Neste trabalho é apresentada a construção da montagem de um sistema experimental para resfriar átomos de estrôncio. A construção do sistema está focada no estudo do espalhamento coletivo em nuvens atômicas frias e ultrafrias por meio da teoria de Mie. O estrôncio é um elemento que conta com dois estágios de resfriamento, o primeiro utilizando a transição forte entre estados singletos ¹S₀-¹P ₁ de Γ = (2 π)32 MHz, e o segundo com uma transição fraca entre estados singleto e tripleto ¹S₀-³P₁ de Γ = (2 π)7,5 MHz. O objetivo deste trabalho é a construção do sistema para resfriar átomos de estrôncio utilizando a primeira transição. A construção do sistema se apresenta em várias partes, primeiro a construção do um forno como fonte de vapor de estrôncio, onde o estrôncio metálico é aquecido até uma temperatura T = 600°C. O forno conta com um sistema de microtubos encarregados de colimar o feixe atômico, estes microtubos tem um diâmetro interno D ≈ 180µm e um comprimento de 8mm. Depois da implementação do forno e do sistema de microtubos foi medido o perfil de velocidades transversais e a divergência do feixe atômico que sai do forno. A largura tem um valor wr = (2π)108 MHze a divergência do feixe de α ≈4,12. A segunda parte do sistema conta com a construção do desacelerador Zeeman, responsável por desacelerar os átomos do feixe atômico utilizando um feixe laser contrapropagante de λ=461 nm, circularmente polarizado e com uma dessintonização utilizada, após a caracterização do sistema, de Δ=(-2π)580MHz. Os átomos sentiram os efeitos da força de pressão radiativa dentro de um tubo de comprimento de 0,28m. Para compensar o efeito Doppler causado pelo movimento dos átomos foi utilizado um arranjo de bobinas em configuração spin flip para gerar o campo. A terceira e principal parte do sistema foi a construção da armadilha magnetoóptica (AMO). Onde os átomos que saem do desacelerador Zeeman são confinados e resfriados pela combinação de seis feixes contrapropagantes, dos quais três são retrorefletidos utilizando a transição Γ=(2π)32MHz. A dessintonia dos feixes após da caracterização do sistema foi de Δ=(-2π)39MHz. Depois da construção do sistema foi feita a primeira caracterição da armadilha magneto-óptica de átomos de estrôncio 88 em nosso grupo, onde obtivemos a temperatura dos átomos na armadilha para o eixo vertical da expansão foi de Tv=4.7mK e para o eixo horizontal de TH=4mK. Também foi medido o tempo de carga dos átomos na armadilha tcarga=0.15s como bombeamento óptico de estado ³P₂-³D₂. O tempo de vida foi de 0.3s e 0.03s com e sem bombeamento óptico, respectivamente. / This work presents the construction of the assembly of an experimental system for cooling strontium atoms. The construction of the system is focused on the collective scattering in atomic cold cloud and ultra cold using the Mie theory. The strontium is an element that permits two stage of cooling, the first using the strong transition between singlet states ¹S₀-¹P₁ of Γ=(2π) 32 MHz, and a second stages is the weak transition between singlet and triplet states ¹S₀-³P₁ de Γ=(2π) 7.5MHz. The objective of this work is building the system for cooling strontium atoms using the first transition. The construction of the system is presented in several parts. First is described the construction of oven as vapor source strontium, where the strontium metal is heated to Temperature Range T = 600°C. The oven has a microtubule system responsible for collimating the atomic beam, these microtubules has an internal diameter of D ≈ 180µm and a length of 8mm. After implementation of the oven system and the microtubes were measured transverse velocity profile and the divergence of the atomic beam that leaves the oven, the width value was f wr=(2π)108MHzand beam divergence value was α ≈ 4,12. The second part of the system relies on the construction of the Zeeman slower responsible for decelerating the atoms of the atomic beam using a laser beam antipropagating of λ = 461 nm nm with a circularly polarized , the detuning used after of the characterization of the system was Δ = (2π)580 MHz. Atoms felt the effects of pressure force radiative within a tube length of 0.28m to compensate the Doppler shift due to motion a of atoms used an arrangement of coils in configuration \"spin flip\" to generate the magnetic field to compensate this effect. The third and main part of the system was the construction of magneto-optical trap (MOT), the atoms coming out of the Zeeman decelerator are confined and cooled by a combination of six counterpropagating beams, three of which are retro reflected using the transition Γ = (2π)32MHz, the detuning of the beam after the characterization of the system was Δ = (-2π) 39 MHz and the opposite polarization for each pair of beam in the same direction. After the construction of the system was made the first magneto-optical trap of strontium atoms 88, the temperature of the trap was atoms to the vertical he expansion was Tv = 4.7mK and the horizontal axis TH = 4 mK 4, also was measured loading time of the atoms in the trap tcharge = 0.15s as optical pumping state ³P₂- ³D₂. The lifetime with and without optical pumping was tlife = 0.3s and tlife = 0.03s respectively.

