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Implantação de 111In em Ligas de Heusler Pd2MnZ (Z=Sn,Sb,Ge,In) usando Reações Nucleares com Ions Pesados: Medida de Campo Hiperfino Magnético pela Espectroscopia de Correlação Angular Gama-Gama Perturbada / Implantation of 111In in Heusler Alloys Pd2MnZ (Z=Sn,Sb,Ge,In) using Nuclear Reaction with Heavy Ions: Measurements of Hiperfine Field Magnetic for Spectroscopy of Perturbed Angular Correlation Gamma-GammaPasca, Gabriel Adolfo Cabrera 16 November 2005 (has links)
O presente trabalho apresenta uma metodologia nova de introduzir o núcleo de prova 111In em amostras para medidas de Correlação Angular Gama-Gama Perturbada (CAP). Para esta finalidade utilizou-se reação nuclear do tipo 108Pd(6Li,3n)111In. Para testar o método de implantação iônica foram utilizadas amostras de compostos intermetalicas tipo liga de Heusler Pd2MnZ onde Z=Sn,Sb,Ge,In. O trabalho demonstra que, para as amostras nas quais o paládio é um dos componentes do alvo da reaçãoo, o processo de implantaçãoo de 111In usando esta reação nuclear é muito eficiente comparada com os métodos convencionais usados para introduzir este núcleo de prova. Após a implantação do núcleo de prova 111In foram realizadas medidas de Correlação Angular gama-gama Perturbada Diferencial em Tempo (CAPDT), utilizando um espectrometro gama com quatro detectores de BaF2 que gera 12 espectros de coincidências gama-gama atrasada. Utilizou-se nestas medidas a bem conhecida cascata gama de 172-245 keV do 111Cd populado no decaimento do 111In pela captura eletrônica. O nível intermediário do 111Cd a 245 keV com spin I=5/2 e T1/2 = 85 ns foi usado para medir o campo hiper¯no magnético Bhf do 111Cd nas ligas de Heusler. As medidas foram realizados na faixa de temperatura entre 10 a 295 K. A presente metodologia de implantação do 111In é comparada com outros métodos convencionais de introduzir o núcleo de prova nas amostras para medidas de CAP. Os resultados de Bhf são comparados e discutidos com resultados de medidas anteriores. / The present work describes a new and e±cient method to introduce the 111In nuclear probe in the samples for Perturbed Gama-Gama Angular Correlation (PAC) measurements. For this purpose a heavy ion nuclear reaction 108Pd(6Li,3n)111In was used. To test the ion implantation process we have used the samples of intermetallic compounds Pd2MnZ (Z=In, Sn, Ge, Sb) known as Heusler Alloys. It is shown that for samples, which contain Pd as one of the components of the reaction target the process of implantation of 111In using this reaction is much more eficient as compared to the other conventional methods of introducing the this probe nuclei. After the 111In nuclear probe implantation in the Heusler alloys these were measured by the Time Differential Perturbed Gamma-Gamma Angular Correlation (TDPAC) method using a gamma spectrometer consisting of four BaF2 detectors, which generates 12 simultaneous delayed gamma-gamma coincidence spectra. The well-known gamma cascade of 172-245 keV in 111Cd populated through electron capture decay of 111In has been used for the TDPAC measurements. The intermediate level of 111Cd at 245 keV with spin, I = 5/2 and half-life, T1=2 = 85ns was used to measure the hyperfine magnetic field (Bhf) in the Heusler alloys. The measurements were carried out in the temperature range of 10-295 K. The present ion implantation methodology is compared with other conventional methods of introducing the probe nuclei in samples for PAC measurements. The present results of magnetic hyperfine felds are discussed and compared with the results of earlier measurements.
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Instrumentação para RMN em campo externo nulo com aplicação ao estudo de ligas FeV no estado de ordenação magnética / Instrumentation for zero-field NMR with application to study of FeV alloys in the ordered magnetic stateBraz, Daniel Cesar 07 April 2010 (has links)
Esse trabalho foi motivado pela conjugação das necessidades do Laboratório de Ressonância Magnética Nuclear com as características técnicas do autor dessa dissertação. Havia a necessidade urgente no grupo da documentação e melhoria da instrumentação e do software de processamento dos dados já desenvolvidos para a realização de experimentos de Ressonância Magnética Nuclear em campo externo nulo. Ao longo do desenvolvimento desse trabalho, verificouse a necessidade de novos desenvolvimentos, a saber: o desenvolvimento de um software para processamento dos dados e o desenvolvimento da automação do aparato de controle da temperatura dos experimentos (4,2 a 400 K). A partir do software para processamento dos dados desenvolvido em Matlab, é possível processar facilmente o sinal para reconstrução do espectro. O processamento dos dados pode ser feito por duas vias: integrando o sinal no domínio do tempo ou integrando sua Transformada Fourier (FT). Deste modo, o tempo de processamento dos dados foi consideravelmente reduzido. A automação do aparato para o controle da temperatura permite uma interação mais amigável com o sistema do criostato. Finalmente, o espectrômetro de RMN foi utilizado para o estudo de ligas de FeV na fase sigma. Esses experimentos foram realizados de modo a se observar os espectros dos núcleos de 51V (10 - 100 MHz) e suas oscilações quadrupolares em função da concentração de Fe e da temperatura. Com esse estudo, podese confirmar que os espectros são relativos aos núcleos de 51V. As intensidades das cinco linhas observadas são coerentes com as populações de átomos de V em cada um dos cinco sítios (A, B, C, D e