Efeitos acústicos monitorados com difração de raios-x

Abstract

Resumo: Efeitos gerados pela aplicação de campos acústicos em cristais de silício foram monitorados com difração de raios-x em geometria de Bragg. O trabalho constou de quatro etapas, na prim eira houve a geração e identificação dos efeitos da aplicação de campos acústicos em cristais de silício, na segunda identificouse a dependência dos efeitos provocados pelo campo acústico em função da freqüência e da tensão aplicada no transdutor e executou-se o mapeamento espacial deste efeito bem como as medidas de variação de temperatura. Na terceira etapa fez-se a separação e a quantificação da fração da potência total fornecida ao sistema que era convertida em calor e então a avaliação da contribuição da parte acústica. Na quantificação da potência convertida em calor pelo transdutor, fez-se a simulação da evolução térm ica do sistema utilizando o método dos elementos discretos. Na última etapa do trabalho foram executadas medidas com resolução temporal com detecção de raios-x em determinadas fases do campo acústico. Paralelamente às duas primeiras etapas do projeto foi desenvolvido o tratamento analítico da propagação de ondas acústicas em meios sólidos finitos acoplados. O modelo utilizou o formalismo de potenciais de velocidade e a hipótese de onda plana

Abstract: X-ray diffraction in Bragg geometry, was used to monitor acoustic field effects in S ilicon single crystals. The work can be divided in four parts. The first was the generation and identification of the effects of acoustic fields in Silicon. The second part explored the acoustic field effects dependence on frequency, amplitude and tem perature, performing also a spacial scan. The third step shows the separation and quantification of the total power fraction converted in heat and th at acoustic. In order to quantify the heat convertion finite discrete elements are used to simulate the evolution of the therm al contribution. The last part shows tem poral resolution measurements th at allows the x-ray detection for different phases of the acoustic field. Following the experimental work an ultrasonic propagation analitical model for finite coupled solid medium was developed. The model uses the potencial velocity and the hipothesis of plane waves