Orientador: Antonio Manoel Mansanares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-21T10:10:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barja_PauloRoxo_M.pdf: 2681289 bytes, checksum: e6d6432c541b361444c8ba9d1003e7e2 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho mostra-se a fotoacústica como técnica adequada ao estudo de sistemas vegetais, particularmente na caracterização de mecanismos da fotossíntese. É apresentado um modelo que descreve os processos físicos analisados. Utilizando a célula fotoacústica aberta, analisa-se medidas in vivo e in situ referentes a parâmetros fotossintéticos como a evolução de oxigênio e o armazenamento de energia em amostras. Medições realizadas em plantas de eucalipto permitiram construir curvas da atividade fotossintética em função da intensidade luminosa, mostrando a ocorrência de saturação fotossintética. A incidência de luz saturante de diversas intensidades também permitiu o estudo da fotoinibição em eucalipto. Esta resposta das plantas à incidência de luz forte pode demonstrar estresse, o que é discutido no trabalho / Abstract: This work shows photoacoustics as an adequate technique for studying vegetable systems, specially in the characterization of mechanisms related to photosynthesis. We present a model that describes the physical processes studied. Using the open photoacoustic cell (OPC), we measure and analyze photosynthethic parameters as oxygen evolution and energy storage for in vivo and in situ samples. From measurements performed in three different species of Eucalyptus plants, it was possible to obtain curves of the photosynthetic activity as a function of the light intensity .These curves show the occurrence of photosynthetic saturation. The incidence of background saturating light of various intensities also allowed the study of photoinhibition in Eucalyptus plants. The response of the plants to strong continuous light incidence connotes a kind of stress, as we discuss here / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Helion Vargas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-09-26T13:41:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bento_AntonioCarlos_M.pdf: 1229117 bytes, checksum: d190c35fddf0f5cdfdd984eff27e3520 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: O presente trabalho consiste no desenvolvimento de um método, para o estudo de propriedades térmicas de materiais / transparentes, a partir da fase do sinal do efeito fotoacústico. Partindo da diferença de fase entre os sinais fotoacústicos, produzidos pela incidência de luz modulada em sentidos opostos, medimos a difusividade térmica apara várias amostras de quartzos naturais e vidros. Para baixas freqüências de modulação, os valores da difusividade são obtidos a partir da técnica da fase dos dois feixes. Em altas freqüências de modulação, os valores da difusividade são obtidos pelo ajuste de dados experimentais, que representam os valores da fase frontal em função da freqüência de modulação / Abstract: The photoacoustic thermal characterization of some quartz and glass samples is discussed. The physical quantity used as a thermal monitoring parameter is the thermal diffusivity which is measured using the phase lag between a front and rear illumination, at a single chopping frequency. At low modulation frequencies the thermal diffusivity is obtained from the phase lag between the front and rear illumination. At high modulation frequencies the thermal diffusivity is obtained from the frequency dependence of the front phase illumination data / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Edson Moschim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T02:30:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Farias_JoseEwertonPombode_D.pdf: 4578052 bytes, checksum: 37a362df9570905f453ff7728a09767a (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: À medida que as taxas de transmissão dos sistemas empregando fibra óptica crescem, efeitos decorrentes das não-linearidades intrínsecas à fibra precisam ser considerados em análises e simulações. Em sistemas a altas taxas (10-20 Gbps por canal) com longos espaçamentos entre amplificadores, pulsos com altas intensidades ópticas, capazes de excitar as não-linearidades, são necessários com a finalidade de serem obtidas relações sinal-ruído adequadas no extremo receptor. Entre as não-linearidades conhecidas está o efeito eletro-compressivo. Verifica-se que pulsos solitônicos em fibras são acompanhados por ondas de pressão/densidade que perduram no núcleo por tempos bem superiores às durações dos pulsos ópticos que as originaram. Estas ondas acústicas de choque, oriundas de constrição mecânica, alteram propriedades eletromagnéticas do material. O índice de refração do núcleo é perturbado, afetando as velocidades de propagação de pulsos subseqüentes numa transmissão solitônica via fibra, dando lugar ao surgimento de jitter. Isto é, os deslocamentos de tempo sofridos por pulsos numa seqüência passam a depender dos padrões de bits recentemente transmitidos. Nesta tese é proposto e avaliado o uso de códigos de bloco