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Trabalhos Realizados


Os estudantes do Curso de Materiais, Processos e Componentes Eletrônicos - MPCE realizam trabalho de Graduação para obtenção de diploma. Muitos destes trabalhos foram realizados no Laboratório de Tecnologia do Vacuo - LTV ou em cooperação com outros Laboratórios. Clique nos títulos para ver mais detalhes.

Os trabalhos completos encontram-se disponíveis na biblioteca da Fatec-SP.

1996

- Medição e Controle de Vazão na Injeção de Gases em Sistemas de Vácuo

- Projeto de Sistema de Ultra Alto-Vácuo para Câmara de Testes

- Tratamento de Óleo empregado em Cúpulas de Raio-X Utilizando Vácuo

- Sistema de Vácuo do Tokamak TCABR

- Detecção de Vazamento em Equipamentos Industriais

1997

- Estudo de Transformações de Fase por Difratometria de Raios X a Alta Temperatura

- Detalhamento do Laboratório de Tecnologia do Vácuo

- Sistema de Resfriamento das Bobinas do Tokamak TCABR

- Estudo para Montagem de um Sistema e Procedimentos de Calibração, para Medidores de Vácuo, Utilizando o Método Estático com Comparação Direta

- Tratamento Analítico-Numérico do bombeamento em Tecnologia do Vácuo

1998

- Diagnóstico Magnético no Tokamak TCABR

- Sistema Eletrônico do Manômetro de Membrana Capacitiva

- Projeto e Construção das Câmaras de Vácuo dos Eletroimãs Recirculadores do Microtron Booster

1999

- Efeitos Mecânicos da Pressão em Invólucros sob Vácuo

- Tratamento e Inserção de Óleo Isolante em Cúpulas de Raios-X

- Estudo sobre a Construção de Padrão Primário de Vácuo pelo Método de Expansão Estática

- Projeto e Construção do Sistema de Vácuo da Linha de Feixe do Booster do Microtron

- Desenvolvimento e Implementação de um Simulador para o Estudo do Escoamento de Gases em Regime Molecular

2000

- Obtenção de Curvas de Nível de Superfícies por Interferometria Holográfica com Variação de Pressão

- Tratamento de Polipropileno e Fibras de Sisal por Plasmas para o melhoramrento de Propriedades Mecânicas em Compósitos

- Tratamento Superficial por Plasmas Frios

- Projeto e Construção da Linha de Transporte do Feixe ao Booster do Microtron

- Projeto, Construção e Teste de um Sistema de Curtos Móveis para Microondas

- Aprimoramento do Sistema de Controle do Canhão de Elétrons do Acelerador Microtron do IFUSP

- Projeto e Montagem de Câmara de Testes de Eletrodos de Tocha de Plasma

- Análise de Gases Residuais em Tecnologia do Vácuo empregando o Espectrômetro de Massa Quadrupolar: Fundamentos, Aplicações e Análises

2001

- Projeto e Construção das Bobinas Defletoras do Injetor do Microtron

- Projeto e Construção de um limitador móvel e de um Eletrodo para Polarização Elétrica do Plasma no Tokamak TCABR

- Analisador de Partículas neutras para o Tokamark TCABR: Preparação e testes nos Sistemas de Vácuo Elétrico

- Estudos de Filtros Magnéticos para Arcos no Vácuo

- Projeto e Construção da Linha de Transporte de Feixes de Partículas Neutras para o Analisador de Partículas Neutras

- Programa de Aquisição e Tratamento de Dados do Analisador de Espectro TEKTRONIX Modelo 2712

- Projeto e Construção da Linha de Transporte do Feixe de Elétrons

- Simulação de Transporte de Gases em Tubos e Orifícios no Regime de Escoamento Molecular

- Injeção de Pastilhas de Impurezas no Tokamak TCABR

2002

- Fonte de Alimentação para Bomba de Vácuo Iônica

- Desenvolvimento de Planilha para Cálculo de Sistemas de Vácuo

- Experiências de Demonstração sobre Vácuo

2003

- Condutância de Tubos no Regime de Escoamento Laminar

- Projeto, Construção e Caracterização de um Atenuador e um Defasador em Guia de Onda

- Projeto e Construção de um Sistema de Aquecimento de Gases para o Tokamak TCABR

2004

- Medição de Velocidade de Bombeamento de Bombas de Vácuo

2005

- Adaptação, Instalação e Testes do Medidor de Pressão McLeod

Em andamento

- Experiências Didáticas sobre Tecnologia do Vácuo

- Simulação de Transportes de Gases em Regime de Escoamento

- Efeito de Brocagem em Tubos e Orifícios

- Padrão para Vazamento e Injeção Controlada de Gases

 

Título: Medição e Controle de Vazão na Injeção de Gases em Sistemas de Vácuo

Estudantes: Marcel Keiji Kuriyama
                    Sandrino Nogueira

Orientadores: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP / IFUSP)
                        Profª. Dr.ª Maria Cecília S. Barbosa Salvadori (IFUSP)

Data de Apresentação: 28 de junho de 1996

Resumo:


A medição e controle de vazão de massa são itens necessários a reprodutibilidade de processos tecnológicos que utilizam gases como matéria-prima, onde a estequiometria e o tempo de processo bem definidos são requeridos. O principal processo que exige a medição e o controle da vazão de massa é a deposição química a vapor (CVD) havendo vários outros exemplos em microeletrônica e em outras áreas. Para medir a vazão de massa são utilizados os Rotâmetros e os Mass Flow Meters. Para controlar a vazão de massa é usado o Mass Flow Controller que consiste de uma válvula de controle acoplada a um Mass Flow Meter. Usando um aparato simples de medida (o "calibrador") é feita a aferição e calibração dos medidores. Neste trabalho é explicado o princípio físico de funcionamento, o método de aferição e calibração, e as aplicações tecnológicas dos medidores bem como o método de tratamento estatístico de dados. Foi concluído através dos experimentos que a acurácia da medidas depende principalmente do volume de líquido medido pelo "calibrado" e que , uma vez resolvido este problema, pode-se atingir uma acurácia de 3% nas medidas de vazão de massa. Em trabalhos futuros, poderemos aferir medidores de vazão de massa que serão utilizados em experiências junto ao Departamento de Física Aplicada do Instituto de Física da Universidade de São Paulo e em outras instituições públicas ou privadas.

 

Título: Projeto de Sistema de Ultra Alto-Vácuo para Câmara de Testes


Estudante: Marcos Vinícius Gerotto                                                            

Orientador: Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP / IFUSP)

Data de Apresentação: 28 de junho de 1996

Resumo:
No Laboratório de Física de Plasmas do Instituto de Física da USP está em andamento a montagem de um Tokamak (máquina para estudos de confinamento de plasmas). O trabalho consiste no projeto de uma réplica de uma região da câmara de vácuo do Tokamak, para ser utilizada como câmara de testes. Essa réplica será utilizada para testes de inúmeros instrumentos que, antes de serem instalados na câmara do Tokamak, passarão por um período de observação de desempenho, correções e ajustes. O motivo principal da construção dessa réplica é que a câmara para o plasma, uma vez montada, não oferece condições de fácil manutenção para um eventual instrumento mal dimensionado nela instalado.
A construção dessa câmara para testes exige certos cuidados pois trabalhará em regime de Ultra Alto-Vácuo com pressões próximas à 10-9 mbar e temperatura de 150º C, assim um estudo sobre Tecnologia de Vácuo será fundamental para que a Câmara tenha um funcionamento adequado.
Os principais itens abordados neste trabalho são: dimensionamento das flanges; tipos de materiais utilizados em alta temperatura, desgaseificação, permeação, resistência mecânica e influência de campos magnéticos; tipo de solda; cálculo das velocidades e formas de bombeamento para alcançar Ultra-Alto-Vácuo; técnicas de análise de vazamentos; testes para medida de pressão final; análise de gases residuais; medidas de taxas de desgaseificação.

