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Previous issue date: 2018-06-19 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Valores precisos de Secção de Choque Total (SCT) para o espalhamento de elétrons por álcoois primários, como metanol, etanol, 1-propanol e 1- butanol, são muito importantes em muitas áreas aplicadas, uma vez que refletem a reatividade do alvo molecular no processo de colisão, como função da energia dos elétrons. Esses valores são muito úteis, por exemplo, quando se quer modelar a combustão do álcool no processo de ignição por centelha dentro de um motor de combustão interna. Através dessa modelagem, podemos melhorar o desempenho de veículos motorizados e de
todas as tecnologias que utilizam atualmente combustíveis fósseis. Medidas de SCT absoluta para espalhamento de elétrons por moléculas do 1-propanol foram realizadas neste trabalho, para energias de impacto de 40 a 500 eV. Esses dados foram obtidos utilizando um novo aparelho desenvolvido neste trabalho, baseado na atenuação de um feixe de elétrons colimado através de uma célula gasosa que contém as moléculas a serem estudadas, a uma pressão e temperatura conhecidas. Este aparelho é constituído de um canhão de elétrons, uma célula gasosa, um analisador de energia de elétrons composto de um sistema de lentes eletrostáticas desaceleradoras seguido por um analisador cilíndrico dispersivo 127° (ACD 127°) e um coletor de Faraday. O aparelho está instalado dentro de uma câmara de vácuo coberta por 5 camadas de mu-metal, para blindagem de campos magnéticos espúrios, sendo diferencialmente bombeada através de duas bombas turbomoleculares; uma com velocidade de bombeamento de 80 l/s, para bombear a câmara do canhão de elétrons, a fim de evitar mudanças nas características de emissão do filamento quando o gás é introduzido na câmara; e a outra, com uma velocidade de bombeamento de 600 l/s, para bombear a célula de espalhamento e a região do analisador. O aparelho desenvolvido mostrou excelente desempenho, quando os dados de SCT por ele produzidos foram comparados com dados da literatura para os gases Ar, He, N2. Nossos dados experimentais de SCT para o 1-propanol, pelo melhor de nosso conhecimento, são os primeiros da literatura. Eles foram comparados com os
resultados teóricos produzidos pelo Modelo do Átomo Independente Regra da Aditividade Revisada mais contribuições de interferências (MAIRAR+I), sendo verificada uma boa concordância. / Precise values of the Total Cross Section (TCS) for electron scattering by primary alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol and 1-butanol, are very important in many applied areas, given that the TCS reflects the reactivity of a molecular target in the collision processes as a function of the electron energy. These values are very useful, for instance, when modeling alcohol combustion through a spark ignition process within an internal combustion engines. Through this modeling we can improve the performance of motor vehicles, and all technologies currently utilizing fossil fuels. Absolute Total Cross Section (ATCS) measurements for electron scattering from 1-propanol molecules were obtained in this work, for impact energies from 40 to 500 eV. These data were obtained using a new apparatus developed in this work, which is based on the measurement of the attenuation of a collimated electron beam through a gas cell containing the molecules to be studied at a given pressure and temperature. This new apparatus consists of an electron gun, a gas cell, an electron energy analyzer composed of an array of decelerating electrostatic lenses, a cylindrical dispersive 127° analyzer (CDA 127°), and a Faraday cup. The apparatus is housed inside a vacuum chamber covered by 5 layers of mu-metal, for shielding against spurious magnetic fields, and differentially pumped through two turbomolecular pumps; one with a
pumping speed of 80 l/s, for pumping the electron gun chamber in order to avoid changes in the electron emitting filament characteristics when gas is introduced into the chamber; and the other, with 600 l/s pumping speed, for pumping the scattering cell and analyzer region. The developed apparatus showed excellent performance when comparing our TCS data produced with it, with data from literature for the gases Ar, He, N2. Our TCS measurements for 1-propanol, to the best of our knowledge, are the first in the literature. These experimental measurements were compared with calculated TCS using the Independent-Atom Model with Screening Corrected Additivity Rule and
Interference (IAM-SCAR+I) approach with the level of agreement between them being typically found to be very good.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/7113 |
| Date | 19 June 2018 |
| Creators | Silva, Daniel Gustavo Mesquita da |
| Contributors | Lopes, Maria Cristina Andreolli, Fellows, Carlos Eduardo, Calvinõ, Luis Argel Poveda, Oliveira, Luiz Fernando Cappa de, Furones, Maikel Yusat Ballester |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), Programa de Pós-graduação em Física, UFJF, Brasil, ICE – Instituto de Ciências Exatas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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