Made available in DSpace on 2014-10-09T12:32:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 03269.pdf: 4525465 bytes, checksum: 8d08a1f89182180eaf465278796a6732 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-12-10T16:54:22Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-12-10T16:54:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Tratamentos braquiterápicos são comumente realizados conforme o relatório da American Association of Physicists in Medicine (AAPM), Task Group report TG-43U1, o qual define o formalismo para cálculo de dose absorvida na água e não considera a composição dos materiais, densidades, dimensões do paciente e o efeito dos aplicadores. Estes efeitos podem ser significantes, conforme descrito pelo recente relatório da AAPM, Task Group report TG- 186, que define diretrizes para que sistemas de planejamento modernos, capazes de considerar as complexidades descritas acima, sejam implementados. Esta tese tem como objetivo contribuir para o aumento da exatidão dos planejamentos de tratamento braquiterápicos, seguindo as recomendações do TG-186 e indo além do mesmo. Um software foi desenvolvido para integrar planejamentos de tratamento e simulações pelo método de Monte Carlo (MC); modelos acurados, CAD-Mesh, foram utilizados para representar aplicadores braquiterápicos; Grandezas utilizadas para reportar dose absorvida, Dw,m (dose para água no meio) e Dm,m (dose para o meio no meio), foram calculadas para um tratamento de cabeça e pescoço, considerando a teoria para pequenas (SCT small cavity theory) e grandes cavidades (LCT large cavity theory); a componente da dose em razão do movimento da fonte foi avaliada para tratamentos de próstata e ginecológicos. Perfis de velocidade obtidos na literatura foram utilizados; medidas de velocidade de uma fonte braquiterapica foram realizadas com uma câmera de alta taxa de aquisição. Cálculos de dose obtidos usando MC (incluindo a composição e densidade dos tecidos, ar e o aplicador) mostram sobredoses de aproximadamente 5% dentro do volume alvo, em um tratamento ginecológico, quando comparados aos resultados obtidos com um meio homogêneo de água. Por sua vez, subdoses de aproximadamente 5% foram observadas ao considerar a composição dos tecidos e regiões com ar em um tratamento intersticial de braço. Um aplicador cilíndrico oco resultou na sobredose observada no caso ginecológico, ressaltando a necessidade de modelos acurados para representar os aplicadores. Os modelos CAD-Mesh utilizados incluem um aplicador Fletcher-Williamson, com blindagem, e um balão deformável para irradiação de mama. Os resultados obtidos com estes modelos são equivalentes aos obtidos com modelos geométricos convencionais. Este recurso pode ser conveniente para aplicadores complexos e/ou quando o projeto dos aplicadores for disponibilizado pelo fabricante. Cálculos de dose, com a composição real dos tecidos humanos, podem apresentar diferenças significativas em razão da grandeza adotada. Diferenças entre Dm,m e Dw,m (SCT ou LCT) chegam a 14% em razão da composição do osso. A metodologia adotada (SCT ou LCT) resulta em diferenças de até 28% para o osso e 36% para os dentes. A componente de dose de trânsito também pode levar a diferenças significativas, uma vez que baixas velocidades ou movimentos uniformemente acelerados foram descritos na literatura. Considerando a pior condição e sem incluir nenhuma correção no tempo de parada, a dose de trânsito pode chegar a 3% da dose prescrita para um caso ginecológico, com 4 cateteres, e até 11.1% da dose prescrita para um tratamento de próstata, com 16 cateteres. A dose de trânsito para a fonte avaliada (velocidade obtida experimentalmente) não é uniformemente distribuída e pode levar a sub ou sobredoses de até 1.4% das doses comumente prescritas (310 Gy). Os tópicos estudados são relevantes para tratamentos braquiterápicos e podem contribuir para o aumento de sua acurácia. Os efeitos estudados podem ser avaliados com o uso do software, associado a um código MC, desenvolvido. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP:11/01913-4

Orientador: Rosely Palermo Brenelli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação / Made available in DSpace on 2018-08-15T20:11:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bariccatti_KarenHyelmagerGongora_D.pdf: 6045838 bytes, checksum: c471c488c25b322678904d35657e2e1f (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A presente pesquisa analisou as estratégias de resolução de cálculos mentais e escritos, em estudantes que cursavam a terceira e a quinta série do Ensino Fundamental. Além disso, fundamentada no construtivismo de Jean Piaget, identificou níveis de construção das operações aritméticas, em situações que envolviam igualação de quantidades e construção de diferenças (interdependência entre adições e subtrações) e situações de multiplicação e associatividade multiplicativa, o que possibilitou, então, verificar as relações entre as estratégias de resolução de cálculos mentais e escritos e os níveis de construção das operações aritméticas. Os participantes desta pesquisa foram alunos de escolas municipais e estaduais da cidade de Toledo-PR, totalizando vinte alunos (N=20) da terceira série e vinte (N=20) alunos da quinta