 

 

Título: Tratamento do Óleo Empregado em Cúpulas de Raios-X utilizando Vácuo

Estudante: Roberto Aparecido Nunes                                                   

Orientador: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)
                    Eng. Jorge Nicolau Rufca (IEE-USP)

Data de Apresentação: 13 de dezembro de 1996

Resumo:
O óleo isolante utilizado em cúpulas de raios-x tem como funções principais a isolação elétrica entre cátodo e anodo e a refrigeração do tubo. Com o passar do tempo o óleo acaba incorporando à sua composição de umidade e gases da atmosfera circunstante. Todos estes contaminantes contribuirão para a diminuição da rigidez dielétrica causando um aumento na probabilidade de ocorrer arco voltaico dentro da cúpula. Para que o óleo volte às condições iniciais é necessário um tratamento.
O sistema utilizado para o tratamento do óleo é constituído de duas etapas principais: filtragem de partículas sólidas e umidade combinada utilizando o filtro-prensa e desgaseificação e aquecimento com atmosfera reduzida, através do sistema termovácuo.
O objetivo do trabalho constitui em se implantar este sistema de tratamento e inserção de óleo em cúpulas de raios-x para sistemas hospitalares no laboratório do Instituto de Eletrotécnica e Energia da USP. Para tanto foram testes de desempenho de sistema atual, no qual já estava instalado a bancada do filtro prensa.

 

 

Título: Sistema de Vácuo do Tokamak TCABR

Estudante: Roberto da Rocha Lima                                                      

Orientadores: Prof. Francisco Tadeu Degasperi

Data de Apresentação: 18 de dezembro de 1996

Resumo:
Tem-se como objetivos construir um sistema de bombeamento para chegar a pressão de alto-vácuo, abaixo de 5 x 10-7 mbar. Para atingir essa pressão, foi feito um rigoroso processo de tratamento da superfície da câmara, evitando ao máximo contaminações devido a gases desorvidos (apêndice E) nas paredes expostas ao vácuo ( por exemplo a desgaseificação das paredes).
Acompanhar, todos os processos que envolvem o sistema de bombeamento da câmara de vácuo e os sistemas de injeção de gases e detecção de vazamentos.
O trabalho consiste também de cálculos de condutâncias, velocidade de bombeamento, "throughput", pressão final, entre outros. Princípios de funcionamento de bombas, medidores e válvulas, assim como, a de projetar, acompanhar na construção, participar nas montagens do sistema de bombeamento e fazer manutenções nos equipamentos de vácuo em geral. Detalhar todas as peças envolvidas, através de desenhos. Além destes detalhes, problemas com vazamentos e desgaseificação são muito grandes com relação ao vácuo que desejamos alcançar, alguns dos cuidados relevantes que são tomados, tais como as soldagens e as limpezas. Todas estas técnicas estão descritas no corpo do trabalho.

 

 

Título: Detecção de Vazamento em Equipamentos Industriais


Estudantes: Cesar Augusto Girardi Figueiredo                                      
                   Luciano Rugerio Silva

Orientadores: Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)
                       Walter Fernandes Corrêa Filho (PV Prest Vácuo)
                       Luiz Felipe M. de Aquino (ACATEC Com. E Repr.)

Data de Apresentação: 18 de dezembro de 1996

Resumo:
Com a evolução dos equipamentos utilizados em tecnologia do vácuo foi necessário que surgisse, testes de detecção de vazamentos, a fim de detectar vazamentos na estrutura do sistema de vácuo.
Devido a evolução dos sistemas de vácuo, os procedimentos, as técnicas e os equipamentos foram aprimorados para obter uma detecção de vazamento mais precisa e de maior sensibilidade.
Os assuntos que foram abordados no trabalho são: teoria, os tipos de testes de vazamentos, os instrumentos utilizados e aplicação dos testes na indústria.
O trabalho consiste no estudo teórico e prático sobre detecção de vazamentos em sistemas de vácuo, assim como os tipos de testes de vazamentos, aplicações e quais as limitações dos vários tipos de testes e comparações.
O principal tópico abordado foi a detecção utilizando o espectrômetro de massa ajustado para detectar hélio (detector de vazamento por fuga de hélio).

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Título: Estudo de Transformações de Fase por Difratometria de Raios X à Alta Temperatura

Estudantess: Alessandra Aparecida Silvério                                                   
                     Yone Koto

Orientadores: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)
                        Sr. Luis Gallego Martinez (IPEN / CNEN-SP)

Data de Apresentação: 04 de julho de 1997.

Resumo:
Neste trabalho realizou-se o estudo de transformações de fase por difratometria de raios x a alta temperatura.
Para esse estudo foi utilizada a câmara de alta temperatura, fabricada em 1971, que estava em desuso por aproximadamente 10 anos.
A câmara de alta temperatura foi projetada para elevar a temperatura da amostra a ser estudada, possibilitando assim a análise das transfomações de fases e outras evoluções de estrutura que possam vir a ocorrer em altas temperaturas.
Foram realizadas análises com aço inoxidável austenítico 304 contendo pequena fração de martensita. Verificou-se que a 910ºC o material ainda tinha uma pequena fração de martensita, a 1010ºC havia só austenita e ao retornar à temperatura ambiente a fase martensita voltou a aparecer.
Os resultados obtidos estão em concordância com o esperado a partir do diagrama de fase do aço.

 

 

Título: Detalhamento do Laboratório de Tecnologia do Vácuo

Estudante: Deilton Reis Martins

Data de Apresentação: 04 de julho de 1997

Orientadores: Prof. Renato Marcelo Franzin (Fatec-SP)
                        Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Resumo:
Planejar a instalação do Laboratório de Tecnologia do Vácuo da FATEC - SP, especificando para isso; um projeto de detalhamento de desenhos (tais como; câmara do vácuo, tubulações e flanges); bem como, realizar alguns roteiros experimentais que visam a determinação de condutância, velocidade de bombeamento , entre outras grandezas físicas relacionadas a essa tecnologia.

 

Título: Sistema de Resfriamento das Bobinas do Tokamak TCABR

Estudante: Rosa Cristina Capitão

Orientadores: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)
                        Eng. André Gustave Tuszel (IFUSP)

Data de Apresentação: 13 de junho de 1997

Resumo:
No Laboratório de Física de Plasmas do instituto de Física da USP ( LFP- USP ) está em andamento o projeto e construção de um sistema de resfriamento para as bobinas de campo toroidal ( BCT ) e as bobinas do transformador ôhmico ( BTO ) para ser utilizado em um equipamento para confinamento de plasma, ou seja, separar as partículas contidas dentro do plasma ( meio fluído que contém partículas carregadas - elétrons ou íons - sujeitas à ação de campos elétricos e magnéticos externos e de seus próprios campos ).
Esta máquina para estudos com plasma é um dispositivo toroidal de confinamento magnético do tipo TOKAMAK TCA/BR.
Tem como objetivo principal estudar o aquecimento adicional, a geração de correntes de plasma por Rádio Freqüência, processos de transporte na coluna de plasma ( plasma que fica entre a resultante dos campos magnéticos toroidal e vertical, cuja denominação é campo helicoidal ) e do desenvolvimento de sistemas de diagnósticos ( conjunto de procedimentos experimentais para se obter informações relativas às propriedades do plasma - temperatura, pressão, intensidade de corrente ).
Serão apresentados cálculos referentes a perda de carga, vazão de água, pressão que foram realizados para concluir o tipo de tubo, o diâmetro e a forma que estes seriam instalados.
Em seguida, todo o projeto será detalhado em desenhos esquemáticos para se obter uma visualização geral do sistema de resfriamento.

 

 

Título: Estudo para Montagem de um Sistema e Procedimentos de Calibração, para Medidores de Vácuo, Utilizando o Método Estático com Comparação Direta

Estudante: Marcello Durãs Alkmim                                                           

Orientador: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)
                    Sr. Marcos Tilli Reis (BOC-Edwards)

Data de Apresentação: 15 de agosto de 1997

Resumo:
Este trabalho discute uma forma de calibração de medidores de vácuo, que pode ser definida como: PROCESSO DE CALIBRAÇÃO DE MEDIDORES DE VÁCUO, POR COMPARAÇÃO DIRETA ENTRE UM MEDIDOR PADRÃO E O MEDIDOR A SER CALIBRADO, FEITO PELO MÉTODO ESTÁTICO.
O trabalho aborda, além do processo de calibração, a forma construtiva, os materiais, os cuidados a serem tomados e dados práticos de calibrações.
O estudo é feito tendo como base a norma DIN 28.418, que corresponde ao assunto de calibração de medidores de vácuo, este assunto está tendo grande interesse, principalmente na indústria, devido às exigências das normas ISO 9.000 e suas séries.

