Óptica e instrumentaçao de raios X aplicada ao estudo de materiais

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorCusatis, Cesar, 1939--
Autor(es): dc.contributorCamargo, Paulo César de, 1947--
Autor(es): dc.contributorSiddons, Peter-
Autor(es): dc.contributorUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Física-
Autor(es): dc.creatorKakuno, Edson Massayuki-
Data de aceite: dc.date.accessioned2025-09-01T11:17:39Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2025-09-01T11:17:39Z-
Data de envio: dc.date.issued2025-01-22-
Data de envio: dc.date.issued2025-01-22-
Data de envio: dc.date.issued2004-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://hdl.handle.net/1884/32879-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/1884/32879-
Descrição: dc.descriptionOrientador: Cesar Cusatis-
Descrição: dc.descriptionCoorientadores: Paulo C. de Camargo e Peter Siddons-
Descrição: dc.descriptionTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 2004-
Descrição: dc.descriptionInclui bibliografia-
Descrição: dc.descriptionResumo: A descoberta dos raios X há um pouco mais de 100 anos (por Wilhelm K. Roentgenem 1895) abriu um campo de pesquisas com possibilidades de instrumentação sem precedentes: o comprimento de onda dos raios X permite detectar deslocamentos lineares na ordem do Angstron e deslocamentos angulares da ordem de segundos de arco. A pesquisa em materiais teve um salto com o aparecimento de fontes de raios X de segunda geração, os síncrotrons. E, ao mesmo tempo, apareceu a necessidade de se desenvolver uma instrumentação adequada para poder aproveitar ao máximo a potencialidade destas máquinas. A astronomia, hoje, tem interesse maior em explorar a faixa dos raios X do espectro eletromagnético e setores de alta tecnologia têm mais interesse em utilizar os raios X, como é o caso da litografia com raios X mole. Ainda o desenvolvimento de instrumentação em raios X não atingiu um estágio maduro e consolidado. Neste trabalho são abordados três aspectos básicos de experimentos com raios X: o condicionamento do feixes de raios X, a amostra e o detetor.No capítulo 2 é estudado um aspecto particular da difração de raios X em caso extremamente assimétrico, com feixe emergindo rasante à superfície do cristal, bem como a sua utilização no desenvolvimento de dispositivos de condicionamento de raios X. No capítulo 3 é estudado uma amostra de cristal com periodicidade variável : cristal gradiente. Este tipo de cristal, se bem desenvolvido, tem enormes possibilidades de aplicações em óptica de raios X, como é mostrado em dois exemplos no apêndice 8. Este foi um trabalho de cooperação com o grupo de crescimento de cristais (CCMC, IFSC-USP) de São Carlos. E no capítulo 4 é estudado o desenvolvimento, a partir do cristal bruto até o dispositivo final, de um detetor de estado sólido baseado no sistema CdZnTe, que é um dos materiais mais promissores para desenvolvimento de detetores para raios X duros e radiação Gama, operando com eficiência na temperatura ambiente e com resolução em energias, i.e. a possibilidade de distinguir rádio-isótopos, entre outras aplicações. É o mesmo tipo de detetor enviado na sonda Sojourner, que aterrizou em Marte. Este trabalho foi desenvolvido no NSLS do Brookhaven National Laboratory, US.-
Descrição: dc.descriptionAbstract: The discovery of X-rays a little more than a century ago by Wilhelm K. Roentgen (1895), opened large possibilities for instrumentation: using X-rays as a reference, it was possible to accurately measure linear displacement in a sub-nanometer range and angular displacements in the arc second range. Research in material science received a boost with the development of second generation X-rays sources (Synchrotron sources), and at the same time the need arose for developing suitable instrumentation to tap the full power of these machines. Astronomy, today, has a large interest in exploring the X-ray portion of the electromagnetic spectrum and the high technology business has more interest in the X-ray range, such as soft X-ray lithography. The development of X-ray instrumentation is not yet a well-established field. In this work the three basic aspects of an experiment using X-rays are discussed: the conditioning of the beam, the sample and the detector. A special case of X-ray diffraction in a very asymmetric geometry was studied in chapter 2, with the diffracted beam emerging grazing to the surface, as well as its application in an X-ray optics device. In chapter 3 a crystal with variable periodicity (a gradient crystal) was studied. This kind of crystal, if well developed, can be a very useful tool for X-ray optics. Two examples of its application are given in appendix 8. This was a collaboration with the crystal growing team (CCMC, IFSC-USP) from São Carlos - SP. In chapter 4 the development, from a bulk crystal to a final device, of an X-ray detector based on a solid state device is studied: CdZnTe, which is one of the most promising materials for building detectors for hard X-rays and Gamma-rays. It offers good energy resolution at room temperature and good efficiency due to high Z number. This kind of detector was shipped to Mars as a part of instrumentation of the Sojourner rover. This work was done at NSLS of Brookhaven National Laboratory (BNL).-
Formato: dc.format189f. : il., grafs.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
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Relação: dc.relationDisponível em formato digital-
Palavras-chave: dc.subjectRaios X-
Palavras-chave: dc.subjectRaios X - Difracao-
Palavras-chave: dc.subjectOtica-
Palavras-chave: dc.subjectFisica-
Título: dc.titleÓptica e instrumentaçao de raios X aplicada ao estudo de materiais-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
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