Orientadores: Jacobus Willibrordus Swart, Pierre Kaufmann

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação

Resumo: O telescópio solar submilimétrico operando nas freqüências de 212 e 405 GHz detectou uma nova componente espectral das emissões de explosões solares, com máximo em algum ponto da faixa Terahertz, simultaneamente com a conhecida componente espectral em microondas, trazendo sérios desafios...

Resumo: O telescópio solar submilimétrico operando nas freqüências de 212 e 405 GHz detectou uma nova componente espectral das emissões de explosões solares, com máximo em algum ponto da faixa Terahertz, simultaneamente com a conhecida componente espectral em microondas, trazendo sérios desafios para interpretação. O diagnostico deste tipo de emissão transiente em freqüências THz traz desafios tecnológicos que são objetivo deste estudo. Este projeto consiste em um estudo das características de filtros e sensores não refrigerados para aplicação em projeto aeroespacial na faixa Terahertz do espectro eletromagnético. Foram estudados e caracterizados detectores bolométrico, piroeletrico, e optoacustico, precedidos por filtros passa-baixa que suprimem a radiação na faixa do visível e infravermelho próximo do espectro eletromagnético, filtros passa-banda centrados na freqüência THz desejada, e modulador mecânico. O detector a célula de Golay mostrou ser o mais sensível. Foi selecionado para o protótipo de fotômetro THz que serviu para definir parâmetros de projeto para o modelo de vôo, para observação solar fora da atmosfera terrestre, em balões estratosféricos, satélites, ou estações no solo com atmosfera excepcionalmente transparente. O sistema foi concebido para observar todo o disco solar e detectar pequenas variações relativas de temperatura causadas por explosões em regiões especifica do Sol. Obteve-se mínima detectabilidade de variações relativas de temperatura da ordem de 1 K com resolução temporal de subsegundo

Abstract: The solar submillimeter-wave telescope, operating at 212 and 405 GHz frequencies detected a new flare spectral component emission, peaking in the THz range, simultaneously with the well known microwaves component, bringing challenging constrains for interpretation. The diagnostics of this...

Abstract: The solar submillimeter-wave telescope, operating at 212 and 405 GHz frequencies detected a new flare spectral component emission, peaking in the THz range, simultaneously with the well known microwaves component, bringing challenging constrains for interpretation. The diagnostics of this kind of transient emission at THz frequencies also bring technical challenges, which are the subject of this study. The project consists in a study of the characteristics of filters and uncooled detectors for aerospace project application at THz range of the electromagnetic spectrum. Three types of uncooled sensors were tested: bolometric, pyroelectric, and optoacoustic, proceeded by low-pass filters to suppress the visible and infrared radiation, band-pass filter centered at THz frequency, and a chopper. The Golay cell sensor was considered the most sensible detector of all, and was selected for the photometer prototype THz system to observe the Sun outside the terrestrial atmosphere on stratospheric balloons or satellites, or at exceptionally transparent ground stations. The system was designed to observe the whole solar disk detecting small relative changes in input temperature caused by flares at localized positions of the Sun. The minimum relative temperature variation detected was about 1 K with subsecond time resolution