| Resumo: |
Neste
trabalho, quatro técnicas fototérmicas, Espectroscopia de Lente Térmica
(LT), Espectroscopia de Espelho Térmico (ET), Deflexão Fototérmica
(PDS) e Fotoacústica com célula aberta (OPC), foram empregadas na
caracterização de diversos materiais utilizando-se feixes de excitação
com perfil de intensidade tipo degrau. Os experimentos foram realizados
em vidros ópticos e em materiais utilizados na produção de energia. Os
modelos teóricos para este tipo de excitação foram desenvolvidos para
as técnicas de LT e de ET. Medidas nas amostras de vidros transparentes
foram feitas com as técnicas de LT e de ET realizadas numa mesma
montagem experimental. Os resultados mostraram que é viável utilizar
lasers não gaussianos de menor custo para medidas com estas técnicas.
Da mesma forma, foi demonstrado que a técnica de ET com excitação tipo
degrau pode ser empregada para o estudo de materiais opacos. As medidas
foram feitas em placas de grafite cristalino e amorfo, as quais são
utilizadas na construção de células de hidrogênio combustível. A
viabilidade da técnica de lente térmica com excitação tipo degrau para
o estudo de líquidos foi testada em amostras de óleo diesel derivadas
de petróleo extraído de poços com grande quantidade de areia. Os
resultados obtidos com os dois tipos de excitação, degrau e gaussiano,
foram concordantes, e os valores da difusividade térmica e da variação
do índice de refração com a temperatura (dn/dT) medidos foram
correlacionados com o número de cetanos e com o conteúdo monocíclico
aromáticos das amostras de combustíveis. Foram feitas ainda medidas em
um sistema de duas camadas, chamadas de camadas catalisadoras,
utilizando as técnicas fotoacústica com célula aberta e deflexão
fototérmica. Essas camadas catalisadoras são também utilizadas na
fabricação de células de hidrogênio combustível. Por fim, as técnicas
fototérmicas apresentadas nesse trabalho com utilização de excitação do
tipo degrau provaram ser aplicáveis no estudo de diversos materiais,
sugerindo que possam ser utilizadas com menor custo quando comparadas
com sistemas que utilizam lasers com perfil de intensidade gaussiano.
Palavras chaves: Excitação top-hat. Técnica fotoacústica com célula aberta. Lente térmica-espelho térmico.
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