http://hdl.handle.net/10362/1043 DF_PhD 2013-05-21T15:18:42Z http://hdl.handle.net/10362/9416 Title: Avanços em esquemas de bombeamento para lasers de disco fino Authors: Pereira, Rui Pedro Fiúza Martins Abstract: Apresentam-se nesta dissertação avanços nas configurações de bombeamento para lasers de disco fino. É proposto um inovador esquema de bombeamento por multipassagem onde o número de passagens da radiação de bombeamento através do meio activo é significativamente aumentado, comparativamente aos esquemas de bombeamento tradicionalmente utilizados nos lasers de disco fino. Desta forma, obtém-se uma elevada eficiência de absorção, uma alta densidade de potência de bombeamento e melhor eficiência de refrigeração do disco. A razão entre a área refrigerada e o volume bombeado pode ser aumentada através da redução da espessura do disco, resultando no aumento da qualidade de feixe laser para a gama de potências de Kilowatt. A influência que os esquemas de bombeamento propostos têm na performance do laser de disco é avaliada através da modelação dos componentes ópticos do sistema num software de traçado de raios não sequencial tridimensional. O espectro de absorção do Yb:YAG é definido no ambiente ZEMAX© para diferentes dopagens de Yb3+ , obtendo-se as correspondentes curvas de eficiência de absorção, variando o número de passagens do sistema de multipassagem e espessura do meio activo. A cavidade de ressonância é modelada computacionalmente através do software LASCAD© de acordo com os efeitos térmicos e estruturais causados pelo processo de bombeamento. São obtidas as curvas de optimização da reflectividade do acoplador de saída, potência multimodo e potência TEM00. É analisada a influência da dopagem do material, número de passagens e espessura do meio activo na eficiência óptica do sistema e na qualidade do feixe laser. Construiu-se e testou-se um laser de disco de baixa potência, obtendo-se uma eficiência de declive de 55% e uma potência laser de 29,6W para um comprimento de onda de 1,03μm. Verificou-se a concordância entre os resultados experimentais e os resultados modelados, validando o procedimento de modelação adoptado pelo autor. São introduzidos novos esquemas de reconfiguração / homogeneização de radiação de bombeamento proveniente de módulos de laser díodos para aplicação em sistemas de laser de disco de altas potências através da utilização de fibras ópticas e guias de onda. Através da configuração com fibras ópticas, a densidade de potência no disco é aumentada para mais do que o dobro, comparativamente aos sistemas tradicionais, mantendo a abertura numérica da radiação constante. Description: Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Física – especialidade de Óptica Aplicada pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia 2010-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10362/9141 Title: Electron impact ionization cross sections and analysis of X-ray spectra Authors: Guerra, Mauro António Moreira Description: A thesis submitted for the degree of Ph. D. in Physics 2012-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10362/8863 Title: Advanced instrumentation for superheated liquid detectors in dark matter searches Authors: Costa, Miguel António Felizardo da Abstract: The initial goal of the thesis work was to improve the performance of the instrumentation used in the SIMPLE dark matter search. Consequently, the ultimate objective is to find a possible candidate for Dark Matter or improve the knowledge of its nature. Upon a brief description of Dark Matter and the status of its search, the fundamentals of Superheated Liquid Detectors are presented. This thesis presents a robust acoustic instrumentation together with a new method for the identification of bubble nucleations in Superheated Droplet Detectors. This is accomplished through straightforward signal processing techniques applied to the acoustical recording of the nucleation events, which consists of pulse shape identification procedures. A set of tests are presented to evaluate the performance of the proposed algorithms, as well as the new and more reliable instrumentation. An effort to locate a bubble nucleation in the SDDs is accomplished through some elaborated signal processing techniques applied to the acoustical recording of the nucleation events. These include the application of wavelets, the chirp-z transform and pulse shape identification procedures to locate temporally and validate the nucleation for its spatial localization. Acoustic and SDD associated backgrounds are completely discriminated with the developed signal processing techniques. Results from systematic studies are presented for the instrumentation and SDD response,which are used in the SIMPLE dark matter search experiment and possibly in neutron dosimetry. A new bubble nucleation efficiency is drawn out, together with particle discrimination confirmation determined throughout a-n calibrations. SIMPLE's Phase-II Dark Matter results are presented with the implementation of the complete instrumentation in operation for SDDs. These results are simultaneously presented with the full characterization of the local background scenario and gained knowledge of SDD characteristics and dynamics. Interpretations of these results are laid out. The direct future is given through the R&D of a rejuvenation superheated liquid detector, the Big Droplet Chamber. A prototype of this new Bubble Chamber is shown together with its first results of a more prevailing ultrasound acoustic system. Which can possibly reveal in the near future, unseen aspects such as the bubble formation stage in superheated liquids up to now. Description: Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Física 2013-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10362/8796 Title: Time-of-flight secondary ion mass spectrometry: new application for urinary stones analysis Authors: Ghumman, Chaudhry Amjad Ali Description: Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Física 2013-01-01T00:00:00Z