{"id":18814,"date":"2018-02-28T18:40:29","date_gmt":"2018-02-28T18:40:29","guid":{"rendered":"https:\/\/cnpem.staging.wpengine.com\/?p=18814"},"modified":"2022-01-21T15:35:52","modified_gmt":"2022-01-21T18:35:52","slug":"palestra-aborda-desafios-da-construcao-do-acelerador-de-particulas-sirius","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cnpem.br\/en\/palestra-aborda-desafios-da-construcao-do-acelerador-de-particulas-sirius\/","title":{"rendered":"Palestra aborda desafios da constru\u00e7\u00e3o do acelerador de part\u00edculas Sirius"},"content":{"rendered":"

UFJF<\/a>, 26 de fevereiro de 2018<\/p>\n

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<\/div>\n
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\"Engenheiro<\/p>\n

Engenheiro Cleber Rodrigues, do Laborat\u00f3rio Nacional de Luz Sincrotron, foi convidado do Programa de P\u00f3s-gradua\u00e7\u00e3o de Engenharia El\u00e9trica (Foto: Alexandre Dornelas\/UFJF)<\/p>\n<\/div>\n

\u201cEmbora nossos olhos interpretem a luz vis\u00edvel como a \u00fanica existente, independentemente de sua origem \u2013 sol, l\u00e2mpadas, chamas e objetos refletivos \u2013 ela corresponde apenas a uma pequena fra\u00e7\u00e3o do que chamamos de ondas eletromagn\u00e9ticas\u201d, explicou o engenheiro el\u00e9trico Cleber Rodrigues, l\u00edder do grupo de Eletr\u00f4nica em Pot\u00eancia (ELP) do Laborat\u00f3rio Nacional de Luz S\u00edncrotron (LNLS), durante a palestra \u201cSirius: alguns desafios de engenharia para constru\u00e7\u00e3o de um acelerador de part\u00edculas de \u00faltima gera\u00e7\u00e3o\u201d, promovida pela faculdade de Engenharia da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), na \u00faltima sexta-feira, 23.<\/p>\n

De acordo com ele, h\u00e1 ainda aquelas luzes que n\u00e3o podem ser vistas a olho nu, tais como a infravermelha dos controles remotos e os raios X das radiografias e tomografias. Uma delas, por\u00e9m, vem ganhando destaque nos estudos cient\u00edficos em decorr\u00eancia de suas caracter\u00edsticas: a luz s\u00edncrotron. \u201cTrata-se de um tipo de radia\u00e7\u00e3o eletromagn\u00e9tica de alto fluxo e brilho, que se estende por uma faixa ampla do espectro \u2013 que vai desde a luz infravermelha, passando pela radia\u00e7\u00e3o ultravioleta e chegando aos raios X. Ela \u00e9 produzida quando part\u00edculas carregadas, aceleradas a velocidades pr\u00f3ximas \u00e0 da luz t\u00eam sua trajet\u00f3ria desviada por campos magn\u00e9ticos.\u201d<\/p>\n

No Brasil, os principais estudos dessa luz vem sendo realizados, sobretudo, no acelerador UVX, localizado em Campinas (SP). O equipamento deve ser substitu\u00eddo a partir do segundo semestre deste ano por uma nova fonte de luz s\u00edncrotron brasileira, o Sirius. Segundo o professor do PPEE e um dos organizadores da palestra, Andr\u00e9 Augusto Ferreira, a dimens\u00e3o desse empreendimento, n\u00e3o s\u00f3 em termos espaciais, mas em rela\u00e7\u00e3o ao impacto no mundo todo, torna essencial divulg\u00e1-lo entre a comunidade acad\u00eamica.<\/p>\n

\u201cHoje, \u00e9 o maior projeto de ci\u00eancia, tecnologia e inova\u00e7\u00e3o em andamento no Brasil, pois, al\u00e9m de fomentar a cria\u00e7\u00e3o de novas empresas nacionais, est\u00e1 suscitando uma s\u00e9rie de desafios tecnol\u00f3gicos. A UFJF, por meio de um acordo de coopera\u00e7\u00e3o com o LNLS, est\u00e1 participando tanto da parte da constru\u00e7\u00e3o do conversor, quanto da parte de defini\u00e7\u00e3o das estrat\u00e9gias de controle\u201d, pontua.<\/p>\n