Neste trabalho estudamos a absorção cooperativa de dois fótons em processos de colisão entre átomos frios de sódio aprisionados. Efeitos não-lineares exigem amostras de alta densidade para ser observados. Redesenhamos nosso sistema experimental para conseguir amostras de 1012 átomos/cm3. As principais alterações foram a construção de um desacelerador Zeeman em configuração spin-flip, a implementação de bombeamento diferencial entre o forno e a câmara principal, assim como redesenhar o forno. A fim de compreender e melhorar os processos de medição utilizamos a técnica de fotoionização nos estados 32P1/2 e 32P3/2. Com esses dados conseguimos calcular a seção transversal de ionização para cada um desses estados, que está de acordo com valores reportados na literatura. Estes resultados mostram que o novo desenho do sistema permite um grande ponto de partida para a medição da absorção de dois fótons. Uma tentativa de medir a absorção de dois fótons foi feita. Um pequeno aumento no número de íons produzidos por unidade de tempo foi observada em uma região deslocada para o vermelho de cerca de 4,5 GHz de onde inicialmente se esperava ocorrer a transição. Isto motiva a aprofundar o estudo da absorção de dois fótons, já que provavelmente essa medida seja um indício da ocorrência desse fenômeno. Assim, tanto a medição da seção de choque dos estados 32P1/2 e 32P3/2 e a tentativa de medir a absorção de dois fótons, fornecem uma base sólida para conhecer qual é a melhor maneira de obter resultados mais decisivos no que diz respeito à absorção cooperativa de dois fótons, e as vantagens do nosso sistema em futuros experimentos. / In this work we study the cooperative two-photon absorption in collisional processes between cold trapped sodium atoms. Nonlinear effects require high density samples to be observed. We redesign our experimental system to achieve samples up to 1012 atoms/ cm3 .The key changes were building a spin-flip Zeeman slower, implementing differential pumping between the oven and the chamber and changing the oven´s design. In order to understand and improve the measurement processes we did photoionization from the states 32P1/2 e 32P3/2. With this data we could calculate the ionization cross section for each of these states, which is in agreement with values reported in the literature. These results show that the new design of the system allows a great starting point for measuring of two-photon absorption. An attempt to measure the absorption of two-photon was made. A small increase in the number of ions produced per unit time was observed in a region shifted to the red of about 4.5 GHz from where we initially expected the transition to occur. This probably indicates two-photon absorption. Thus, both the measurement of cross section of states and the attempt to measure the absorption of two photons, provide a solid foundation for understanding what is the best way to obtain more decisive results with regard to cooperative absorption, and the advantages of performance of our system in future experiments.