balanceados curtos com a finalidade de minimizar a variância desses deslocamentos / Abstract: As the transmission rates of fiber optic systems increase, effects arising from fiber nonlinearities need to be taken into account in analises and simulations. For high rate systems (10-20 Gbps per channel) with large spacings between amplifiers, high intensity optical pulses, capable of exciting the nonlinearities, are required so that adequate signal to noise ratios can be achieved at the receiver. The electrostrictive effect is among the known fiber nonlinearities. It is verified that soliton pulses in fibers are accompanied by pressure/density waves inside the core which last for time intervals well beyond the durations of the optical pulses that generated them. These shock acoustic waves, stemming from mechanical striction, change electromagnetic properties of the material. The refractive index is perturbed, affecting propagation speeds of the following pulses in a soliton transmission. As the time shifts suffered by successive pulses will depend on the most recent1ytransmitted bit patterns, timing jitter is created. In this thesis the use of short balanced block codes is proposed in order to minimize the variance of these time shifts. Numerical results for the jitter when using/not using such codes are included. / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Helion Vargas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-26T13:40:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nakamura_Ossamu_D.pdf: 3039578 bytes, checksum: cef0827a81adb23cd821ee303cc7901e (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Materiais catalíticos são investigados usando-se as espectroscopia Fotoacústica (PAS) e Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE). Um estudo RPE do cromossilicato e ferrissilicato zeolíticos, bem como suas propriedades ópticas e térmicas foi realizado com o propósito da caracterização dos sítios de Cr3+ e Fe3+ na zeólita. Descrevemos também um processo de deconvolução dos espectros do cromossilicato, no qual os parâmetros RPE puderam ser analisados. Os espectros de absorção óptica, na região do visível e infra vermelho próximo, das superfícies modificadas de sílica gel foram observados e interpretados em termos da teoria do campo ligante / Abstract: Spectroscopic characterization of heterogeneous catalysts are investigated using both Electron Spin Resonance (ESR) and Photoacoustic (PAS) techniques. An ESR study of crystalline zeolitic chromosilicate and ironsilicate, as well its optical properties has been presented with the purpose of further characterization of the distribution of each Cr3+ and Fe3+ sites in the solids. In addition a deconvolution process is described whereby the ESR parameters could be analyzed. The optical absorption in the visible and near infrared region of silica-gel covalent bonded chelating molecules has been observed and interpreted in terms of ligand field theory / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Helion Vargas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-26T13:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neri_JoseWilson_M.pdf: 1358509 bytes, checksum: 9ea63c3d29d1482517bf3f39cb1ed496 (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: Uma das áreas mais promissoras para o uso do método fotoacústico é no estudo de sistemas biológicos, pois estes, em sua maioria, encontram-se sob uma forma que os tornam difíceis, senão impossíveis de serem analisados por qualquer tipo de técnica ótica convencional. Aplicou-se a técnica fotoacústica para o estudo qualitativo de transformações estruturais em certas espécies de tecidos biológicos, (folhas de café, soja, etc.), em presença de agro-tóxicos. Através da técnica fotoacústica, fez-se uma microscopia da amostra, e como conseqüência, uma avaliação dos danos causados pela influência de agentes químicos nos diversos constituintes puderam ser avaliados / Abstract: Photoacoustic depth profiles of double-layer biological samples are studied using the two-signal phase-resolved method. It is shown that the spectra of each layer can be resolved at a single modulation frequency. The method is applied to the cases of green leaves. The use of the method for monitoring temporal changes occurring in leaves under the action of a herbicide is discussed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Daniel Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-20T08:30:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Parma_Marivaldo_M.pdf: 4564946 bytes, checksum: 114dbfa8aa1f7732bb7fc810f7ef4d00 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Neste trabalho procuramos fazer uma caracterização e comparação de um conjunto de sistemas fotoacústicos gasosos construídos e montados durante o período referente a esta tese de mestrado. Em particular, analisamos uma configuração de Duplo Ressonador Diferencial de Helmholtz que reduz largamente os níveis de sinal espúrio devido à absorção pela janela de parte do feixe de bombeamento ótico da amostra, sinal espúrio este que é, na maioria dos sistemas