Opto-Mechanical Design Group

Projeto de Doutorado

Estudo do Perfil da Pressão de Plasma no Tokamak TCABR e Criação de um Grupo de Óptica

 Responsável: José Helder F. Severo   Projeto.pdf

Principal execultor: Gilson Ronchi

Apoio: FAPESP (proc. 2014/13296-8)

Vigência: 01/10/14 a 30/09/16 

Resumo:

O projeto trata do estudo do perfil de pressão no tokamak TCABR e a sua dependência com os parâmetros macroscópicos do plasma. Para que este estudo possa ser realizado no Laboratório dois diagnósticos ópticos terão que ser desenvolvidos. Estes diagnósticos são o espalhamento Thomson ou diagnóstico da luz espalhada, que atualmente mede a temperatura eletrônica em apenas um ponto espacial e o diagnóstico de temperatura iônica que necessita ser conectado oticamente com o tokamak afim de que o perfil possa ser obtido. Portanto, para que o diagnóstico de pressão possa funcionar é necessário realizar o seguinte trabalho: 

1. Projetar e instalar uma nova objetiva no diagnóstico de luz espalhada afim de que o perfil de temperatura possa ser obtido;
2. Dimensionar as fibras ópticas para multiplexação dos sinais;
3. Projetar os suportes de fixação e alinhamento dos sistemas ópticos;
4. Calibrar o diagnóstico (Reileigh/Raman) com gás nitrogênio para as medidas de densidade eletrônica do plasma;
5. Programar/desenvolver o sistema de aquisição de dados, de modo a automatizar o cálculo de temperatura e densidade, e integrar tais informações junto ao sistema de gerenciamento de dados do Laboratório;
6. Projetar e instalar um sistema ótico responsável por fazer a conexão entre a coluna de plasma e o monocromador THR1000 para as medidas do perfil de temperatura iônica

Projeto de Mestrado

PERFIL DE TEMPERATURA IÔNICA NO TOKAMAK TCABR  

Responsável: José Helder F. Severo   projeto.pdf

Principal execultor: ainda em aberto

Apoio: 

Vigência:

Resumo:

O projeto descrito acima trata da construção de um diagnóstico para medir os perfis temporal e espacial da temperatura iônica no tokamak TCABR. A implementação do diagnóstico será obtida com a ajuda de dois detetores que são o CCD que já existe no Laboratório e que será utilizado para o perfil espacial, e o detetor fotomultiplicador de elétrons que será adquirido com recursos do projeto. O CCD foi comprado com recursos FAPESP e está sendo instalado no monocromador (proc. 2014/13289-8). Portanto, para que o diagnóstico do perfil de temperatura iônica possa funcionar é necessário realizar o seguinte trabalho: 

1. Projetar e instalar uma nova objetiva na fenda de saída do monocromador para que a dispersão linear recíproca passe de 8, 4Å/mm para 0, 3Å/mm;
2. Projetar os suportes de fixação e alinhamento dos sistemas ópticos ;
3. Instalar o detetor fotomultiplicador de elétrons no monocromador THR1000 .
4. Programar/desenvolver o sistema de aquisição de dados, de modo a automatizar o cálculo de temperatura iônica, e integrar tais informações junto ao sistema de gerenciamento de dados do Laboratório.

Projeto de Iniciação Científica

ESTUDO DO DESEMPENHO DO ESPECTRÔMETRO THR1000 ATRAVÉS DE SIMULAÇÃO NO PROGRAMA OSLO PARA TRAÇADO DE RAIOS

Responsável: José Helder F. Severo     projeto.pdf

Principal execultor: Felipe Valência de Almeida

Apoio: CNPq

Vigência: 08/2015 a 08/2016

Resumo:

O projeto descrito acima trata do desenvolvimento e confecção de uma objetiva para acoplar a luz  emitida pelo plasma do tokamak TCABR com um conjunto de 15 fibras ópticas que deverão transmitir essa luz até o monocromador THR1000 instalado no Laboratório de Física de Plasmas do IFUSP. Este sistema será utilizado para medir o perfil de temperatura iônica na coluna de plasma e tem o apoio da FAPESP (proc. 2014/13296-8). Neste projeto de iniciação científica o bolsista terá ainda que simular toda a trajetória dos raios de luz no interior do monocromador até o detetor CCD instalado na saída. Tanto o projeto da objetiva como a simulação serão feitos com a ajuda dos programas OSLO e tracePro que atualmente estão instalados em uma máquina virtual. Com a simulação do traçado de raios no interior do monocromador esperar-se melhor explorar todo o potencial do equipamento assim como estudar a influência das aberrações ópticas na resolução espectral do equipamento.  Este projeto visa ainda treinar o aluno a manipular todas as ferramentas necessárias para desenvolver um trabalho de óptica no Laboratório de Física de Plasmas do IFUSP. Portanto durante a execução deste projeto, o aluno passará por todas as etapas que envolvem um trabalho em óptica que são: 

1. projeto óptico - aprender a projetar sistemas ópticos utilizando o programa para traçado de raios Oslo;
2. projeto mecânico - aprender a projetar suportes mecânicos utilizando os softwares neces- sários (autocad ou Solid Edge);
3. tratamento de dados - aprender a manipular os softwares para tratamento de dados (origin e matlab). 