Neste estudo, são discutidas as moscas-das-frutas coletadas nos monitoramentos realizados pelo Instituto Colombiano Agropecuário (ICA), em nove municípios do estado do Valle del Cauca (Andalucia, Caicedonia, La Unión, Restrepo, Roldanillo, Sevilla, Toro, Tulúa e Zarzal), em diversas culturas (goiaba, mamão, café, laranja, pitahaya, etc.). Este estudo teve por objetivos: (1) identificar as espécies de Anastrepha e (2) analisar as populações das espécies mais freqüentes e numerosas. As moscas foram coletadas em armadilhas plásticas ou de vidro tipo McPhail com atrativo alimentar (proteína hidrolisada) por dois anos (janeiro de 2004 a dezembro de 2005). Nos nove municípios, foram capturadas 1.794 fêmeas de Anastrepha, sendo identificadas dez espécies: Anastrepha distincta Greene, 1934, A. grandis (Macquart, 1845), A. pallidipennis Greene, 1934, A. fraterculus (Wied., 1830), A. obliqua (Macquart, 1835), A. leptozona Hendel, 1914, A. mucronota Stone, 1942, A. serpentina (Wied., 1830), A. manihoti Lima, 1934 e A. striata Schiner, 1868. Anastrepha fraterculus foi a espécie mais freqüente (49% do total das capturas), seguida por A. striata (39,5%) e A. obliqua (7%). As sete espécies restantes, em conjunto representaram apenas 4,5% do total capturado. Anastrepha striata e A. obliqua foram coletadas nos nove municípios. Anastrepha striata foi a mais numerosa nos pomares comerciais de goiaba. Anastrepha fraterculus foi coletada em cinco municípios, mas 90% dos seus exemplares foram coletados em Sevilla e nenhum exemplar foi coletado em Roldanillo, La Unión e Toro. Esses municípios fazem parte da área selecionada para o estabelecimento do systems approach, visando à exportação de mamão aos EUA, por apresentarem áreas de baixa prevalência de A. fraterculus. Em Sevilla, foi coletado o maior número de espécies, sendo três coletadas apenas nos locais amostrados nesse município (A. distincta, A. manihoti e A. serpentina). Anastrepha leptozona e A. pallidipennis foram coletadas apenas em Toro. / This work was based on fruit flies collected during the monitoring conducted by the Instituto Colombiano Agropecuario (ICA) in nine municipalities of the Valle del Cauca province (Andalucia, Caicedonia, La Union, Restrepo, Roldanillo, Sevilla, Toro, Tulua, and Zarzal), on several crops (guava, papaya, coffee, orange, pitahaya, among others). This study had the following objectives: 1) to identify the species of Anastrepha, and 2) to analyze the populations of the most frequent and abundant species. The fruit flies were collected in plastic or glass McPhail type traps with feeding attractant (protein hydrolysate) during two years (from January, 2004 to December, 2005). In the nine municipalities, 1,794 females of Anastrepha of the following species were captured: Anastrepha distincta Greene, 1934, A. grandis (Macquart, 1845), A. pallidipennis Greene, 1934, A. fraterculus (Wied., 1830), A. obliqua (Macquart, 1835), A. leptozona Hendel, 1914, A. mucronota Stone, 1942, A. serpentina (Wied., 1830), A. manihoti Lima, 1934 and A. striata Schiner, 1868. Anastrepha fraterculus was the most frequent species captured (49% of the total captures), followed by A. striata (39.5%) and A. obliqua (7%). The other seven species accounted only for 4.5% of the total captures. Anastrepha striata and Anastrepha obliqua were captured in all nine municipalities Anastrepha striata was the most abundant on guava crops. Anastrepha fraterculus was collected in five municipalities, but 90% of the specimens were captured in Sevilla and none in Roldanillo, La Union or Toro. The former municipalities are part of the area selected to establish a systems approach under which papaya will be exported to the USA, since they bear areas of low prevalence for A. fraterculus. The highest number of species was captured in Sevilla, three were collected only in sites sampled in this municipality (A. distincta, A. manihoti, and A. serpentina). Anastrepha leptozona and A. pallidipennis were captured only in Toro.

Les gaz atomiques dégénérés représentent des systèmes modèles pour étudier la superfluidité. Ils offrent la possibilité d'explorer la physique en dimensions restreintes, profondémentdifférente par rapport au cas tridimensionnel. Nous disposons d'un gaz de Bose bidimensionnel dégénéré confiné dans un potentiel très anisotrope et dont on peut changer la géométrie dynamiquement. Une déformation contrôlée du piège permet d'exciter les modes collectifs du gaz. Nous avons fait d'abord une analyse en composantes principales du gaz, et nous avons montré que ces dernières coïncident avec les modes de Bogoliubov. Nous avons ensuite effectué une étude détaillée du mode ciseaux, dont nous nous servons pour sonder le caractère superfluide du gaz, en développant une nouvelle technique d'analyse, appelée "analyse de la moyenne locale". Enfin nous avons réalisé un piège en anneau, obtenu à l'intersection d'un piège en forme de bulle et du potentiel optique d'un faisceau qui présente un noeud d'intensité au centre, la "double nappe", et nous proposons différentes protocoles de mise en rotation des atomes dans l'anneau. / Degenerate atomic gases can be a versatile tool to study superfluidity. They also offer the possibility to explore the low-dimensions physics, which is deeply different from the three dimensional case. We prepare a degenerate Bose gas in a very anisotropic trap, dynamically adjustable. A controlled deformation of the trapping potential can excite the collective modes of the trapped cloud. First we perform a « principal components analysis » of the gas and we show that the principal components coincide with the Bogoliubov modes. We then restrain our analysis on the scissors mode, which we use to probe superfluidity of the sample, by introducing a new analysis technique, called « local average analysis ». Finally I will report on the realization of a ring trap, obtained by superposing a double sheet light beam to a bubble trap, and describe the different possibilities we planned to set atoms into rotation.

