amostra de KDP. Os valores encontrados na literatura concordam bem com os determinados pela DM. No estudo da transição de fase do KDP, as medidas de DM foram realizadas no LNLS usando radiação síncrotron. As modificações na geometria estação XRD pela adição de um difratômetro Huber3-eixos (w , f e 2q ) tornaram possível a obtenção de Varreduras Renninger (e também mapeamento do pico Bragg Surface Diffraction (BSD)) com alta resolução, além de permitir a escolha da polarização adequada do feixe incidente para experimentos de difração de 2 feixes. Resultados preliminares indicaram a (080) como a melhor escolha para reflexão primária do KDP e o caso de quatro feixes (440)/(-440) como secundária. Duas reflexões BSD, onde o feixe secundário propaga-se paralelalamente à superfície da amostra, foram medidas neste estudo. Um intervalo de 3,3º em torno da posição f =0º foi medido enquanto o campo elétrico foi aumentado até 6 kV/cm. Neste valor, uma transição foi observada, os picos se tornaram estreitos e houve variação angular de suas posições na varredura Renninger indicando a possível ocorrência de uma transição de fase metaestável, que se mostrou irreversível / Abstract:In this work, the X-ray multiple diffraction (MD) is used to investigate the distortion of crystal lattice induced by an external electric field (E) in order to determine Rochelle Salt piezoelectric coefficients and also to show the feasability of detecting KDP phase transition. Recently (Avanci, Cardoso, Girdwood, Pugh, Sherwood and Roberts, Phys. Rev. Lett. 81, 5426 (1998)) MD has been successfully used as a new probe to study the effect of E in the case of two organic crystals that allowed the determination of their coefficients related to the E direction of application, from just one Renninger measurement. The equations taking into account the contributions from field strength, E, the lattice strain, eij and, the MD secondary peak shifts to determine the coefficients are also presented. The Renninger scans were carried out in a P4 SIEMENS single crystal diffractometer, by adding a long pipe evacuated collimator which provides a low divergence incident beam. The E applied was generated by a variable voltage, low current dc power supply and applied to the samples wires running from the power supply to small bolts attached to the metal tabs of the sample holder. All Rochelle salt piezoelectric coefficient were determined as well as the d36 for the KDP sample. The values found in the literature match well with the determined ones. As to the study KDP phase transition, the MD measurements using synchrotron radiation at LNLS were performed. The modifications in the geometry of the XRD station by adding a Huber three axes (w , f and 2q ) diffractometer makes possible to obtain Renninger scans (and also mapping of Bragg Surface Diffraction (BSD) peaks) with high resolution besides the normal two-beam diffraction experiments by choosing the adequate incident beam polarization. Prior results indicated (080) as the best choice for the KDP primary reflection and the (440)/(-440) four-beam case as the secondary. These two BSD reflections, where the secondary beam is propagated parallel to the sample surface, were involved in this study. An interval of 3.3º around f =0º position was measured while the electric field was increased up to 6 kV/cm. At this value, a transition was observed and the peaks became narrower and changed their Renninger scan position indicating the occurrence of a possible metaestable ferroelectric phase that turned out to be irreversible / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Carola Dobrigkeit Chinellato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:06:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SouzaFilho_LuizVitorde_D.pdf: 10858917 bytes, checksum: a5dbef1c1eccba96e3491c646793d681 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Esta tese é inteiramente dedicada à construção e ao início da análise de dados do Observatório Auger. A escolha do tema da dissertação reflete a crença nas pessoas envolvidas nesta Colaboração Internacional de 19 países e revela nosso julgamento sobre as importantes questões a serem respondidas por esse experimento. Infelizmente, esta tese se encerra antes que o número de eventos detectados pelo Observatório, devido ao curto tempo de operação, seja suficiente para produzirmos resultados físicos signi½cativos. Porém, esperamos