Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-18T20:33:18Z No. of bitstreams: 1 AntonioDgersonPereiraDaCosta_TESE.pdf: 11720570 bytes, checksum: 19abbbd907f43c1820f66357f87b2825 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-23T23:20:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AntonioDgersonPereiraDaCosta_TESE.pdf: 11720570 bytes, checksum: 19abbbd907f43c1820f66357f87b2825 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-23T23:20:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AntonioDgersonPereiraDaCosta_TESE.pdf: 11720570 bytes, checksum: 19abbbd907f43c1820f66357f87b2825 (MD5) Previous issue date: 2015-09-14 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / No presente trabalho, estudamos o comportamento da emiss?o de infravermelho-m?dio, representada pelos ?ndices de cor K - [22] e K - [12], obtidos a partir das magnitudes WISE e 2MASS, para uma amostra de 244 sistemas bin?rios evolu?dos de classe de luminosidade III e tipos espectrais F, G e K. Al?m de investigarmos esse comportamento em uma perspectiva evolutiva, analisamos tamb?m a rela??o entre tal emiss?o infravermelha e a velocidade de rota??o, buscando por correla??es e tend?ncias entre esses par?metros e reflexos de mar?s gravitacionais. Para um melhor entendimento do perfil de evolu??o das estrelas foi constru?do o diagrama HR da amostra, juntamente com tra?ados evolutivos indicando um intervalo de massa de 0,6 at? 7,0 . Verificamos neste diagrama que, a distribui??o da emiss?o e da rota??o apresentou comportamentos distintos. Enquanto a rota??o apresenta uma descontinuidade em virtude da aus?ncia de sincroniza??o na maioria das estrelas, os ?ndices de cor se mostram dispersos, sem depend?ncias com a massa ou est?gio evolutivo. Estudamos o comportamento da emiss?o infravermelha em fun??o de v?rios par?metros, como a velocidade de rota??o, per?odo orbital e excentricidade. Com rela??o ? rota??o, observamos uma inibi??o do n?vel de emiss?o infravermelha para estrelas com rota??o mais elevada, provavelmente devido a dispers?o de poss?veis discos circunstelares em virtude da a??o de ventos estelares. Tal tend?ncia ? refor?ada com o fato de que praticamente todas as estrelas com excesso de infravermelho confirmado pelas distribui??es espectrais de energia, s?o estrelas de baixa rota??o, ou seja, estrelas n?o-sincronizadas e n?o- circularizadas. Apesar deste fato, para a emiss?o infravermelha de uma maneira geral, n?o foi encontrada correla??o clara entre tal emiss?o e os par?metros orbitais (per?odo orbital e excentricidade), sugerindo em um primeiro momento que, a emiss?o infravermelha n?o ? influenciada pelos processos de sincroniza??o e circulariza??o dos sistemas bin?rios. Ao aplicarmos o teste Kolomogorov-Smirnov (teste KS), verificamos que as distribui??es cumulativas dos ?ndices de cor K - [22] e K - [12] para as estrelas (sincronizadas e n?o-sincronizadas) e (circularizadas e n?o-circularizadas) n?o apresentam diferen?as estatisticamente significativas.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-18T20:33:18Z No. of bitstreams: 1 EliangelaPaulinoBento_TESE.pdf: 2042041 bytes, checksum: 74823d35762c444109f5c6d2de459ac3 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-23T23:34:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EliangelaPaulinoBento_TESE.pdf: 2042041 bytes, checksum: 74823d35762c444109f5c6d2de459ac3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-23T23:34:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EliangelaPaulinoBento_TESE.pdf: 2042041 bytes, checksum: 74823d35762c444109f5c6d2de459ac3 (MD5) Previous issue date: 2016-04-22 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Com base na terceira lei da Termodin?mica, questionamos se as entropias generalizadas satisfazem ou n?o esta propriedade fundamental. Em linhas gerais, a terceira lei afirma que, para sistemas com estados fundamentais n?o degenerados em equil?brio, a entropia se aproxima de zero conforme a temperatura (em escala absoluta) tamb?m se aproxima de zero. No entanto, a entropia pode desaparecer apenas com a temperatura no zero absoluto. Neste contexto, propomos um procedimento anal?tico direto para testar se uma entropia generalizada satisfaz a terceira lei, assumindo apenas uma forma geral de entropia S e energia U de um sistema de N n?veis cl?ssico arbitr?rio. Matematicamente, o m?todo depende do c?lculo exato do par?metro _ = dS=dU em termos das probabilidades de microestados pi. Finalmente, determinamos a rela??o entre o limite m?nino da entropia S ! 0 (ou, mais geral, S ! Smin) e o limite m?nimo de temperatura _ ! 