Nós apresentamos o processo K numa árvore, que é um processo de Markov com estados instantâneos e generaliza o processo K no grafo completo, como o limite do modelo de armadilha numa árvore, e aplicamos esse resultado para derivar um limite de escala para o modelo de armadilha do GREM. / We present the K process on a tree, which is a Markov process with instantaneous states and generalises the K process on the complete graph, as a limit of the trap model on a tree, and apply this result to derive a scaling limit to the GREM-like trap model.

Dentro as técnicas de controle do movimento atômico utilizando pressão de radiação, aprisionamento tem merecido maior destaque por produzir amostras de átomos mais frios (temperaturas da ordem de &#956K), com altas densidades e confinadas em pequenas regiões do espaço. Devido a essas motivações, tem sido grande o esforço para desenvolver e caracterizar estas armadilhas atômicas. Uma das mais eficientes armadilhas de átomos neutros construídas até agora é a armadilha magneto-óptica. O átomo uma vez capturado por este tipo de armadilha passa por um intenso processo de desaceleração via efeito Doppler e acaba por ficar confinado no poço de potencial gerado pela interação com o campo magnético. O número e a densidade de átomos aprisionados, o tamanho da nuvem e o processo de carga possuem forte dependência com os parâmetros da armadilha, tais como: Este trabalho trata da caracterização de uma armadilha deste tipo para átomos de sódio através de um estudo sistemático para descobrir as condições de sua melhor performance. Paralelamente a este estudo, desenvolvemos modelos teóricos para entender em detalhe os processos de produção dessas nuvens de átomos aprisionados e as forças envolvidas neste tipo de material que é esse gás super resfriado. / Among the various atomic motion control techniques using radiation pressure magneto-optic trapping has been looked at with great enthusiasm because it produces samples of cold atoms (temperatures about &#956K), with high densities and confined in small regions of space. Due to these motivations the efforts for developing and characterizing these atoms traps has been high. Once the atom is captured by the magneto-optic trap, it goes through an intense process of desacceleration via Doppler Effect and ends up confined in the potential well genered by the interaction with the magnetically Field. The number and the density of the trapped atoms, the size of the cloud and the loading process are strongly related to trap parameters, such as: magnetic Field gradient, laser beam intensity and background vapor temperature. This work deals with the characterization of a trap of this kind for sodium atoms through a systematic study, in order to discover the conditions for a better performance. At the same time theoretical models are developed in order to understand in depth the atomic forces involved in the production of a new kind of material which is this highly refrigerated gas.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2016-10-20T17:01:43Z No. of bitstreams: 1 2016 - Tamires Medeiros do Santos.pdf: 5083938 bytes, checksum: 468695a43a5e90373cf9817865775cc6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T17:01:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Tamires Medeiros do Santos.pdf: 5083938 bytes, checksum: 468695a43a5e90373cf9817865775cc6 (MD5) Previous issue date: 2016-03-01 / CAPES / The searching for development of sustainable agricultural systems has shown satisfactory results from economic, social and agronomic perspectives. However, it is necessary to evaluate these systems about their impacts on the environment. The knowledge of insect fauna is essential in monitoring the impacts caused by anthropic action, and the Coleoptera order, because it?s the group with biggest richness, has been the focus of many studies that evaluate environmental conditions. Given the above, the objective of this study was to analyze the occurrence of beetles captured per impact trap in the period from November 2014 to November 2015, in three environments with different ecological characteristics, and assess the influence of climatic variables in the occurrence of Scolytinae group. In order to conduct the study, the chosen experimental area is located in the Integrated Agroecological Production System (IAPS), in the municipality of Serop?dica/RJ. Were selected, inside the IAPS, three distinct environments: organic coffee production (OC), agroforestry (AFS) and organic coffee (FF). Climatic data was obtained by an automatic