Construção de uma nova geração de transdutores paramétricos para o detector de ondas gravitacionais Mario Schenberg

• Autor(a) principal: Natália do Carmo Carvalho
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2012/03.26.20.44

A radiação gravitacional apresenta-se como uma promissora ferramenta na investigação do cosmos. Seu fraco acoplamento com a matéria não só significa uma barreira a ser ultrapassada pelos experimentalistas, mas sugere que essas ondas gravitacionais possam carregar informações das mais remotas regiões do universo. Sobretudo, acredita-se que sua detecção possa ratificar finalmente a teoria da gravitação de Einsten. O detector de ondas gravitacionais Mario Schenberg é uma antena esférica constituída por uma liga de cobre e alumínio com 1150 kg e 65 cm de diâmetro. Seu princípio de operação é caracterizado por um sistema de três osciladores acoplados, onde dispositivos denominados transdutores são responsáveis por converter a energia mecânica absorvida pela esfera em sinais eletrônicos. Espera-se que, quando resfriado a uma temperatura igual ou inferior a 100 mK, o detector atinja uma sensibilidade de aproximadamente 10$^{-22}$ Hz$^{-1/2}$ em uma banda passante de 100 Hz centrada em 3,2 kHz. Nesse trabalho é proposta uma série de melhorias no sistema de transdução, onde o objetivo é a supressão das perdas eletromecânicas que comprometam a sensibilidade do detector. Para tanto, um novo modelo de transdutor paramétrico foi desenvolvido. A necessidade de substituir o antigo foi constatada após testes de vibração que evidenciaram falhas no \textit{design}. Estudaram-se também métodos de tratamento de superfícies para que as cavidades ressonantes, responsáveis pela modulação do sinal, adquirissem um alto fator de qualidade elétrico. Por fim, dedicou-se uma parte do trabalho ao aperfeiçoamento do terceiro componente do sistema de transdução: membranas delgadas responsáveis por auxiliar na modulação e amplificação do sinal.