1. A n?vel de compara??o, aplicamos o m?todo para as entropias de Boltzmann-Gibbs (modelo padr?o), Kaniadakis e Tsallis (modelos generalizados). Para as duas ?ltimas, ilustramos o poder do m?todo calculando os intervalos dos par?metros entr?picos em que a entropia satisfaz a terceira lei. Os resultados obtidos mostraram que, para a _-entropia, os valores usualmente atribu?dos ao par?metro _ satisfazem a terceira lei ( - 1 < _ < 1). Entretanto, para a q-entropia o mesmo n?o ocorre. Mostramos que, a q-entropia pode desaparecer a temperaturas diferentes de zero para certos valores de q. Como exemplo concreto, consideramos o modelo de Ising unidimensional com intera??es de primeiros vizinhos, o qual ? um dos mais importantes modelos em toda a f?sica. Classicamente, o modelo de Ising ? resolvido por meio do ensemble can?nico, por?m ele tamb?m pode ser resolvido por meio de ensembles generalizados. / Based on the third law of Thermodynamics we ask whether or not generalized entropies satisfy this fundamental property. The third law states that the entropy approaches zero as the temperature (in absolute scale) also approaches zero. However, the entropy can vanish only at absolute zero temperature. In this context, we propose a direct analytical procedure to test if the generalized entropy satisfies the third law, assuming only very general assumptions for the entropy S and energy U of an arbitrary N-level classical system. Mathematically, the method relies on exact calculation of the parameter _ = dS=dU in terms of the microstate probabilities pi. Finally, we determine the relation between the low entropy limit S ! 0 (or more generally Smin) and the low-temperature limit _ ! +1. For comparison, we apply the method to the entropy Boltzmann (standard model), and Kaniadakis Tsallis (generalized models). For the latter two, we illustrate the power of the method by unveiling the ranges of their parameters for which the third law is satisfied. For _-entropy, the values usually assumed in the literature to _ parameter obeys the third law ( - 1 < _ < 1). However, for the q-entropy the same is not true. We show that the q-entropy can vanish at nonzero temperature in certain ranges of q. These results and their consequences are discussed in this thesis. As a concrete example, we consider the paradigmatic one-dimensional Ising model, which is one of the most important models in all of physics. Classically, the Ising model is solved in the canonical ensemble, but it can also solved exactly in nonstandard ensembles using generalized entropies.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-18T20:33:19Z No. of bitstreams: 1 FranciscoJanioCavalcante_TESE.pdf: 8782664 bytes, checksum: fa329d5d7229385ca45c632b6d4fcbf6 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-23T23:43:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FranciscoJanioCavalcante_TESE.pdf: 8782664 bytes, checksum: fa329d5d7229385ca45c632b6d4fcbf6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-23T23:43:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoJanioCavalcante_TESE.pdf: 8782664 bytes, checksum: fa329d5d7229385ca45c632b6d4fcbf6 (MD5) Previous issue date: 2017-05-26 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O presente trabalho ? baseado nos efeitos do freio magn?tico para a evolu??o da perda de momentoangular e, consequentemente, a rela??o entre rota??o estelar e idade. Em geral, essa taxa de perdadefinida por dJ/dt depende da velocidade angular ? na forma dJ/dt ? ?^{q}, onde q ? umpar?metro da mec?nica estat?stica n?o-extensiva. No contexto da rota??o estelar, esse par?metroest? diretamente relacionado com o ?ndice de freio. Para q igual ? unidade, o cen?rio de satura??odo campo magn?tico ? recuperado. Tal abordagem foi proposta e investigada por de Freitas e DeMedeiros para estrelas de campo n?o saturadas. Nesta tese, propomos uma nova abordagem n?o-extensiva para a evolu??o da rota??o estelar com base no modelo Reiners e Mohanty.Desenvolvemos uma vers?o n?o-extensiva do torque de Reiners e Mohanty, e comparamos com omodelo proposto por de Freitas e De Medeiros, usando uma amostra de velocidade (v seni) para?16000 estrelas F e G de campo. Como resultado, mostramos que os modelos de Kawaler eReiners-Mohanty exibem fortes discrep?ncias em rela??o ao dom?nio de validade do ?ndiceentr?pico q. Essas discrep?ncias s?o principalmente devido ? sensibilidade do raio estelar. Osnossos resultados tamb?m mostraram que o modelo de Kawaler modificado ? consistente dentrode um amplo alcance de massa, enquanto o modelo Reiners e Mohanty ? restrito a massas menoresdo que estrelas do tipo G6.N?s tamb?m dedicamos parte desta tese para estudar o comportamento evolutivo do ?ndice defreio magn?tico para estrelas fora da sequ?ncia principal. Nessa abordagem, consideramos que o?ndice de freio sofre uma varia??o ao longo da evolu??o da estrela, ou seja, n?o ? uma constante,mas depende do efeito de dI/dt. Assim, justificamos o fato de as estrelas gigantes do tipo G seremregidas pela mesma lei de Skumanich. Todavia, deve ser corrigida de um fator. Nesta tese,mostramos que esse fator ? devido a n?o-conserva??o do volume da estrela, que se torna maisevidente em est?gios evolutivos mais tardios, como ? o caso das gigantes. Constatamos que o efeitode dI/dt ? melhor considerando que o volume da estrela n?o ? conservado. / The present work is based on the effects of the magnetic brake for the evolution of the loss of angular momentum and, consequently, the relation between stellar rotation and age. In general, this loss rate defined by dJ=dt depends on the angular velocity in the form dJ=dt / q, where q is a parameter of non-extensive statistical mechanics. In the context of stellar rotation, this parameter is directly related to the brake index. For q equal to unity, the magnetic field saturation scenario is recovered. Such an approach was proposed and investigated by de Freitas and De Medeiros for unsaturated field stars. We propose a new non-extensive approach to the evolution of stellar rotation based on the Reiners and Mohanty model. We have developed a non-extensive version of the Reiners and