station, of the National Institute of Meteorology (INMET), located in Serop?dica, named Agricultural Ecology Station. In each environment, there were set four ethanolic semifunil model traps. The traps were kept in the field in the period from November 2014 to November 2015, and every seven days the storers containers went replaced and the attractive baits were renewed using commercial ethanol (alcohol 96 ?). The samples were forwarded to the Laboratory of Wood Deterioration and Forestry Entomology, at the Rural Federal University of Rio de Janeiro ? UFRRJ, to perform the triage. The insects were separated by trap and their respective area where they were collected, and then identified. All insects collected were quantified and only the coleoptera were identified at the level of family and subfamily. However, four groups of borers beetles (Cerambycidae, Bostrichidae and, Curculionidae: Platypodinae and Scolytinae) were evaluated separately. The highest number of insects was found in the AFS, followed by the organic coffee and the agroforestry system. Nearly 75% of the trapped borers beetles were Scolytinae. The agroforestry system was the environment with more coleoborers, due to the management carried out in the area, because there is a greater diversity of plant species, thus requiring constant maintenance. Seasonality influenced in the number of Scolytinae in the three environments. The temperature, atmospheric pressure and wind speed influenced the Scolytinae fluctuation only in the organic coffee and the agroforestry system, considering that the composition of the forest fragment provides favorable conditions for its microclimate stability. / A busca por desenvolvimento de sistemas agr?colas sustent?veis tem demonstrado resultados satisfat?rios do ponto de vista econ?mico, social e agron?mico. Entretanto ? necess?rio avaliar tais sistemas quanto aos impactos gerados ao meio ambiente. O conhecimento da entomofauna ? essencial no acompanhamento de impactos causados pela a??o antr?pica e, a Ordem Coleoptera, por ser o grupo de maior riqueza, tem sido alvo de muitos estudos para avalia??o de condi??es ambientais. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi analisar a ocorr?ncia de cole?pteros capturados por armadilha de impacto, no per?odo de novembro de 2014 a novembro de 2015, em tr?s ambientes com caracter?sticas ecol?gicas distintas e, avaliar a influ?ncia de vari?veis clim?ticas na ocorr?ncia do grupo Scolytinae. Para a realiza??o do estudo, a ?rea experimental escolhida est? localizada no Sistema Integrado de Produ??o Agroecol?gica (SIPA), no munic?pio de Serop?dica, RJ. Foram selecionados dentro do SIPA tr?s ambientes distintos: produ??o de caf? org?nico (CO), sistema agroflorestal (SAF) e fragmento florestal (FF). Os dados clim?ticos foram obtidos pela esta??o autom?tica do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) localizada em Serop?dica, esta??o Ecologia agr?cola. Em cada ambiente foram instaladas quatro armadilhas etan?licas modelo Semifunil. As armadilhas foram mantidas no campo no per?odo de novembro de 2014 a novembro de 2015 e, a cada sete dias os recipientes armazenadores foram substitu?dos e as iscas atrativas renovadas com etanol comercial (?lcool 96?). As amostras foram encaminhadas ao Laborat?rio Deteriora??o da madeira e Entomologia Florestal da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro - UFRRJ para a realiza??o da triagem. Os insetos foram separados por ?rea e armadilha, de onde foram coletados e, em seguida, identificados. Todos os insetos coletados foram quantificados e, os cole?pteros foram identificados em n?vel de Fam?lia e Subfam?lia. No entanto, quatro grupos de cole?pteros broqueadores (Cerambycidae, Bostrichidae e, Curculionidae: Platypodinae e Scolytinae) foram avaliadas separadamente. O maior n?mero de cole?pteros foi encontrado no sistema agroflorestal seguido do caf? org?nico e do fragmento florestal. Cerca de 75% dos cole?pteros broqueadores registrados foram Scolytinae. O sistema agroflorestal foi o ambiente com maior n?mero de cole?pteros broqueadores, devido ao manejo realizado na ?rea, pois ocorre maior diversidade de esp?cies vegetais, consequentemente, exigindo manuten??o constante. A sazonalidade influenciou no n?mero de Scolytinae nos tr?s ambientes. A temperatura, a press?o atmosf?rica e a velocidade do vento influenciaram na flutua??o de escolit?neos apenas no caf? org?nico e no sistema agroflorestal, considerando que a composi??o do fragmento florestal proporciona condi??es favor?veis para a estabilidade microclim?tica.

