Resumo: LAMFI-USP, o Laboratório de Análise de Materiais com Feixes de Íons de São Paulo está a desenvolver e a aplicar métodos analíticos com feixes de íons desde 1992. No início, a análise PIXE (Particle Induced X-ray Emission) de filtros plásticos com poluição do ar era a sua principal atividade. Devagar, Rutherford Backscattering Spectrometry, RBS, e análises de dispersão tomaram conta, até que em 2009, os filtros plásticos começaram a ser analisados por Fluorescência de Raios-X, XRF, deixando as análises PIXE apenas para aplicações especiais. Em 2005, o LAMFI construiu o seu primeiro sistema de feixe externo para a análise no ar de pinturas, cerâmicas e amostras biológicas, não compatível com um ambiente de vácuo regular. Em 2013, uma nova configuração de imageamento PIXE totalmente automatizada no feixe externo, iniciou uma nova era no LAMFI: o imageamento elementar submilimétrico das amostras. A análise de até 3000 feixes de íons por ano, transformou-se em milhares de espectros para uma imagem e mapas elementares de qualquer tipo de amostra, tirando vantagem do ambiente de não-vácuo. Recentemente, em 2018, o LAMFI foi selecionado para ser um laboratório de referência da IBA para América Latina em um CRP de 5 anos da AIEA. Além disso, o LAMFI está colaborando com o cursos de laboratório do IFUSP para reproduzir experimentos históricos de física nuclear de baixa energia. Alguns destaques das muitas atividades de investigação em curso na LAMFI são: o uso de redes neurais artificiais para automaticamente analisar os espectros 2400 RBS do Laboratório de Física de Plasma Max Plank; o desenvolvimento de um software com abordagem de primeiros princípios para a simulação de espectros PIXE incluindo efeitos secundários de fluorescência e capaz para simular amostras de multicamadas; medições precisas de seções transversais de potência de paragem de prótons em vários materiais; medição das seções transversais da reação 20,21,22Ne(α, γ)Mg, devido a um interesse renovado na astrofísica; mapas elementares de fósseis, rochas, cerâmicas, azulejos, etc.; e o desenvolvimento de um software de aquisição para o novo sistema de aquisição de dados baseado nos digitalizadores CAEN para substituir o antigo Maestro (da Ortec) dirigido por ADCs.

Abstract: LAMFI-USP, the São Paulo Laboratory for Material Analysis with Ion Beams is developing and applying Ion Beam analytic methods since 1992. At the beginning, PIXE (Particle Induced X-ray Emission) analysis of plastic filters with air pollution was its main activity. Slowly, Rutherford Backscattering Spectrometry, RBS, and scattering analyses took over, until in 2009, the plastic filters started to be analyzed by X-ray Fluorescence, XRF, leaving the PIXE analyses only for special applications. In 2005, LAMFI built its first external beam setup for in-air analysis of paintings, ceramics and biological samples, not compatible with a regular vacuum environment. In 2013, a new fully automated PIXE imaging setup at the external beam, started a completely new era at LAMFI: the sub millimeter elemental imaging of samples. The up to 3000 ion beam analysis per year, turned into thousands of spectra for one image and elemental maps of any kind of samples, taking advantage of the non-vacuum environment. Recently in 2018, LAMFI was selected to be an IBA reference laboratory for Latin America in a 5 years CRP of the IAEA. In addition, LAMFI is collaborating with undergrad advanced laboratory courses of IFUSP to reproduce historical low energy nuclear physics experiments. Some highlights of the many research activities being held at LAMFI are: the use of artificial neural networks to automatically analyze 2400 RBS spectra of the Max Plank Plasma Physics Laboratory; the development of a software with first principles approach for the simulation of PIXE spectra including secondary fluorescence effects and able to simulate multi-layered samples; accurate measurements of proton stopping power cross sections in several materials; measurement of the cross sections of the 20,21,22Ne(α, γ)Mg reaction, due to a renewed interest in astrophysics; broad beam elemental maps by PIXE of fossils, rocks, ceramics, tiles, etc.; and the development of an acquisition software for the new data acquisition system based on CAEN digitizers to replace the old Maestro (by Ortec) driven ADCs.

Contribuições: https://sec.sbfisica.org.br/eventos/enfpc_rtfnb/2019/sys/resumos/R0347-2.pdf