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FAP5844 - Técnicas de Raios-X e de feixe iônico aplicados à análise de materiais

Universidade de São Paulo Instituto de Física. FAP5844 - Técnicas de Raios-X e de feixe iônico aplicados à análise de materiais. Manfredo H. Tabacniks FI.5 - novembro 2006. Cronograma 2006. Environmental research Air quality in an undergroud mine Tree ring analysis Solid state physics

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FAP5844 - Técnicas de Raios-X e de feixe iônico aplicados à análise de materiais

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  1. Universidade de São Paulo Instituto de Física FAP5844 - Técnicas de Raios-X e de feixe iônico aplicados à análise de materiais Manfredo H. Tabacniks FI.5 - novembro 2006

  2. Cronograma 2006

  3. Environmental research • Air quality in an undergroud mine • Tree ring analysis • Solid state physics • Mass transport in thin films and interfaces • Biomedical research • Teeth analysis • Archaeological research and Conservation • Nanotechnology

  4. Air quality and source apportionment in an underground gold mine The mine PIXE Metodology: AFG+IC+PIXE Results: source apportionment Chemical mass balance Tabacniks, M.H., Machado, H. e Pessoa, S.A.. Avaliação da Qualidade do Ar na Mina Velha, da Companhia de Mineração Morro Velho S.A. 83p, 1991 [relatório técnico].

  5. Tree ring analysis PIXE RBS Densitometry Chemical elements time series Elements in tree rings Metodology Rubber exploitation (1827-1920) Krakatoa eruption (1883) Foreign maritime commerce (1866) Manaus port construction (1901) Intense drawness (1911, 1926) Martins, J.V. Desenvolvimento de Técnicas Analíticas Nucleares Aplicadas à Análise de Anéis de Crescimento de Árvores da Amazônia e outros Materiais. Mestrado IFUSP (1994) Martins, J.V.; Artaxo, P. A.; Ferraz, E. S. B.; Tabacniks, M.. H. Chronological studies of tree-rings from the Amazon Basin using thick target PIXE and proton backscattering analysis. NIM - B150 (1999) 240-247

  6. Mass transport in thin films and interfaces RBS, He+, 2.3MeV@170º Annealing: 100 a 300C, 0-243h 1/n Q(eV) Ni/Ta/Al2O3 0,24±0,05 0,64±0,05 Ta/Ni/Ta/Al2O3 0,28±0,03 0,55±0,03 Tabacniks, M.H. Kellock, A.J., Baglin, J.E.E., Coffey, K.R., Howard, J.K., Parker, M.A. Thermal degradation of tantalum-nickel thin film couples. Mat Res. Soc. Symp. Proc. 389 (1995) 389-94.

  7. Mass transport in thin films and interfaces RBS, He+, 2.3MeV@170º Ta/ Ni80Fe20/Ta/Al2O3 - 350C, 0-243h grain boundary assisted diffusion Ag/Ni80Fe20/Ag/Al2O3 - 300C, 0-243h NiFe nucleation with diffusion Ta/Fe/Ta/Al2O3. - 300C, 0-243h Fe nucleation without diffusion Baglin, J.E.E., Tabacniks, M.H. & Kellock, A.J. RBS as a tool for topographic modelling of polycrystalline thin film interactions. Nuc. Instrum. Phys. Res., B136 (1998) 136-138.

  8. Au (1 nm)/Al N O (1 nm)/ Ta (5 nm) on Si Solid State Physics ERDA, E-E 58 MeV 35Cl7+ Z score for thickness (S1) measurements (at/cm2) lab. thick Al N O tot-zatcm2 e9 -0.10 1.21 0.04 -0.38 0.54 i8 0 0 -0.43 1.91 0.78 g6 -1.99 -0.37 -0.70 -1.07 0.71 g10 0.40 -1.50 1.95 1.86 1.77 h8 -0.66 0.49 0.57 j6 0.20 0.79 1.07 -0.76 0.87 h9 -0.89 -0.13 0.51 i7 2.23 -0.51 1.37 g9 1.16 1.65 -1.39 1.28 1.44 i10 -3.74 -1.15 1.00 -2.99 1.71 Barradas, N; Added, N; Arnoldbik, WM; Bogdanovicradovic, I; Bohne, W; Cardoso, S; Danner, C; Dytlewski, N; Freitas, PP; Jaksic, M; Jeynes, C; Krug, C; Lennard, WN; Linder, S; Linsmeier, Ch; Medunic, Z; Pelicon, P; Pezzi, RP; Radtke, C; Rohrich, J; Sajavaara, T; Salgado, TDM; Stedile, FC; Tabacniks, MH; Vickridge, I. A Round Robin Characterisation Of The Thickness And Composition Of Thin To Ultra-Thin Alno Films. NIM B 227, (2005) 397-419. Figure 4: Biparametric spectra DE x E: a) Au (10 A)/Al N O (1000 A)/ Ta (10A) on Si (ITN - Sacavem, Portugal); B) Au (10 A)/Al N O (100 A)/ Ta (10A) on Si (ITN - Sacavem- Portugal); c) DLC on glass (LAS - INPE); d) LiO/LiONi on C (Depto Fisica Aplicada - UNICAMP)