Mohanty torque, and compared with the model proposed by de Freitas and De Medeiros, using a velocity sample v sin i for ~ 16000 F and G field stars. As a result, we show that the Kawaler and Reiners-Mohanty models exhibit strong discrepancies in relation to the domain of validity of the entropic index q. These discrepancies are mainly due to the sensitivity of the stellar rotation on the stellar radius . Our results also showed that the modified Kawaler model is consistent within a wide mass range, while the Reiners and Mohanty model is restricted to masses smaller than that of a G6 Main Sequence star. We also devoted part of this thesis to studying the evolutionary behavior of the magnetic brake index for stars outside the Main Sequence. In this approach, we consider that the brake index undergoes a variation along the evolution of the star, that is, it is not a constant, but depends on the effect of I_. Thus, we justify the fact that G-type giant stars are governed by the same Skumanich law. However, they must be corrected by one factor. In this thesis, we show that this factor is due to the non-conservation of the volume of the star, which becomes more evident in later evolutionary stages, as is the case of the giants. We find that the effect of the variation of the moment of inertia (dI=dt) is more important when the volume of the star is not conserved.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Este trabalho descreve uma análise do vidro fosfato PANK ( 4 0 P205 ■ 2 0 Al20 3 ■ 3 5 N a20 ■ 5 K 20 ( m o l %}) + xNd2O3 com x = 1, 2, 3, 4 e 5 (wt%), em função da temperatura desde 80 K até 480 K. Os vidros fosfatos têm recebido muita atenção dos pesquisadores por apresentarem ótimas propriedades óticas e térmicas, assim como, uma alta eficiência quântica quando dopados com o íon Nd . Tais propriedades permitem que esses vidros possam ser aplicados como meio ativo de laser, fibras e amplificadores óticos. Porém, os estudos são, na grande maioria, executados a temperatura ambiente (300 K), sendo necessário um estudo em função da temperatura dessas propriedades, visto que elas podem ser dependentes da temperatura. Aplicando a técnica de Lente Térmica e utilizando medidas do tempo de vida da luminescência foi possível encontrar a dependência da eficiência quântica da luminescência com a temperatura. Para obtê-la, utilizou-se o método do tempo de vida normalizado. Como complemento ao estudo foi efetuado medida do espectro de fotoluminescência. Uma descontinuidade no valor da difusividade térmica foi observada em torno de 180 K. Nessa mesma região ocorreu uma inversão no sinal de lente térmica, provavelmente associado à mudança do sinal da variação do caminho ótico com a temperatura. Ambos os efeitos foram observados para todas as amostras. Neste estudo ficou claro que tanto o aumento da concentração do íon Nd quanto o aumento da temperatura no material, provocaram um efeito de supressão da luminescência. Esse efeito é visível nos resultados de tempo de vida e eficiência quântica. Fazendo uma análise do tempo de vida no limite de baixa concentração (x ^ 0), observou-se que seu valor sofre um decréscimo com a temperatura no intervalo entre 80 - 200 K. Esse resultado está associado à excitação térmica da população para a componente Stark superior do nível 4F3/2. Acima de 200 K o valor experimental se mantém constante e está em bom acordo com o tempo radiativo calculado pela teoria de Judd-Ofelt. Com base no comportamento da eficiência quântica no limite de baixa concentração observam-se duas regiões em que ocorre supressão térmica. A primeira está de acordo com a supressão que causou o decréscimo no valor do tempo de vida, enquanto a segunda região está relacionada a perda de energia pela ativação térmica de um modo vibracional da matriz, confirmado pelo espectro Raman obtido. Por fim, os resultados obtidos neste trabalho ampliam a discussão do estudo de propriedades termo-óticas em função da temperatura, que é de grande importância para o desenvolvimento de novos lasers de estado sólido. / This work describes a spectroscopic analysis of phosphate glass called PANK ( 4 0 P22 0 5 ■ 2 0A120 3 ■ 3 5 N a20 ■ 5 K20 ( m o 1 %)) + xNd2O3 with x = 1, 2, 3, 4 e 5 (wt%), as a function of temperature in the range from 80 K to 480 K. Phosphate glasses have received a lot of attention of the researchers by their good thermal-optical properties, as well as, a high quantum efficiency when doped with Nd ion. These properties allow them to be applied as active laser medium, optical fibers and optical amplifiers. In general the studies of properties are performed at room temperature (300 K). However it is necessary execute these studies as a function of temperature, because these properties may be temperature dependent. Applying the thermal lens technique and using the measure of the lifetime of luminescence, was possible to find temperature dependence of quantum efficiency of luminescence. To obtain it was used the normalized lifetime method. As a support to the study were performed measurements of photoluminescence spectra. A discontinuity in thermal diffusivity was observed about 180 K. In the same region an inversion of the thermal lens sign occurred, probably associated in a signal change of the variation of the optical path with the temperature. Both effects were observed for all samples. In this study, it