 

 

Título: Tratamento Analítico-Numérico do bombeamento em Tecnologia do Vácuo

Estudante: Roberto Luiz Sanches Júnior                                                   

Orientador: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)
                    Prof. Alvaro Luiz Silvestre Nunes (Fatec-SP)

Data de Apresentação: 19 de agosto de 1997

Resumo:
Este trabalho estuda o processo de bombeamento em tecnologia do vácuo, e tem como principal abjetivo a obtenção da evolução temporal da pressão.
O bombeamento foi estudado de maneira rigorosa, considerando os princípios básicos envolvidos. Obtivemos a equação diferencial fundamental que rege a evolução temporal da pressão.
Para obtermos tal evolução temporal da pressão, levaremos em conta parâmetros normalmente não considerados na literatura da área, como por exemplo o fato de que a velocidade de bombeamento das bombas são tidas como independentes da pressão.
É importante mencionar que para efeito de cálculos, se considerarmos a velocidade de bombeamento independente da pressão, iremos obter tempos que não correspondem à realidade.
As análises matemáticas, aqui propostas, empregam métodos numéricos e analíticos.
Algumas configurações de circuitos muito tradicionais da tecnologia do vácuo foram usadas para ilustrar as diferenças entre os resultados que se obtêm normalmente e os que conseguimos através deste trabalho.
Podemos também encarar este estudo como sendo uma ferramenta que simula, de uma forma simples, algumas situações da tecnologia do vácuo, já que os dados a respeito das bombas correspondem exatamente às bombas comerciais.

 

Título: Diagnóstico Magnético no Tokamak TCA/BR

Estudante: Alex Jandovi Bueno da Silva                                                        

Orientadores: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)
                        Prof. Dr. Ivan Cunha Nascimento (IFUSP)
                        Prof. Dr. Yurin Kuznetsov (IFUSP)

Data de Apresentação: 17 de julho de 1998

Resumo:
O Diagnóstico Magnético no Tokamak TCA/BR tem a função de auxiliar no monitoramento da posição do plasma, ou melhor, na determinação da posição do plasma, dentro da câmara para campos magnéticos (magnetic probes) e 01 sensor de fluxo magnético parcial (flux loop).
O Diagnóstico Magnético servirá também para introduzir dados ao sistema de realimentação eletrônica das bobinas do confinamento, fazendo com que corrija automaticamente a posição de plasma, se houver o deslocamento.
Este trabalho de graduação refere-se ao projeto, construção mecânica e testes do Diagnóstico Magnético, executados no Instituto de Física da USP.

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Título: Sistema Eletrônico do Manômetro de Membrana Capacitiva

Estudante: Fábio Henrique Cabrini

Orientadores: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)
                       Eng. José Luis dos Santos

Data de Apresentação: 31 de julho de 1998

Resumo:
Este projeto baseia-se no desenvolvimento de um sistema eletrônico para o manômetro de membrana capacitiva que está sendo desenvolvido pelo Laboratório de Tecnologia do Vácuo da FATEC - SP.
O sistema em questão é sensível à deformação mecânica provocada pela redução da pressão no ambiente de pré - vácuo, onde esta pressão pode variar entre 100 mbar e 10-4 mbar, sendo capaz de transformar a mesma em um sinal elétrico mensurável.
Este sinal elétrico é obtido através de um circuito em ponte composto por impedâncias.
O manômetro em questão realiza a medida da pressão de forma direta, ou seja, o valor medido por ele não é influenciado pela composição química do gás presente no ambiente.
Um fator importante é que este tipo de manômetro é muito resistente ao ataque de gases corrosivos.
O mesmo é composto por duas partes, sendo elas a parte mec6anica e a eletrônica:

· Parte Mecânica: é composta por uma câmara de vácuo, uma membrana flexível e um eletrodo fixo devidamente posicionado.

· Parte Eletrônica: é composta por um circuito capaz de transformar a deformação mecânica da membrana em um sinal elétrico proporcional à pressão interna do sistema pré - vácuo.
Um simulador de circuitos eletrônicos foi utilizado para avaliar o desempenho do sistema.
Foi construído um circuito eletrônico para a extração dos dados experimentais.
Todos os testes foram realizados sem levar em consideração o efeito de borda nos capacitadores e a concavidade da membrana devido ao efeito da pressão.

 

Título: Projeto e Construção das Câmaras de Vácuo dos Eletroimãs Recirculadores do Microtron Booster

Estudante: Ricardo de Mendonça André                    

Orientador: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)
                    Prof. Dr. Marcos Nogueira Martins(IFUSP)

Data da Apresentação: 14 de dezembro de 1998

Resumo:
O presente trabalho consiste no projeto e construção das câmaras de vácuo dos eletroimãs do Microtron Booster, que é o primeiro estágio do acelerador de elétrons do IFUSP. O booster é um estágio em que o feixe recircula pela estrutura aceleradora, passando por ela cinco vezes. O desvio de trajetória que permite que o feixe passe novamente pela estrutura aceleradora é produzido por um par de eletroimãs, colocados próximos às extremidades da estrutura. A separação entre as faces polares é de apenas 40 mm e um complicador adicional é o clamp , uma bobina reversa que é colocada na borda do eletroimã para reduzir a extensão dos campos de borda. As câmaras terão geometria semicircular, diâmetro de 450 mm e altura de 33 mm. No projeto mecânico final, levou-se em conta não só a função das câmaras no acelerador, mas também as condições mecânicas de operação como cargas dinâmicas, estáticas, térmicas e magnéticas. As pressões de fundo e de operação também foram levadas em conta na determinação das espessuras das paredes das câmaras e no cálculo da deflexão máxima permissível. A presença de um campo magnético com uniformidade melhor do que uma parte em 10 4 implicou na escolha de um material não magnético para a confecção das câmaras, no caso Dural. Como sua soldagem é complexa, a tampa da câmara será parafusada à base , evitando-se assim, o uso de soldas. As câmaras estarão expostas à radiação, sendo inadequado o uso de "O" -rings (anéis de vedação em "O" ) de borracha, e assim será utilizado um fio metálico (98% Sn, 2% Ag) para vedação. Como as câmaras são complexas, foi construído um protótipo (utilizando o mesmo material e a mesma configuração geométrica do sistema de vedação) para testar a estanqueidade do sistema em condições de operação.

 

Título: Efeitos Mecânicos da Pressão em Invólucros sob Vácuo

Estudante: Ana Paula Mousinho dos Santos                                             

Orientador: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Data da Apresentação: 29 de janeiro de 1999

Resumo:
Existem muitas formas de mostrar os efeitos da pressão atmosférica. A pressão atmosférica, pode considerada como razoavelmente intensa, mas não sentimos seu efeito sobre nosso corpo por haver equilíbrio entre ela e a pressão de nossos fluidos internos.
Para sentir ou evidenciar os efeitos da pressão atmosférica, é necessário fazer com que ela atue sobre algo que esteja a uma pressão mais baixa (vácuo).
O objetivo deste trabalho é demonstrar os efeitos mecânicos da pressão, através de três experiências:
1. Membrana deformável: uma folha (metálica ou plástica) é fixada em uma das extremidades de uma câmara de vácuo que possui geometria cilíndrica. Inicialmente, a membrana está em repouso, pois a pressão no interior da câmara é igual a pressão externa (pressão atmosférica). O volume de gás, existente no interior da câmara, é retirado através de um sistema de bombeamento de vácuo. A medida que a pressão no interior da câmara diminui, a membrana sofre uma deformação, devido a ação da pressão atmosférica. Com esse experimento, podemos comprovar a ação do peso exercido pela pressão atmosférica sobre a membrana.
2. Medidas de intensidade de força: para realização deste experimento, foi utilizado um êmbolo móvel. O interior deste êmbolo está submetido a um ambiente de baixa pressão. No lado externo do êmbolo, é colocado um dinamômetro, que mede a intensidade de força. Quanto menor a pressão no interior do êmbolo, maior será a força necessária para mantê-lo em sua posição inicial (quando a pressão interna é igual a pressão atmosférica), já que a pressão atmosférica exerce uma força relativamente grande, para deslocar o êmbolo para o interior do invólucro cilíndrico.
3. Verificação do efeito mecânico da pressão pelos Hemisférios de Magdeburg: com esse experimento, podemos comprovar de fato, a existência da pressão atmosférica, bem como seus efeitos.
Este trabalho, tem por objetivo principal, enriquecer o Laboratório de Tecnologia do Vácuo com experiências de demonstração que evidenciem e mostrem, o efeito mecânico da pressão. Além das experiências didáticas, o trabalho, terá no texto uma fonte para aprofundamento no assunto, sendo assim, um suporte didático para a disciplina Tecnologia do Vácuo.

