CBPF - Publicações Revistas
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Artefatos causados pelo feixe de íons Ga durante o preparo de amostras de silício no microscópio de íons focalizados (FIB)
O FIB ou Dual-Beam com feixes de gálio e elétrons é um equipamento versátil com muitas possibilidades de caracterização e fabricação de materiais da escala micrométrica à nanométrica. Contudo, artefatos produzidos durante os processos de caracterização e fabricação podem ocorrer, e consequentemente, modificar a estrutura e as propriedades dos materiais. Neste sentido, faz-se necessário investigar as propriedades do feixe de íons e sua interação com a matéria. O presente trabalho busca analisar diferentes parâmetros do feixe de íons, como energia, corrente e ângulo de convergência do feixe no microscópio Lyra3/Tescan e seus efeitos na amostra. O formato do feixe e a interação com a amostra foi avaliado usando experimentos de desfocalização e tomografia de elétrons de regiões previamente expostas ao feixe. Os resultados mostraram que o feixe de menor energia apresentou maior variação de tamanho em função da desfocalização. A contaminação de gálio e platina (utilizados durante a preparação da amostra) foi avaliada após polimento das amostras realizado com o feixe de íons. Os resultados mostraram que feixes de íons gálio com a mesma energia mas correntes menores geram menor contaminação. Os dados adquiridos neste trabalho foram discutidos e relacionados com as técnicas de preparação de amostras disponíveis no equipamento e serão utilizados para adaptar os protocolos de preparação existentes de modo a minimizar os problemas nas preparações
IniDEM: um novo algoritmo de configuração inicial de partículas no Método dos Elementos Discretos 2D
O presente trabalho tem como objetivo apresentar um novo algoritmo computacionalde geração de partículas dentro do contexto do método dos elementos discretos -MED. A metodologia proposta se baseia na geração de partículas no plano 2Dmediante a rotação do domínio computacional sobre um domínio auxiliar, de fundo,que é utilizado para o cálculo da densidade máxima do arranjo resultante. IniDEMpermite obter um arranjo denso de partículas para diferentes configurações de base:simples, hexagonal, aleatória, e de características granulométricas específicas
Higher Spin Symmetries and Deformed Schrödinger Algebra in Conformal Mechanics
The dynamical symmetries of -dimensional Matrix Partial Differential Equations with a Calogero potential (with/without the presence of an extra oscillatorial De Alfaro-Fubini-Furlan, DFF, damping term) are investigated. The first-order invariant differential operators induce several invariant algebras and superalgebras. Besides the invariance of the Calogero Conformal Mechanics, an invariant superalgebra, realized by first-order and second-order differential operators, is obtained. The invariant algebras with an infinite tower of generators are given by the universal enveloping algebra of the deformed Heisenberg algebra, which is shown to be equivalent to a deformed version of the Schr\"odinger algebra. This vector space also gives rise to a higher spin (gravity) superalgebra.We furthermore prove that the pure and DFF Matrix Calogero PDEs possess isomorphic dynamical symmetries, being related by a similarity transformation and a redefinition of the time variable
Curvaturas e torções, sem maiores pretensões
Começamos apresentando de modo claro a matemática relacionada a curvas em um plano euclideano; visitamos evoluta e involutas dessas curvas, e seus círculos osculadores. Depois, no espaço tridimensional euclideano, estudamos curvaturas e torções de linhas; descrevemos o triedro movente, as fórmulas de Serret-Frenet, o vetor de Darboux, indicatrizes esféricas, esfera osculadora, e curvas esféricas. No final, estudamos com detalhe a geometria do sacarrolha usual
Vestiges of quantum oscillations in the open evolution of semiclassical states
A single wave component of a quantum particle can in principle be detected by the way that it interferes with itself, that is, through the local wave function correlation. The interpretation as the expectation of a local translation operator allows this measure of quantum wavyness to be followed through the process of decoherence in open quantum systems. This is here assumed to be Markovian, determined by Lindblad operators that are linear in position and momentum. The limitation of small averaging windows and even smaller correlation lengths simplifies the semiclassical theory for the evolving local correlation. Its spectrum has a peak for each classical momentum, subjected to Gaussian broadening with decoherence. These spectral lines can be clearly resolved even after the Wigner function has become positive: The correlations located far from caustics seem to be the last vestige of quantum oscilations
Estimativa de Permeabilidade Absoluta com Processamento de Imagens Utilizando Distribuição de Tamanho de Grãos