was clear that both the increase of the concentration of Nd ion and increase of the material temperature produced a quenching of luminescence. This effect is noticed in lifetime and quantum efficiency results. Analyzing the result of lifetime in the limit of zero concentration (x ^ 0), it was observed its value has a thermal quenching from 80 - 200 K and it is related with the thermal excitation of the population in the lower level to the upper Stark level of the metastable level 4F3/2. After 200 K its value keeps constant and it is in good agreement of the radiative lifetime calculated by Judd-Ofelt theory. Based on the behavior of the quantum efficiency in the limit of zero concentration, it is possible to see two regions with thermal quenching. The first one agrees with the same thermal quenching that diminished the value of lifetime while the second one is related to an energy loss by thermal activation of one vibrational mode, confirmed by Raman spectrum. Finally, the results obtained in this work are fundamental to increase the discussion of the temperature dependence of thermal-optical properties, which is important to develop of new solid state laser. / Dissertação (Mestrado)

CBMM - Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração / Realizamos um estudo ab initio da adsorção de oxigênio em superfícies Nb(110) e de nitrogênio em superfícies Nb(100) e Nb(110), para diversas coberturas variando de 1 monocamada até 0,5 monocamada. Encontramos as estruturas mais estáveis energeticamente e fizemos uma análise da geometria dessas estruturas e de sua estrutura eletrônica através de suas estruturas de bandas, de seus PDOS1 e de imagens simuladas de STM2. Nossos cálculos foram realizados no contexto da teoria do funcional da densidade (DFT3) com a aproximação de gradiente generalizado implementada por Perdew, Burke e Enzerhof. A interação elétron-íon foi descrita através de pseudopotenciais ultrasuaves de Vanderbilt e os orbitais de Kohm-Sham foram expandidos numa série de ondas planas. Os resultados mostram diversas estruturas N/Nb(100)-(n⇥1), N/Nb(110)-(n⇥1) e O/Nb(110)-(n⇥1) energeticamente estáveis. Nossas simulações de STM indicam a formação de linhas brilhantes paralelas às linhas de vacância de átomos adsorvidos, dando origem a uma anisotropia na estrutura eletrônica dessas superfícies. Ou seja, o caráter metálico da superfície foi reforçada na direção paralela às linhas de vacância. Nas superfícies N/Nb(100) e O/Nb(110) a estrutura das superfícies limpas, Nb(100) e Nb(110), é apenas levemente modificada após a adsorção de nitrogênio e oxigênio, respectivamente. Já nas estruturas N/Nb(110) pudemos observar, em geral, uma forte reconstrução da superfície limpa devido à adsorção do nitrogênio. / We conducted an ab initio study of the adsorption of oxygen on surfaces Nb(110) and nitrogen in surfaces Nb(100) and Nb(110), for various monolayer coverages ranging from 1 to 0.5 monolayer. We find the energetically most stable structures and made an analysis of the geometry of these structures and their electronic structure through their band structures, their PDOS4 and simulated STM5 images. Our calculations were performed based on the density functional theory (DFT6) with the generalized gradient approximation implemented by Perdew, Burke and Enzerhof. The electron-ion interaction was described by Vanderbilt ultrasoft pseudopotentials and Kohm-Sham orbitals were expanded in a series of plane waves. The results show various structures N/Nb(100)-(n⇥1), N/Nb(110)-(n⇥1) and O/Nb (110)-(n⇥1) energetically stable. Our STM simulations indicate the formation of bright lines parallel to the lines of vacancy of adsorbed atoms, resulting in an anisotropy in the electronic structure of these surfaces. That is, the metallic character of the surface was enhanced in the direction parallel to the lines of vacancy. In N/Nb(100) and O/Nb(110) the surface structure of clean Nb (100) and Nb (110) is only slightly modified after the adsorption of nitrogen and oxygen, respectively. However in the structures N/Nb(110) we observed, in general, a strong clean surface reconstruction due to the adsorption of nitrogen. / Tese (Doutorado)

Computed tomography (CT) is an examination of high diagnostic capability that delivers high doses of radiation compared with other diagnostic radiological examinations. The current CT dosimetry is mainly made by using a 100 mm long ionization chamber. However, it was verified that this extension, which is intended to collect all scattered radiation of the single slice dose profile in CT, is not enough. An alternative dosimetry has been suggested by translating smaller detectors. In this work, commercial electronics devices of small dimensions were characterized for CT dosimetry. The project can be divided in five parts: a) pre-selection of devices; b) electrical characterization of selected devices; c) dosimetric characterization in laboratory, using radiation qualities specific to CT, and in a tomograph; d) evaluation of the dose profile in CT scanner (free in air and in head and body dosimetric phantom); e) evaluation of the new MSAD detector in a tomograph. The selected devices were OP520 and OP521 phototransistors and BPW34FS photodiode. Before the dosimetric characterization, three configurations of detectors, with 4, 2 and 1 OP520 phototransistor working as a single