Disciplina Curricular
Diagnósticos com Feixes de Partículas DFP
Mestrado Bolonha em Engenharia Física Tecnológica - MEFT 2021
Peso
3.0 (para cálculo da média)
Pré-requisitos
Os alunos deverão ter conhecimentos básicos de: electromagnetismo, física dos plasmas, cálculo diferencial e integral, e programação (e.g. C/C++ ou MatLab)
Objectivos
Apresentar as bases teóricas e experimentais que permitam desenvolver trabalho teórico e experimental na área de diagnósticos com feixes de partículas. As matérias lecionadas cobrem os fundamentos teóricos e experimentais de produção de feixes iónicos e neutros, providenciando conhecimentos sobre modelos de fontes iónicas e de extração de feixes. Estudar experimentalmente o funcionamento de diversos tipos de fontes. Utilizar feixes como meio de diagnóstico em plasmas e caraterização de materiais para experiências de fusão nuclear.
Programa
Introdução aos diversos tipos de fontes iónicas e suas aplicações. Métodos de produção de fontes de iões, neutros e electrões. Conceitos de produção e aceleração de feixes. A equação de Child-Langmuir. Modelos de geometrias de extração de feixes. Princípios de funcionamento dos aceleradores electroestáticos (Van de Graaff e tandem). Fundamentos das técnicas de feixes de iões e sua utilização na investigação de materiais e sua interação com plasmas. Aplicação das técnicas de espectrometria de retrodispersão de Rutherford (RBS), reações nucleares (NRA) e espectrometria elástica de retrodispersão com iões leves (H+). Estudo experimental de plasmas de fusão. Análise dos efeitos da interação do plasma com as paredes da câmara dos reactores de fusão.
Metodologia de avaliação
Exame escrito (30%) + Trabalho experimental (70%)
Componente de Competências Transversais
Pensamento crítico através da optimização dos diversos parametros que permitem realizar as experiências. Pensamento inovador através da análise e proposta de melhoramentos nos sistemas experimentais de produção de feixes e detecção.(10%)
Componente Laboratorial
Realização de 4 experiências (duração aproximada de 4h), compreendendo a produção e optimização de feixes de iões e neutros e a sua utilização para medidas em plasmas e em composição de materiais.
Componente de Programação e Computação
Desenvolvimento de rotinas de processamento do sinal. Utilização/desenvolvimento de software de análise dos dados. Códigos de simulação de trajectorias e reações para interpretação dos resultados. (25%)
Princípios Éticos
Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.