A determinação da permeabilidade é fundamental na caracterização de meios porosos em especial para estimar a capacidade de armazenamento e escoamento em formações particuladas. Diversos modelos baseados em tamanhos de grãos foram propostos para quantificar a permeabilidade. Todavia tais modelos a\-pre\-sen\-tam limitações significativas que tornam seu uso restrito em diversas aplicações práticas. Neste trabalho apresentamos dois modelos, o primeiro, baseado no trabalho de Panda e Lake e o segundo, no trabalho de Kozeny e Carman, discutindo suas potenciais aplicações em imagens digitais de rochas geológicas e limitações com relação à forma de medição de alguns parâmetros. Para analisar o desempenho destes modelos realizamos testes com imagens de microtomografia de amostras confeccionada com microesferas, buscando simular imagens de solo. As amostras sintéticas permitem construir um ambiente controlado para comparação com medidas obtidas após à análise digital. Propomos uma cadeia de processamento de imagens para estimar medidas de permeabilidade e comparamos com quantidades obtidas através de simulações de fluxo. Verificamos que o modelo analítico Kozeny-Carman Generalizado obtivemos uma estimativa de permeabilidade absoluta em uma distribuição de partículas sintéticas com uma precisão de e (em duas amostras distintas). Com taxa de exatidão de e respectivamente, quando comparados com os valores obtidos através das simulações de fluxo
An Angular Dependent Supersymmetric Quantum Mechanics with a Z2-invariant Potential
We generalize the conformally invariant topological quantum mechanics of a particle propagating on a punctured plane by introducing a potential that breaks both the rotational and the conformal invariance down to a Z2 angular-dependent discrete symmetry. We derive a topological quantum mechanics whose localiza-tion gauge functions give interesting self-dual equations. The model contains an order parameter and exhibits a spontaneous symmetry breaking with two ground states above a critical scale. Unlike the ordinary O(2)-invariant Higgs potential, an angular-dependence is found and saddle points, instead of local maxima, appear, posing subtle questions about the existence of instantons. The supersymmetric quantum mechanical model is constructed in both the path integral and the oper-atorial frameworks
Faça você mesmo: Placas de circuito impresso de dupla face usando método fotográfico
Em geral, a necessidade de fabricar um protótipo em uma placa de circuito impresso surge frequentemente em instrumentação científica, particularmente em áreas tais como o desenvolvimento de circuitos eletrônicos para condicionamento de sinal, sensores, microcontroladores, soquetes para componentes etc. Todavia, mesmo que atualmente o acesso à fabricação de protótipos de alta qualidade esteja disponível a partir de diversos serviços fornecidos por empresas comerciais e até mesmo por instituições de pesquisa, nota-se que um acesso a um processo de fabricação de protótipos de baixo custo ainda se torna relevante para um laboratório de pesquisa envolvido com instrumentação científica. Nesse artigo, apresentaremos uma metodologia para a fabricação de placas de circuito impresso de duas camadas utilizando um método fotográfico a partir de um filme sensível à luz ultravioleta. Como aplicação será apresentada a fabricação de uma placa de um circuito eletrônico para o condicionamento do sinal de um fotodetector. A ideia principal desse trabalho é sistematizar e avaliar os diversos procedimentos utilizados no dia-a-dia para a fabricação de placas de circuito impresso. Em geral, esses procedimentos estão disponíveis de maneira fragmentada em sites na internet
The quasi-nonassociative exceptional F(4) deformed quantum oscillator
We present the deformed (for the presence of Calogero potential terms) one-dimensional quantum oscillator with the exceptional Lie superalgebra as \\spectrum-generating superconformal algebra. The Hilbert space is given by a -ple of square-integrable functions. The energy levels are , with . The ground state is times degenerate. The excited states are times degenerate. The semi-infinite tower of states is recovered from the supermultiplet of the worldline supersymmetry. The model is unique, up to similarity transformations, and admits an octonionic-covariant formulation which manifests itself as ``quasi-nonassociativity". This means, in particular, that the Calogero coupling constants are expressed in terms of the octonionic structure constants.\parThe associated superconformal quantum mechanics is also presented
Projeto e Desenvolvimento de Eletrônica de \textit{Front-End} para Detectores a Base de \textit{MaPMT}
Fotomultiplicadoras de tubo (\textit{PMTs}) são dispositivos capazes de gerar um pulso de corrente devido à incidência de fótons em seu fotocatodo. Sua utilização está presente em diversas áreas, como imageamento médico, física de partículas e transmissão de dados por fibra óptica.
As \textit{MaPMTs} (\textit{Multi-anode Photomultiplier Tubes}) são um tipo de fotomultiplicadoras de múltiplos canais independentes. Pelo fato de incidirem poucos fótons no seu fotocatodo, o pulso de corrente gerado possui uma baixa amplitude, necessitando de uma eletrônica que consiga lidar com esse tipo de sinal, amplificando-o e digitalizado-o para análise posterior.
Esta nota técnica tem como objetivo descrever o projeto e caracterização de uma eletrônica de \textit{Front-End} para ser usada com detectores a base de \textit{MaPMT} de 16 canais. Tal eletrônica dispõe de 16 amplificadores operacionais, com ganho de aproximadamente 20, e 16 discriminadores com saída baseada na lógica ECL (\textit{Emmiter-Coupled Logic}).
A eletrônica de \textit{front-end} apresentada está sendo usada no projeto \textit{CRE@AT} (\textit{Cosmic Rays Experiment at Antarctica}) \cite{CBPF_noticia}, com o objetivo de estudar o fluxo de múons cósmicos no continente Antártico e sua correlação com a formação de nuvens na atmosfera