Acelerador Van De Graaf

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Área de atuação

Física Atômico-molecular, Física da Matéria Condensada (filmes finos e superfícies de sólidos), Ciência e Análise de Materiais,  Astrofísica (simulações em laboratório).

 

Relevância / Impactos

A infraestrutura instalada permite o emprego de técnicas de Física Nuclear como PIXE, RBS, ERD e TOF-SIMS, consideradas tradicionais em Ciências de Materiais e em Estudos de Meio Ambiente.

Breve histórico

O equipamento central do laboratório Van de Graaff é um acelerador eletrostático de 4 MV modelo KN 4000 fabricado pela High Voltage Engineering Corporation. Estando submetido a um continuo processo de atualização de sua eletrônica de controle e demais periféricos, o acelerador tem tido nos últimos anos uma média de operação comparável às máquinas mais moderna em operação no mundo, cerca de 1000 horas/ano de feixe disponível para experimentos científicos. Para deflexão dos feixes de íons, conta com um eletroímã analisador de 1,23 T (12,3 kgauss) com saídas a 45° e 90°. Com isso, os feixes utilizados para experimentos científicos são: constituídos por: prótons, dêuterons, partículas alfa (He+ e H++ ), e íons pesados atômicos e moleculares, como Cn+, Nn+, On+ e Arn+ com tensões de aceleração variando entre 200 kV e 3,5 MV.

São cinco as linhas de transporte de feixe que estão sendo utilizadas presentemente:

  • Análise de Materiais, com câmara de espalhamento para análise com as técnicas de RBS, ERD e Reações Nucleares.
  • Análise de Materiais por espectroscopia gama.
  • Análise de Aerossóis, com câmara de espalhamento para análise com as técnicas de PIXE e PDMS.
  • Colisões Atômicas.
  • Colisões em Sólidos, com câmara de ultra alto vácuo equipada, com suporte de amostra refrigerado por um criostato de hélio, analisador de gás residual quadrupolo, com sistema de espectrometria de massa por tempo de vôo e detectores sensíveis à posição, e um espectrômetro de infravermelho FTIR. Esta linha pode ser usada para duas aplicações distintas ou combinadas: a) análise de superfícies por espectrometria de massa e b) modificação de materiais pelo feixe de íons. No momento, são analisas reações químicas induzidas em gelos astrofísicos por raios cósmicos e radiação solar.

Outras informações relevantes

A área experimental encontra-se no 4º. andar do Edifício Pe. Roser.

Contato

Enio Frota da Silveira 
Email: enio@vdg.fis.puc-rio.br
Tel: 21 3527-1272 ramal 216

Fernando Lázaro Freire Jr.
Email: lazaro@vdg.fis.puc-rio.br
Tel: 21 3527-1272 ramal 219

Daniele Fulvio
Email: dfulvio@puc-rio.br
Tel: 21 3527-1272 ramal 217