Caracterização de laser de diodo para espectroscopia de alta resolução

Orientador: Daniel PereiraDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Fisica "Gleb Wataghin"Resumo: Nas últimas décadas os lasers de diodo têm se tornado os mais importantes em termos econômicos. É crescente a sua aplicação em diversas áreas da física e da tecnologia, decorrente do seu baixo custo, confiabilidade, durabilidade e facilidade de integração em circuitos optoeletrônicos. Com o desenvolvimento de novas técnicas de estreitamento de linha e ampla faixa de sintonização, estes lasers vêm substituindo outros lasers mais caros, como os lasers de corante, em áreas da física como espectroscopia de alta resolução, resfriamento e aprisionamento de átomos e etc. Diversos átomos de interesse metrológico têm transições na região de freqüência coberta pelos lasers de diodo, como por exemplo, o Rubídio e o Césio. Fazendo parte desta tendência mundial, caracterizamos um laser de diodo comercial Sharp em uma cavidade que permite a operação entre temperaturas da ordem de 240 K à temperatura ambiente. A região de freqüência deste laser é centrada em torno de 780 nm, com potência da ordem de 30 mW e corrente de operação de cerca de 75 mA. Realizamos, em primeiro lugar, a caracterização deste sistema em potência e corrente de limiar. Em seguida a caracterização em comprimento de onda, utilizando um l-meter. Medimos a dependência do comprimento de onda do laser em termos da corrente e temperatura e as taxas de variação de l com I e T. Medimos, também, a sua largura de linha (em torno de 50 MHz). Realizamos espectros da molécula de iodo com esse sistema laser, para tanto tivemos de construir um forno de manta de quartzo, afim de aquecermos a célula de iodo e obtermos medidas de melhor razão sinal-ruído. Em seguida, acoplamos este sistema à uma grade de difração, constituindo assim um laser em cavidade externa em configuração Littrow. Caracterizamos, então a largura de linha do laser em cavidade externa, observando a redução desta devida à realimentação óptica. Medimos uma largura de linha de aproximadamente 12 MHz, contudo devemos estar limitados pela finesse do Fabry-Perot, na realidade, valores em torno de 1 MHz devem ser mais realistas. Realizamos, novamente, espectros do iodo com o laser em cavidade externa na mesma região dos espectros anteriores, verificando a melhor qualidade espectral do laser com cavidade estendidaAbstract: In the last decade the diode lasers became the most important in economics. The use of diode lasers in Physics and Technology has expanded rapidly. This has occurred because their low cost, reliability , durability and possibility of integrating with electronic components to form integrated optoeletronic circuits. The development of novel techniques to control and narrow their spectral outputs and large wavelength coverage make diode lasers an alternative to other lasers more expensive in many experiments of atomic physics as high resolution spectroscopy, cooling and trapping atoms. Many atoms of metrological interest have transitions in the frequency region covered by diode lasers as rubidium and cesium. We characterize one diode laser Sharp LT 024 in a cavity allowing an operation in temperatures between 240 K to room temperature. This laser operate in 780 nm region, 30 mW of power and operating current 75 mA. First we did the characterization in power and threshold current. Following the characterization in wavelength, using a l-meter. We measured the tuning range in function of temperature and current and their line width (50 MHz) .We present some spectra of molecular iodine and to this purpose we made a oven to heat the iodine cell to get better signal noise ratio measures. To narrow the laser output we put the laser in an external cavity using a grating in Littrow configuration. Then, we measured the laser in external cavity line width and obtained the spectral narrowing by optical feedback. Again we present some spectra of iodine with the laser in external cavity in the same region of the firstMestradoFísicaMestre em Físic

Química sem fronteiras

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Aplicação de composto orgânico e adubo químico no feijoeiro e seu efeito residual sobre a cultura do milho