Uma nova fronteira
\n<\/b>A luz s\u00edncrotron \u00e9 capaz de penetrar a mat\u00e9ria e revelar caracter\u00edsticas de sua estrutura molecular e at\u00f4mica. Segundo o engenheiro Cleber Rodrigues, o amplo espectro dessa radia\u00e7\u00e3o permite aos pesquisadores utilizar os comprimentos de onda mais adequados para o experimento que desejarem executar. \u201cJ\u00e1 identificamos aplica\u00e7\u00f5es em ci\u00eancia de materiais (an\u00e1lises mais precisas); biologia (an\u00e1lise de prote\u00ednas); f\u00edsica; qu\u00edmica; microfabrica\u00e7\u00e3o; geoci\u00eancias (estudar, por exemplo, a estrutura de um tipo de solo); arqueologia (j\u00e1 analisamos a estrutura de um ovo do per\u00edodo cret\u00e1ceo); e at\u00e9 mesmo artes (como analisar as t\u00e9cnicas utilizadas por Leonardo Da Vinci para pintar o quadro \u201cMona Lisa\u201d). O que chama mais a aten\u00e7\u00e3o \u00e9 o fato dessa luz permitir essa explora\u00e7\u00e3o, sem que seja necess\u00e1rio retirar um peda\u00e7o de uma obra art\u00edstica, por exemplo\u201d, explica.<\/p>\n

Ainda segundo Rodrigues, isso acontece porque o alto fluxo e o alto brilho desse tipo de luz permitem experimentos mais r\u00e1pidos e a investiga\u00e7\u00e3o de detalhes cada vez menores, com resolu\u00e7\u00e3o espacial de nan\u00f4metros. \u201cNo UVX, executamos muita pesquisa de base. J\u00e1 identificamos, por exemplo, que neur\u00f4nios de pessoas diagnosticadas com esquizofrenia possuem quantidade de zinco at\u00e9 tr\u00eas vezes maior que o normal, que o zinco alavanca a quantidade de pot\u00e1ssio no organismo e o desbalanceamento desses componentes prejudica a comunica\u00e7\u00e3o entre os neur\u00f4nios. Isso, a longo prazo, vai viabilizar um diagn\u00f3stico mais preciso e at\u00e9 a descoberta de outras formas de tratamento\u201d, afirma.<\/p>\n

O engenheiro destaca ainda que, no mundo todo, h\u00e1 mais de 70 centros de equipamentos com fontes de luz s\u00edncrotron, distribu\u00eddos em quatro continentes. No hemisf\u00e9rio sul, entretanto, somente Brasil e Austr\u00e1lia possuem esse tipo de infraestrutura cient\u00edfica. \u201cO UVX, que foi a primeira fonte brasileira, teve 90% de sua constru\u00e7\u00e3o executada exclusivamente pelo pr\u00f3prio pa\u00eds, dentro do LNLS; enquanto, no caso do Sirius, esse percentual gira em torno de 85%. A princ\u00edpio, foi considerada a possibilidade do projeto receber investimento da Argentina, segundo pa\u00eds que mais usa o acelerador em funcionamento atualmente, mas isso ficou apenas no papel\u201d, explica.<\/p>\n

\u201cO Sirius foi pensado, num primeiro momento, como um acelerador de terceira gera\u00e7\u00e3o, mas acabou virando de \u00faltima, conforme recomenda\u00e7\u00e3o de um comit\u00ea internacional. O governo abra\u00e7ou a proposta de garantir que a tecnologia seja de ponta, mas o refinamento da m\u00e1quina \u2013 ou seja, faz\u00ea-la chegar nas especifica\u00e7\u00f5es projetadas, deve levar em torno de dois anos\u201d, enfatiza Rodrigues. Sobre diferen\u00e7as entre os dois aceleradores, ele explica que o Sirius pode receber inje\u00e7\u00f5es de energia de forma cont\u00ednua, sem necessidade de interrup\u00e7\u00e3o, enquanto o UVX n\u00e3o pode receber inje\u00e7\u00f5es o tempo inteiro. \u201cA ideia \u00e9 manter o Sirius em funcionamento a semana inteira\u201d, brinca.<\/p>\n