fotoacústicos gasosos, o fator limitante na sensibilidade. O objetivo era, ao final deste trabalho, termos no laboratório alguns sistemas fotoacústicos gasosos caracterizados, com a possibilidade de sua futura utilização em experimentos de medida de concentração de poluentes atmosféricos. Quanto à disposição da tese, apresentaremos, no capítulo I, a motivação pelo desenvolvimento do trabalho. No capítulo II, uma breve explanação sobre o efeito fotoacústico e aspectos históricos relativos à técnica fotoacústica. A seguir, no capítulo III, discutiremos mais sistematicamente alguns aspectos teóricos relevantes a ela. Começaremos pela apresentação dos conceitos associados à classificação dos diversos métodos espectroscópicos a laser, concluindo que o fotoacústico é um método calorimétrico, com forte dependência nos tempos de relaxação característicos de sistema + amostra. A seguir, discutiremos os passos referentes à geração e análise dos sinais fotoacústicos (a saber: absorção da radiação, produção do sinal acústico e detecção do sinal), bem como as fontes de ruído e o desenho de sistemas fotoacústicos, tendo em vista sua aplicação prática. No capítulo IV discutiremos os arranjos experimentais utilizados e os resultados experimentais obtidos nesta tese, considerando-se os aspectos teóricos do capítulo III e os interesses associados ao nosso trabalho. A caracterização desses sistemas será apresentada, explorando-se as várias dependências do sinal foto acústico (com a freqüência de modulação, com a pressão, com a potência do laser de bombeamento e o uso das ressonâncias, por exemplo). Neste mesmo capítulo discutiremos dados referentes à performance dos sistemas para a detecção de amostras gasosas, explorando para isso, dados referentes à razão Sinal/Ruído, a NEP e coeficiente de absorção equivalente para amostras gasosas. , Finalmente, no capítulo V, fazemos a conclusão da tese e' discutimos sobre os próximos passos na pesquisa iniciada e as perspectivas para a continuação do trabalho / Abstract: In this work we intended to characterize and compare a set of gaseous photoacoustic systems constructed and mounted during the time referring to this thesis. Particularly we analyzed a configuration named Double Differential Helmholtz Resonator which largely reduces the spurious signal relative to the absorption by the cell windows of part of radiation used for the optical pumping of the sample. The objective was, finished this work, to have some characterized gaseous photoacoustic systems for a possible future utilization in experiments on measuring atmospheric pollutants concentrations. As for the arrangement of the monograph, we present in chapter I the motivation for this work. In chapter II a little explanation on photoacoustic effect and historical aspects related to the photoacoustic technique are presented. In sequence, in chapter III we discuss more systematically some theoretical aspects relevant to this technique. We begin presenting concepts associated to the classification of various laser spectroscopic methods, concluding that photoacoustics is a calorimetric method with strong dependence on sample+system characteristic relaxation times. Soon after, we discuss the steps relating to the generation and analysis of photoacoustic signals (radiation absorption, acoustic signal production and detection) as also the noise sources and systems design, considering their practical application. In chapter IV, we present the experimental arrangements and discuss the experimental results obtained, considering the theoretical aspects in chapter III and our interests associated to this work. The systems characterization is presented exploring the photoacoustic signal dependencies (on the modulation frequency, on pressure, on the pumping laser power and use of resonance, for example). Also in this chapter we analyze data relating to the systems performance related to gaseous sample analysis, exploring S/N ratio, NEP and minimum equivalent absorption coefficient values. Finally, in chapter V, we conclude this monograph presenting the next steps in the initiated research and its perspectives / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Daniel Pereira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-09-25T13:24:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Viscovini_RonaldoCelso_D.pdf: 2724834 bytes, checksum: 070caca3fce24f611f617e947b695b29 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho realizamos três importantes tarefas: a proposição de assignments para transições lasers no infravermelho longínquo (IVL) do 13CD3OD, o bombeamento óptico do 13CD3OD e o desenvolvimento de uma nova técnica de estabilização de lasers em freqüência. Utilizando-se do modelo torso-roto-vibracional para o 13CD3OD e de constantes moleculares por nós estimadas, pudemos fazer a proposição dos números quânticos (assignments) para 12 transições lasers IVL. Para o bombeamento óptico da molécula de 13CD3OD utilizamos a banda 9P de um laser guia de ondas de CO2 com capacidade de sintonia de 290MHz. Com este laser, fizemos um levantamento das transições