63ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada

DESENVOLVIMENTO E APERFEIÇOAMENTO DE SOFTWARE PARA AQUISIÇÃO DE DADOS PARA A TÉCNICA DE LENTE TÉRMICA

Jeremias Garcia Duarte 1 Jurandir Hillmann Rohling 2

1. Departamento de Física, Universidade Estadual de Maringá - UEM 2. Prof. Dr. /Orientador - Departamento de Física, Universidade Estadual de Maringá - UEM

INTRODUÇÃO:

Este projeto tem como objetivo, desenvolver softwares de aquisição de dados para atualizar a automatização da técnica de lente térmica do grupo de Estudos de Fenômenos Fototérmicos (GEFF-DFI-UEM). Existe a necessidade do desenvolvimento de um novo software para aquisição dos dados da técnica de lente térmica que seja compatível com os computadores atuais (conexão USB, windows XP, etc.). Faz-se necessário também o desenvolvimento de um banco de dados com todos os detalhes da medida (nome do operador, amostras, horário e condições de preparação), o que facilitará a análise dos dados. Será realizado também o ajuste dos dados experimentais em tempo real das medidas.

METODOLOGIA:

Na técnica de lente térmica, temos que há uma interação da luz laser com a amostra, onde suas propriedades térmicas e ópticas são perturbadas e consequentemente podem ser estudadas. Utilizando dois lasers, espelhos, lentes, suportes, obturador, osciloscópio, bancos ópticos e sensores (fotodiodos), é possível montar um experimento onde podemos observar o fenômeno da lente térmica. Uma configuração foi montada para observar tal efeito. Um programa de aquisição de dados foi desenvolvido com o auxílio de um software de programação gráfica, onde foi possível observar, capturar, ajustar e salvar o sinal transiente de lente térmica. Com a utilização de um software de programação gráfica, construiu-se quatro sub-rotina, uma para o controle do obturador, para obter as curvas do osciloscópio, para fazer o ajuste da curva teórica e para salvar os dados obtidos. O software foi construído de modo a ajustar os dados experimentais em tempo real das medidas. Utilizando os dados obtidos do osciloscópio, o programa ajusta a curva com a equação teórica e fornece em tempo real os parâmetros obtidos do ajuste, tornando a medida mais eficiente e podendo assim detectar eventuais erros no momento da medida.

RESULTADOS:

Um software para aquisição de dados para a técnica de lente térmica foi desenvolvido. Para o teste do mesmo, realizaram-se medidas experimentais com sua utilização. A amostra medida foi CAS (aluminosilicato de cálcio) dopada com 1% em massa de Nd2O3.Para a amostra obtivemos do ajuste do software: I(0) = 0,7592; θ = -0,0973; tc = 1,6572; D = 4,481x10-3 cm2/s, onde I(0) é a intensidade do sinal no instante em que t é zero, θ é um parâmetro que depende das propriedades termo-ópticas da amostra, tc uma constante de tempo térmica característica da amostra e D é a difusividade térmica da amostra. Onde obtivemos do ajuste do software resultados que estão em perfeito acordo com o mesmo ajuste obtido por outro software já grandemente utilizado.

CONCLUSÃO:

Foi desenvolvido um software que executa os procedimentos experimentais das medidas e também um ajuste dos dados experimentais em tempo real das medidas, em que se pôde comprovar sua confiabilidade através das medidas realizadas. O controle das medidas em banco de dados com todos os detalhes da medida (nome do operador, amostras, horário e condições de preparação) pode ser feito com maior facilidade com o uso deste programa, facilitando o trabalho da análise dos dados, sendo de grande importância a simplicidade do interfaceamento no software de programação gráfica, onde são utilizados ícones a serem selecionados com o mouse, ao invés de comandos via teclado.

Palavras-chave: Lente Térmica, Software de programação gráfica, Aquisição de dados.