Instrumentação para o Espaço

Conhecimentos de Base Recomendados

Não aplicável.

Métodos de Ensino

O método de ensino inclui a apresentação de aulas de exposição e discussão dos trabalhos realizados ou a realizar nas aulas laboratoriais.
Nas aulas laboratoriais serão realizados trabalhos experimentais exemplificativos das técnicas de instrumentação habitualmente utilizadas na área da detecção de radiação para astrofísica.

A disciplina está organizada em três módulos, que podem ser identificados como:
i) instrumentação óptica no visível, IR e UV
ii) instrumentação de raios X e
iii) instrumentação de raios gama e de altas energias.

Resultados de Aprendizagem

Competências específicas principais:
Compreensão das técnicas de instrumentação para detecção de radiação
Compreensão dos fundamentos científicos e tecnológicos para projetar instrumentação espacial
Compreensão teórica dos fenómenos físicos subjacentes à instrumentação e às técnicas de deteção
Capacidade para resolver problemas e implementar soluções

Competências específicas secundárias:
Competências matemáticas para resolver problemas
Capacidade para aprender
Capacidade para procurar e utilizar bibliografia.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Introdução: canais de dados em astrofísica (radiação electromagnética e partículas); detectores com interesse espacial.
2. Telescópios ópticos/IR (óptica adaptativa, fotometria, filtros, polarimetria, espectroscopia, interferometria).
3. Fotodetectores (UV/visível/NIR): características gerais e modos de funcionamento (PMTs, fotodíodos, APD, MCP, CCDs); ruído; razão sinal/ruído.
4. Espectroscopia (raios X, e partículas carregadas): resolução em energia; eficiência de detecção; características temporais dos sinais.
5. Electrónica nuclear.
6. Técnicas experimentais em Física da Radiação : radiação de fundo; técnicas de coincidências-anticoincidências; análise da forma dos sinais; medidas de tempos de vida/tempo de voo.
7. Tratamento estatístico de dados; técnicas de aquisição e análise de dados.
8. Telescópios de raios cósmicos, raios X e radiação gama.
9. Requisitos para a construção de instrumentos a lançar para o espaço.

Docente(s) responsável(eis)

Rui Miguel Curado da Silva

Métodos de Avaliação

Avaliação
Trabalho de síntese: 20.0%
Exame: 30.0%
Trabalho laboratorial ou de campo: 50.0%

Bibliografia

High Energy Astrophysics, Vol I, M. S. Longair, Cambridge University Press, 2004.
X-ray detection astronomy, G.W. Fraser, Cambridge Astrophysics Series, Cambridge University Press, 1989.
Radiation Detection and Measurement, G. F. Knoll, John Wiley & Sons, 3rd ed., 2000.
Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments: A How-to Approach, W. Leo, Springer-Verlag, 2nd ed..
Astrophysical Techniques, C. R. Kitchin, Taylor & Francis, 4 edition, 2003.
Óptica, E. Hecht, ed. C. Gulbenkian.
Exploring the X-ray Universe, P.A. Charles and F.D. Seward, Cambridge University Press, 1995;
Introdutory Nuclear Physics, K.S. Krane, John Wiley & Sons, 1998.