Física

“Câmaras para Detector de Partículas”

Um projeto significativo desenvolvido com a participação do LNLS foi o da construção de câmaras para detectores de partículas, que estão instaladas no mais potente acelerador de partículas do mundo, no laboratório Fermilab, nos Estados Unidos.

A competência do Laboratório decorre do esforço empreendido a partir de 1987, quando começou a desenvolver a única fonte de luz sincrotron existente no Hemisfério Sul, equipamento que coloca o Brasil num seleto grupo de 14 países que dispõem desta tecnologia. Segundo Marcelo baumann O LNLS foi um projeto político mais do que científico, que apostou na necessidade de uma nova articulação da ciência com a sociedade, mas que se valeu das velhas estratégias de negociação junto ao Estado. É um produto institucionalmente híbrido, filho de um período de transição ainda inconcluso e constitui um exemplo ilustrativo para o tema da ciência na periferia .

 

O LNLS desenvolveu e fabricou um lote de seis equipamentos deste tipo, único disponível no mundo e o primeiro já fabricado no Brasil. Nestas câmaras especiais estão instalados detectores destinados a permitir o estudo de partículas resultantes de colisões de prótons e anti-prótons, em ângulos muito próximos ao da trajetória do feixe. Câmaras para operar em condições de ultra-alto-vácuo são um dos principais componentes desenvolvidos no LNLS. Poucas instituições do país possuem a competência necessária para realizar todas as etapas envolvidas na fabricação desse tipo de componente, usado em diversas áreas de pesquisa científica e com diferentes propósitos. As câmaras operam em baixíssima pressão, o que garante a quase inexistência de partículas indesejáveis dentro de um circuito fechado, diminuindo a interferência nos resultados de experiências científicas ou em processos industriais. No interior de uma câmara operando com ultra-alto-vácuo a pressão é seis vezes inferior à pressão atmosférica. Em equipamentos tecnológicos que utilizam espelhos em seu processo e funcionamento, as câmaras de vácuo impedem a deposição de moléculas sobre a superfície refletora.

De notável importância para a inserção do LNLS no circuito internacional é o envio para o exterior de alguns equipamentos com inovações importantes construídos em Campinas. Em 1992 dois monocromadores de raios X construídos pelo LNLS, em parceria com o grupo de ótica de raios X e Instrumentação da Universidade do Paraná são instalados, testados e usados, com sucesso, em um acelerador circular de elétrons do LURE (LNLS, 1992, Boletim Informativo n.2). O monocromador é a aparelhagem que numa linha de luz define o comprimento de onda da luz sincrotron (raios-X, ultravioleta, visível, infravermelho) que será usada em determinada experiência.

A linha de luz foi integralmente projetada e construída em Campinas, tendo consumido dois anos e meio de trabalho. A linha de luz é a instrumentação necessária para que feixes de fótons cheguem às estações de pesquisa. A linha enviada inclui um monocromador e uma câmara para a amostra de material. A linha seria montada no CAMD por José Geraldo Pacheco e Paulo Tarso Fonseca, supervisionados pelo físico Antônio Rubens Britto de Castro, chefe da equipe de instrumentação de ultravioleta de vácuo no LNLS. A linha de luz seria a primeira a ser instalada no acelerador circular de elétrons do CAMD e permitiu a permanência naquele laboratório de uma estação experimental brasileira. Foi a primeira vez que um equipamento científico de grande porte, projetado e construído no Brasil é instalado num laboratório de pesquisas dos Estados Unidos.

As inovações técnicas de produto e de processo que vem sendo realizadas no LNLS ao longo da construção da máquina sincrotron também constitui um importante fator de prestígio internacional Além das inovações contidas nos monocromadores enviados à França podem-se citar outros produtos já patenteados pelo LNLS, como o comparador mecânico com saída analógica e a fonte de alimentação de corrente contínua controlável de alta precisão, ambas patenteadas em 1993. Outro exemplo importante de inovação de produto é o canhão de elétrons (responsável pela aceleração inicial dos elétrons) projetado e construído pelo LNLS, com vantagens sobre equipamento similar produzido no exterior, pois conta com inovadores sistemas de flanges que permitem o acesso ao interior do equipamento para manutenção e reparos possibilitando a recuperação ou troca de componentes danificados sem comprometer todo o conjunto.

Inovação de produto importante também é o tipo de ímã dipolo construído no LNLS que, ao usar um novo método de fixação mecânica, em substituição á solda tradicionalmente usada para fixar as quase mil lâminas de aço que o compõem, chegou a um dipolo único em todo o mundo pois pode ser totalmente desmontado para permitir eventuais ajustes. Um exemplo de inovação de processo é o da utilização de uma máquina de corte a laser para cortar as chapas de aço destinadas à construção de ímãs. O LNLS é o primeiro em todo o mundo a utilizar este método de corte para a construção de ímãs, razão pela qual já despertou o interesse por parte de outros laboratórios do exterior. A criatividade dos brasileiros seria exaltada por John Scott, pesquisador da Universidade de Louisiana em entrevista a Science (1995, vol.287, p813).

 

Fonte: http://www.lnls.br/info/istoeolnls/5.htm

 

Acesso em março de 2002

Ciência na periferia: a luz sincrotron brasileira de Marcelo Baumman Burgos, UFJF, 1999, páginas 176 e 177