de absorção desta molécula utilizando espectroscopia fotoacústica. Este levantamento serviu de orientação para conseguirmos, com o bombeamento óptico desta molécula, a geração de 14 novas linhas laser IVL, que foram caracterizadas quanto ao seu comprimento de onda, sua dessintonia, pressão ideal de operação, polaridade e intensidade relativas. A nova técnica de estabilização de lasers em freqüência e baseada na análise digital de sinais. Com esta nova técnica pudemos estabilizar o laser guia de ondas de CO2 usando sua curva de potência e os sinais fotoacústico e de geração de laser IVL, resultantes do bombeamento óptico do 13CD3OD / Abstract: In this work we accomplish three important tasks: a tentative assignment for far-infrared (FIR) laser transitions of 13CD3OD, optical pumping of this molecule and the development of a new technique for laser frequency stabilization. Using the torso-roto-vibrational model for the 13CD3OD and the molecular constants estimated by us, we could propose assignments of 12 FIR laser transitions. For the 13CD3OD optical pumping we used the 9P band in a CO2waveguide laser, with a 290MHz tuning range. With this laser, we investigated the absorption transitions, by optoacoustic spectroscopy. Oriented by these optoacoustic data we generated 14 new FIR laser lines for this molecule. These transitions were characterized with respect to wavelength, frequency offset, ideal working pressure, relative polarity and relative intensity. The new technique for frequency laser stabilization is based on digital signal analysis. With this technique, we could stabilize the CO2waveguide laser using its gain curve and the optoacoustic and FIR laser signals obtained by optical pumping of 13CD3OD molecule / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Helion Vargas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-26T16:22:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_NeliaFerreira_D.pdf: 3804333 bytes, checksum: c871486a751d63055b86cc3258837014 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: Materiais compostos usando poliremos como um de seus componentes têm encontrado os mais diversos usos uma vez que possuem propriedades que não são encontradas no material de uma única componente. Recentemente foi obtido compósitos poliremos - óxidos metálicos pela imersão de polímeros em soluções oxidantes. Por outro lado o óxido de manganês IV tem propriedades catalíticas interessantes como a oxidação de CO. Nós estudamos as propriedades físicas dos compósitos poliremos MnO2. Seu coeficiente de absorção óptica foi medido (b > 105 cm-1) usando as Espectroscopia de Fotoacústica e Transmissão combinadas. Suas propriedades magnéticas foram estudadas pela Ressonância Paramagnética, onde foi observado um efeito peculiar de envelhecimento. A difusividade térmica dos poliremos foi obtida por medidas fotoacústicas. É demonstrado que o mecanismo responsável pelo sinal fotoacustico, em todo intervalo de freqüência de modulação utilizado, 10 - 100 Hz, é a deformação termoelástica das amostras. Foram feitas também algumas medidas da condutividade elétrica das amostras / Abstract: Composite materials using polymers as a component have found many uses, since they display many properties that cannot be found in a single-component material. Recently, it was found that polymer-metal oxide composites may be obtained by immersion of the polymer sample in solutions of oxide precursor reagents. As Mn (IV) oxide, which may be obtained as a polymer coating, is ah effective CO oxidation catalyst we have measured the physical properties of polymer supported MnO2: Its optical absorptivity (b > 105 cm-1) was determined by a combinated Photoacoustic and Transmission Spectroscopy. Theirs magnetic properties were examined by ESR and a peculiar aging effect was observed. Its thermal diffusivity was photoacoustic measured. The dominant mechanism, responsible for the photoacoustic signal, in almost the entire frequency range (10 - 100 Hz) is proven to be a thermoelastic bending of the foil samples. Some electrical conductivity measurements were also made / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Helion Vargas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-26T13:33:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_GilsonAlbertoRosa_M.pdf: 1179784 bytes, checksum: e5ff16f5171a24dc946d79951dc65b11 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: Este trabalho é composto de duas partes: na primeira abordaremos o cálculo de eficiência quântica radiativa de íons fluorescentes dopado em vidro; na segunda, tema central deste trabalho, discutiremos a aplicação da espectroscopia fotoacústica em vidro, utilizando o método de separação de espectros na fase. Este método permitirá fazer uma comparação com os espectros de absorção convencional e estimar o valor dos tempos de relaxação térmica não radiativo / Abstract: The use of photoacoustic technique for obtaining absolute values of fluorescence quantum efficiencies for Nd3+ in glass was investigated primarily our main purpose is the possibility of using the phase shift of the photoacoustic signal of different constituents of composite sample for re solving the spectra of each constituent, at a fixed modulation frequency. The proposed method is experimentally tested using soda-lime silica glass samples doped with binary oxide mixtures. The agreement between the phase-resolved spectra and the ones of the single oxide doped sample is quite good. From the phase-resolving angles of each spectrum the photoacoustic nonradiative relaxation time is also estimated. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Hugo L. Fragnito / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-09T05:15:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DaineseJunior_PauloClovis_D.pdf: 4977952 bytes, checksum: 68cd4c3ce792cf4994babe5cce9b77a9 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Esta tese apresenta estudos experimentais e teóricos sobre o processo de espalhamento Brillouin em Fibras de Cristal Fotônico. Formadas por um núcleo sílica pura e uma casca micro-estruturada (sílica e ar), estas fibras permitem o confinamento óptico e acústico em regiões da ordem do comprimento de onda. Como resultado, a interação acústo-óptica apresenta características radicalmente diferentes daquelas observadas em meio bulk ou em fibras convencionais. Investigamos experimentalmente ambos co- e retro-espalhamento Brillouin. Observamos que quando o diâmetro do núcleo é ~70 % do comprimento de onda óptico no vácuo, o espectro de retro-espalhamento espontâneo apresenta múltiplos picos, os quais atribuímos a famílias de modos acústicos guiados no núcleo da fibra. Além disso, o limiar de retro-esplhamento Brillouin estimulado aumenta por um fator ~5 quando o diâmetro do núcleo é diminuído de 8 .m para 1.22 .m , resultado da natureza complexa dos modos acústicos no núcleo, contendo fortes componentes de deslocamento longitudinal e transversal. No caso de co-espalhamento, realizamos medidas de espalhamento espontâneo e de excitação impulsiva de ondas acústicas utilizando pulsos ópticos de alta intensidade, através do efeito de eletrostrição. Estes experimentos nos possibilitaram observar o confinamento transversal de ondas acústicas no núcleo da fibra fotônica. Desenvolvemos um modelo analítico para a interação acústo-óptica, aproximando o núcleo da fibra como um cilindro de silica suspenso no vácuo, sem a presença da casca. Este modelo nos permitiu entender a física envolvida no processo e também explicar qualitativamente as observações experimentais. Modelos numéricos mais sofisticados foram utilizados para o cálculo dos modos acústicos e óptico suportados pela estrutura completa da fibra fotônica, os quais nos permitiram explicar mais precisamente as observações experimentais. Finalmente, realizamos cálculos numéricos da estrutura de bandas da região micro-estruturada, demonstrando a presença de bandas proibidas (ou gaps fonônicos) para as ondas acústicas / Abstract: This thesis presents experimental and theorethical studies on Brillouin scattering in Photonic Crystal Fibers. With a pure silica core surrounded by a microstructed cladding (silica and air), these fibers allow the confinement of both acoustic and optical waves in sub-wavelength regions. The result is a radically different acousto-optic interaction from what has been observed in bulk media or conventional fibers. We investigate experimentally both forward and backward Brillouin scattering. We observed that for core diameters of around 70% of the vacuum wavelength of the launched laser light, the spontaneous Brillouin signal develops an unusual multi-peaked spectrum, these peaks we attribute to several families of guided acoustic modes. At the same time the threshold power for stimulated Brillouin scattering increases five-fold when the core diameter is reduced from from 8 .m to 1.22 .m , as a consequence of the complex nature of the acoustic modes, each with different proportions of longitudinal and shear strain, strongly localised to the core. In the case of forward scattering, we performed measurements of the spontaneous scattering and also of impulsive excitation of acoustic waves using high intensity optical pulses, through the effect of electrostriction. These experiments allowed us to observe the transverse confinment of acoustic waves in the core of the photonic crystal fiber. An analitic model for the acousto-optic interaction was developed by approximating the core of the photonic fiber by a circular strand of glass in vaccum, initially neglecting the presence of the micro-structured cladding. This simple model allowed us to understand the physics involved in the scattering process and also to qualitatevely explain our experimental observations. Numerical models were then implemented to calculate the acoustic and optical modes of the actual photonic fiber structure, and we were able to explain more precisely our observations. Finnally, we performed numerical calculation of the band structure of the micro-structured region, demonstrating the presence of prohibited gaps for the acoustic wave (phononics band gaps) / Doutorado / Física / Doutor em Ciências