série. Os dados da pesquisa foram obtidos pelo envolvimento dos estudantes na resolução de cálculos mentais e escritos de adição, subtração, multiplicação e divisão e situações de provas piagetianas, por meio de encontros individuais. Após a análise qualitativa e quantitativa dos dados, pôde-se afirmar a correlação entre a resolução de cálculos e o nível de construção das operações aritméticas. A construção de interdependências entre as operações de adição e multiplicação também pôde ser verificada. Assim, os estudantes que apresentaram níveis mais avançados nas provas piagetianas, alcançaram mais acertos nas resoluções e o uso de estratégias mais sofisticadas, como as de decomposição dos algarismos e de recuperação automática dos resultados. Tal uso de estratégias foi observado com maior frequência em cálculos mentais. Nos cálculos escritos, a maior influência foi a dos algoritmos comumente ensinados na escola. Tais resultados de cálculos mentais e de cálculos escritos foram identificados como independentes da série dos estudantes e dependentes dos níveis cognitivos. No caso das adições e das subtrações houve um aumento linear de 10% de acertos para cada um dos níveis investigados e para as multiplicações e divisões, o aumento foi de 16% de acertos entre os níveis cognitivos. / Abstract: This research examined the strategies for solving mental calculations and written by students who attended the third and fifth grade of elementary school. Furthermore, based on constructivism of Jean Piaget, identified levels of development of arithmetic in situations involving equalization of quantities and construction of differences (interdependence between addition and subtraction) and situations of multiplication and multiplicative associativity, which allowed, then, examine relationships between the strategies for solving mental and written calculations and the levels of construction of the arithmetic operations. The participants in this study were students from state and municipal schools of the city of Toledo-PR, a total of twenty students (N = 20) of the third series and twenty (N = 20) students in fifth grade. The survey data were obtained by the students' involvement in the resolution of mental and written calculations of addition, subtraction, multiplication and division situations and Piagetian proof, through individual meetings. After quantitative and qualitative analysis of data, could be confirmed the correlation, between the resolution of calculations and the level of construction of arithmetic operations. The construction of interdependencies between the operations of addition and multiplication can also be observed. Thus, students who had higher levels of Piagetian proof, reached more items in the resolutions and the use of more sophisticated strategies, such as the decomposition algorithm and retrieval of the results. Such use of strategies was observed more frequently in mental calculations. In the written calculations, the greater influence was of the algorithms commonly taught in school. These results were identified as independent of the grade of the students, which was confirmed by testing the null hypothesis, which showed strong similarity between the mean scores and their standard deviations for the third and fifth grades, in the cognitive levels. In the case of additions and subtractions was a linear increase of 10% of correct answers for each of the levels investigated and multiplications and divisions, the increase was 16% of correct answers between the cognitive levels. / Doutorado / Psicologia, Desenvolvimento Humano e Educação / Doutor em Educação

Orientador: Sueli Irene Rodrigues Costa / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-11T17:00:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_FelixSilva_M.pdf: 655518 bytes, checksum: d511c33452fb4b2c113deef060ff88eb (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho são descritos métodos para o cálculo da área de regiões planas delimitadas por curvas simples e algumas propriedades de transformações do plano no plano que preservam áreas. No Capítulo 1, a área de polígonos é introduzida como uma soma de determinantes e utilizada para discutir o cálculo da área de regiões planas contornadas por curvas simples quando estas são aproximadas por polígonos com vértices ajustados por parâmetros geométricos. A fundamentação, baseada no Teorema de Green, de processos mecânicos (planímetros) para o cálculo destas áreas é descrita no Capítulo 2. Propriedades e famílias especiais de aplicações do plano no plano que preservam áreas são apresentadas no Capítulo 3. / Abstract: We describe here methods for the area estimation of plane regions bounded by simple curves and also some properties of plane transformations which preserve area. In Chapter 1 the area of polygons, described as a sum of determinants, is used to discuss the calculus of the area of plane regions bounded by simple curves approached by polygons adjusted through geometric parameters. Mechanical processes ( planimeters) based on the Green's Theorem are described in Chapter 2. Properties and special families of area preserving mappings are presented in Chapter 3. / Mestrado / Geometria / Mestre em Matemática