Os fertilizantes orgânicos, quando bem aproveitados, trazem grandes benefícios disponibilizando nutrientes ao solo tanto na cultura principal, quanto em sucessão. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi verificar a extração de nutrientes, desenvolvimento e produtividade do feijoeiro de inverno e do milho em sucessão, bem como avaliar os atributos químicos do solo, obtido a partir da adubação orgânica e mineral do feijoeiro. Realizou-se em área da UNESP, campus de Ilha Solteira, um ensaio experimental com delineamento em blocos casualizados, com 4 repetições em esquema fatorial 4 x 2, num Latossolo Vermelho distrófico. Os tratamentos constituíram-se de quatro doses do composto orgânico (0, 2, 4 e 6 t ha-1) e dois tratamentos com adubos químicos. Não houve efeito da adubação orgânica nos componentes de produção do feijoeiro, nem efeito residual no milho. Entretanto, a aplicação do adubo orgânico alterou os teores foliares de Ca e Mg na cultura do feijoeiro, além do P, Ca e S no milho. A aplicação de composto orgânico ao solo incrementou os teores de nutrientes do solo, elevando principalmente os teores de P e K

Características agronômicas e qualidade fisiológica de sementes de soja em função da adubação foliar com boro e zinco

Diversos fatores podem influenciar o desenvolvimento e a produção da cultura da soja, podendo-se destacar principalmente a deficiência nutricional e a qualidade fisiológica das sementes. Desta forma, a presente pesquisa objetivou avaliar os teores foliares nutricionais, os componentes da produção e a produtividade de sementes de soja, além da qualidade fisiológica das sementes em função da adubação foliar com Boro (B) e Zinco (Zn). O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com 10 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos foram constituídos pela aplicação foliar, de diferentes dosagens de B e Zn combinadas ou não na cultura da soja. Constatou-se que as diferentes combinações e dosagens de B e Zn, aplicados via foliar na cultura da soja não melhoraram os teores foliares nutricionais, os componentes da produção e produtividade de sementes da soja, assim como a qualidade fisiológica das sementes

A search for ultra-high-energy photons at the Pierre Auger Observatory exploiting air-shower universality

The Pierre Auger Observatory is the most sensitive detector to primary photons with energies above ∼0.2 EeV. It measures extensive air showers using a hybrid technique that combines a fluorescence detector (FD) with a ground array of particle detectors (SD). The signatures of a photon-induced air shower are a larger atmospheric depth at the shower maximum (X$_{max}$) and a steeper lateral distribution function, along with a lower number of muons with respect to the bulk of hadron-induced background. Using observables measured by the FD and SD, three photon searches in different energy bands are performed. In particular, between threshold energies of 1-10 EeV, a new analysis technique has been developed by combining the FD-based measurement of X$_{max}$ with the SD signal through a parameter related to its muon content, derived from the universality of the air showers. This technique has led to a better photon/hadron separation and, consequently, to a higher search sensitivity, resulting in a tighter upper limit than before. The outcome of this new analysis is presented here, along with previous results in the energy ranges below 1 EeV and above 10 EeV. From the data collected by the Pierre Auger Observatory in about 15 years of operation, the most stringent constraints on the fraction of photons in the cosmic flux are set over almost three decades in energy

Study on multi-ELVES in the Pierre Auger Observatory

Since 2013, the four sites of the Fluorescence Detector (FD) of the Pierre Auger Observatory record ELVES with a dedicated trigger. These UV light emissions are correlated to distant lightning strikes. The length of recorded traces has been increased from 100 μs (2013), to 300 μs (2014-16), to 900 μs (2017-present), to progressively extend the observation of the light emission towards the vertical of the causative lightning and beyond. A large fraction of the observed events shows double ELVES within the time window, and, in some cases, even more complex structures are observed. The nature of the multi-ELVES is not completely understood but may be related to the different types of lightning in which they are originated. For example, it is known that Narrow Bipolar Events can produce double ELVES, and Energetic In-cloud Pulses, occurring between the main negative and upper positive charge layer of clouds, can induce double and even quadruple ELVES in the ionosphere. This report shows the seasonal and daily dependence of the time gap, amplitude ratio, and correlation between the pulse widths of the peaks in a sample of 1000+ multi-ELVES events recorded during the period 2014-20. The events have been compared with data from other satellite and ground-based sensing devices to study the correlation of their properties with lightning observables such as altitude and polarity