Ion Beam Techniques for the Analysis of Light Elements in Thin Films, Including Depth Profiling (IAEA-TECDOC)

Documento da IAEA que compila os resultados da Coordinated Research Project (CRP) que promoveu a análise de elementos leves com técnicas baseadas em aceleradores de partículas.

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Signal Processing and Electronics for Nuclear Spectrometry (IAEA-TECDOC)

Documento da IAEA sobre processamento de sinais em eletrônicas para detetores nucleares.

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Instrumentation for PIXE and RBS (IAEA-TECDOC)

Documento elaborado pela agência internacional de energia atômica (IAEA - sigla em inglês) que descreve/recomenda os detalhes/soluções para procedimentos em análises por PIXE e RBS.

Altamente indicado para os iniciantes por conter explicações dos aparatos experimentais recomendados, e que são muito parecidos aos instalados no LAMFI.

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AFM compacto: instalação com detalhes

Vídeo interessante sobre a instalação de um modelo compacto de um microscópio de forca atômica. É bom de se ver detalhes do equipamento.

Easy to use scanning tunneling microscope to image conducting surfaces and to investigate effects and characteritics on atomic and molecular scale. A variety of experiments in the fields of Material Sciences, Solid State Physics/Chemistry, Nanotechnology and Quantum Mechanics can be performed. For example: micro- and nano morphology of surfaces, nano structures, imaging of atoms and molecules, conductivity, tunneling effect, charge density waves, single molecule contacts, and nanostructuring by self organisation (self assembled monolayers).
Benefits:
* Out-of-the-box-device incl. all necessary accessories for a prompt entry into the world of atoms and molecules * Portable and compact: transportable, easy to install with a small footprint * Single device for more stable measurements * Quick atomic resolution on a normal table. No need for expensive vibration isolation * Easy to use: Ideal for nanotechnology education, preparing students for their work on high-level research devices, and outreach * Accessible sample stage and scanning tip: Quick exchange of tip and sample * Low operating voltage: Safe for all users

AFM, como a medida funciona?

Vídeo mostrando uma análise de AFM em tempo real.

 

Spectroscopia de massas

Vídeo de divulgação científica sobre os princípios de funcionamento da espectroscopia de massa, que é o sistema básico de técnicas como AMS, SIMS e ICP-MS, entre outras.

Construção e caracterização de um sistema de desbastamento iônico

Este trabalho trata do desenvolvimento de um equipamento de desbastamento iônico aplicado ao afinamento de amostras para análise com a técnica de microscopia eletrônica de transmissão (MET). A técnica de MET é uma das mais importantes para a caracterização da microestrutura de praticamente todas as classes de materiais sólidos. Contudo, esta técnica requer amostras suficientemente finas (espessuras típicas da ordem de 100 nm) para que os elétrons transmitidos proporcionem informação relevante da microestrutura. Com exceção do sistema de vácuo, todos os demais componentes do equipamento (fonte de íons, câmara de vácuo, fonte de alta tensão e suporte mecânico das amostras) foram construídos na UFRGS. O equipamento foi testado através da preparação de amostras de silício. As amostras obtidas apresentam áreas de observação amplas e suficientemente finas permitindo uma caracterização microestrutural detalhada mesmo com feixes de elétrons acelerados com potencial de 120 kV. Além disso, os valores de taxa de desbaste em torno de 1,5 mm/h foram obtidos em amostras bombardeadas com íons de Ar+ acelerados com um potencial de 6 kV. Tais resultados mostram que o equipamento tem uma performance semelhante a um equipamento comercial A segunda contribuição do trabalho foi a de introduzir um estudo sistemático sobre a formação de camadas amorfas e a produção de átomos auto intersticiais dentro da região cristalina das amostras de silício. Trata-se de um assunto atual pois tais efeitos ainda não são bem conhecidos. Apesar do estudo ter sido realizado em um material específico (Si), os resultados obtidos podem ser aproveitados como modelo para outros materiais. A formação de camadas amorfas foi caracterizada em função dos parâmetros: ângulo de incidência e energia do feixe de íons de Ar+ e temperatura da amostra durante a irradiação. A produção e/ou injeção de átomos auto intersticiais na região cristalina foi estudada em função do ângulo de incidência e da energia do feixe de íons. Os resultados mostram que a espessura da camada amorfa cresce com o aumento da energia e do ângulo de incidência do feixe e com a diminuição da temperatura do alvo. A taxa de produção de átomos intersticiais dentro da região cristalina apresenta um máximo para ângulos em torno de 15° independentemente da energia do feixe de íons.

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Quebra molecular em ambiente de baixa pressão: caracterização de um stripper gasoso para a implementação de um sistema AMS de baixas energias

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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