Projeto de Iniciação Científica

ESTUDO SOBRE A DISPERSAO LINEAR RECÍPROCA DO MONOCROMADOR THR1000 ATRAVÉS DE SIMULAÇÃO NO PROGRAMA ZEMAX PARA TRAÇADO DE RAIOS

Responsável: José Helder F. Severo      projeto.pdf

Principal execultor: Daniel de Oliveira de Azambuja

Apoio: FAPESP (2016/06707-7)

Vigência: 01/07/2016 a 30/06/2017

Resumo:

O presente projeto de iniciação científica tem por objetivo: 

1. desenvolver um estudo sobre a dispersão linear do monocromador THR1000 com a finalidade de melhor se explorar a potencialidade do equipamento;
2. analisar a possibilidade de instalação de um novo detetor em uma das fendas de saída para que se possa medir a evolução temporal da temperatura iônica do plasma;
3. viabilizar um acordo de colaboração com a profa. Claudia Mendes de Oliveira do IAG para criar um grupo de desenhistas ópticos que possa dar suporte aos instrumentos do projeto Giant Magellan Telescope (2011/51680-6) e 
4. treinar pessoas que possam fazer parte do grupo de Design Opto-Mecânico que foi criado recentemente com o apoi da FAPESP (2014/13296-8) cujo objetivo é a) criar um banco de programas de óptica do qual terão acesso todos os membros do grupo, permitindo que pesquisadores de diferentes laboratórios possam desenvolver seus projetos sem terem que solicitar recursos públicos para compra novos de softwares b) criar um grupo de desenhistas ópticos brasileiros para que possam dar apoio a projetos nacionais e c) ampliar as colaborações tanto nacional como internacional na área de óptica.

Projeto de Iniciação Científica

MONITORAMENTO DAS IMPUREZAS DE CARBONO NO TOKAMAK TCABR

Responsável: José Helder F. Severo    projeto.pdf

Principal execultor: Guilherme Ishida

Apoio: CNPq

Vigência: 01/08/2016 a 30/07/2017

Resumo:

Este projeto tem como objetivo principal o monitoramento das impurezas de carbono no tokamak TCABR. A viabilização deste projeto se dará mediante a utilização de um monocromador que está sendo disponibilizado pela Universidade de Campinas. Equipamentos adicionais necessários para a realização deste projeto como detetores (fotodiodo avalanche e fotomultiplicador), fibra óptica, lentes e lâmpada para calibração absoluta do diagnóstico já existem no Laboratório, portanto o projeto é perfeitamente viável e possível de ser concretizado. É importante acrescentar ainda que este projeto visa principalmente treinar o aluno a manipular todas as ferramentas necessárias para desenvolver um trabalho experimental em óptica no LFP e neste sentido, durante a execução deste projeto, o aluno passará por todas as etapas que envolvem um trabalho experimental que são: 

1. projeto óptico - aprender a projetar sistemas ópticos utilizando o programa para traçado de raios OSLO. 
2. projeto mecânico - aprender a projetar suportes mecânicos utilizando os softwares necessários (autocad e outros). 
3. projeto elétrico - aprender sobre o detetor e a sua instalação para torná-lo um medidor de radiação eletromagnética. 
4. tratamento de dados - aprender a manipular os softwares para tratamento de dados (origin e matlab). 

Neste projeto de iniciação científica que está sendo apresentado, o aluno terá que simular toda a trajetória dos raios de luz até a fenda de entrada do monocromador. 

A simulação do traçado de raios até a fenda de entrada do monocromador será feita com a ajuda do programa OSLO que foi obtido com recursos FAPESP (proc. 2014/13296-8) visando apoiar a criação de um grupo de óptica especialista em traçado de raios. Além disso, o projeto visa ainda treinar pessoas habilitadas a desenvolver projetos ópticos e contribuir para a formação de um grupo de desenhistas ópticos capazes de dar suporte aos instrumentos que serão utilizados no projeto Giant Magellan Telescope, projeto este que está sendo implementado com o apoio daFAPESP (proc. 2011/51680-6) (http://www.gmto.org/2015/06/giant-magellan-telescopes-international-partners-start-of-construction-phase/).