E) cristalográficos, assim como determinado por Difração de Nêutrons. O acoplamento quadrupolar medido foi de aproximadamente 312 KHz para todos os sítios estudados. / This work was motivated by the combination of the needs of the Nuclear Magnetic Resonance Laboratory with the technical features of the author of this dissertation. There was an urgent need in the group to document and improve the instrumentation and data processing software already developed to carry out the zero external magnetic field Nuclear Magnetic Resonance experiments. During the development of this work, it was verified the need for new developments, namely: development of software for data processing and development of automation of the apparatus used for the NMR experiments versus temperature. From the software developed for data processing, written in Matlab, it is easily possible processing the signal to reconstruct the spectrum. The data processing can be done in two ways: integrating the signal in the time domain or integrating its Fourier Transform. The processing time of the data was fast. The automation of the apparatus for controlling the temperature allows a more friendly interaction with the cryostat system. Finally, the NMR spectrometer was used to the study of FeV alloys in sigma phase. The experiments were performed to observe the 51V spectra (10 MHz to 100 MHz) and their quadrupolar oscillations, versus of the Fe concentration and temperature. With this study, it was possible to confirm that the spectra are relative to the 51V nuclei. The intensities of the five lines observed are coherent with the population of the V atoms in each of the Five crystallographic site (A, B, C, D e E), as determined by Neutron Diffraction. The quadrupolar couplings measured were found to be approximately 312 kHz for all sites studied.
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Programação de um sistema de controle de RF e aquisição de dados para um espectrômetro de RMN de baixo custo / Programming of a RF control sistem and data acquisition for a lowcost NMR spectrômeterAndreeta, Mariane Barsi 16 February 2012 (has links)
Este projeto teve como objetivo a construção e automatização de um espectrômetro de baixo custo que tem como principal aplicação a caracterização de meios porosos. Para realizar a caracterização de um meio poroso é necessário que o campo magnético externo aplicado não seja intenso para diminuir os problemas relacionados com a diferença de susceptibilidade magnética na interface fluido-solido. Por este motivo, foi construído um magneto resistivo de baixo campo, operando na frequência de próton de 2MHz (0.047 Tesla) e de simples design. Para manter o equipamento com custo mais baixo possível foram construídos em laboratório a fonte de alimentação do magneto, um amplificador ajustado para 2MHz e os componentes λ/4 e os softwares necessários. O software desenvolvido tem a finalidade de controlar a placa de geração e aquisição de radiofrequência que foi adquirida pela empresa Spincore, denominada RadioProcessor. Para esta finalidade optou-se pela construção de uma nova API na linguagem C++, utilizando a API original do RadioProcessor como base, de forma a montar um conjunto de funções simples e intuitivas para a utilização do espectrômetro. Além disso, foi realizada a integração de uma linguagem script à biblioteca, que dá acesso ao usuário a todas as funções básicas de programação, permitindo que um usuário com pouca habilidade de programação possa criar um programa para o controle total do equipamento de forma simples e também tornando o software maleável, sendo possível que novas funções sejam integradas. Isso abre espaço para que o equipamento possa ser utilizado para outras aplicações além das citadas anteriormente. Somada à nova biblioteca, uma interface gráfica foi desenvolvida, a qual compreende o programa de controle do equipamento e também funções para tratamento e visualização de dados, como a transformada inversa de Laplace e transformada de Fourier. / The objective of this project was the assembling and automatization of a low cost NMR spectrometer for the characterization of porous media. The study of porous media through NMR spectroscopy requires a low intensity magnetic field in order to avoid the problems related to the difference of magnetic susceptibility on the fluid-solid interface. For that reason, a low field electromagnet, operating on the proton frequency of 2MHz (0.047 Tesla) and of simple design was built. As to keep all the equipment as low cost as possible, the following components were also assembled in laboratory: the magnets power supply, a 2MHz amplifier, the quarter-wave components and the necessary softwares. The goal of the software developed was to control the RF generation and acquisition board, which was acquired from the enterprise Spincore, further named RadioProcessor. To achieve this goal, it was decided the development of a new API, in the C++ language, which uses the original boards API as a base in order to assemble a group of functions that are simpler and more intuitive to the end user. In addition, a script language was integrated to the APIs library, allowing users with little programming knowledge to write a program which controls the whole equipment in an easy way and also adding flexibility to the software, as it becomes easy to add new functions. This permits that the equipment be easily changed to include other applications in the future. Finally, a graphical interface was developed, which comprehends the equipment control software and the visualization of the data.