Utiliza\u00e7\u00e3o aberta
\n<\/b>Rodrigues garante que o Sirius, assim como o UVX, ser\u00e1 aberto, gratuitamente, a pesquisadores de todo o pa\u00eds. \u201cTemos diversas oportunidades de trabalho para acad\u00eamicos de gradua\u00e7\u00e3o e programas de aux\u00edlio a pesquisadores. Para desenvolver estudos nos aceleradores, basta que o interessado submeta um projeto e ele seja aprovado, considerando sua relev\u00e2ncia para a comunidade cient\u00edfica e o compromisso de divulgar os dados obtidos, mencionando a utiliza\u00e7\u00e3o do acelerador para isso\u201d, refor\u00e7a.<\/p>\n

\u201cA ideia, inclusive, \u00e9 migrar os usu\u00e1rios do UVX para o Sirius e aposentar o primeiro, considerando que ele \u00e9 de segunda gera\u00e7\u00e3o e j\u00e1 est\u00e1 ultrapassado\u201d, esclarece. Para a conclus\u00e3o do segundo, entretanto, o engenheiro explica que \u00e9 necess\u00e1rio superar alguns desafios, como garantir a estabilidade do piso (de forma a evitar a necessidade de alinhar todo o equipamento com frequ\u00eancia), assegurar a precis\u00e3o das componentes, melhorar o v\u00e1cuo no tubo por onde circulam as part\u00edculas e a medi\u00e7\u00e3o e registro de dados.<\/p>\n

De forma a colaborar com a supera\u00e7\u00e3o dessas quest\u00f5es, a primeira disserta\u00e7\u00e3o do PPEE sobre o projeto prop\u00f4s uma nova topologia de conversor e uma altera\u00e7\u00e3o na estrat\u00e9gia de controle. \u201cComo o Sirius \u00e9 uma fonte que tem a frequ\u00eancia de 2 Hz e uma pot\u00eancia muito alta, n\u00e3o podemos deixar o efeito dessa oscila\u00e7\u00e3o se propagar para a rede. Por isso, desenvolvemos uma estrat\u00e9gia de controle exatamente para reduzir esse impacto\u201d, explica o professor Andr\u00e9 Ferreira. \u201cPrimeiramente, precisamos entender o problema, e, depois, modelar esse sistema, propor uma solu\u00e7\u00e3o e construir um prot\u00f3tipo que se encaixasse ao que eles precisam\u201d, relembra.<\/p>\n

Para o doutorando Salatiel Lobato, que idealizou esse estudo ao longo dos dois anos de seu mestrado, \u201c\u00e9 muito mais motivador ver que h\u00e1 um problema real sendo atacado e que o que voc\u00ea vai desenvolver ser\u00e1, de fato, aplicado numa iniciativa de alto n\u00edvel tecnol\u00f3gico. Sem falar na oportunidade de conhecer o LNLS e estrutura do laborat\u00f3rio, que \u00e9 uma experi\u00eancia muito produtiva. N\u00e3o \u00e9 algo que encontramos em qualquer institui\u00e7\u00e3o de pesquisa do Brasil, em qualquer laborat\u00f3rio do Brasil, mas foi poss\u00edvel conhecer por meio da coopera\u00e7\u00e3o entre UFJF e LNLS. E o trabalho final, oriundo dessa possibilidade, foi conclu\u00eddo e entregue com sucesso.\u201d<\/p>\n

\u201cOs benef\u00edcios dessa rela\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m s\u00e3o muito grandes\u201d, avalia Ferreira. \u201cOs materiais para desenvolver essa e outras pesquisas posteriores foram, em boa parte, doados ou emprestados pelo LNLS. Com isso, nosso custo para efetivar esses estudos \u2013 que seriam elevados caso precis\u00e1ssemos fazer tudo aqui \u2013 s\u00e3o muito baixos. Tanto a transfer\u00eancia de tecnologia, quanto a de conhecimento, s\u00e3o muito positivas. Eles t\u00eam uma experi\u00eancia, constru\u00edda ao longo de anos. Al\u00e9m disso, estamos fazendo pesquisa aplicada. Um problema que eles est\u00e3o enfrentando e para o qual estamos propondo solu\u00e7\u00f5es. \u00c9 uma pesquisa bem direcionada\u201d, conclui.<\/p>\n

Outras informa\u00e7\u00f5es<\/strong>
\n(32) 2102-3432 (Programa de P\u00f3s-Gradua\u00e7\u00e3o em Energia El\u00e9trica)
\n(19) 3517-5061 \/\u00a0www.lnls.cnpem.staging.wpengine.com<\/a>\u00a0(Laborat\u00f3rio Nacional de Luz S\u00edncrotron)<\/p>\n<\/div>\n<\/article>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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