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Item Instrumentação de amplificadores de lasers de diodo para experimentos com átomos de Rydberg e moléculas frias(2015-12-10) Marcassa, Luis GustavoExperimentos envolvendo átomos de Rydberg frios e Moléculas frias dependem fortemente de lasers de diodo de alta potência. Infelizmente, atualmente só há duas grandes empresas que fornecem sistemas confiáveis, ambas alemãs, Toptica e Sacher. Sendo que os lasers da Toptica são consideravelmente superiores. Contudo, ambas praticam um preço elevado visto que monopolizam o mercado internacional de lasers de diodo de alta potência para fins científicos. Também é sabido na comunidade internacional que tais empresas oferecem descontos generosos para pesquisadores alemães. Assim o objetivo deste projeto é o desenvolvimento de amplificadores para sistemas de laser de diodo de baixa potência. Com tais sistemas nosso laboratório ficará independente dos sistemas de alta potência de tais empresas.Item Espectroscopia de fluorêscencia de citros contaminados com cancro cítrico(2015-12-10) Marcassa, Luis GustavoResultados preliminares indicam que a técnica de espectroscopia de fluorescência é capaz de detectar do cancro cítrico em folhas de citros com grande precisão, bem como distinguí-la de outras doenças. Contudo, este estudo tem se limitado apenas a uma variedade de citros e poucas doenças. Para uma possível aplicação desta tecnologia no campo há a necessidade de se estender este estudo. O objetivo deste projeto é a determinação de padrões espectroscópicos via fluorescência de várias doenças mais que atingem citros. A escolha das doenças e das espécies cítricas é baseada na sua importância econômica para o parque citrícola do estado de São Paulo.Item EMU: aquisição de equipamentos para caracterização e manipulação de lasers pulsados(2015-12-10) Marcassa, Luis GustavoNo IFSC/USP há vários pesquisadores que utilizam lasers pulsados para estudar e caracterizar diversos sistemas físicos distintos. Entre eles podemos destacar sistemas de física atômica bem como sistemas em matéria condensada. Em física atômica, átomos de Rydberg frios e moléculas heteronucleares frias são explorados por pulsos de luz de na no e fentosegundo. Em física da matéria condensada, pulsos de picossegundos e femtosegundos são utilizados para a caracterização de propriedades ópticas não lineares de moléculas orgânicas e para estudar seu arranjo em superfícies e interfaces, bem como em microfabricação por fotopolimerização induzida por absorção multifotônica. Em todos estes experimentos, os pesquisadores enfrentam um problema em comum: a necessidade de caracterizar e manipular tais pulsos de luz a fim de compreender e modelar os experimentos realizados. A caracterização/manipulação de tais feixes de luz necessita de vários equipamentos separados, os quais não são continuamente utilizados por apenas um pesquisador e projeto. Os custos destes equipamentos são consideráveis, tornando difícil suas aquisições para apenas um projeto. Assim a aquisição de tais equipamentos só faz sentido se um grupo de pesquisadores puder utilizá-los, evitando desta forma a replicação de equipamento na mesma instituição. Desta forma, o objetivo deste projeto é a compra de um conjunto de equipamentos para caracterização/manipulação de pulsos de laser que será utilizado por um grupo de pesquisadores, trabalhando em diferentes áreas de pesquisa.Item Detecção de cancro cítrico por imagem de fluorescência no campo(2015-12-10) Marcassa, Luis GustavoHá alguns anos esta sendo desenvolvido um projeto em conjunto entre o Laboratório de Interações Atômicas da USP-São Carlos e o Fundecitrus. Seu objetivo é a caracterização espectroscópica de plantas com cancro cítrico, em comparação com tecidos sadios e também expressando outras doenças, de forma a identificar possíveis características espectroscópicas únicas de uma planta com cancro cítrico. Nossos últimos resultados mostraram que a técnica de espectroscopia de fluorescência puntiforme é muito sensível embora apresente baixa especificidade na detecção do cancro cítrico. Concluímos que isso era devido a imprecisões no posicionamento da ponta de prova da fibra óptica. Utilizando uma câmera de hiperespectro obtivemos imagens de fluorescências em vários comprimentos de onda distintos, o que nos permitiu obter evidências de discriminação de diferentes doenças inclusive.Para testar o potencial desta técnica planejamos realizar imagens de fluorescência utilizando um sistema portátil envolvendo filtros ópticos diretamente no campo. Isto nos permitirá determinar a viabilidade de sua aplicação no campo.Item Átomos de Rydberg frios(2015-12-08) Marcassa, Luis GustavoA tentativa de estabelecer uma linha de pesquisa em átomos de Rydberg frios vem sendo desenvolvida por nós desde 1996. Nesse período, foi necessária a familiarização com as técnicas de excitação e detecção de tais átomos. Hoje esse é o único grupo no país a estudar átomos de Rydberg, utilizando a detecção por campo ionizante pulsado. Usando essas técnicas mede-se o tempo de vida do estado 27D em Rb com grande precisão e estuda-se um processo colisional envolvendo transferência de energia. Foi desenvolvido modelo semi-clássico para explicar esse processo. Pretende-se medir os tempos de vida de estados de Rydberg entre 27 n 45 para os estados S, P e D. Esse é um importante parâmetro nos processos colisionais, por essa razão seu conhecimento preciso é fundamental para determinar a evolução temporal dos processos colisionais envolvendo átomos de Rydberg. Serão estudados os processos colisionais com transferência de energia, variando-se o número quântico principal. Isso