detector, were evaluated and the configuration with only one device was the most adequate. Hence, the following tests, for all devices, were made using the configuration with only one device. The tests of dosimetric characterization in laboratory and in a tomograph were: energy dependence, response as a function of air kerma (laboratory) and CTDI100 (scanner), sensitivity variation and angular dependence. In both characterizations, the devices showed some energy dependence, indicating the need of correction factors depending on the beam energy; their response was linear with the air kerma and the CTDI100; the OP520 phototransistor showed the largest variation in sensitivity with the irradiation and the photodiode was the most stable; the angular dependence was significant in the laboratory and less expressive in tomography due to geometry of the X ray beams. Since the photodiode device was the most stable, the majority of the following tests, was made only with the BPW34FS. In the evaluation of the dose profile in CT, it was confirmed that the extension of 100 mm of the chamber pencil is not enough to collect all of the scattered radiation of the dose profile. Furthermore, it was shown that the detectors are able to obtain details of the dose profile and, thereby, estimate quantities in CT dosimetry. The new MSAD detector, which consists of a row of 31 BPW34FS photodiodes, presents an advantage in comparison to other detectors used to obtain the MSAD, through multiple slices, and the CTDI, through a single slice: the possibility of obtaining isolated (one slice) or adjacent (various slices) dose profiles in detail and in real time, and the possibility of calculating dosimetric quantities using an electronic system and computer programs, simplifying the dosimetry in CT. / A tomografia computadorizada (CT) é um exame de alta capacidade de diagnóstico que proporciona doses de radiação elevadas se comparado com outros exames de diagnóstico radiológico. A dosimetria atual em CT é feita, principalmente, utilizando uma câmara de ionização tipo lápis de 100 mm de extensão. No entanto, verificou-se que essa extensão, que tem o intuito de coletar toda radiação espalhada do perfil de dose de um único corte em tomografia, não é suficiente. Uma forma alternativa de dosimetria tem sido sugerida através da translação de detectores menores. Neste trabalho, dispositivos eletrônicos comerciais de pequenas dimensões foram caracterizados para dosimetria em tomografia. O projeto pode ser dividido em cinco partes: a) pré-seleção dos dispositivos; b) caracterização elétrica dos dispositivos escolhidos; c) caracterização dosimétrica no laboratório, utilizando qualidades de radiação específicas para CT, e em um tomógrafo; d) avaliação do perfil de dose em CT em um tomógrafo (no ar e em simuladores dosimétricos de cabeça e de abdômen); e) avaliação do novo detector de MSAD em um tomógrafo. Os dispositivos escolhidos foram os fototransistores OP520 e OP521 e o fotodiodo BPW34FS. Antes da caracterização dosimétrica, três configurações de detectores, com 4, 2 e 1 fototransistor OP520 funcionando como um único detector, foram avaliadas e a configuração com apenas 1 dispositivo foi a mais adequada. Por isso, os testes seguintes, para todos os dispositivos, foram realizados com a configuração com apenas 1 dispositivo. Os testes da caracterização dosimétrica no laboratório e no tomógrafo foram: dependência energética, resposta em função do kerma no ar (laboratório) e do CTDI100 (tomógrafo), variação de sensibilidade e dependência angular. Nas duas caracterizações, os dispositivos apresentaram certa dependência energética, indicando a necessidade de fatores de correção a depender da energia do feixe; a resposta deles foi linear com o kerma no ar e com o CTDI100; o fototransistor OP520 foi o que apresentou maior variação de sensibilidade com a irradiação e o fotodiodo foi o mais estável; e a dependência angular foi expressiva no laboratório e pouco expressiva no tomógrafo, devido às geometrias dos feixes. Como o fotodiodo foi o dispositivo mais estável, os testes seguintes, em sua maioria, foram feitos somente com o BPW34FS. Na avaliação do perfil de dose em CT, confirmou-se que a extensão de 100 mm da câmara lápis não é suficiente para coletar toda radiação espalhada do perfil de dose. Além disso, foi mostrado que os detectores são capazes de obter detalhes do perfil de dose e, com isso, estimar grandezas dosimétricas em CT. O novo detector de MSAD, que consiste em um detector com 31 fotodiodos BPW34FS enfileirados, apresenta um diferencial em relação a outros detectores que são utilizados para obter o MSAD, a partir de vários cortes tomográficos, e o CTDI, através um único corte: é a possibilidade de obtenção de perfis de dose isolados (um único corte) ou adjacentes (vários cortes) com detalhes e em tempo real, e a possibilidade do cálculo de grandezas dosimétricas utilizando um sistema eletrônico e programas computacionais, podendo, assim, simplificar a dosimetria em tomografia.