Este trabalho apresenta o desenvolvimento das fases de projeto informacional e preliminar para sistemas de freios por atrito, com aplicação em veículos urbanos de baixo custo. O desenvolvimento de projetos de sistemas de freios mecânicos, em veículos com baixa ou nenhuma emissão de poluentes e elevada eficiência depende fortemente do sistema de controle, condições de dirigibilidade, e principalmente das soluções para o sistema de geração e armazenagem de energia. A indústria automotiva constantemente promove a inserção de novas tecnologias, em componentes e sistemas automotivos. Porém, tanto as concepções, quanto as alterações são muitas vezes sigilosas ou/e protegidas por patentes. Nesse sentido foi desenvolvido um procedimento, para o projeto de freios mecânicos, a partir de ferramentas de metodologia de projeto. Durante o projeto informacional, que incorpora as análises de viabilidade técnica e econômica foi feita uma extração de características, cujo objetivo foi identificar os itens mais importantes em um sistema de freios, a partir da visão do usuário final. Para essa etapa foi utilizada a primeira matriz do QFD (Quality Function Deployment), ou matriz da qualidade do projeto. A região dessa matriz denominada \"matriz de contradições\" antecipa possíveis problemas técnicos, que deverão ser solucionados durante o projeto conceitual, ou durante a modelagem ou otimização no projeto preliminar. A concepção inovativa de um sistema de freios depende de um conjunto de variáveis, que inclui o espaço disponível de montagem ou envelope de trabalho, condições estáticas e dinâmicas da massa do veículo em funcionamento, até a forma de propulsão e geração de energia do veículo. A partir dessa visão, foi desenvolvido um programa de apoio ao projeto de freios automotivos dentro da visão de elementos de máquinas e estimativas com modelo simplificado, do perfil de temperatura do elemento de atrito durante a frenagem, com futura aplicação em veículos híbridos. O programa foi orientado por técnicas de metodologia de projeto, uma vez que veículos urbanos comerciais podem ser classificados como \"bens de consumo\". / This work presents the development of the informational and preliminary design phases to friction brakes applied to urban vehicles of low cost. The design development of the brake systems for vehicles with less or zero pollutants emissions, with high efficiency depends strongly of the control systems, dirigibility conditions and mainly of the solutions to the power generation and storage system. The automotive industries often promote the insertion of new technologies to mechanical parts and electromechanically systems. However, the concepts and the improvements are oftentimes secrets or sheltered by patents. In this way is developed a procedure for design mechanical brakes from design methodology techniques. From the informational design, that include the technical and economical feasibilities, it was made the technical informational extraction, whose objective it was to identify the characteristics more important to a brake system from costumer view. In this phase, the first matrix of QFD (Quality Function Deployment) or design quality matrix was developed. The superior matrix called \"Contradiction Matrix\" brings technical problems that will be resolved during the conceptual or preliminary design phases. The innovative conception of a brake system depends on a set of variables and parameters that include considerations about work envelope, static and dynamic conditions of the vehicle and as example, the propulsion and power generation of the system. As result of the design view it was developed a support program for design of the friction brakes considering the machine elements approach and using a simplified model it is possible to estimate of the temperature profile in the friction material during brake process, considering future applications in hybrid vehicles. The program was oriented by design methodology techniques to support the decision-making, once that the urban vehicles mentioned in this work can be classified as \"consumer good\".

Um sistema de diagnóstico por espectroscopia no visível foi implantado no tokamak TBR-I. O diagnóstico consiste de um espectrógrafo (do tipo Czerny-Turner), um sistema de acoplamento óptico e um detetor multicanal (MCP). O diagnóstico foi usado para observar e identificar impurezas presentes no plasma do TBR-I. As principais impurezas observadas foram oxigênio (O-II) e nitrogênio (N-II). Foi feito um estudo no alargamento das linhas do hidrogênio e dos íons para se obter a temperatura a partir do efeito Doppler. As intensidades das linhas espectrais foram observadas de descarga em descarga. / A visible spectroscopic diagnostic was implemented on TBR-I tokamak. The diagnostic system consist of a 1,5 m spectrograph (Czerny-Turner type), an optical coupling system and a microchannel plate (MCP) detector. The diagnostic system was used to examine and document the impurity content of the plasma in TBR-I. The main impurities discovered were oxygen (O-II) and nitrogen (N-II). Line broadening experiments were performed on hydrogen and ions to obtain the temperatures using Doppler broadening effects. The intensities of the spectral lines were measured on a shot to shot basis.