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Simulação de estruturas anatômicas e imagens radiológicas para controle de qualidade e processamento / Simulation of anatomical structures and radiological images for quality control and processingOliveira, Henrique Jesus Quintino de 18 October 1999 (has links)
Nesta tese foram desenvolvidos dois modelos para simular as estruturas anatômicas e suas imagens radiológicas. O primeiro modelo simula tanto os tecidos de mama e as microcalcificações com quaisquer proporções e quaisquer distribuições quanto a absorção diferenciada dos raios X. O segundo modelo permite representar estruturas anatômicas esféricas ou longas simulando a nitidez das imagens em função das variações da fonte de raios X e da deformação geométrica. Três métricas foram utilizadas para validar o modelo comparando as imagens simuladas com imagens reais. As três métricas são atributos globais (média e variância dos níveis de cinza), comparação visual e desempenho na detecção de microcalcificações. Para comprovar a importância da simulação foram desenvolvidos duas aplicações. A primeira, em processamento de imagens, para mostrar que a modificação da técnica de aquisição das imagens pode diminuir o ruído de fundo dos mamogramas e facilitar a detecção das microcalcificações. A segunda, em controle de qualidade de imagens, para comprovar que uma mudança no posicionamento das estruturas anatômicas pode melhorar a nitidez das imagens. / In this work two models were developed to simulate the anatomical structures and their radiological images. The first model simulates both the tissues of the breast and the microcalcifications with any proportions and any distributions in relation to the differentiated absorption of the X-rays. The second model allows the representation of either spherical or long anatomical structures simulating the sharpness of the images as a function of the variations of the source of X-rays and of the geometric deformation. Three metrics were used to validate the model comparing the simulated images with real images. The three metrics are global attributes (average and variance of the grey levels), visual comparison and performance in the microcalcifications detection. To check the importance of the simulation, two applications were developed. The first, one, in images processing aims at showing that the modification of the technique of acquisition of the images can reduce the background noise of the mammograms and to facilitate the detection of the microcalcifications. The second, one, image quality control, to ensure that a change in the positioning of the anatomical structures can improve the clearness of the images.
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Strongly coupled non-Abelian plasmas in a magnetic field / Plasmas não-Abelianos fortemente acoplados em um campo magnéticoCritelli, Renato Anselmo Júdica 25 May 2016 (has links)
In this dissertation we use the gauge/gravity duality approach to study the dynamics of strongly coupled non-Abelian plasmas. Ultimately, we want to understand the properties of the quark-gluon plasma (QGP), whose scientifc interest by the scientific community escalated exponentially after its discovery in the 2000\'s through the collision of ultrarelativistic heavy ions. One can enrich the dynamics of the QGP by adding an external field, such as the baryon chemical potential (needed to study the QCD phase diagram), or a magnetic field. In this dissertation, we choose to investigate the magnetic effects. Indeed, there are compelling evidences that strong magnetic fields of the order $eB\\sim 10 m_\\pi^2$ are created in the early stages of ultrarelativistic heavy ion collisions. The chosen observable to scan possible effects of the magnetic field on the QGP was the viscosity, due to the famous result $\\eta/s=1/4\\pi$ obtained via holography. In a first approach we use a caricature of the QGP, the $\\mathcal=4$ super Yang-Mills plasma to calculate the deviations of the viscosity as we add a magnetic field. We must emphasize, though, that a magnetized plasma has a priori seven viscosity coefficients (five shears and two bulks). In addition, we also study in this same model the anisotropic heavy quark-antiquark potential in the presence of a magnetic field. In the end, we propose a phenomenological holographic QCD-like model, which is built upon the lattice QCD data, to study the thermodynamics and the viscosity of the QGP with an external strong magnetic field. / Nesta dissertação utilizamos uma abordagem via dualidade gauge/gravity para estudar a dinâmica de plasmas não-Abelianos fortemente interagentes. Nosso objetivo último visa aplicações para o plasma de quarks e glúons (QGP), cujo interesse científico cresceu exponencialmente depois de sua descoberta em meados dos anos 2000 ao colidir-se íons ultrarelativísticos. Podemos enriquecer a dinâmica do QGP ao adicionarmos campos externos, como o potencial químico (para exploração do diagrama de fases hadrônico), ou um campo magnético. Nesta dissertação, tomamos como norte a exploração dos efeitos magnéticos. De fato, acredita-se que campos magnéticos da ordem de $eB\\sim 10 m_\\pi^2$ sejam criados nos estágios iniciais do QGP. O observável escolhido para sondar possíveis efeitos do campo magnético no QGP foi a viscosidade, em partes pelo famoso resultado $\\eta/s=1/4\\pi$ obtido holograficamente. Utilizamos num primeiro momento uma caricatura da QCD, a $\\mathcal=4$ super Yang-Mills para calcular o que muda na viscosidade com o advento do campo magnético. Devemos salientar, contudo, que um plasma altamente magnetizado possui a priori sete coeficientes de viscosidade (cinco de cisalhamento e duas volumétricas). Também exploramos, nesse mesmo modelo, o potencial de um par pesado de quark-antiquark na presença de um campo magnético. Por fim, propomos um modelo holográfico fenomenológico mais semelhante a QCD, sendo ele ``calibrado\'\' pelos dados da QCD na rede, para estudar a termodinâmica e a viscosidade do QGP imerso num forte campo magnético.