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Título: Tratamento e Inserção de Óleo Isolante em Cúpulas de Raios-X

Estudante: Jardel Francisco Maximiano                                                    

Orientador: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)
                    Eng. Jorge Nicolau Rufca (IEE-USP)

Data da Apresentação: 10 de março de 1999

Resumo:
Este trabalho tem como principal objetivo o tratamento do óleo isolante (novo e já utilizado) e sua inserção no interior das cúpulas de raios-x. Os tubos de raios-x ficam envoltos em óleo isolante, cujas funções são de isolação elétrica entre os terminais do tubo em relação a sua cúpula metálica, e de meio condutor térmico entre o tubo e a atmosfera. Para atingir tais características sofre um processo de filtração e um processo em vácuo. A filtragem do óleo é efetuada através de um filtro-prensa para remoção de partículas sólidas e umidade. O processo de vácuo consiste em tratar este óleo embaixa pressão, 4x10-2 torr, ocorrendo a desgaseificação e a liberação de umidade absorvida. A eficiência deste processo é verificada pela norma CNP 16- RESOLUÇÃO nº 6 de 16/07/85, na qual é verificada a condição de rigidez dielétrica do óleo. A inserção do óleo no interior da cúpula também é realizada sob baixa pressão. O fluxo de óleo é controlado por uma válvula externa para obter-se um preenchimento adequado. Nesse processo procura-se otimizar o sistema, em relação ao sistema encontrado, tirando estrangulamentos, tendo como consequência o aumento da condutância e da velocidade de bombeamento efetiva. Utilizando-se assim uma bomba de vácuo em sua plenitude e tornando a inserção e o tratamento do óleo isolante em cúpulas mais eficiente.
Através das mudanças realizadas no sistema chega-se a um vácuo final de + 4.10-2 torr, com um tempo de bombeamento de + 12 minutos, na campânula; sendo que no sistema anterior para se chegar em um vácuo equivalente levaria + 30 minutos. Isto demonstra que as mudanças realizadas fizeram com que o tempo de bombeamento abaixasse, tornando o sistema mais eficiente.

 

Título: Estudo sobre a Construção de Padrão Primário de Vácuo pelo Método de Expansão Estática

Estudante: Marcelo Pascon

                   

Orientador: Prof. Dr. Francisco Tadeu Degasper (Fatec-SP)
                   Prof. Dr. Manfredo Harri Tabacniks (IFUSP)

Data da Apresentação: 27 de julho de 1999

Resumo:
Este trabalho consiste em estudos feitos sobre o comportamento dos gases e sistemas de expansão estática de gases, bem como as incertezas destes métodos e os modos de minimizar essas incertezas na medição, visando a construção de um padrão primário de vácuo. Foram feitos levantamentos sobre a infra-estrutura necessária para a construção de um padrão primário de vácuo, entre 0,01 Pa e 100 kPa, visto que cerca de 90% dos manômetros para medição em vácuo utilizados no Brasil operam nesta faixa de pressão.
Tornou-se necessário o estudo sobre o comportamento dos gases para a compreensão dos fenômenos ocorridos em um sistema de expansão estática, classificado como padrão primário absoluto de vácuo. Este sistema é conhecido como gerador de pressão, sendo utilizado na calibração de manômetros (vácuo).
Um gerador de pressão é composto por duas ou mais câmaras de vácuo interligadas por válvulas. Um gás com propriedades bem conhecidas é expandido de uma câmara onde a pressão do gás pode ser facilmente medida, para outra que se encontra em vácuo (câmara de calibração). Sabendo o valor da pressão inicial e a razão de volumes envolvidos antes e após a expansão do gás, é possível determinar a pressão final através da fórmula de Boyle-Moriotte. Conhecida a pressão final, procede-se à calibração dos manômetros conectados à câmara de calibração.
Neste trabalho são estudadas as incertezas do método de expansão estática, quanto à variação de temperatura ambiente e incerteza na razão de volumes. Isso se reflete no aumento da incerteza da medição, tornando necessário o monitoramento destas variáveis.

 

Título: Projeto e Construção do Sistema de Vácuo da Linha de Feixe do Booster do Microtron

Estudante: Antônio Pereira do Nascimento Filho

Orientadores: Prof. Dr. Marcos Nogueira Martins (IFUSP)
                        Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Data da Apresentação: 17 de dezembro de 1999

Resumo:
O trabalho objetiva a construção do sistema de vácuo da linha de feixe que une as câmaras de vácuo dos eletroínas do primeiro estágio do acelerador microtron do IFUSP, o booster. O booster tem um sistema de transporte de feixe composto por dua câmaras semicirculares ligadas por seis tubos de aço inoxidável 316 L com 1,40 mm de diâmetro interno e comprimento de 1,40m.
O sistema requer pressão na ordem de 10-7 Torr, o que acarretou na utilização de materiais e peças específicas, como bomba de vácuo do tipo iônica, flanges mini-conflat, tubo de aço inoxidável e parafusos não magnéticos. O bombeamento dos seis tubos é feito através das duas câmaras de vácuo interligadas a duas bombas iônicas, sendo uma bomba para cada câmara. Para a determinação da configuração do sistema de bombeamento foi construído um protótipo para a medida de pressão final, taxa de desgaseificação efetiva, condutâncias, entre outros fatores.
A confecção das peças do sistema foi concluída com êxito, ficando dependente do término da confecção da câmara de vácuo para que a montagem do sistema completo possa ser realizado.

 

Título: Desenvolvimento e Implementação de um Simulador para o Estudo do Escoamento de Gases em Regime Molecular

Estudante: Elias da Rocha Viana

Data de Apresentação: 22 de dezembro de 1999

Orientadores: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Resumo:
A princípio, o comportamento de um sistema no estado gasoso é determinado pela teoria cinética dos gases e pela termodinâmica. O propósito deste trabalho é desenvolver e implementar um simulador para estudos de escoamento de gases em regime molecular.
Esse trabalho considera em detalhes a físico-química do processo e do algoritmo escrito em MathCAD para tratar numericamente do assunto. Os resultados obtidos mostram o desempenho do algoritmo utilizado para moléculas de uma superfície (distribuições de Maxwell-Boltzmann e a lei dos cossenos de Knudsen). Estes primeiros passos são necessários para o desenvolvimento de um simulador em Tecnologia do Vácuo em regime de escoamento molecular.
Primeiro é estudado a física das distribuições de velocidades e da ejeção de partículas de uma superfície. Segundo é analisado o desempenho do algoritmo das distribuições de velocidades assim como a distribuição de ejeção das moléculas de uma superfície. Terceiro é analisado o comportamento bidimensional dos gases em uma câmara de vácuo.

 

Título: Obtenção de Curvas de Nível de Superfícies por Interferometria Holográfica com Variação de Pressão

Estudante: Ani Sobral Torres                                                     

Orientadores: Prof. Eduardo Acedo Barbosa (Fatec-SP)
                        Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Data da Apresentação: 04 de fevereiro de 2000

Resumo:
O presente trabalho descreve a obtenção de curvas de nível de superfícies através da técnica da interferometria holográfica, num arranjo holográfico de dupla exposição com câmara de vácuo. Para tanto, utilizamos como meio de registro, uma chapa holográfica.
A dupla exposição foi realizada variando-se a pressão no interior da câmara entre a primeira e segunda exposições. O padrão de franjas resultante da variação do índice de refração ocasionado pela mudança de pressão, mostra as curvas de nível.
A calibração da câmra de vácuo foi feita posicionando-se a mesma no braço de um interferômetro de Michelson. Assim, é possível obtermos análises qualitativas e quantitativas das imagens obtidas.