Otimizar significa determinar estratégias para se obter as melhores alternativas em busca dos objetivos traçados. Em matemática, otimização refere-se ao estudo de problemas em que se deseja maximizar ou minimizar uma determinada função através da escolha sistemática dos valores de variáveis dentro de um conjunto viável. Um dos métodos de se determinar os máximos e mínimos de funções é utilizando-se o cálculo em várias variáveis, o qual será abordado nesse trabalho. Possíveis situações relacionadas ao cotidiano são apresentadas para que o processo de otimização possa ser abordado por alunos do Ensino Médio. / Optimizing means determing strategies to obtain better alternatives in the search of the stated aims. In Mathematics, optimization refers to the study of problems in which we want to maximize or to minimize a certain function through a systematic choice of variable values in a viable set. One of the methods used to determine the maximums and the minimums of functions is using calculus in several variables, what will be discussed in this work. Possible situations related to daily life are presented so that the optimization process can be studied by high school students.

Westinghouse Electric Sweden AB’s three-dimensional reactor core simulation program POLCA uses a large number of tables containing various fuel dependent data, such as cross sections, pin power maps with power distribution etc. POLCA uses quadratic and linear interpolation to extract the values needed for the simulation. However, finding the correct values to interpolate between takes time. This master thesis describes a method of compacting the tables by removing values, in order to shorten the needed simulation time. This is done so that no significant accuracy is lost in the interpolations. The method also finds deviant values and replaces these with new, interpolated values. The thesis shows that approximately 90 % of all values can be removed without losing significant accuracy. These results are however heavily dependent on the choice of accuracy loss criterion; a lower allowance for accuracy loss lowers the amount of values which can be removed sharply.

In the adaptive finite element method, the solution of a p.d.e. is approximated from finer and finer meshes, which are controlled by error estimators. So, starting from a given coarse mesh, some elements are subdivided a couple of times. We investigate the question of avoiding instabilities which limit this process from the fact that nodal coordinates of one element coincide in more and more leading digits. In a previous paper the stable calculation of the Jacobian matrices of the element mapping was given for straight line triangles, quadrilaterals and hexahedrons. Here, we generalize this ideas to linear and quadratic triangles on curved boundaries.

Dans cette thèse nous utilisons des méthodes globaux de prédiction des structures cristallographiques combinés à des techniques de grande capacité de traitement de données afin de prédire la structure cristalline de différents systèmes et dans des conditions thermodynamiques variées. Nous avons réalisé des prédictions structurales utilisant l'analyse cristalline par optimisation par essaims particuliers (CALYPSO) combinés avec la Théorie Fonctionnel de la Densité (DFT) ce qui a permis de mettre en évidence la stabilité de plusieurs composés jusqu'à la inconnus dans le digramme de phases du système Ba-Si et dans le système N-H-O. Nous avons également réalisé une étude à haute capacité de traitement de données sur un système ternaire de composition ABX2. Nous avons utilisé la Théorie Fonctionnel de la Densité combinant calculs de prototypes structuraux à partir des prédictions structurelles avec la méthode. Dans les paragraphes suivants nous résumons le contenu de différents chapitres de cette thèse. Le premier chapitre qui constitue une brève introduction au travail de cette thèse est suivi du chapitre 2 présentant les aspects théoriques utilisés dans ce travail. D'abord il est fait une brève introduction à la Théorie Fonctionnel de la Densité. A continuation nous décrivons quelques fonctions d'échange-corrélation choisies qui constituent des approximations rendant l'utilisation de la DFT efficace. Ensuite nous présentons différents procédés de prédiction structurale, et en particulier les algorithmes d'optimisation par essaims particuliers et de « Minima Hopping » qeu nous avons utilisés dans cette thèse. Finalement il est discuté comment doit-on se prendre pour évaluer la stabilité thermodynamique des nouvelles phases identifiées. Dans le chapitre 3, nous considérons le système Ba-Si. A travers l'utilisation d'une recherche structurale non-biaisée basée sur l'algorithme d'optimisation par essaims particuliers combinée avec des calculs DFT, nous faisons une étude systématique de la stabilité des phases et de la diversité structurale du système binaire Ba-Si sous haute pression. Le diagramme de phases résultant est assez complexe avec plusieurs compositions se stabilisant et se déstabilisant en fonction de la pression. En particulier, nous avons identifié des nouvelles phases de stœchiométrie BaSi, BaSi2, BaSi3 et BaSi5 qui devraient pouvoir être synthétisées expérimentalement