O objetivo desse trabalho foi estudar a viabilidade de adaptação do
Implantador Iônico da Universidade de São Paulo para a técnica de
Accelerator Mass Spectrometry (AMS), tendo em vista as baixas energias
utilizadas por este acelerador de partículas. A técnica de AMS,
amplamente utilizada para a análise de Carbono-14 no estudo de datação
de fósseis, requer que algum componente do acelerador garanta a quebra
de moléculas de massa 14, contaminantes no processo de medição dos
átomos de carbono com massa 14. Com a utilização de energias da ordem
de dezenas de keV no acelerador, o estudo do processo de quebra de
moléculas para estas energias foi realizado através do projeto,
construção e caracterização de um stripper gasoso. Para caracterizar o
stripper implementado foram realizadas medidas de seção de choque para
troca de carga do feixe e quebra molecular em função da pressão de gás
injetado no stripper. Também investigou-se a influência do átomo
utilizado como gás, através de três diferentes gases injetados no
stripper: Hélio, Argônio e Xenônio. Alguns feixes posivos foram
produzidos no Implantador para o estudo destas seções de choques: Ar+,
Ar(2+), CO+, CO2(+) e O2(+). O projeto do stripper foi idealizado para
minimizar a variação de pressão no interior do implantador, visando
preservar as condições da fonte de íons. Curvas de perfil de pressão de
gás dentro do tubo do stripper foram calculadas segundo as teorias da
Tecnologia do Vácuo que permitiram tanto a estimativa desta variação
quanto a quantidade de gás no interior do stripper. Também foram
realizados estudos do perfil de pressão em stripper com outras
geometrias (cônicas abertas e fechadas), buscando estimar a otimização
da espessura do stripper em função da injeção de gás em sua base.
Baseando-se nos resultados, foram apontadas mudanças necessárias no
atual estágio de adaptação desse acelerador de partículas para que se
torne possível a concepção de um sistema AMS em sua linha de pesquisa.
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