 

Título: Tratamento de Polipropileno e Fibras de Sisal por Plasmas para o Melhoramento de Propriedades Mecânicas em Compósitos

Estudante: Elisete Couto

Orientadores: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)
                        Profª. Dra. Ing Hwie Tan

Data da Apresentação: 20 de julho de 2000

Resumo:
A importância de materiais compósitos feitos a partir da mistura entre fibras lignocelulósicas e termoplásticos têm crescido bastante ultimamente, devido às pressões acológicas no sentido de diminuir o uso de derivados de petróleo como os plásticos em geral, e aumentar o uso de materiais renováveis, recicláveis, degradáveis, e mais baratos como as fibras obtidas nas culturas anuais (bagaço de cana-de-açúcar, sisal, juta, etc).
Devido à sua alta resistência, mecânica, as fibras lignocelulósicas funcionam como reforço, e o material resultante pode, dependendo da composição usada, oferecer maior resistência mecânica do que o material feito apenas pela matriz polimérica. As propriedades mecânicas dos compósitos resultantes dependem em grande parte da transferência do esforço aplicado à matriz polimérica ao reforço que é feito pelas fibras. Esta transferência depende da adesão entre elas, que naturalmente é ruim, pois as fibras lignocelulósicas são compostas principalmente de de celulose, que é um material polar, e os termoplásticos são na sua grande maioria materiais apolares (suas moléculas não possuem um dipolo elétrico resultante). Esta falta de compatibilidade é geralmente contornada por substâncias chamadas de compatibilizantes, que são copolímeros compatíveis com os dois tipos de fibras.
O tratamento superficial destas fibras por plasmas frios é uma alternativa promissora ao uso de compatibilizantes que são substâncias caras. As vantagens deste tratamento, é o pouco tempo de tratamento necessário, de apenas alguns minutos ou mesmo segundos, e a pouca quantidade de substâncias envolvidas, pois o tratamento é feito em baixas pressões.
O objetivo deste trabalho é, através do tratamento à plasma, melhorar a adesão entre o sisal e a matriz de polipropileno melhorando as propriedades mecânicas de compósitos feitos a partir de sua mistura.
Foram realizados tratamentos com plasmas de oxigênio tanto para as fibras de sisal como também para o polipropileno (PP). O sisal e o polipropileno foram tratados com o objetivo de quebrar as cadeias poliméricas superficiais criando cadeias de menor peso molecular que podem agir como lubrificantes durante o processamento melhorando o molhamento das fibras. O polipropileno foi também tratado para funcionalização de grupos polares, melhorando a sua compatibilidade e adesão às fibras.
Corpos de prova feitos com os compósitos tratados foram confeccionados utilizando-se uma extrusora de dupla rosca e uma injetora. Suas propriedades mecânicas (ensaio de impacto, tração e flexão) foram medidas e comparadas com compósitos sem tratamento, com compósitos feitos com a adição de compatibilizante (MAPP), e com corpos de prova de polipropileno puro.

 

 

Título: Tratamento Superficial por Plasmas Frios

Estudante: Alexandre Wagner Batista Silveira

Orientadores: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)
                        Prof.ª Dr.ª Ing Hwie Tan

Data da Apresentação: 20 de julho de 2000

Resumo:
O objetivo deste trabalho de graduação consiste no estudo do tratamento por plasmas frios de celulose e polipropileno (PP), com o objetivo de melhorar a adesão entre estes dois materiais, sendo que uma das possíveis aplicações para tal tratamento é o melhoramento das propriedades mecânicas de materiais compósitos.
Uma revisão bibliográfica sobre compósitos de fibras lignocelulósicas e termoplásticos e seus principais componentes (a celulose e o polipropileno), compatibilização entre celulose e termoplásticos, forças intermoleculares e ligações químicas, bem como plasmas, foi realizada com o objetivo de dar ao graduando uma visão geral sobre alguns conhecimentos necessários para o estudo da adesão entre termoplásticos e celulose após o tratamento superficial por plasmas frios.
As atividades experimentais realizadas consistiram na operação de um reator de plasma plano (tratamento das amostras de celulose com HMDS e TEOS), operação de um reator de plasma rotativo (tratamentos feitos por plasmas de CO2), prensagem a quente das amostras tratadas com filmes de polipropileno, bem como o cálculo do fluxo dos monômeros utilizados no reator plano. A caracterização dos filmes depositados nos substratos tratados foram: teste de ângulo de contato em um goniômetro para quantificar a hidro fobicidade das superfícies tratadas; determinação da espessura de filmes depositados em lâminas de silício através de perfilometria; determinação das ligações químicas polares formadas nos filmes tratados, através de espectroscopia no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), e também testes de deslocamento para estimar a força de adesão entre o substrato tratado e a celulose.
Na primeira etapa do trabalho que consistiu na realização de deposições por plasmas de Hexametildissilazana (HMDS) e Tetraetilortossilicato (TEOS) sobre a superfície da celulose para melhorar sua compatibilização com o polipropileno, não foram obtidos resultados satisfatórios em relação a melhoria da adesão. Quanto a segunda etapa, ou seja, tratamento do polipropileno por plasmas de CO2, os resultados deste tratamento mostraram-se adequados para o objetivo desejado, ou seja, a melhora da adesão entre os dois materiais.

 

 

Título: Projeto e Construção da Linha de Transporte do Feixe ao Booster do Microtron

Estudante: Jayson Takao Taromaru

Orientadores: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)
                        Prof. Dr. Marcos Nogueira Martins (IFUSP)

Data da Apresentação: 04 de agosto de 2000

Resumo:
O presente trabalho foi dividido em duas partes principais: a tubulação da linha de transporte e o sistema magnético. A primeira parte envolveu o desenvolvimento do sistema de vácuo da linha de feixe que une a Segunda seção aceleradora do injetor à câmara de vácuo do eletroímã Norte do primeiro estágio do acelerador microtron do IFUSP, o booster. A Segunda parte envolveu a construção de três eletroímãs defletores que dirigirão o feixe em pontos estratégicos ao longo da tubulação.

 

 

Título: Projeto, Construção e Teste de um Sistema de Curtos Móveis para Microondas

Estudante: Nadia Pinto
Orientadores: Prof. Dr. Marcos Nogueira Martins (IFUSP)
                        Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Data da Apresentação: 12 de dezembro de 2000

Resumo:
O trabalho apresentado tem como objetivo a construção e teste de um sistema de curtos móveis para cabo coaxial, que integrará os defasadores e os atenuadores responsáveis pelo controle das fases e potências da microonda enviadas às cavidades ressonantes do buncher e do chopper do acelerador Microtron do IFUSP. Esses dois sistemas são responsáveis pela preparação do feixe de elétrons para a injeção na estrutura aceleradora.
No decorrer do projeto dos curtos móveis pode-se observar que os materiais utilizados devem ser de fácil usinagem, bons condutores e de baixo custo. Também mostrou-se necessário cuidado com o tamanho das peças do sistema, para evitar problemas de alinhamento. Outro cuidado, ainda referente a possíveis problemas de alinhamento, é a utilização do menor número de peças móveis possíveis.

 

 

Título: Aprimoramento do Sistema de Controle do Canhão de Elétrons do Acelerador Microtron do IFUSP

Estudante: Ronaldo Koiti Shiomi

Orientadores: Prof. Dr. Marcos Nogueira Martins (IFUSP)
                        Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)


Data da Apresentação: 12 de dezembro de 2000

Resumo:
O trabalho apresentado tem como objetivo o projeto, construção e teste de uma nova configuração para o hardware do sistema de controle do canhão de elétrons do acelerador microtron do IFUSP.
Visando tornar o sistema mais robusto e confiável, este trabalho reduziu o número de placas de circuito impresso utilizadas e empregou um microcontrolador PIC. Além disto foi realizado o projeto e a construção de uma nova blindagem com um novo rack para o acondicionamento do sistema.
O sistema opera em tensão de 100 kV e é composto por: fonte da grade conectada a uma fonte fixa, fonte do filamento, um pulsador lento (2ms), um microcomputador e uma fonte de alimentação.

 

 

Título: Projeto e Montagem de Câmara de Testes de Eletrodos de Tocha de Plasma

Estudantes: Angela Christina Finholdt Baratelli

                   Gabriel de Andrade

Data de Apresentação: 15 de dezembro de 2000

Orientadores: Prof. Dr. Roberto Nunes Szente (IPT)
                        Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Resumo:
Neste projeto visou-se a construção de uma câmara de testes de eletrodos que simulasse o comportamento de uma tocha de plasma de arco não transferido, uma bobina externa à câmara e um filtro de alumina ativada para fazer a proteção da câmara de testes do sistema de vácuo.
A câmara terá a possibilidade de um melhor controle nas condições de operação de uma tocha de plasma como, por exemplo, a velocidade de um arco elétrico , composição dos gases, etc.
Para permitir a melhora no controle das condições de operação foram desenvolvidos diversos
sistemas como sistemas de resfriamento, sistema de injeção de gases, além do monitoramento do arco elétrico.
Deste modo, constam neste trabalho alguns conceitos utilizados para os cálculos e projetos utilizados na construção da câmara, da bobina e do filtro, além de fotos e dos resultados obtidos até o presente momento.