mostrar até o final desta dissertação que os instrumentos de medidas foram compreendidos e as ferramentas de análise desenvolvidas e testadas de forma satisfatória durante a operação do protótipo. No primeiro tema deste trabalho abordamos o anel corretor do telescópio de fuorescência. Faremos uma rápida descrição do processo de construção na fábrica Schwantz em Indaiatuba e mostraremos um estudo detalhado da eficiência do anel corretor baseado em fotos da estrela Vega tiradas em um dos telescópios do Observatório Auger. Em seguida, descreveremos o programa de simulação de luz de fluorescência por nós desenvolvido a partir do programa CORSIKA. Novas rotinas foram introduzidas no CORSIKA para gerar fótons de .uorescência a partir de cada partícula carregada no chuveiro. Esta abordagem permite, pela primeira vez, uma descrição tridimensional da emissão de luz de fluorescência no chuveiro. Utilizando nosso simulador foi possível estudar a possibilidade de detectarmos a distribuição lateral de um chuveiro atmosférico com os telescópios de fluorescência do Observatório Auger. Uma estimativa da capacidade de medida será apresentada no Capítulo 4. Por último apresentaremos a descrição de um método de reconstrução da direção de chegada do chuveiro utilizando simultaneamente dados dos tanques com água e dos telescópios de .uorescência. Esta técnica híbrida foi re-estudada a partir de novos programas de reconstrução e detalhadas simulações dos detectores. Esta reconstrução por nós desenvolvida foi utilizada para determinar a resolução da técnica para diferentes energias, diferentes partículas primárias e diferentes suposições de descrição do chuveiro. O mesmo programa foi utilizado para produzir uma taxa de elongação preliminar com os dados do protótipo / Abstract: This work is devoted to the construction and the beginning of the data analysis of the Auger Observatory. The choice of the subject for this thesis illustrates our belief in the people involved in this International Collaboration of 19 countries and shows our judgment about the importance of the questions to be answered by this experiment. Unfortunately, this thesis ends before the Observatory had time to detect enough events to produce significant physical results. However, we expect to show in this essay that the instruments have been understood and the analysis tools have been developed and tested satisfactorily during the operation of the prototype. The first subject of this work is the corrector ring of the fluorescence telescopes. We are going to quickly describe the construction of the lenses in the Schwantz Industry (Brazil) and we are going to show a detailed study of the efficiency of the ring based on pictures of the Vega star taken in one of the telescopes of the Auger Observatory. In addition, a new program to simulate fluorescence light is going to be described. We have incorporated new routines into the CORSIKA program in order to generate fluorescence photons for each charged particle in the shower. This approach allows a tridimensional description of the emission of photons never done in the past. As a application of this program we have determined the possibility of measuring the lateral profile of extensive air showers with the Auger Telescopes. As last, we are going to discuss a reconstruction method of the direction of the shower using simultaneously data from the fluorescence telescopes and the water tanks. The hybrid technique has been re-studied with new reconstruction and detailed detector simulation programs. The reconstruction program we have developed was used to determine the reconstruction resolution for various energies, diÿerent primary particles and diÿerent description of the showers. The same program was also used to produce a preliminary elongation rate for the data detected by the prototype / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Frab Norberto Boscolo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:04:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mezadri_ArielCesar_D.pdf: 653759 bytes, checksum: 3faa0a6e93eadcd8b5459f06d5346d7a (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Carola Dobrigkeit Chinellato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:59:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_HenriquedeMeloJorge_D.pdf: 4495381 bytes, checksum: 9c5be9e5cb225ae2cbd3be46f3aca1c1 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Nos