Programa

Oficinas experimentais

• Fabricação de filmes finos poliméricos por Langmuir Blodgett
A fabricação de filmes filmes poliméricos é relevante para diversas áreas de pesquisa como estudo de sistemas biológicos (membrana celular) e a eletrônica moderna (OLED, spintrônica molecular, memristor poliméricos). Vamos neste experimento fabricar uma monocamada de um polímero condutor pela técnica de Langmuir Blodgett.
• Caracterização ótica de nanoestruturas semicondutoras
Os estudos das propriedades ópticas de nanoestruras semicondutoras são fundamentais para o desenvolvimento de diversos dispositivos opto-eletrônicos. Neste experimento realizaremos medidas de fotoluminescência a baixa temperatura para exemplificar como podemos obter importantes informações sobre algumas nanoestruturas que serão utilizadas em futuros fotodetectores e células solares .
• Medidas de espectros característicos de raios X com detectores híbridos de pixel
Os detectores híbridos de pixel, compostos de um sensor de silício diretamente ligado a um chip eletrônico de leitura, constituem a mais avançada tecnologia de detecção de partículas. Neste laboratório vamos aprender como utilizar um detector de pixel TimePix, calibrar o detector e medir energia e posição, com o objetivo de obter uma compreensão completa da funcionalidade do detector e como as partículas interagem com a matéria com base na observação de padrões diferentes usando raios X, partículas beta ou alfa.
• Produção e caracterização de filmes magnéticos de espessura nanométrica, depositados por pulverização catódica (Sputtering)
As atividades propostas nesta oficina experimental consistem na elaboração de filmes de espessura nanométrica por Sputtering. Esta atividade envolve depósito e caracterização estrutural, magnética e de transporte. Serão discutidos os princípios básicos envolvidos e as etapas da litografia ótica necessárias a elaboração dos dispositivos para spintrônica, como também para os dispositivos modelo para os sistemas magnéticos duros.
• Lasers de diodo e cavidades Fabry-Perot
Neste tutorial mão-na-massa os alunos vão levantar a curva de potência X corrente de um laser de diodo de cavidade estendida verificando o limiar laser. Vão usar um laser similar para realizar a espectroscopia de um interferômetro de Fabry-Perot fazendo o alinhamento no Fabry-Perot e verificando a transmissão. Com o uso de uma eletrônica de feedback faremos o travamento do laser a um Fabry-Perot: tecnologia empregada no LIGO para detecção de ondas gravitacionais e em todos os experimentos de espectroscopia a laser de alta precisão.
• Pinças óticas e medidas de força na escala de eventos celulares
Neste encontro apresentaremos o laboratório e os instrumentos necessários para construir uma pinça ótica. A pinça ótica funciona como um dinamômetro que mede forças na escala de pico Newton. Realizaremos o procedimento de calibração da pinça ótica e a utilizaremos para estudar propriedades mecânicas de membranas celulares.
• Óptica e informação quântica com fótons
Faremos uma introdução a experimentos de informação quântica usando fótons, onde apresentaremos os maiores desafios e as motivações dessa área de trabalho. Apresentaremos o laboratório e os experimentos que estão sendo desenvolvidos. Os alunos terão a experiência de montar alguns experimentos demonstrativos onde poderão apreciar a modalidade de trabalho do laboratório.
• Laboratório de Colisões Atômicas e Moleculares (LaCAM)
O Laboratório de Colisões Atômicas e Moleculares (LaCAM) possui um acelerador de íons do tipo Pelletron, com tensão máxima no terminal central de 1,7 MegaVolts para produzir feixes de íons negativos, positivos ou neutros. O sistema completo consta ainda de uma fonte de íons negativos baseada no fenômeno de “sputtering”. Os íons são pré-acelerados com energias de até algumas dezenas de keV antes de passar por um filtro de velocidades, e depois pelo acelerador propriamente dito, onde podem trocar de carga em colisões com um gás. Um imã de análise (triagem) na saída do acelerador permite a distribuição do feixe em três linhas com distintas estações experimentais. Nesta oficina os estudantes serão apresentados aos equipamentos e irão produzir e selecionar diferentes feixes de íons.
• Deteção de partículas com tecnologia de CCDs
Nesta oficina realizaremos uma introdução nos aspectos fundamentais das CCDs (Charge-Coupled Device) como detectores de partículas. Usaremos uma CCD para caraterizar o ruído de fundo dado pelos raios cósmicos. Calibraremos o detector utilizando uma fonte radioativa. Finalmente trabalharemos na análise dos dados coletados para identificar e separar traços de múons para medir a perda de energia para partículas de mínima ionização (MIPs) em silício.
• Impressão 3D: como começar?
A impressão 3D é uma técnica de fabricação digital que pode ser executada por meio de diversos processos essencialmente muito diferentes entre si; dentre estes processos, o mais acessível no momento é a impressão por filamento fundido, FFF. No entanto, todos os processos compartilham de um mesmo roteiro de trabalho, o qual envolve a busca ou criação de modelos imprimíveis, a compreensão das condições de impressão, a operação de uma impressora e, por fim, algum tratamento na peça produzida. O objetivo desta oficina é iniciar os participantes no entendimento do processo de impressão, de forma prática, através da modelagem de peças simples, escolha de material e atributos das peças e impressão de algumas das peças criadas. Os participantes irão operar a impressora.
• Espectroscopia de massa na ionização molecular
Introdução à técnica de espectrometria de massa por tempo de voo na investigação dos processos de ionização e fragmentação de moléculas isoladas e em superfície induzida pela ação de agentes ionizantes, como elétrons e prótons. Experimentos envolvendo a incidência de elétrons com energias de keV são realizados em ambientes de ultra alto vácuo. Espectros de íons positivos de moléculas orgânicas detectados por espectrômetros linear, quadrupolar e reflectron são analisados e discutidos.

Oficinas de tratamento de dados

• Análise de dados com python
Veremos nesta oficina como usar o poder da programação para fazer com que as análises de dados sejam mais eficientes. Veremos como instalar o python e os pacotes relevantes, como importar e exportar dados, fazer o ajuste de um conjunto de dados e resolver uma equação.
• Medida de propriedades de partículas com dados do LHCb
Neste experimento será realizada uma análise de dados do acelerador LHC do CERN, com o intuito de medir o tempo de vida da partícula chamada méson D0. Aprenderemos a usar ferramentas de software desenvolvidas para visualização e análise estatística dos dados. Seguindo um conjunto de critérios físicos discutidos no curso, cada aluno selecionará eventos onde o méson D0 está presente é realizará a medida do tempo de vida dele por meio de métodos estatísticos para tratamento de grandes conjuntos de dados.

Descrição dos experimentos realizados durante a EFEx 3.