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Bacia de Campo Alegre-SC: aspectos petrológicos, estratigráficos e caracterização geotectônica / not availableCitroni, Sérgio Brandolise 20 July 1998 (has links)
A Bacia de Campo Alegre situa-se no nordeste do Estado de Santa Catarina, cobrindo uma área de cerca de 500 \'km POT.2\'. É preenchida por sedimentos epiclásticos, piroclásticos e por grande volume de lavas básicas e ácidas, principalmente de composição traquítica. As litologias presentes foram agrupados em dez formações: * Formação Papanduvinha, correspondendo a conglomerados de leques aluviais.* Formação São Bento do Sul, formada por conglomerados e arenitos subordinados de ambiente fluvial entrelaçado. * Formação Rio do Bugre, com arenitos e pelitos fluviais e de ambiente subaquático ainda não determinado. * Formação Corupá, turbiditos e arenitos, restrita à Sub-bacia de Corupá; estas quatro primeiras formações são agrupadas dentro do Grupo Bateias. * Formaçào Rio Negrinho, constituída por lavas basálticas, andesíticas e traquíticas, intercaladas com pelitos laminados, as lavas básicas apresentam-se localmente como derrames subaquosos. 8 Formação Avenca Grande, formada por fluxos ignimbríticos ácidos, parcialmente intercalados aos basaltos e parcialmente aos pelitos da Formação Rio Negrinho. * Formação São Miguel, principal unidade vulcânica, com lavas traquíticas, quartzo-traquíticas e riolíticas, além de ignimbritos. * Formação Fazenda Uirapuru, brecha piroclástica recoberta por derrames de lavas ácidas; essas quatro formações foram reunidas dentro do Grupo Campo Alegre. * Formação Rio do Turvo, sedimentos pelíticos com forte contribuição de tufosvítreos finos, depositados em ambiente subaquoso, com intercalações de ignimbritos e lavas riolíticas muito subordinadas. * Formação Arroio Água Fria, unidade constituída por lavas riolíticas vítreas, tufos e ignimbritos subordinados. A Bacia do Campo Alegre insere-se nos terrenos do embasamento Pré-cambriano dos estados de Santa Catarina e Paraná. Sua gênese e desenvolvimento relacionam-se com a colisão entre as microplacas Curitiba e Luís Alves, estando situada na margem norte dessa última, ativada pela colisão. A sucessão estratigráfica registra as fases finais desse processo colisional. Os leques aluviais da Formação Papanduvinha derivaram da cadeia montanhosas, situada a norte, elevada nessa colisão, os depósitos fluviais da Formação São Bento correspondem a um sistema aluvial entrelaçado correndo perpendicularmente a esses leques, de leste para oeste. A composição dos clastos desses conglomerados indica procedência a partir do norte, onde edifícios vulcânicos estavam sendo desmantelados. Esse vulcanismo possivelmente estava associado à colisão. A compressão com direção aproximada NW-SE gerada pela convergência entre as microplacas produziu um esforço distensivo em sito ângulo, materializados em falhas de direção NNW, responsáveis pela individualização e configuração da Bacia de Campo Alegre e condicionaram a direção de colocação das lavas, especificamente das pertencentes à Formação Rio Negrinho. Após a deposição da Formação Rio Negrinho a evolução da Bacia passa a ser controlada pela atividade vulcânica. O vulcanismo da Formação São Miguel é acompanhado pelo soerguimento regional, com progressivo abatimento de uma caldeira central. O evento explosivo associado à Formação Fazenda Uirapuru parece representar uma aceleração brusca no abatimento da caldeira, com a formação de um lago de cratera, onde teve lugar a deposição da Formação Rio do Turvo. As lavas mais ácidas, ignimbritos e tufos da Formação Arroio Água Fria são os produtos da fase final do vulcanismo na Bacia de Campo Alegre. Análises geoquímicas sugerem que o magmatismo da Bacia de Campo Alegre evoluiu de lavas mais básicas para mais ácidas, principalmente através de processos de cristalização fracionada, processos de contaminação crustal parecem terem sido subordinados. Idades modelos Sm-Nd sugerem que os magmas das lavas da Bacia de Campo Alegre e de vários maciços graníticos vizinhos derivaram da fusão do manto litosférico, diferenciado da astenosfera por volta de 2,0 Ga. As idades obtidas para a cristalização das lavas ácidas da Formação Rio Negrinho pelos métodos U-Pb em zircões e Rb-Sr isocrônico são coincidentes em torno de 570 \'+OU\'- 30 Ma. / The Campo Alegre Basin is located in the northeastern part of the Santa Catarina State, covering an area of 500 km2. The basin is filled by epiclastic and pyroclastic sediments, and a large volume of basic to acid lavas, mainly of trachytic composition. The observed lithologies was grouped in ten formations: * Papanduvinha Formation, with conglomerates from alluvial fans. * São Bento do Sul Formation, conglomerates and subordinate sandstones of a braided fluvial environment. * Rio do Bugre Formation, with fluvial sandstones and pelites of a subaqueous environment, not yet discriminated. * Corupá Formation, turbidites and subaqueous sandstones, restricted to the Corupá sub-basin; these four formations compose the Bateias Group. * Rio Negrinho Formation, basaltic, andesitic and trachytic lavas, interlayered with subaqueous laminated pelites, the basic lavas was locally deposited as subaqueous flows. * Avenca Grande Formation, acidic ignimbritic flows, partly interlayered with the basalts and partly with the politic sediments of the Rio Negrinho Formation. * São Miguel Formation, the main volcanic unit, with trachytic, quartz-trachytic and rhyolitic lavas, also with ignimbrites. * Fazenda Uirapuru Formation, pyroclastic breccia covered by acid lava flows; these four units are grouped in the Campo Alegre Group. * Rio do Turvo Formation, politic sediments with a large vitreous pyroclastic fall contribution (tuffs and tuffites) and intercalations of ignimbrites and very subordinate rhyolitic lavas. * Arroio Água Fria Formation, unit composed by vitreous rhyolitic lavas and subordinate tuffs and ignimbrites. The Campo Alegre Basin is inserted in the Precambrian basement terranes of Paraná and Santa Catarina States. Its genesis and evolution are related with the collision between the Curitiba and Luís Alves Microplates, the basin being located in the activated northern border of the latter. The stratigraphic succession records the latter stages of the collisional process. The alluvial fans of the Papanduvinha Formation were derived from the northern mountains formed during the collision, the braided fluvial deposits of the São Bento do Sul Formation correspond to a perpendicular fluvial system, running from west to east. The composition of the clasts of these conglomerates point to a source in the north, where a volcanic edifice was being eroded. It is possible that this volcanic area was related to the collisional process. The NW-SE