  9. Robin Round characterization of the thickness and composition of thin to ultra-thin AlNO films Si a) Energy spectrum for Al recoils from samples S5 and S6, nominally 1000 and 10 A thick; b) Energy spectrum for Al recoils from samples S2 and S3, nominally 10 and 100 A thick; c) Biparametric spectra DE x E for sample S3. (55Cl beam, 50MeV) Samples provided by ITN - Portugal.

  10. Teeth analysis PIXE/PIGE analysis in external beam H+, 12MeV 9human teeth 5swine teeth 9cattle teeth Rizzutto, MA., Tabacniks, MH., Added, N., Liguori Neto, R., Acquadro, JC., Vilela, MM., Oliveira, TRCF., Markarian, RA., Mori, M. NIM B 190 (2002) 186-189.

  11. SIPÁNEsplendor e mistério das tumbas reais da cultura Mochica Explorando um artefato arqueológico pré-Inca e os limites da análise elementar Manfredo H. Tabacniks Instituto de Física USP Saettone, E; Matta, JA Sevidanes; Alva, W; Chubaci, JDD; Fantini, MCA; Galvão, RMO; Kiyohara, P; Tabacniks, MH. Journal of Physics - D (Applied Physics) 36 (2003) 842-848.

  12. peça para análise Chocalhos

  13. Dra. Márcia de A. Fantini, Laboratório de Cristalografia, IFUSP

  14. Análise PIXE da mancha dourada

  15. Análise PIXE da matriz negra

  16. Espectro RBS da mancha dourada e sua simulação teórica feixe de He+, 2,4 MeV (alcance ~2 µm) superfícies Ag Au

  17. Espectro RBS da mancha dourada e sua simulação teórica Au Cu Ag feixe de H+, 2,4 MeV (alcance ~20 µm)

  18. Composição relativa da “mancha dourada”

  19. Espectro RBS da região negra (matriz) feixe de He+, 2,4 MeV (alcance ~2 µm) superfície O superfície Cl superfície Cu

  20. Relative elementary composition (%) local Si S Cl K Fe Ni Cu Zn Pb base 0.15 1.7 0.69 0.57 0.51 1.5 57 33 4.1 arm 0.08 0.8 0.36 0.20 0.33 1.0 42 43 1.3 head 0.13 1.0 0.49 0.25 0.46 0.9 33 62 0.9 ear 0.12 0.8 0.81 0.18 1.6 0.8 24 69 1.3 Cultural heritage conservation • External beam PIXE analysis • 50mm, kapton exit window • H+ 1,0 MeV (effective) Results were used at MAE-USP to improve conservation conditions. Rizzutto, MA; Tabacniks, MH; Added, N; Barbosa, MDL; Curado, JF; Santos JR, WA; Lima, SC; Melo, HG; Neiva, AC. NIM B (2005) (in print)

  21. Cabeça magnética gravador/sensor espiras de cobre elemento gravador indutivo contatos blindagem do sensor 50Å Ta 100Å FeMn sensor magnético 50Å NiFe 22Å Cu 75Å NiFe 50Å Ta substrato disco

  22. PIXE spectrum of a spin-valve-like multilayered thin film RBS spectrum of a spin-valve-like multilayered thin film

  23. Análise PIXE de uma esmeralda merogoviana

  24. a 100% h b 100% c 50% g d 50% f e 25% Sun ray plot Radar

  25. Um problema envolvendo rugosidade de filmes finos Espectro experimental de uma superfície rugosa. O que ocorre a direita é devido ao fato de que a amostra ao ser aquecida até a temperatura de 300oC, o filme de Fe formava elevações que deformavam o filme Ta. Espectro RBS de uma amostra de Ta/Fe/Ta. Espectro ajustado pelo processo de soma de secções. Representação “artística” da rugosidade da amostra.

  26. Dependência angular em espectros RBS para filmes rugosos Alessandro Alves da Silva

  27. Espectros RBS para filmes rugosos Filme Substrato

  28. Sensibilidade analítica no tempo

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