últimos anos, a busca por soluções para os vários mistérios relacionados à radiação cósmica tem se intensificado. Entre os tópicos mais interessantes estão a existência de um corte no espectro de energia, a possível anisotropia das fontes e os mecanismos de propagação dos raios cósmicos de energia ultra alta. O Observatório Pierre Auger foi concebido para solucionar estes mistérios. Diferentemente de outros experimentos, ele utiliza uma técnica de detecção híbrida, combinando detectores de superfície e de fluorescência. A calibração cruzada entre os detectores possibilitará uma grande precisão na determinação da direção de chegada e da energia dos chuveiros. Neste trabalho estudamos o depósito de energia na atmosfera visando uma redução dos erros sistemáticos envolvidos na reconstrução dos eventos. Parametrizamos a energia do primário em função da energia calorimétrica. Nossos resultados reduziram a energia reconstruída pelos detectores de fluorescência em ~ 5%. Descrevemos nosso código de Monte Carlo para a produção da luz de fluorescência dentro do CORSIKA. Determinamos a capacidade dos detectores de fluorescência de distinguir a distribuição lateral do chuveiros. Nossos resultados mostram, para energia de 10 19 eV, que os telescópios utilizados no Auger só conseguem distinguir a distribuição lateral de eventos localizados a menos que 8 km / Abstract: In the last years, the quest to unravel the many mysteries related to the cosmic radiation has been intensified. Amongst the most interesting topics are the existence of a cut in the cosmic ray spectrum, the possible anisotropy of the sources and the propagation of the ultra high energy cosmic rays. The Pierre Auger Observatory has been conceived to solve these mysteries. Differently from other experiments, a hybrid technique is being used combining surface and fluorescence detectors. The cross calibration between both detectors will allow for a great precision in the determination of the showers' arrival direction and energy. In this work we study the energy deposition in the atmosphere aiming for a reduction in the systematic errors in the event reconstruction. We parametrized the primary energy as a function of the calorimetric energy. Our results reduced the energy reconstructed by the fluorescence detectors by ~ 5%. We describe our Monte Carlo code for the production of fluorescence photons in the CORSIKA framework. We determined the sensitivity of the fluorescence telescopes to the shower lateral distribution. For an energy of 10 19 eV, our results show that the telescopes used in Auger are able to distinguish the lateral distribution for events closer than 8 km / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Jose Roberto Tamburis / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:47:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Devito_KarinaLopes_D.pdf: 2128196 bytes, checksum: f55459b22d06e0e146dfe49a68d40f20 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O objetivo neste trabalho foi avaliar a influência da utilização do filtro de Estanho na qualidade da imagem radiográfica. Para avaliação laboratorial foram realizadas radiografias de uma escala de densidade utilizando filtros de Alumínio (1,5mm), Estanho de 0,05mm (Sn1) e Estanho de 0,5mm (Sn2). Os fatores físicos da radiação (tempo de exposição, quilovoltagem e dose) foram monitorados. Após o processamento radiográfico, obtiveram-se as leituras densitométricas dos degraus da escala. Para cada radiografia foram construídas as curvas de densidade óptica e de contraste. Os valores das áreas das curvas de contraste para os três filtros foram submetidos a tratamento estatístico. Para a avaliação clínica do filtro de Estanho foram radiografados phantoms constituídos de dentes humanos. As radiografias interproximais obtidas foram avaliadas por 25 cirurgiões dentistas quanto à presença ou ausência de cáries proximais, utilizando uma escala de cinco escores. Posteriormente, os dentes foram seccionados e analisados microscopicamente (padrão ouro). As áreas sob curvas ROC foram determinadas para selecionar o filtro que apresentou a melhor performance no diagnóstico de cárie proximal. Os resultados mostraram diferenças significativas nos valores do contraste radiográfico para os três filtros, sendo que o filtro Sn2 apresentou o maior contaste (-2,538), seguido pelo filtro de Alumínio (-2,288) e pelo filtro Sn1 (-2,242). Analisando a área sob a curva ROC observou-se que o filtro Sn1 (0,6510) não apresentou uma redução da performance para o diagnóstico de cárie proximal quando comparado ao filtro de Alumínio (0,6319). Para o filtro Sn2 o valor da área foi de 0,6299. Além disso, o filtro Sn1 necessitou de um menor tempo de exposição e apresentou uma redução na dose de 12%, tornando-se uma alternativa viável para a utilização em aparelhos de raios X odontológicos / Abstract: This study aimed to evaluate the influence of the use of a tin filter on the quality of the radiographic image. For the laboratory evaluation, radiographs of a stepwedge were obtained using aluminum filters (1.5mm), tin of 0.05mm (Sn1) and tin of 0.5mm (Sn2). The physical radiation factors (exposure time, kilovoltage and dose) were monitored. After development, the densitometric readings of the stepwedge steps were obtained. For each radiograph, optical density and contrast curves were constructed. The values of the areas of the contrast curves for the three filters were submitted to statistical analysis. For the clinical evaluation of the tin filter, phantoms comprised of human teeth were radiographed. Twenty-five dentists evaluated the bitewing radiographs obtained with regard to the presence or absence of approximal caries, using a five-score scale. Next, the teeth were sectioned and analyzed microscopically (gold standard). The areas under ROC curves were determined to select the filter that presented the best performance in the diagnosis of approximal caries. The results showed significant differences in the radiographic contrast values for the three fi Iters , with the Sn2 filter presenting the greatest value (-2.538), followed by the aluminum filter (-2.288) and the Sn1 filter (-2.242). The analysis of the area under ROC curve showed that the Sn1 filter (0.6510) did not present a reduction in performance for diagnosing approximal caries when compared with aluminum filter (0.6319). For Sn2 filter, the value of the area was 0.6299. Moreover, the Sn1 filter required shorter exposure times and presented a reduction of 12% in the dose, making it a feasible alternative for use in dental x-ray machines / Doutorado / Radiologia Odontologica / Doutor em Radiologia Odontológica

Orientador: Armando Turtelli Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-24T17:29:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kemp_Ernesto_M.pdf: 6181124 bytes, checksum: adce242f9e6a4b118f49592732d8c2be (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: São descritos os principais aspectos da evolução estelar relacionados à ocorrência de colapsos gravitacionais estelares e de supernovas e apresentados os principais modelos que descrevem a emissão de neutrinos nesse tipo de evento cósmico. É feita também uma descrição detalhada do experimento LVD, que tem por objetivo principal a detecção de neutrinos de colapsos estelares. Os modelos de emissão neutrínica acima citados são usados como referência no cálculo do número de eventos esperados no LVD para um colapso localizado no centro da Galáxia. Considerando a proporção entre o número de eventos em diferentes canais de detecção do LVD e a energia média do espectro esperado, é possível estabelecer critérios para identificação do espectro de emissão e estimar seus parâmetros. Foram simuladas distribuições de energia dos eventos esperados, com a inserção de flutuações estatísticas e experimentais. O teste de hipóteses de Kolmogorv-Smirnov foi aplicado sobre os espectros simulados, mostrando que o experimento LVD é sensível o suficiente para permitir a estimativa dos parâmetros do espectro de emissão / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Helio Cesar Nogueira Tolentino / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-25T03:38:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vicentin_FlavioCesar_D.pdf: 26131945 bytes, checksum: cc54b8005b57a775851cff733129fdf6 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Nesta tese aplicamos diferentes modos de detecção em experimentos envolvendo espectroscopia de raios-X moles, a fim de estudar propriedades de volume, eletrônicas e magnéticas (via efeito de dicroísmo) de amostras formadas por terras-raras e metais de transição. Além da detecção normalmente usada neste tipo de espectroscopia, ou seja, o rendimento total de elétrons, empregamos dois modos alternativos: a transmissão e a reflexão. Utilizando