 

 

Título: Análise de Gases Residuais em Tecnologia do Vácuo empregando o Espectrômetro de Massa Quadrupolar: Fundamentos, Aplicações e Análises

Estudante: Elias Rodrigues Cizzoto Orientador: Prof. Francisco Tadeu Degasperi

Data da Apresentação: 22 de dezembro de 2000

Resumo:
Foi realizado um estudo aprofundado e levantamento da bibliografia disponível a respeito do Espectrômetro de Massa Quadrupolar.
Foram efetuados cálculo analítico - numérico do campo elétrico e do potencial elétrico para obtenção das equações de movimento de partículas ionizadas dentro de um filtro de massa.
Realizou-se uma pesquisa a respeito de aplicações e uso dos Analisadores de Gases Residuais. Sendo também desenvolvidos pesquisa e projeto de uma aplicação não convencional do Espectrômetro de Massa Quadrupolar, no caso, a análise de gases atmosféricos com instumentação embarcada em balões dirigíveis.
Por fim, alguns espectros típicos de gases residuais foram selecionados. Em especial, o espectro residual da câmara de vácuo do Tokamak TCABR do Instituto de Física da USP.

 

 

Título: Projeto e Construção das Bobinas Defletoras do Injetor do Microtron

Estudante: Cláudia A. de Souza Oliveira

Orientadores: Prof. Dr. Marcos Nogueira Martins (IFUSP)
                        Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Data de Apresentação: 06 de fevereiro de 2001

Resumo:
O objetivo deste trabalho é projetar e montar protótipos de dois conjuntos defletores, baseando-se no projeto magnético já calculado ( geometria das bobinas, número de espiras e calibre do fio ), e determinar o campo magnético real na região útil de operação ( um cilindro de aproximadamente 8 mm de raio, por aproximadamente 100 mm de comprimento, na direção de propagação do feixe).
Uma vez definido um protótipo adequado, foi realizado um projeto mecânico detalhado tanto do conjunto defletor quanto do seu sistema mecânico de fixação junto à linha de transporte do feixe. Este trabalho termina com a montagem de um conjunto completo ( defletor e sistema de fixação ) na linha de transporte do feixe de 100 KeV.
A confecção das peças do conjunto defletor menor foi concluída com êxito, ficando pendente o término da confecção do conjunto defletor maior para que a montagem na linha de transporte seja efetuada.

 

 

Título: Projeto e Construção de um limitador móvel e de um Eletrodo para Polarização Elétrica do Plasma no Tokamak TCABR

Estudante: Kátia Franklin Albertin

Orientadores: Prof. Dr. Ivan Cunha Nascimento (IFUSP)
                        Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Data de Apresentação: 06 de fevereiro de 2001

Resumo:
O trabalho é dividido em duas partes: a construção de um limitador móvel, e um eletrodo, ambos eletricamente polarizados. No caso do limitador móvel o objetivo é ter no tokamak TCABR um dispositivo capaz de variar o raio menor do plasma e suas superfícies magnéticas. A polarização do limitador será usada na investigação de propriedades de transporte de partículas confinadas. O eletrodo será usado na investigação de barreiras de transporte a fim de melhorar o confinamento do plasma no tokamark TCABR.

 

 

Título: Analisador de Partículas Neutras para o Tokamark TCABR: Preparação e testes nos Sistemas de Vácuo e Elétrico

Estudante: Marcelo Fernandes Basílio

Orientadores: Prof. Dr. Ivan Cunha Nascimento (IFUSP)
                       Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Data de Apresentação: 06 de fevereiro de 2001

Resumo:
Nos dias de hoje, sabemos que a tecnologia para obter e conservar energia é um dos problemas mais importantes que os cientistas e outras pessoas qualificadas estão tentando resolver.
Em nosso cotidiano, necessitamos de energia para ligar nossos rádios, televisores, brinquedos, aparelhos de vídeo, computadores, e uma série de equipamentos eletrônicos, mas sabemos que esta energia não é para sempre e, muitas vezes, muitos danos são causados ao nosso ambiente.
Por causa disto, o estudo sobre novas formas de energia está se tornando muito importante hoje em dia. Entre essas novas formas de energia, está a fusão nuclear. Felizmente, as tecnologias para o controle desta forma de energia, estão muito avançadas, e o tokamak é o aparelho mais promissor para isto.
A proposta deste trabalho é a instalação de um analisador de partículas neutras (APN) no tokamark TCABR, localizado na USP (Instituto de Física), São Paulo, SP. Este sistema APN será um dos mais importantes diagnósticos de plasma, porque deverá dar informações sobre temperatura de íons e a densidade de partículas neutras.
Os procedimentos envolvendo instalações elétricas, adaptações mecânicas, testes de vácuo, e outras tarefas, serão descritos com todos os detalhes.

 

 

Título: Estudos de Filtros Magnéticos para Arcos no Vácuo

Estudante: Denise Criado Pereira de Souza

Orientadores: Prof. Ricardo Magnus Osório Galvão (IFUSP)
                        Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Data de Apresentação: 08 de fevereiro de 2001

Resumo:
A proposta desse trabalho de graduação é a análise de dois filtros magnéticos usados em um equipamento de disposição de filmes finos via plasma. Nesta análise serão observados as taxas de deposições com os dois filtros ( um de diâmetro interno de 70 mm e outro de 34 mm) com diferentes materiais.
Foi feita a comparação de concentrações das deposições em diferentes posições do filtro de diâmetro de 70 mm.
Foi desenvolvido um programa computacional para calcular o valor do campo magnético no plano equatorial dos filtros, dando as coordenadas x e y do ponto onde se deseja obter o campo magnético.
Usando um método numérico, uma estimativa de espaçamento das espiras nos filtros foi desenvolvido de forma a ter um campo magnético uniforme em todo o raio central dos filtros.
A dissipação térmica nas espiras magnéticas também foi calculada, para parâmetros do projeto do filtro considerando o modo de pulso de operação do arco ( pulso de 5 ms largura, um pulso por segundo) em vácuo.

 

 

Título: Projeto e Construção da Linha de Transporte de Feixes de Partículas Neutras para o Analisador de Partículas Neutras

Estudante: Alexandre Cândido de Paulo

Data de Apresentação: 12 de fevereiro de 2001

Orientadores: Prof. Delton Campos de Oliveira (IFUSP)
                        Prof. Ricardo Magnus Osório Galvão (IFUSP)
                        Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Resumo:
Este trabalho descreve o projeto e construção de uma linha de transporte de feixe de partículas neutras para conexão de um analisador de partículas neutras no tokamak TCABR. O trabalho também envolve a construção e instalação de uma fonte de íons para calibração dos detectores channeltron do analisador.
O analisador de partículas neutras é um diagnóstico que será instalado visando medir a temperatura iônica do plasma. A medição se baseia no processo de troca de carga entre íons e átomos neutros.

 

 

Título: Programa de Aquisição e Tratamento de Dados do Analisador de Espectro TEKTRONIX Modelo 2712

Estudante: Guido Rodrigues da Silva

Orientadores: Engº. Kleiber Tadeu Soletto
                       Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Data de Apresentação: 03 de setembro de 2001


Resumo:
O programa de aquisição de dados foi desenvolvido com o intuito de aprimorar ensaios já existentes de medições de campo elétrico e magnético, utilizando como ferramenta de medição o analisador de espectro modelo 2712 produzido pela Tektronix.
Os valores mensurados por esse equipamento podem ser visualizados diretamente através de seu painel frontal, na forma de um espectro, onde se visualiza no domínio de freqüência.
Os valores medidos podem ser armazenados em registradores, e em posições de memórias internas que variam de 1 a 32. Para serem vistos novamente na tela estes devem ser resgatados da memória e colocados em um dos registradores.
Os programas de aquisição e tratamento de dados recolhe os dados contidos neste registradores, transferindo-os para o computador. No computador estes dados são armazenados na forma de arquivos, que podem ser acessados por um programa editor de texto. Com os dados no computador um gráfico que representa o espectro visto na tela do equipamento pode ser traçado, este espectro pode ser então inserido no relatório de ensaio oficial, ou ainda ser analisado por especialistas.
Este programa de aquisição foi desenvolvido na plataforma Visual Basic 5.0, em Windows 95. Ele se comunica com o analisador de espectro por meio de uma placa GPIB e usando comandos do driver NI-488.2.
Este trabalho trata de assuntos referentes ao desenvolvimento do programa de aquisição, desde a linguagem usada no desenvolvimento até os resultados obtidos.
A importância deste trabalho está no fato de que os dados obtidos pelo analisador podem ser devidamente tratados, por especialistas que queiram compará-los com padrões esperados, ou ainda quando no desenvolvimento do relatório oficial do ensaio. Este trabalho faz parte de um projeto de automatização do laboratório de Compatibilidade Eletromagnética do Instituto de Eletrotécnica e Energia da Universidade de São Paulo, sendo este base para futuros trabalhos de comunicação com equipamentos da seção, especialmente trabalhos desenvolvidos em plataforma Visual Basic 5.0, usando como porta de comunicação a GIPB.

