Montagem de dispositivos ópticos focalizantes de raios-X
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Data
2014-11-07
Autores
Velez Salazar, Manoel Raphael
Hönnicke, Marcelo Gonçalves
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Resumo
Lentes refratoras compostas (LRCs) são amplamente utilizadas como dispositivos ópticos
focalizantes e colimadores de feixes de raios-X. As LRCs são feitas, normalmente, com várias bolhas
de ar, em série, imersas em outro material sólido (Berílio ou Diamante ou Silício). O objetivo deste
trabalho foi de montar dispositivos focalizantes de raios-X, entre eles, LRCs e dispositivos
focalizantes de Si curvo. LRC ́s esféricas foram montadas utilizando, em uma primeira etapa, um
tubo plástico de diâmetro interno de 5 mm e cola epóxi. A ideia era inserirmos bolhas de ar na cola
epóxi (ainda não curada) e esperar secar. Não obtivemos sucesso, pois as bolhas não eram estáveis
durante o processo de cura da cola epóxi. Além disso, a distância focal da lente, devido ao diâmetro
(5 mm), era muito grande (maior que 10 m). Desta forma, partimos para uma segunda tentativa:
utilizar glicerina dentro de um capilar de vidro de diâmetro interno de 1,2 mm. Com uma seringa
fina, introduzimos diversas bolhas de ar (em série) dentro da glicerina. Esta metodologia se mostrou
eficiente, pois a tensão superficial da glicerina é suficiente para manter as bolhas de ar. A dificuldade
está em manter a regularidade e quantidade de bolhas. Como a distância entre as bolhas é variada, o
foco acaba sendo prejudicado pela atenuação dos raios-X pela glicerina. Passamos então à um
processo convencional, utilizar LRC ́s cilíndricas cruzadas. Para isso, utilizamos dois blocos de
polipropileno com 11 furos cada, com diâmetro de 1,5 mm. Realizamos então testes de foco no
LORXI/UFPR. Para esses testes preliminares utilizamos tubo de raios-X com alvo de Cu e um
dispositivo monocromador de Ge do tipo 4-Cristais (4-C) selecionando a linha CuKα1. As lentes
foram alinhadas com o feixe de raios-X utilizando um detector de cintilação. Para medidas de foco,
um filme de dentista foi posicionado à 2 m das lentes. O tamanho de foco obtido foi muito grande
devido ao tamanho da fonte existente no LORXI [1,2 mm (H) x 0,4 mm (V)]. Ainda, como
alternativas aos métodos de focalização tentaram-se curvar monocristais de Si. Na curva de
tensão/deformação, os monocristais de Si só apresentam deformação plástica a partir de 900 o C.
Logo, utilizando um forno mufla, aquecemos um “wafer” de Si, sob carga de 25 kgf/mm 2 e
observamos a deformação do mesmo à temperatura de 950 o C. Deformações muito pequenas foram
observadas. Outros testes em maior temperatura deverão ser realizados para comprovação da eficácia
do método. Os cálculos para execução do dispositivo óptico focalizante de Si já foi executado e
projetado. Agradecemos ao Probic/UNILA pela bolsa de iniciação científica.
Abstract
Descrição
Anais do III Encontro de Iniciação Científica da Unila - Sessão de Física II - 07/11/14 – 08h30 às 11h50 - Unila-PTI - Bloco 09 – Espaço 03 – Sala 02
Palavras-chave
Dispositivos focalizantes de raios-X, Lentes refratoras compostas, Monocristais curvos