compression produced by the convergence between the microplates has produced a high angle distensional stress, developing NNW faults, associated to the individualization of Campo Alegre Basin, and conditionating the lava ascent, specifically of the Rio Negrinho flows and dikes. After the deposition of the Rio Negrinho Formation, the basin control and evolution was conditioned by the volcanic activity. The volcanism of the São Miguel Formation was followed by the regional uplift, with the progressive central caldera subsidence. The explosive event associated with the Fazenda Uirapuru Formation may represent a sudden collapse of the caldera, with the formation of a crater lake, where the Rio do Turvo Formation was deposited. The more acidic lavas and tuffs of the Arroio Água Fria Formation were the products of a later stages of the Campo Alegre Basin volcanism. Geochemical analysis suggest that the Campo Alegre Basin magmatism evolved from basic to acidic lavas mainly by fractional crystallization processes , crustal contamination played a subordinate role. Sm-Nd model ages indicate that the Campo Alegre Basin magmas and also the associated alkaline-peralkaline granitoids of the Serra do mar Suite were derived from a lithospheric mantle, differentiated from the asthenosphere around 2.) Ga. The U-Pb and Rb-Sr data indicate an age of 570 \'+OU-\' 30 Ma in the crystallization of the volcanic rocks.
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Análise crítica da modelagem matemática do primeiro estágio da sinterização. / Critical analysis of the mathematical modeling from the first stage of sintering.Guimarães, Nara Miranda 22 November 2018 (has links)
A sinterização do cobre ocorre através do transporte difusivo de matéria de regiões de alto para as de baixo potencial químico. Esse processo tem como força motriz a minimização da energia associada às interfaces. Na tentativa de quantificar o processo de sinterizaçao, diversos modelos analíticos foram desenvolvidos desde 1945. O presente trabalho teve como intuito implementar e validar um modelo matemático baseado no modelo de campo de fases (\"phase field method\") para simular o primeiro estágio do processo de sinterização. Para isso, um estudo termodinâmico detalhado foi realizado de modo a definir as equações a serem empregadas no modelo. Foi feita uma análise quantitativa (análise estatística) e qualitativamente (análise gráfica e pelo expoente do tempo) dos modelos analíticos teóricos comparando-os com os valores experimentais publicados em cinco artigos de grande relevância na área. A partir dos resultados estatísticos observou-se que o melhor mecanismo para descrever o processo de sinterização do cobre é o modelo combinado entre quatro dos seis principais modelos individuais. Os mecanismos de transporte de fase fictícia via evaporação-condensação e via difusão gasosa contribuem de maneira irrisória na sinterização do cobre, sendo por muitos autores desconsiderados. Foi verificado que a configuração inicial do metal, se na forma de esferas ou cilindros, modifica o processo de difusão dominante. Sendo que o efeito da difusão superficial é mais predominante nas esferas do que nos cilindros, consequentemente, o mecanismo combinado para a esferas inclui a difusão superficial, enquanto que o dos cilindros não. Na simulação em condições unidimensionais, o modelo foi capaz de impor as condições de equilíbrio termodinâmico local e de movimentar a interface no sentido contrário ao fluxo de lacunas. Sob condições bidimensionais, o mesmo impôs automaticamente a fração de lacunas de equilíbrio sob o efeito do raio de curvatura, responsável pela expansão ou retração do sólido/poro cilíndrico. Na simulação da formação do pescoço entre dois cilindros de cobre puro, observou-se um comportamento qualitativo consistente com o comportamento físico. A principal dificuldade encontrada na modelagem foi o tamanho da malha e o tempo de processamento computacional necessário. Para resolução destes dois aspectos, usou-se uma malha adaptativa e foi feita a paralelização em placa de vídeo do código computacional. / Copper sintering occurs through a diffusive transport of matter from regions with high chemical potential to regions of low chemical potential. The driving force of this process is the minimization of the energy associated with the interfaces of the system. In an attempt to quantify the sintering process, several analytical models have been developed since 1945. The aim of the present work was to implement and validate a mathematical model based on the phase field model to simulate the first stage of sintering. A very detailed thermodynamic study was done in order to define which equations should me used in the computational model. As well as, the use of a quantitative (statistical analysis) and a qualitative analysis (graphical analysis and by the exponent of time) to compare the theoretical models with the experimental values published in five articles of great relevance in the area. From the statistical results it was observed that the best mechanism to describe the copper sintering is the combined model between the main individual models (lattice diffusion from surface, lattice diffusion from grain boundary, surface diffusion and grain boundary diffusion). The mechanisms of gas-phase transport via evaporation-condensation and gas diffusion contribute in a negligible way in copper sintering, considered irrelevant by many authors . It has been found that the initial configuration of the metal, whether in the form of spheres or cylinders, modifies the dominant diffusion mechanism. Since the effect of surface diffusion is more predominant in the spheres than in the cylinders, therefore the combined mechanism for the spheres includes surface diffusion, while the cylinders do not. With the computational modeling, some important mechanisms that occur during stage I of sintering were simulated. Simulations performed under unidimensional conditions indicated that the model is able to impose local thermodynamic equilibrium conditions and to move the interface in the opposite direction of the vacancies flow. When used to simulate the transport of vacancies under two-dimensional conditions, the model automatically imposed the fraction of equilibrium vacancies under the effect of the radius of curvature. This fraction results in a flow that causes the expansion or retraction of the solid / cylindrical pore, which was reproduced by the implemented model. The main difficulties found in the computational modeling were the size of the mesh and the computational processing time required. To solve these two aspects, an adaptive mesh was used and the parallelization of the computational code was done, which resulted in a significant reduction in the simulation time.