 

 

Título: Projeto e Construção da Linha de Transporte do Feixe de Elétrons

Estudantes: Ana Carolina Bueno
                   Thiago Piccinino Gandini

Orientadores: Prof. Dr. Marcos Nogueira Martins (IFUSP)
                       Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Data de Apresentação: 12 de dezembro de 2001


Resumo:
O projeto refere-se ao desenvolvimento de parte da linha de feixe que une o primeiro estágio do acelerador microtron do IFUSP, o booster, ao microtron principal ou diretamente à sala experimental.
Para isso foram projetados, construídos, montados e caracterizados dois eletroímãs dipolares, responsáveis pelo deslocamento paralelo do feixe, de acordo com o projeto óptico da linha. Foi feito também um estudo sobre o sistema de vácuo desse trecho da linha de transporte.

 

 

Título: Simulação de Transporte de Gases em Tubos e Orifícios no Regime de Escoamento Molecular

Estudante: Daniel Scodeler Raimundo

Orientador: Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Data de Apresentação: 13 de dezembro de 2001


Resumo:
Um simulador para estudo de transporte de gases no regime de escoamento molecular foi implementado com o uso do programa computacional 'Mathcad 6.0 Professional' e trabalha em duas dimensões (2D). O Método de Monte Carlo é a ferramenta central do simulador. O simulador mostrou-se coerente e eficiente com a realização de testes. Para a validade do simulador obtivemos relações entre os diâmetros de tubos e orifícios circulares e os tempos de bombeamento. As relações mostraram-se bastante coerentes com a realização do método de correlação por postos. Foram feitos modelos para o cálculo de condutâncias em função dos tempos de bombeamento usando o simulador. Os modelos relacionam os resultados teóricos (em 3D), já existentes na literatura, com a simulação (em 2D). Com os modelos obtivemos expressões para cálculo de incertezas associadas a cada um deles. Foi considerada a estatística para estipularmos uma margem de confiança. Os valores conseguidos através do simulador foram comparados aos resultados teóricos. Esses valores mostraram-se bastante satisfatórios juntamente com suas respectivas incertezas. Algumas grandes diferenças devem-se, talvez, à baixa estatística utilizada.

 

 

Título: Injeção de Pastilhas de Impurezas no Tokamak TCABR

Estudante: Vitório Arrivabeni Longo de Almeida

Orientadores: Prof. Dr. Álvaro Vannucci (IFUSP)
                      Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Data de Apresentação: 13 de dezembro de 2001

Resumo:
Este trabalho descreve o projeto e construção de um injetor de pastilhas de impurezas para o tokamak TCABR, destacando as etapas realizadas. O trabalho envolve o desenvolvimento de uma válvula eletromecânica de acionamento rápido, em especial o circuito elétrico utilizado para o seu acionamento e o sistema injetor, englobando o seu sistema de vácuo e peças auxiliares.
O injetor de pastilhas de impurezas será, basicamente, utilizado para estudar os fenômenos de instabilidades disruptivas em plasmas confinados por tokamaks, onde a interação entre o plasma e as pastilhas será monitorada por detectores de raios-X e bolômetros.

 

 

Título: Fonte de Alimentação para Bomba de Vácuo Iônica

Estudante: Samir Munir Rajab

Orientadores: Prof. Dr. Cláudio Costa Motta (CTM-SP)
                       Prof. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Data de Apresentação: 09 de agosto de 2002

Resumo:
Neste trabalho descrevem-se as principais características de uma fonte de alimentação para polarização de uma bomba de vácuo iônica. Esta bomba de vácuo será utilizada para manutenção do regime de ultra alto vácuo em dispositivos de microondas de potência. Além desta fonte, este trabalho mostra os procedimentos a serem utilizados para determinação da velocidade de bombeamento da bomba iônica.

 

 

Título: Desenvolvimento de Planilha para Cálculo de Sistemas de Vácuo

Estudante: Dirceu Semighini Filho

Orientadores: Profº Meº Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)
                      Tecgº Elias Rodrigues Cizzoto

Data de Apresentação: 16 de dezembro de 2002

Resumo:
Neste trabalho, nós desenvolvemos um programa de computador, projetado através da ferramenta Delphi 5.0 e do gerenciador de banco de dados Interbase 6.0, com uma interface homem-máquina amigável, que ajudará na concepção de projetos de sistemas de vácuo, através da realização dos cálculos de condutância, velocidade de bombeamento, velocidade efetiva de bombeamento e da curva de pressão por tempo de bombeamento.
Através deste programa, podemos obter os resultados dos cálculos destas grandezas em questão de segundos. O que acelera, e muito, a concepção de projetos de sistemas de vácuo, pois os valores destas grandezas são essenciais para concepção destes sistemas e estes cálculos devem ser feitos em muitos pontos para abranger toda faixa de pressão utilizada.

 

 

Título: Experiências de Demonstração sobre Vácuo

Estudante: Vanessa de Paula

Orientadores: Prof. Me. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

                       Profª. Me. Beatriz Aparecida C. de Castro Ataide
Data de Apresentação: 16 de dezembro de 2002

Resumo:
A idéia de se projetar uma bancada demonstrativa surgiu da dificuldade que os alunos têm em entender os conceitos que envolvem a tecnologia do vácuo. Através dele podemos fazer uma série de experiências demonstrativas. Ele é composto por uma campânula (saladeira de vidro), uma tubulação em PVC e uma bomba do tipo êmbolo, também em PVC. Este equipamento foi destinado a auxiliar as aulas ministradas no laboratório de Tecnologia do Vácuo. Porém, o uso deste equipamento acabou tomando outros rumos. Pudemos perceber com a dinâmica das experiências ministradas em tal equipamento, que seriam muito úteis tanto para os estudantes do ensino de física, alunos secundaristas, alunos de ensino médio, fundamental, enfim, para todos aqueles que estivessem em contato com a ciência de modo geral. Este equipamento, pela facilidade de reprodução, pode ser implementado em faculdades, para o uso nos laboratórios de física; pode ser implementado em escolas de modo geral que possuem laboratórios ou trabalham com os alunos em esquema de oficinas ou "experimentoteca" ou em museus de ciência. Pela simplicidade de seu funcionamento, pode ser adaptado para resolver problemas do tipo: bombear pequenos volumes, por exemplo, de acordo com as necessidades do usuário.

 

 

Título: Condutância de Tubos no Regime de Escoamento Laminar

Estudante: Márcio Rodrigues da Cunha

Orientador: Prof. Me. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Data de Apresentação: 04 de fevereiro de 2003

Resumo:
A determinação da condutância constitui uma etapa fundamental nos projetos de sistemas de vácuo. A condutância é uma grandeza que depende das dimensões da linha de bombeamento, do tipo de gás e da sua temperatura, mas depende fortemente do regime de escoamento. A velocidade de bombeamento efetiva é dependente da condutância da tubulação. No caso do regime de escoamento viscoso laminar a condutância depende da pressão e isto traz dificuldades nos seus cálculos, neste contexto estamos criando uma sistemática para a determinação da condutância em várias formas de tubos para o inicio do processo de bombeamento.
A distinção e identificação entre os quatros tipos de regime de escoamento presentes no transporte de gases e vapores rarefeitos é fundamental e o ponto de partida para podermos dimensionar o sistema de bombeamento de gases e vapores. As condutâncias no regime de escoamento viscoso laminar estão presentes nas pressões de vácuo grosseiro e pré-vácuo, sendo de muita importância para muitos processos, principalmente industriais. No inicio do processo de bombeamento as condutâncias dependem da pressão e isso torna os seus cálculos em geral de difícil realização. Com o propósito de estabelecer uma sistemática de cálculo e trabalho, estamos criando um formulário de condutância e uma planilha para realizarmos cálculos de condutância em tubos, para várias formas de seção transversal. Além do cálculo da condutância, determinaremos também o volume da tubulação de modo a incluir o seu valor na determinação do tempo de bombeamento e também considerar os casos cujos tubos tem efeito do chamado "pulmão" ou "reservatório de vácuo", aspecto importante em algumas instalações industriais. Os cálculos são feitos utilizando o programa computacional MathCadTM e no caso da determinação da pressão na câmara de vácuo em função do tempo, empregaremos os métodos numéricos de Runge- Kutta de Segunda e de Quarta ordens, escrito a partir da equação fundamental para o processo de bombeamento [5].
Teremos à disposição as expressões das condutâncias para tubos com algumas seções transversais cujo escoamento dos gases e vapores esteja ocorrendo no regime viscoso laminar. Para dar um maior alcance ao trabalho uma discussão sobre o regime de escoamento viscoso turbulento também será feita, uma vez que ao ligarmos o sistema de pré- vácuo este regime de escoamento acaba dominando o processo de bombeamento. A fim de mostrar a sistemática de cálculos exporemos casos de estudos a serem apresentados neste trabalho de graduação.