dans un domaine de pressions étendu. Dans le chapitre 4 est présentée notre étude du diagramme de phases du système N-H-O. S'appuyant sur une recherche structural «évolutive » de type ab initio, nous prédisons deux nouvelles phases du système ternaire N-H-O qui sont NOH4 et HNO3 à de pressions allant jusqu'à 150 GPa. La nouvelle phase de NOH4 est stable entre 71 et 150 GPa, tandis que HNO3 est stable entre 39 et 150 GPa (la pression maximum de cette étude). Ces deux nouvelles phases sont lamellaires. Nous confirmons également que la composition NOH5 perd son stabilité pour des pressions supérieures à 122 GPa se décomposant en NH3 et H2O à cette pression. Le chapitre 5 se focalise sur les électrodes transparentes de type-p à base des chalcogénures ternaires. Nous utilisons une approche à grande capacité de traitement de données basée sur la DFT pour obtenir la delafossite et d'autres phases voisines de composition ABX2. Nous trouvons 79 systèmes qui sont absents de la base de données « Materials project database », qui sont stables du point de vue thermodynamique et qui cristallisent soit dans la structure delafossite, soit dans des structures très proches. Cette caractérisation révèle une grande diversité de propriétés allant depuis les métaux ordinaires aux métaux magnétiques et permettant d'identifier quelques candidats pour des électrodes transparents de type-p. Nous présentons enfin à la fin du manuscrit nos conclusions générales et les perspectives de ce travail / In this thesis we use global structural prediction methods (Particle Swarm Optimization and Minima Hopping Method) and high-throughput techniques to predict crystal structures of different systems under different conditions. We performed structural prediction by using the Crystal structure Analysis by Particle Swarm Optimization (CALYPSO) combined with Density Functional Theory (DFT) that made possible to unveil several stable compounds, so far unknown, on the phase diagrams of Ba-Si systerm and N-H-O system. Afterwards, we performed a high-throughput investigation on ternary compounds of composition ABX2, where A and B are elements of the periodic table up to Bi, and X is a chalcogen (O, S, Se, and Te) by using density functional theory and combining calculations of crystal prototypes with structural prediction (Minima Hopping Method). The following paragraphs summarize the content by chapter of this document. Chapter 1 is a short introduction of this thesis. Chapter 2 consists of the basic theory used in this thesis. Firstly, a short introduction of Density Function Theory (DFT) is presented. Then, we describe some approximate exchange- correlation functions that make DFT practical. Next, we introduce different structural prediction algorithms, especially Particle Swarm Optimization and Minima Hopping Method which we used in this thesis. Finally, we discuss the thermodynamic stablility criteria for a new a new structure. In Chapter 3, we first consider Ba–Si system. Using an unbiased structural search based on a particle-swarm optimization algorithm combined with DFT calculations, we investigate systematically the ground-state phase stability and structural diversity of Ba–Si binaries under high pressure. The phase diagram turns out to be quite intricate, with several compositions stabilizing/destabilizing as a function of pressure. In particular, we identify novel phases of BaSi, BaSi2, BaSi3, and BaSi5 that might be synthesizable experimentally over a wide range of pressures. Chapter 4 contains the investigation of the phases diagram of the N–H–O system. By using ab initio evolutionary structural search, we report the prediction of two novel phases of the N–H–O ternary system, namely NOH4 and HNO3 (nitric acid) at pressure up to 150 GPa. Our calculations show that the new C2/m phase of NOH4 is stable under a large range of pressure from 71 GPa to 150 GPa while the P21/m phase of HNO3 (nitric acid) is stable from 39 GPa to 150 GPa (the maximum pressure which we have studied). We also confirmed that the composition NOH5 (NH3H2O) becomes unstable for pressures above 122 GPa. It decomposes into NH3 and H2O at this pressure. Chapter 5 focuses on p-type transparent electrodes of ternary chalcogenides. We use a high-throughput approach based on DFT to find delafossite and related layered phases of composition ABX2, where A and B are elements of the periodic table, and X is a chalcogen (O, S, Se, and Te). From the 15 624 compounds studied in the trigonal delafossite prototype structure, 285 are within 50 meV/atom from the convex hull of stability. These compounds are further investigated using global structural prediction methods to obtain their lowest- energy crystal structure. We find 79 systems not present in the "Materials project database" that are thermodynamically stable and crystallize in the delafossite or in closely related structures. These novel phases are then characterized by calculating their band gaps and hole effective masses. This characterization unveils a large diversity of properties, ranging from normal metals, magnetic metals, and some candidate compounds for p-type transparent electrodes. At the end of the thesis, we give our general conclusion and an outlook