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Estudo eletrofisiológico e psicofísico em indivíduos intoxicados por vapor de mercúrio / Electrophysiological and psychophysical study of mercury vapor intoxicated subjectsBarboni, Mirella Telles Salgueiro 26 February 2008 (has links)
Objetivo. Avaliar o campo visual em ex-trabalhadores de fábricas de lâmpadas fluorescentes com diagnóstico de mercurialismo metálico crônico ocupacional, através de testes psicofísicos de campimetria computadorizada e registros eletrofisiológicos da retina obtidos através do eletrorretinograma multifocal. Método. A avaliação psicofísica do campo visual foi realizada em 35 ex-trabalhadores (idade média = 44,2 ± 5,9 anos; 30 homens) no equipamento Humphrey Field Analyzer II (modelo 750i) em dois testes: acromático (standard automated perimetry) e azul-amarelo (short wavelength automated perimetry). O programa Visual Evoked Response Imaging System (VERISTM Science 5.0) permitiu o registro e análise dos sinais eletrofisiológicos da retina através do eletrorretinograma multifocal em 32 ex-trabalhadores (idade média = 44,6 ± 5,5 anos; 27 homens) dos 35 que realizaram os testes de campimetria computadorizada. Os resultados foram comparados com um grupo controle para o campo visual (n = 34; idade média = 43,3 ± 8,3 anos; 21 homens) e com outro grupo controle para o eletrorretinograma multifocal (n = 21; idade média = 43,5 ± 8,9 anos; 10 homens). Resultados. Os exames psicofísicos de campimetria computadorizada mostraram que há redução da sensibilidade visual em regiões centrais até 27? do campo visual. No exame acromático a diminuição da sensibilidade ocorreu, inclusive, na região foveal. O exame azul-amarelo confirmou a redução encontrada no exame acromático para regiões paracentrais até 27° de excentricidade. O eletrorretinograma multifocal apresentou redução nas amplitudes das respostas retinianas em regiões centrais até 25°, sem alteração no tempo implícito das respostas. As regiões paracentrais mostraram redução significativa para os valores de amplitude do primeiro componente negativo (N1) e do primeiro componente positivo (P1). Discussão. A redução na sensibilidade visual em diferentes regiões do campo visual, confirma que há prejuízos no sistema visual decorrentes da exposição crônica ao vapor de mercúrio. Nesse caso, não se pode especificar as regiões afetadas, porque a metodologia utilizada não permite isolar estruturas da via visual e, consequentemente, não permite localizar as regiões específicas que o mercúrio estaria prejudicando preferencialmente. Os prejuízos causados pela intoxicação ao vapor de mercúrio na retina parecem ser difusos, considerando que a redução de amplitude das respostas de N1 e P1 pode indicar prejuízos em diferentes grupos celulares da retina. Os resultados mostram que parte dos prejuízos de campo visual causados pelo vapor de mercúrio estão relacionados com alterações retinianas. Os resultados estão de acordo com trabalhos preliminares que monstraram alterações visuais que permanecem mesmo anos após o afastamento da fonte de exposição, sugerindo que a intoxicação por vapor de mercúrio pode não ser totalmente reversível. Conclusão. Os sujeitos expostos cronicamente ao vapor de mercúrio durante um período de 10 anos (em média) apresentam redução da sensibilidade visual em diferentes regiões do campo visual, mesmo após 7 anos (em média) de afastamento da fonte expositora. Pode haver prejuízos em diferentes regiões da via visual envolvidos nas alterações de campo visual, mas parte desses prejuízos causados pela exposição crônica ocupacional ao vapor de mercúrio possui origem retiniana. / Purpose. To analyse visual field sensitivity in a group of workers retired from thefluorescent lamp industry diagnosed with chronic occupational metallic mercurialism using psychophysical tests such as automated perimetry and measuring the retina cells\' electrical responses with the multifocal electroretinogram. Methods. The psychophysical evaluation of the visual field was performed in 35 retired workers (mean age = 44.2 ± 5.9 years; 30 males) using Humphrey Field Analyzer II (model 750i) device in two different tests: SAP (standard automated perimetry) and SWAP (short wavelength automated perimetry). The Visual Evoked Response Imaging System (VERISTM Science 5.0) provided us the electrophysiological recordings and analysis of the retina based on measurement data from the multifocal electroretinogram in 32 retired workers (mean age = 44.6 ± 5.5 years; 27 males) that were included in the 35 automated perimetry test subjects. The results were compared with an age-matched control group using the visual field tests (n = 34; mean age = 43.3 ± 8.3 years; 21 males) and to another age-matched control group at the multifocal electroretinogram (n = 21; mean age = 43.5 ± 8.9 years; 10 males). Results. The automated perimetry tests have shown visual sensitivity reductions in the central areas around 27° of eccentricity. In the SAP test sensitivity decrease was found even in the foveal region. The SWAP test results are in agreement with the reduction found around 27° in the SAP test at mid-peripheral areas. The multifocal electroretinogram has shown