 

 

Título: Projeto, Construção e Caracterização de um Atenuador e um Defasador em Guia de Onda

Estudantes: Alexsandro Cavalheiro Gregório

                   Eduardo Hideo Nakagawa

Orientadores: Prof. Dr. Marcos Nogueira Martins (IFUSP)

                      Prof. Me. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP) Data de Apresentação: 06 de fevereiro de 2003

Resumo:
O trabalhador objetiva o projeto, construção e caracterização de um atenuador e um defasador em guia de onda que fazem parte da malha de distribuição de microondas desde a válvula Klytron até as cavidades ressonantes do sistema chopper e buncher do acelerador microton do IFUSP.
O defasador construído possibilita o ajuste de fase da microonda e o atenuador absorve a potência excedente enviada para cada cavidade do sistema.
Realizamos testes para provar a eficácia de nossos protótipos e tentar otimizá-los. Os protótipos obtiveram bons resultados nos testes realizados alcançando os objetivos inicialmente propostos. Com esses resultados construímos os modelos definitivos do defasador e atenuador.

 

 

Título: Projeto e Construção de um Sistema de Aquecimento de Gases para o Tokamak-TCABR

Estudante: Carlos Eduardo Maruyama

Orientadores: Prof. Dr. Ricardo Magnus Osório Galvão (IFUSP)

                       Prof. Me. Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)

Data de Apresentação: 12 de março de 2003

Resumo:
Este trabalho descreve o projeto e construção de um sistema de aquecimento de gases parra o tokamak TCABR, cujo objetivo é aquecer e injetar nas câmara do tokamak um certo gás (nitrogênio, por exemplo), para minimizar a quantidade de água adsorvida nas placas de nitreto de boro do tokamak. O processo de aquecimento servirá para desadsorver a água e bombeá-la para fora da câmara antes de fazer o plasma para pesquisa. o trabalho também envolve a construção e a instalação de bicos direcionadores de gás, que estarão localizados na parte interna do tubo de entrada do sistema no tokamak.

 

 

Título: Medição de Velocidade de Bombeamento de Bombas de Vácuo

Estudante: Rodolfo Acciari                    

Orientador: Prof. Me Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)                       

Data de Apresentação: Novembro de 2004

Resumo:
Apesar do grande avanço trazido pelas bombas turbomoloculares em sistemas nos quais se deseja alcançar pressões de alto-vácuo, as bombas difusoras ainda são largamente utilizadas tanto na indústria quanto no setor de pesquisa. Utilizando os acessórios adequados, como a armadilha gelada, e fazendo o condicionamento do sistema de vácuo, pode-se alcançar pressões da ordem de 10-8 mbar sem contaminação de vapor de óleo da bomba difusora. O trabalho de graduação do estudante tem como objetivo o projeto, construção e caracterização uma bancada de alto-vácuo utilizando bombas difusoras com diferentes velocidades de bombeamento. As bombas foram doadas ao Laboratório de Tecnologia do Vácuo, enquanto os demais componentes dos sistemas, como válvulas, filtros, armadilhas geladas e peças de conexão, estão sendo projetados e construídos, ou sendo recuperados pelo estudante. O trabalho engloba o projeto e detalhamento das peças no software Autocad, a usinagem e montagem, até a caracterização dos sistema, que consiste no levantamento das curvas de velocidade de bombeamento, teórica e experimental, para comparação com as curvas nominais, fornecidas pelo fabricante no catálogo da bomba. A curva experimental será obtida utilizando-se o método da pipeta invertida, cujo arranjo experimental foi montado no próprio laboratório; também será feita uma análise de incerteza das variáveis envolvidas. O curva teórica será obtida através de um programa de simulação, escrito no programa Mathcad, que foi desenvolvido durante o mestrado do Profº Francisco Tadeu Degasperi. Temos junto às câmaras de vácuo medidores de pré-vácuo do tipo Pirani e medidores de alto-vácuo do tipo Penning, cobrindo a faixa da pressão atmosférica ao alto-vácuo. A construção de válvulas, armadilhas geladas de nitrogênio, câmaras de vácuo e todas as peças necessárias ao funcionamento do sistema foram acompanhadas de cálculo e modelagem detalhada de sistemas de vácuo. A bancada têm fins didáticos, enriquecendo as aulas teóricas da disciplina de Tecnologia do Vácuo. Para o estudante dá a possibilidade de trabalhar no desenvolvimento completo de um sistema de vácuo, desde o projeto até sua execução.

 

 

Título: Adaptação, Instalação e Testes do Medidor de Pressão McLeod

Estudante: Carolina Carvalho Prevedi Nunes                   

Orientador: Prof. Me Francisco Tadeu Degasperi (Fatec-SP)                       

Data de Apresentação: Setembro de 2005

Resumo:
A tecnologia do vácuo é uma área de pesquisa e aplicação com grande desenvolvimento em nossa atualidade, presente cada vez mais na indústria e em vários setores do desenvolvimento tecnológico. Portanto, equipamentos e técnicas de medição cada vez mais precisos e confiáveis, têm um papel crucial. Assim este trabalho conterá o embasamento teórico, tanto dos conceitos em física como dos conceitos em vácuo, para o entendimento dos fenômenos, equipamentos e procedimentos utilizados na medida através do Medidor McLeod e equivalentes. O alcance deste medidor está em seu princípio de funcionamento. Estando ele relacionado à densidade do mercúrio, aceleração da gravidade, altura da coluna de mercúrio e área de um determinado capilar podemos dizer que o mesmo é um padrão primário de obtenção da pressão. Portanto, medidas tomadas por ele são mais confiáveis que as tomadas por medidores indiretos de pressão tal como o medidor Pirani entre outros. A desvantagem na utilização deste medidor está em sua incapacidade de medir a pressão de gases contendo vapores. Como o medidor McLeod é um medidor de compressão, ele os condensa quando são altamente comprimidos. Foram realizadas experiências com o medidor tipo McLeod de pequeno porte para o aprendizado e obtenção dos primeiros resultados. Como suas dimensões são menores, a faixa de pressão mensurável também é menor. Nestes experimentos aprendemos a influência do vapor de água sobre a pressão obtida, assim, quanto menor for a pressão a ser medida, maior o erro. Contudo dentro de uma faixa de pressão este erro permanece constante. O domínio na utilização deste medidor é um ponto de partida segura para a utilização adequada do medidor McLeod. Por fim, foi primeiramente realizada a instalação do medidor McLeod em uma bancada simples, com o propósito de aprendermos as suas características básicas. Neste medidor o processo de medição não é imediato, ele exige uma série de etapas com o acompanhamento e cuidados constantes do operador. O operador deve conhecer em detalhe o seu princípio de funcionamento para uma medição confiável e o estabelecimento de suas incertezas. A montagem definitiva deste medidor em sua bancada exige acessórios para uma confiável e segura conexão entre as partes. Cabe mencionar que a peça em vidro do medidor McLeod foi doada pela BOC-Edwards do Brasil Ltda. e as peças em aço inoxidável 304L foram construídas pela PV-PrestVácuo Ltda. Por meio das informações que temos, este medidor McLeod é o único em funcionamento no Brasil. Apesar de ser um medidor antigo, ele é confiável devido as suas características construtivas. Esta bancada irá se somar as outros medidores existentes no Laboratório de Tecnologia do Vácuo – LTV da Fatec-SP. Com estes arranjos poderemos ampliara a prestação de serviços às indústrias e aos laboratórios no tocante às calibrações dos medidores de vácuo.