deverá permitir melhor comparação com o modelo semi-clássico.Item Colisões ultrafrias envolvendo Átomos de Rydberg(2015-12-08) Marcassa, Luis GustavoNeste projeto nos propomos a construir uma armadilha magneto-óptica para rubídio, utilizando laser de diodos, e realizar experimentos de processos colisionais envolvendo átomos de Rydberg. Introduziremos, pela primeira vez no país, a técnica de aprisionamento conhecida como "Dark Spot MOT", que permite obter densidades de 1012 átomos/cm3. A excitação dos átomos de Rydberg se dará de duas formas: com laser contínuo e com laser pulsado. Isto nos deverá permitir estudar os processos de colisão, os produtos da colisão e sua dinâmica.Item Manutenção de sistema de laser de argônio e Ti:safira(2015-12-08) Marcassa, Luis GustavoNeste projeto solicitamos recursos para manutenção de um sistema laser constituído de um laser de argônio e um Ti: safira. Este equipamento é altamente usado em nosso laboratório em experimentos de resfriamento de átomos alcalinos para estudos colisionais.Item Gases bosônicos e fermiônicos em armadilhas ópticas(2015-12-08) Marcassa, Luis GustavoA produção de gases quânticos, tanto bosônicos como fermiônicos, é uma realidade atualmente em vários laboratórios no mundo. Infelizmente, devido à natureza quântica dos férmions, sua produção em ultra baixa temperaturas só pode ocorrer através do contato com um gás bosônico, requerendo assim uma mistura de espécies atômicas. Após a produção destas misturas, inúmeros experimentos podem ser realizados, como por exemplo: criação de vórtices, superfluidez, termodinâmica, produção de moléculas polares, e transição de Mott de superfluído para isolante. A transição de Mott em condensados bosônicos tem o potencial de permitir uma interface entre a Física Atômica e a Física da Matéria Condensada. Neste projeto proponho iniciar uma nova linha de pesquisa em meu laboratório envolvendo gases quânticos bosônicos e fermiônicos aprisionados em uma armadilha de dipolo. O objetivo principal deste projeto é estudar as colisões atômicas neste regime de temperatura, tanto envolvendo amostras heteronucleares (KRb) quanto átomos de Rydberg. Ambas as áreas enquadram-se em uma evolução natural de pesquisas bem sucedidas em meu laboratório. Os experimentos planejados nestas amostras envolvem a obtenção de um condensado de Rb em uma armadilha de dipolo; obtenção de um gás fermiônico de K em uma mistura K/Rb; formação e estudo de moléculas homonucleares e heteronucleares em armadilha de dipolo; e átomos de Rydberg em armadilhas de dipolo. Ao final deste projeto estaremos em condições de iniciar uma nova era de experimentos envolvendo a transição de Mott.Item Imagem de fluorescência aplicada em doenças de citros no campo(2015-12-08) Marcassa, Luis GustavoNos últimos oito anos nosso laboratório tem desenvolvido em conjunto com o Fundecitrus um projeto de aplicação de tecnologia fotônica para detecção de doenças em citros. Iniciamos utilizando a técnica de fluorescência induzida a laser com um espectrômetro à fibra óptica. Concluímos que a definição do posicionamento da ponta de prova da fibra óptica ocasionava problemas de classificação das doenças. Por esta razão investimos na técnica de imagem de fluorescência utilizando led's de alta potência como fontes de excitação. Devido a complexidade na análise das imagens estabelecemos recentemente uma colaboração científica com o Prof. Reza Ehsani, do Citrus Research and Education Center da Universidade da Flórida, e o Prof. Cristian Dima do Robotics Institute da Universidade Carnegie Mellon.Apesar do potencial desta técnica, observamos duas limitações: i) Como usamos uma roda de filtros só pudemos investigar alguns comprimentos de onda de fluorescência; ii) Os led's de alta potência tem bandas de emissão, além da principal, que não permitem algumas imagens de fluorescência. Um exemplo é o led em 405 nm que apresenta uma banda de emissão em 590 nm. Estes fatores limitaram os parâmetros que podiam ser investigados. Neste novo projeto desejamos eliminar estes problemas construindo um novo sistema que utilizará um filtro variável e filtros específicos nos leds. Isto nos permitirá identificar se há bandas de fluorescências específicas para cada doença. Vistos os resultados do projeto anterior nos limitaremos as seguintes doenças: Cancro Cítrico, Verrugose, Greening, Gomose e Rubelose, além de deficiência de Zinco.Item Interações anisotrópicas entre átomos de Rydberg ultrafrios e métodos de imagem(2015-12-08) Marcassa, Luis GustavoEste projeto é baseado no trabalho atual que ocorre no grupo de pesquisa do Professor Luis Marcassa da Universidade de São Paulo (USP) e Professor James Shaffer da Universidade de Oklahoma (OU). Experimentos sobre interações de dois átomos de Rydberg serão conduzidos para estudar a sua anisotropia utilizando os métodos de imagem de átomos de Rydberg e tempo de vôo. Os resultados destes experimentos serão comparados com a teoria feito pelo grupo de pesquisa na UO. Especificamente, a força da interacção entre átomos de Rydberg polarizados é anisotrópica na presença de um campo elétrico, e para observa-lá utilizaremos espectroscopia de imagem 3D nas colisões entre pares de átomos de Rydberg. Os resultados serão comparados com os cálculos. Na Universidade de São Paulo, os experimentos sobre anisotrópicos interações atômicas de Rydberg usará redes ópticas e diferentes armadilhas. Estas experiências vão medir as taxas de perda de colisões em função da magnitude do campo elétrico direção do campo elétrico e geometria armadilha. Os resultados dos experimentos em São Paulo serão comparados com os cálculos realizados na Universidade de Oklahoma.