decreases in amplitude in the retina recordings in the central areas around 25° of eccentricity, but there were no implicit time reductions. The mid-peripheral areas have shown significant reductions in the amplitude values in the first negative component (N1) and in the first positive component (P1) as well. Discussion. The visual sensitivity reductions in the different visual field areas confirm the visual damages in patients with long-term mercury vapor exposure. In this case the affected visual pathway sections could not be determined since the applied psychophysical method does not allow us to indicate the specific visual structure principally damaged by the mercury vapor. The damages found in the retina due to mercury vapor intoxication can be considered broadly dispersed, since the reductions in N1 and P1 amplitudes might be the indications of damages in multiple retina cell groups. Our results show that some visual field losses are related to various retinal alterations caused by the mercury vapor. The results are in agreement with preliminary works that showed visual dysfunctions after several years away from the mercury vapor source suggesting that mercury vapor intoxication may not be completely reversible. Conclusion. The long-term (10 years in average) mercury vapor exposed workers have shown visual sensitivity reductions in different visual field areas after 7 years (in average) away from the mercury vapor source. In our present study we would like to indicate that visual field reductions cannot only be related to damages in the various sections of the visual pathway, but some of these visual field losses can occur due to retinal alterations caused by cronic mercury vapor exposure.
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Efeitos comportamentais e neuronais agudos da exposição ao campo magnético contínuo em um modelo experimental de Huntington induzido pela lesão unilateral com ácido quinolínico em ratos Wistar / Acute behavioral and neuronal effects of exposure to continuous magnetic field in an experimental model of Huntington induced by unilateral lesion with quinolinic acid in wistar ratsGiorgetto, Carolina 16 April 2014 (has links)
Este trabalho teve como objetivo analisar os efeitos comportamentais e morfológicos da exposição ao campo magnético contínuo em um modelo experimental de doença de Huntington. Foram utilizados 68 ratos Wistar, machos, divididos em 6 grupos: GC (controle, n=12), GS (sham, n=12), GSM (sham magnético, n=8), GL (lesão, n=12), GEPS (polo sul, n=12) e GEPN (polo norte, n=12). O animais passaram por habituação ao Rota Rod durante 3 dias pré-cirúrgicos e por habituação ao monitor de atividade 24 horas antes da cirurgia. Após procedimentos cirúrgicos adequados, os GL, GEPS e GEPN receberam administração de ácido quinolínico (120nmol/2L) no núcleo estriado esquerdo. Os GS e GSM receberam administração de 2L de salina na mesma região. Ainda, nos GEPS e GEPN foi implantado no crânio de cada animal um magneto circular de neodímio (8x3mm) com potência de 3200 Gauss e no GSM foi realizado implante do mesmo material, sem estar magnetizado. No 7º dia pós-cirúrgico, os animais foram avaliados em relação à atividade motora espontânea no monitor de atividades, após 5 minutos da injeção subcutânea de apomorfina (2,5 mg/Kg), sendo que os animais do GC não receberam esta injeção, e atividade motora forçada no Rota Rod. Posteriormente aos experimentos os animais foram perfundidos e os encéfalos retirados para histologia. Os resultados da avaliação comportamental espontânea evidenciaram, para o comportamento de distância percorrida, um aumento significativo do GEPS em relação aos GC, GL e GEPN, e também do GSM e GS em relação ao GC, GL e GEPN. Observamos também uma diminuição significativa do GEPN em relação aos GS, GSM, GL e GEPS [F(5,62) = 3,19; p0,05]. Para o tempo de atividade, um aumento significativo do GEPS em relação aos GC e GEPN, e também do GSM e GS em relação ao GC, GL e GEPN. Observamos também uma diminuição significativa do GEPN em relação aos GS, GSM, GL e GEPS [F(5,62) = 5,46; p0,05]. Para o comportamento de cruzamentos, um aumento significativo do GEPS em relação aos GC e GEPN e também do GSM e GS em relação ao GC, GL e GEPN. Observamos também uma diminuição significativa do GEPN em relação aos GS, GSM, GL, e GEPS [F(5,62) = 3,31; p0,05]. E para o comportamento de giros anti-horários (ipsilaterais a lesão) um aumento significativo dos GL, GEPS e GEPN em relação aos GC, GS e GSM. Observamos também uma diminuição significativa dos GEPN e GEPS em relação ao GL e ainda uma diminuição do GEPN em relação ao GEPS [F(5,62) = 16,01; p0,05]. Os resultados referentes ao Rota Rod (atividade motora forçada) revelaram diminuição significativa do tempo de permanência no aparato do GL em relação aos demais GC, GS, GSM, GEPS e GEPN [(F(5,62) = 5,46; p0,05)]. A análise histológica revelou uma perda significativa de neurônios no núcleo estriado esquerdo do GL em relação aos demais GC, GS, GSM, GEPS e GEPN [(F(5,66) = 5,13; p0,05)]. Dessa forma, os resultados obtidos sugerem que a estimulação magnética exerce efeito neuroprotetor, com reversão das alterações comportamentais e morfológicas promovidas pelo