Dentro as técnicas de controle do movimento atômico utilizando pressão de radiação, aprisionamento tem merecido maior destaque por produzir amostras de átomos mais frios (temperaturas da ordem de &#956K), com altas densidades e confinadas em pequenas regiões do espaço. Devido a essas motivações, tem sido grande o esforço para desenvolver e caracterizar estas armadilhas atômicas. Uma das mais eficientes armadilhas de átomos neutros construídas até agora é a armadilha magneto-óptica. O átomo uma vez capturado por este tipo de armadilha passa por um intenso processo de desaceleração via efeito Doppler e acaba por ficar confinado no poço de potencial gerado pela interação com o campo magnético. O número e a densidade de átomos aprisionados, o tamanho da nuvem e o processo de carga possuem forte dependência com os parâmetros da armadilha, tais como: Este trabalho trata da caracterização de uma armadilha deste tipo para átomos de sódio através de um estudo sistemático para descobrir as condições de sua melhor performance. Paralelamente a este estudo, desenvolvemos modelos teóricos para entender em detalhe os processos de produção dessas nuvens de átomos aprisionados e as forças envolvidas neste tipo de material que é esse gás super resfriado. / Among the various atomic motion control techniques using radiation pressure magneto-optic trapping has been looked at with great enthusiasm because it produces samples of cold atoms (temperatures about &#956K), with high densities and confined in small regions of space. Due to these motivations the efforts for developing and characterizing these atoms traps has been high. Once the atom is captured by the magneto-optic trap, it goes through an intense process of desacceleration via Doppler Effect and ends up confined in the potential well genered by the interaction with the magnetically Field. The number and the density of the trapped atoms, the size of the cloud and the loading process are strongly related to trap parameters, such as: magnetic Field gradient, laser beam intensity and background vapor temperature. This work deals with the characterization of a trap of this kind for sodium atoms through a systematic study, in order to discover the conditions for a better performance. At the same time theoretical models are developed in order to understand in depth the atomic forces involved in the production of a new kind of material which is this highly refrigerated gas.

Neste trabalho, apresentamos uma montagem experimental capaz de aprisionar átomos de K e Rb simultaneamente em uma armadilha óptica de dipolo cruzada. Contudo, para atingir este feito foi necessário, durante o desenvolvimento do projeto, estudar cada espécie atômica de forma isolada. Assim, desenvolvemos uma técnica inédita para carregar uma armadilha de dipolo diretamente de uma armadilha magneto-óptica de 39K, constatando a importância da estrutura hiperfina do estado 4P3/2 no processo de carregamento. Também observamos e explicamos o processo de fotoassociação de Rb devido ao laser em 1071 nm, inclusive a diferença isotópica entre 85Rb e 87Rb. Na sequência, realizamos o carregamento duplo com K e Rb na armadilha e observamos a fotoassociação de KRb. Um modelo teórico simples prevê a distribuição dos níveis vibracionais obtidos. O mesmo modelo abre caminho para um possível bombeamento óptico para a produção e acúmulo de moléculas de KRb no estado X1Σ+ (v = 0). / In this paper, we present an experimental setup to simultaneously trap atoms of K and Rb in a crossed optical dipole trap. This accomplishment required the individual study of each atomic species during the project development. This allowed the development of a new technique for loading a dipole trap directly from a magneto-optical trap of 39K, providing evidence of the importance of the hyperfine structure of the state 4P3/2 in the loading process. We also observe and explain the photoassociation process of Rb2 due to the dipole trap laser at 1071 nm, including an isotopic difference between 85Rb and 87Rb. In the sequence, we performed dual species loading of K and Rb and observed the photoassociation process of KRb. A simple theoretical model predicts the final distribution of vibrational levels obtained. The same model provides a potential path to optically pump the molecules and accumulate them in the molecular ground state X1Σ+ (v = 0) for KRb.

Melatonin, a nontoxic natural antioxidant, is of interest as a possible spin trap for use in spectroscopic methods to observe and identify short-lived free radicals, which have been linked to oxidative stress that may result in serious health problems. However, the reaction mechanisms for the oxidation of melatonin to form the product N1-acetyl-N2-formyl-5-methoxykynuramine are still not well understood. Computational quantum chemistry studies have been done on four proposed reaction mechanisms, involving the following major intermediate structures: a dioxetane, an epoxide, a melatonin radical cation, and a spin radical adduct. Molecular geometries were optimized at the DFT/B3LYP/cc-pVTZ level of theory, and single point energies were extrapolated to the complete basis set limit at the Hartree-Fock and second-order Møller-Plesset perturbation levels of theory using the cc-pVXZ (X = D, T, Q) basis sets. The lowest energy pathway was found to be the single electron transfer pathway, involving the melatonin radical cation intermediate.