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work deals with the study and the understand about the technique of X-ray reflectometry applied to the analysis of thin films. Accordingly thin films were chosen with a unique chemical composition (Ag, Cr and Nb) with different nominal thickness produced by two different equipments, but with the same technology (sputtering). For the curves of reflection, was used an X-ray diffractometer Rigaku RINT2000/PC, where small changes were necessary for correct implementation of the measurements. These results were analyzed using two variations of Parratt formalism (PARRATT, 1954), utilizing a complete software IILXRR2013 (MACHADO, 2013) that allows the simulation of reflectometry curves for thin films including roughness effects based on (CROCE, DEVANT, et al., 1970) and another, called simplified method, based on evaluation of the positions of maximum of franjes with the respect to the order of reflection. The latter being an excellent alternative for a prior analysis of the thickness of thin films. The results showed that is possible, using minor experimental modifications to obtain a good evaluation of layer thicknesses of various films, extending its use as a good thin films qualifier in general / Este trabalho tem por objetivo estudar e compreender a técnica de reflectometria de raios X aplicada à análise de filmes finos. Nesse sentido foram escolhidos alguns filmes finos singulares de composição química e de espessura nominal diferenciada produzidos por dois equipamentos diferentes, todavia com a mesma tecnologia (sputtering). Para a obtenção das curvas de reflexão foi utilizado um difratômetro de raios X marca RIGAKU RINT2000/PC, onde pequenas modificações foram necessárias à correta realização das medidas. Esses resultados foram analisados mediante duas variantes do formalismo de Parratt (PARRATT, 1954), um completo mediante a utilização do software IILXRR2013 (MACHADO, 2013) que permite a simulação de curvas de reflectometria para filmes finos incluindo efeitos de rugosidade (L. NEVOT, 1988) e outro simplificado baseado na avaliação das posições de máximo nas curvas de reflexões em função da ordem de reflexão. Este ultimo, chamado aqui de simplificação para monocamada, sendo uma alternativa excelente para análise de filmes finos. Os resultados mostraram que é possível, através de pequenas modificações experimentais obter-se uma boa avaliação de espessuras de camada de filmes diversos, extendendo seu uso como um bom qualificador de filmes finos de modo geral

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Cadmium silicate in composition CdSiO3 is a phosphorescent material with potential applications in areas such as emergency lights, opto-electronic devices and coating of ceramic tiles for use in radiodiagnostic rooms. The main goal of the present work was to investigate the sol-gel synthesis and optical properties of cadmium silicate (CdSiO3) undoped and doped with the transition metals (Mn, Ni, Fe and Co) and rare earths (Gd and Tb). Physical parameters such as starting pH, deviation from stoichiometry, calcination time and temperature were analyzed to obtain the best conditions for sample preparation. The single crystalline phase CdSiO3 was obtained at pH 7.0 (700 ° C/3h) and pH 1.0 (1000 ° C/3h). The optical properties of the synthesized powders were studied by a combination of Optical Absorption (OA), Photoluminescence (PL), X-ray Excited Optical Luminescence (XEOL), Thermoluminescence (TL) and lifetime measurements. According to the results obtained using OA, the optical band gap of the CdSiO3 was estimated at around 5 eV, while the self-trapped exciton level (STE) was obtained at about 4.7 eV. The absorption in the visible range (570 and 800 nm) may be due to intrinsic defects (color center) as cadmium and oxygen vacancies present in the CdSiO3. The PL and XEOL emission spectra of the undoped sample presented broad emission bands at 400, 490 and 590 nm with different relative intensities that depend on the pH, temperature and deviation from stoichiometry causing color changes in the emission of CdSiO3. The three luminescent channels can be related to: (i) direct recombination of electrons from the conduction band with holes from the valence band; (ii) recombination of excitons and (iii) emission from color centers possibly related to impurities, intrinsic defects and dopants present at low concentration. In this work, the mapping of the luminescence shows that the intrinsic luminescence of CdSiO3 can be influenced by production method. The presence of dopants (Mn, Gd and Tb) increased the luminescence intensity and the afterglow of CdSiO3. However, the dopants (Ni, Co and Fe) suppressed the luminescence due to self-absorption processes. This work enabled the development of phosphors CdSiO3 with violet, blue, green, yellow, orange, pink and white emission. / O silicato de cádmio na composição CdSiO3 é um material fosforescente com potencial de aplicação em áreas como sinalização de emergência, armazenamento óptico de dados e revestimentos cerâmicos para uso em salas de radiodiagnósticos. Neste trabalho, o principal objetivo foi investigar a síntese e as propriedades ópticas do silicato de cádmio (CdSiO3) puro e dopado com metais de transição (Mn, Ni, Fe e Co) e terras raras (Gd e Tb) produzidos via rota sol-gel. Parâmetros como pH da solução de partida, desvios estequiométricos, temperatura e tempo de calcinação foram investigados para a obtenção da melhor condição de preparo das amostras de CdSiO3. A fase cristalina única do CdSiO3 foi obtida em amostras com pH 7.0 (700°C/3h) e com pH 1.0 (1000°C/3h). As propriedades ópticas dos pós sintetizados foram estudadas via absorção óptica (AO), fotoluminescência (PL), luminescência estimulada por raios X (XEOL), termoluminescência (TL) e tempo de vida. De acordo com resultados de AO, o band gap do CdSiO3 foi estimado em 5 eV, enquanto níveis de éxcitons auto-armadilhados (STE) em cerca de 4,7 eV. Pequenas absorções na região do visível (570 e 800 nm) podem estar relacionadas a defeitos intrínsecos (centro de cor) como vacâncias de cádmio e de oxigênio presentes na matriz do CdSiO3. Os espectros de emissão PL e XEOL da matriz apresentaram bandas principais de emissão em 400, 490 e 590 nm com intensidades relativas diferentes que dependem do pH, temperatura e desvios estequiométricos causando mudanças na cor de emissão do CdSiO3. Estes três canais luminescentes podem estar relacionados à: (i) recombinação direta de elétrons da banda de condução com buracos da banda de valência; (ii) recombinação de éxcitons e (iii) transições por centros de cor devido a defeitos intrínsecos ou a níveis de impurezas, presentes no material em baixa concentração. Neste trabalho, o mapeamento da luminescência apresentado para o composto puro demonstrou o quanto a luminescência intrínseca do CdSiO3 pode ser influenciada pelo método de preparação dos pós produzidos. A presença dos dopantes Mn, Gd e Tb aumentou a intensidade luminescente e a persistência luminosa do CdSiO3. No entanto, os dopantes Ni, Fe e Co suprimiram a luminescência devido a processos de auto-absorção no material. Este trabalho possibilitou o desenvolvimento do CdSiO3 fosforescente nas cores violeta, azul, verde, amarelo, laranja, rosa e branco.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work, the effect of doping on structural and magnetic properties of cobalt ferrite nanoparticles was studied. Samples M1-xZnxFe2O4 series (M = Co, Mn and Ni) synthesized by hydrothermal method using different chelating agents and/or co-precipitation method presented changes in average size and particle size distribution, saturation magnetization, effective anisotropy constant and Curie temperature as a function of the chelating agent, type and amount of dopant. In general, CoFe2O4 samples synthesized by hydrothermal method with different chelating agents have average particle sizes reduced with respect to the samples synthesized by co-precipitation method. However, we show that the addition of these chelating agents may affect the analysis results of magnetization since the additional mass resulting from its decomposition is not discharged to carry out the measurements of magnetization. Moreover, the saturation magnetization, effective anisotropy constant and Curie temperature decreased with increasing zinc concentration. The saturation magnetization curve was evaluated from the MvsH measurements at room temperature using a Langevin fitting weighted by a log-normal distribution while the effective anisotropy constant was estimated by analyzing the magnetization in the high magnetic field region by using the expression M(H) = MS[1 - A/M - B/H2 - ...] + -H. Finally, hyperthermia measurements were performed on samples of cobalt-doped zinc ferrite at room temperature. In accordance with some results already reported in the literature, the best results were obtained for the intermediate concentrations. In this concentration range, the Curie temperature values, saturation magnetization and the effective anisotropy constant are considered optimal for the using in hyperthermia. / Neste trabalho, o efeito do dopante nas propriedades estruturais e magnéticas de nanopartículas de ferritas de cobalto foi estudado. Amostras das séries M1-xZnxFe2O4 (M = Co, Mn e Ni) sintetizadas pelo método hidrotérmico utilizando diferentes agentes quelantes e/ou pelo método de co-precipitação apresentaram modificações no tamanho médio, na distribuição de tamanhos das partículas, na magnetização de saturação, na constante de anisotropia efetiva e na temperatura de Curie em função do agente quelante, do tipo e da quantidade do dopante. De uma maneira geral, as amostras de CoFe2O4 sintetizadas pelo método de hidrotérmico com diferentes agentes quelantes apresentam tamanhos médios de partícula reduzidos com relação as amostras sintetizadas através do método de co-precipitação. No entanto, nós mostramos que a adição desses agentes quelantes pode afetar as análises dos resultados de magnetização uma vez que a massa adicional resultante da sua decomposição não é descartada para realizar as medidas. Por outro lado, a magnetização de saturação, constante de anisotropia efetiva e temperatura de Curie diminuem com o aumento da concentração de zinco. A magnetização de saturação foi extraída das curvas de MvsH medidas a temperatura ambiente usando um ajuste de Langevin ponderado por uma distribuição do tipo Log-normal e a constante de anisotropia efetiva foi estimada através da análise da magnetização na região de altos campos magnéticos usando a expressão M(H) = MS[1 A/H B/H2 - ...] + -H. Finalmente, medidas de hipertermia foram realizadas nas amostras de ferrita de cobalto dopadas com zinco a temperatura ambiente. Em acordo com alguns resultados já reportados na literatura, os melhores resultados foram obtidos para as concentrações intermediárias. Nessa faixa de concentração, os valores da temperatura de Curie, magnetização de saturação e a constante de anisotropia efetiva são considerados ótimos para aplicação em hipertermia.