ácido quinolínico. / The aim of this study was to analyze the behavioral and morphologic effects of the static magnetic field exposition in an animal model of Huntingtons disease. Sixty- eight male Wistar rats were used, placed in 6 groups: GC (control group, n=12), GS (sham group, n=12), GSM (sham magnetic group, n=8), GL (lesion group, n=12), GEPS (south pole stimulated group, n=12) and GEPN (north pole stimulated group, n=12). The animals passed through habituation to Rota Rod, during the 3 days pre-surgical, and to habituation to the activity monitor, 24 hours before surgery. After appropriate surgical procedures GL, GEPS and GEPN received administration of quinolinic acid (120nmol/ 2L) in the left striatum. The GS and GSM received administration of 2L of saline in the same region. Also, in GEPS and GEPN was implanted, on the skull of each animal, a circular neodymium magnet (8x3mm) with a power of 3200 gauss, the GSM was performed the implant of the same material, without being magnetized. On the seventh after surgery day, the animals were evaluated referring to spontaneous motor activity in the activity monitor, 5 minutes after subcutaneous injection of apomorphine (2.5 mg / kg), whereas the animals of the CG did not receive this injection, and forced motor activity in Rota Rod. Subsequently the experiments the animals were perfused and their brains removed for histology. The results showed to spontaneous behavioral assessment, related to the behavior of distance travelled, significant increase in GEPS compared to GC, GL e GEPN, and also in GSM and GS compared to GC, GL, and GEPN, and a decrease in GEPN compared to GC, GS, GSM, GL e GEPS [F (5,62) = 3.19, p 0.05]; for time of activity, a significant increase in GEPS compared to GC and GEPN, and also in GSM and GS compared to GC, GL and GEPN, and a decrease in GEPN compared to GS, GSM, GL e GEPS [F (5,62) = 5.46, p 0.05]; for the behavior of crossings, a significant increase in GEPS compared to GC and GEPN, and also in GSM and GS compared to GC, GL and GEPN, and a decrease in GEPN compared to GS, GSM, GL, e GEPS [F (5,62) = 3.31, p 0.05]; and to the behavior of anti hourly rotations, significant increase in GL, GEPS and GEPN compared to GC, GS, GSM, significant decrease in GEPN and GEPS compared to GL and also a decrease in GEPN compared to GEPS [F (5 , 62) = 16.01, p 0.05]. The results for the Rota Rod indicated a significant decrease in the permanency time on apparatus to GL compared to GC, GS, GSM, GEPS and GEPN [(F (5, 62) = 5.46, p 0.05)]. The histological analysis revealed a significant reduction in the number of neurons in the animals of GL compared to the others groups [F (5, 66) = 5, 13, p 0.05]. Therefore, the results suggest that magnetic stimulation exerts neuroprotective effect, with reversal of behavioral and morphological changes caused by quinolinic acid.
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Proposta de um sistema de gestão empregando instrumentação inteligente e redes de campo na automação do processo de tratamento de água. / Proposal of a management system using intelligent and field networks in the water treatment process automation.Souza, Marcelo de 23 October 2006 (has links)
A necessidade de gestão e controle otimizados dos processos está cada vez mais presente nos dias atuais. Assim sendo, devido também à exigência de integrar tais processos aos diversos setores da economia, têm-se exigido respostas cada vez mais eficientes da engenharia da automação. Os recursos hídricos do planeta e os respectivos processos de tratamento e distribuição também têm sido alvo de pesquisas destinadas ao desenvolvimento de novas tecnologias e metodologias de automação para melhorar a eficiência dos sistemas de controle e gestão. Este trabalho de pesquisa apresenta uma nova proposta sistêmica de gestão de sistemas de tratamento de água com base nos atuais desenvolvimentos científicos e tecnológicos da instrumentação inteligente e das redes de campo. Assim sendo, esperase contribuir para a otimização operacional de sistemas de tratamento de água, uma vez que uma plataforma de automação mais poderosa permitirá implementar algoritmos de controle mais rigorosos e eficientes. / The need for optimized process management and control is increasingly present nowadays. Therefore, due to the necessity of integrating such processes into several economic segments, there is a pressing demand for more efficient responses from the automation engineering sector. The planet?s water resources and respective water treatment and supply processes have also been the subject matter of research for the development of new automation technologies and methodologies to improve the efficiency of control and management systems. This study submits a new systemic management approach for water treatment systems based on the current scientific and technological development of intelligent instrumentation and field networks. Therefore, this study intends to contribute to the operational optimization of water treatment systems since a more powerful automation platform will enable the implementation of more strict and efficient control algorithms.
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