o rendimento total de elétrons, estudamos as bordas M4,5 do Er em sub-monocamadas de Er sobre Si(111), usando raios-X linearmente polarizados. O dicroísmo observado foi relacionado ao campo elétrico cristalino e interpretado quantitativamente considerando-se a hipótese de uma perturbação axial. Determinamos o coeficiente de absorção absoluto de algumas terras-raras (Gd, Dy, Ho e Er) nas bordas M4,5 (excitações 3d®4d) medindo-se a transmissão através de camadas com diversas espessuras, entre 2 e 400 Å. Nossos resultados estão em bom acordo com aqueles de cálculos atômicos. A partir do coeficiente de absorção determinamos o índice de refração 4,5 do Er e Ho, fazendo uso das relações de Kramers-Kronig. Também no modo transmissão, observamos o efeito de dicroísmo circular nas bordas L2,3 de um filme de Ni com magnetização perpendicular à superfície, determinando assim, a relação á lzñ / á szñ . Verificamos a dependência angular da refletividade p, para ângulos de incidência entre 0.6o e 3.5o , em camadas de Er e Ho, explicando-a com o modelo óptico que resulta nas equações de Fresnel. Medimos, ainda, a refletividade de um cristal de Ni(110) na região das bordas L2,3, usando-se luz circularmente polarizada, e observamos grandes variações na refletividade ressonante, dependendo da orientação relativa entre a magnetização da amostra e a helicidade dos fótons. Discutimos, também, a dependência angular do dicroísmo circular e o uso da refletividade ressonante magnética para a obtenção de curvas de histerese. Com a mesma amostra de Ni(110), observamos o efeito de dicroísmo linear neste modo de detecção, e medimos um fator de assimetria máximo de 8% para o ângulo de incidência de 4o. Os espectros, para os dois sentidos de magnetização foram explicados com o modelo anterior modificado de tal maneira a incluir o efeito magnético. Finalmente, mostramos os resultados do comissionamento da linha de luz de raios-X moles construída no LNLS e que é similar a utilizada nos experimentos realizados nesta tese / Abstract: In this thesis, we have applied different detection modes for soft X-ray spectroscopy experiments, in order to study bulk, electronic and magnetic (via dichroism effect) properties of transition metals and rare earths samples. In addition to total electron yield, which is normally used in this kind of spectroscopy, we have implemented other two modes: transmission and reflection. In total electron yield mode, we have studied the M4,5 edges of Er in submonolayer coverages of Er on Si(111), using linearly polarized X-rays. The observed dichroism has been related to the surface crystal field and interpreted quantitatively in the hypothesis of an axial perturbation. We have determined the absorption coefficients of several rare earths (Gd, Dy, Ho and Er) at the M4,5 edges (3d ® 4d excitations) by measuring the soft X-ray transmission through layers of different thicknesses between 2 and 400 Å. Our results are in good agreement with atomic calculations. Using the absorption coefficients, we were able to determine the complex refraction index at the Er and Ho M4,5 edges, using the Kramers-Kronig relations. Also in transmission mode, circular dichroism in a perpendicularly magnetized Ni film has been observed at the Ni L2,3 edges, and we determined the (lz)/(sz) ratio. We have verified the p reflectivity angular dependence between 0.6o and 3.5o in Er and Ho layers, which has been explained using a optical model. We also measured the X-ray reflectivity of a Ni (110) crystal over the photon energy range including the L2,3 edges using circularly polarized X-rays, and we observed large variations in the resonante reflectivity acconding to the relative orientation between sample magnetization and photon helicity. The angular dependence of the dichroism and the use of resonant magnetic reflectivity for drawing hysteresis curves are also discussed. Using the same Ni(110) crystal, we observed a linear dichroism effect in resonant reflectivity, and we measured 8% for the maximum asymmetry ratio to 4o incidence angle. The spectra, considering the magnetization dependence, have been explained with an adapted optical model in order to include magnetic effects. Finally, we presented the commissioning results of the soft X-ray spectroscopy beamline in operation at the LNLS, which is similar to the LURE beamline used in these experiments / Doutorado / Física / Doutor em Ciências