Publicação
Automatização de um porta-amostras para uma câmara de reações nucleares
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia | |
| dc.contributor.advisor | Fonseca, Maria Micaela | |
| dc.contributor.advisor | Cruz, João | |
| dc.contributor.author | Oliveira, Inês Lança de | |
| dc.date.accessioned | 2026-05-28T10:31:59Z | |
| dc.date.available | 2026-05-28T10:31:59Z | |
| dc.date.issued | 2023-05-04 | |
| dc.description.abstract | Neste trabalho é desenvolvido um sistema de automatização de um novo porta- amostras para a câmara de reações nucleares do acelerador Tandem de 3 MV do Campus Tecnológico e Nuclear do Instituto Superior Técnico (CTN/IST). Neste sistema, o novo porta-amostras, com capacidade para 12 alvos igualmente distribuídos por 3 faces, é mo- vimentado verticalmente até 50.8 mm com recurso a um linear feedthrough e em 360º com uma plataforma rotacional. Estes componentes são automatizados com recurso a dois motores de passo comandados por um arduino. Uma interface desenvolvida em Python permite ao utilizador controlar a movimentação do porta-amostras remotamente com uma precisão estimada de 0.1 mm na vertical e 0.3º angularmente. Adicionalmente, construiu-se e montou-se na câmara uma gaiola de Faraday para o novo porta-amostras que permitirá coletar os eletrões secundários emitidos pelo alvo. O sistema desenvolvido será testado na câmara de reações nucleares posteriormente a este projeto devido à necessidade de se fabricar uma nova tampa para a mesma com o design adequado para o novo sistema de automatização. Contudo, é proposto um conjunto de amostras que permitirão efetuar testes de carga à nova gaiola de Faraday e verificar a reprodutibilidade de resultados do novo sistema. Foi feito um conjunto de simulações com os programas SIMNRA e ERYA-Bulk tendo em conta as condições experimentais atuais na câmara de reações nucleares. Os resultados esperados são apresentados para uso futuro na testagem da câmara de reações nucleares melhorada. Os laboratórios de aceleradores de partículas de pequenas e médias dimensões, como o CTN/IST, são espaços de excelência para a aplicação de técnicas analíticas de feixe de iões (técnicas IBA), requisitadas pelas mais diversas áreas do conhecimento como medicina, conservação e restauro, astrofísica, caraterização de materiais, entre outras. A eficiência dos equipamentos disponibilizados aos investigadores é determinante para a disponibilidade de tempo de feixe. Neste contexto, a melhoria das linhas dos aceleradores e a automatização do processo experimental são exploradas sempre que possível. | por |
| dc.description.abstract | In this work an automatization system for a new sample holder for the nuclear re- actions chamber of the 3 MV Tandem accelerator at Campus Tecnológico e Nuclear of Instituto Superior Técnico (CTN/IST) is developed. In this system, the new sample holder, with a maximum capacity of 12 targets equally distributed over 3 sides, is moved verti- cally, up to 50.8 mm, using a linear feedthrough, and rotated in 360º by a differentially pumped rotatory platform. Both components are automatized with two stepper motors controlled by an Arduino. An interface developed in Python allows the user to remotely control the motion of the sample holder with an estimated accuracy of 0.1 mm vertically and 0.3º angularly. An additional improvement to the chamber was made through the construction and implementation of a new Faraday cup placed around the new sample- holder. The new Faraday cup will allow the collection of secondary electrons emitted by the target. The developed system will be tested in the nuclear reactions chamber after this project since it’s necessary to manufacture a new lid for the vacuum chamber with the appro- priate design for the automatization system. Nevertheless, in this work a set of samples is proposed in order to execute charge tests with the new Faraday cup and verify the reproducibility of results in the new system. Several simulations of such samples were carried out using SIMNRA and ERYA-Bulk with the current experimental conditions in the nuclear reaction chamber. These results are presented for future use in the testing of the improved chamber. Small and medium particle accelerator facilities, such as CTN/IST, are landmarks in the application of ion beam analysis (IBA) techniques, frequently requested by the most diverse areas of knowledge such as medicine, art conservation, astrophysics, materials’ characterization, among others. The efficiency of the equipment accessible to investiga- tors greatly determines beam time availability. Therefore, the improvement of beam lines and automatization of the experimental process are continuously sought after. | eng |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10362/203521 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |
| dc.subject | Porta-amostras automatizado | |
| dc.subject | câmara de reações nucleares | |
| dc.subject | medição de carga | |
| dc.subject | gaiola de Faraday | |
| dc.subject | técnicas analíticas de feixe de iões | |
| dc.title | Automatização de um porta-amostras para uma câmara de reações nucleares | por |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| thesis.degree.name | MESTRADO EM ENGENHARIA FÍSICA |