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Sensor do CBPF sai em periódico da Nature

  • Publicado: Quinta, 30 de Julho de 2020, 12h22
  • Última atualização em Quinta, 30 de Julho de 2020, 12h30
  • Acessos: 414

A convite do Núcleo de Comunicação Social, Geraldo Cernicchiaro, tecnologista sênior do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), no Rio de Janeiro (RJ), descreve sensor termoacústico desenvolvido por ele e Rafael Barmak, seu ex-orientado no programa de Mestrado Profissional em Física do CBPF. O dispositivo foi tema de artigo recente publicado por ambos em prestigioso periódico científico do grupo Nature.

 

Escutando pulsos de radiação

Um pulso de energia depositado por uma partícula ou por um feixe de um laser, em um meio líquido, incorrerá em aquecimento, quase instantâneo, da região irradiada. Isso provoca um pulso de pressão, que se propaga através do volume, na forma de um tênue sinal acústico.

Se esse meio for a água, a mudança de temperatura provocará: i) uma expansão, caso a temperatura desse líquido seja superior a  4 graus celsius; ii) uma contração, caso a água esteja entre 0 grau e 4 graus celsius, intervalo em que, diferentemente de outros líquidos, a água tem seu volume diminuído caso seja aquecida.

O fato de a água ter essa anomalia é decisivo, do ponto de vista experimental, para identificar em que cenário o sinal termoacústico foi gerado. A detecção de sinais acústicos gerados por radiação é denominada termoacústica.

Um dispositivo sensor baseado nesse efeito foi elaborado e construído por Rafael Barmak – em sua dissertação para o programa de Mestrado Profissional em Física com Ênfase em Instrumentação Científica do CBPF – e por seu orientador, Geraldo Cernicchiaro, tecnologista sênior do CBPF e responsável pelo Laboratório de Instrumentação e Medidas da instituição.

 

Sensor termoacústico desenvolvido no Mestrado Profissional em Física do CBPF

(Crédito: Cernicchiaro e Barmak/CBPF)

 

Perspectivas

A descrição em detalhes do sensor foi tema do artigo ‘Listening to pulses of radiation: design of a submersible thermoacoustic sensor’ [Escutando pulsos de radiação: design de um sensor termoacústico submersível], publicado recentemente em Scientific Reports, uma das revistas científicas do prestigioso grupo Nature.

 

Concepção artística da estrutura e das partes que compõem o sensor termoacústico

(Crédito: Cernicchiaro e Barmak/CBPF)

 

 

O trabalho abre perspectivas na área de metrologia e em experimentos para rastrear e entender a origem dos chamados raios cósmicos – partículas subatômicas de alta energia que chegam à Terra a todo instante.

Para a realização de medidas do sensor, Cernicchiaro e Barmak empregaram o laser pulsado de alta energia (do tipo Nd-YAG) do Laboratório de Plasma Aplicado (LaPA), do CBPF.

 

Geraldo Cernicchiaro

Tecnologista sênior

CBPF

 

Mais informações:

Scientific Reports:

https://go.nature.com/333FNBJ

 

No portal:

https://portal.cbpf.br/pt-br/cbpf-news/cbpf-e-embrapa-solos-firmam-parceria-e-nota-tecnica-de-titularidade-2

 

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