Ceramic nanopowders of strontium aluminate (SrAl2O4) were produced via the Sol-Gel Proteic method. In the present work we are investigating the influence of the conditions used to produce the samples on the concentration of both phases and the influence of that on the optical properties of doped SrAl2O4 samples. When doped with rare earths (RE) ions, SrAl2O4 has attracted much attention due to its potential applications as materials that exhibit long lasting phosphorescence (LLP). The SrAl2O4 presents two crystallographic phases, a monoclinic and an hexagonal one, with a reversible phase transition at approximately 650º C, as reported by the literature. The samples were analyzed through the techniques of X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Excited Optical Luminescence (XEOL), radioluminenscence (RL) and X-Ray Absorption Spectroscopy (XAS). XRD analyses showed that the cooling rate has influence on the concentration of the monoclinic and hexagonal phases. The pure and Dy doped samples showed higher amount of monoclinic phase when produced with cooling rate of 10º C/min, while for the Eu doped samples, the cooling rate of 2º C/min induced the stabilization of higher amounts of monoclinic phase. This resulted can be interpreted in terms of the energetic cost involved in stabilization of the two crystalline phases including also the energetic cost of defects created by the dopants. The luminescent properties are influenced by the monoclinic to hexagonal phases concentration ratios in the samples. It was found that the dependence of the radioluminescent intensity on the concentration of the crystalline phases is defined by the specific properties of defects induced by the dopants and their environment in each crystalline phase. RL combined with XEOL and luminescence decay time excited by X-ray pulses showed that the Dy ion participates actively in the luminescent process and this is an important factor in the LLP mechanism of SrAl2O4 / Neste trabalho, foram produzidos nanopós cerâmicos de aluminato de estrôncio (SrAl2O4) através do método Sol-Gel Protéico. Investigamos a influência das condições de produção das amostras nas concentrações de ambas as fases e nas propriedades ópticas das amostras dopadas. Quando dopado com terras raras, o SrAl2O4 tem atraído muita atenção devido ao seu grande potencial em aplicações práticas como material que apresenta fosforescência com longa duração (LLP). SrAl2O4 apresenta duas estruturas cristalográficas, hexagonal e monoclínica, com transição reversível reportada na literatura em 650º C. As amostras foram analisadas através das técnicas de Difração de Raios X (DRX), Microscopia eletrônica de Varredura (MEV), Luminescência Óptica Excitada com raios X (XEOL), radioluminescência (RL) e Espectroscopia de absorção de raios X (XAS). As análises de difração de raios X mostram que a taxa de resfriamento influencia na concentração das fases monoclínica e hexagonal. As amostras puras e dopadas com Dy apresentaram maior quantidade de fase monoclínica quando produzidas com taxa de resfriamento de 10º C/min e as amostras dopadas com Eu, com taxa de 2º C/min induziu a formação da fase monoclínica. Este resultado pode ser interpretado em termos do custo energético envolvido na estabilização das duas fases cristalinas e do custo energético dos defeitos gerados pelos dopantes. As propriedades luminescentes são influenciadas pela razão das fases monoclínica e hexagonal presentes na amostra. Foi possível determinar que o comportamento da resposta radioluminescente em função da concentração das fases cristalinas é na verdade definida pelas propriedades específicas dos defeitos induzidos pelos dopantes e pelo ambiente cristalino que estes se encontram na estrutura do SrAl2O4. As medidas de RL, combinadas com a XEOL e o decaimento da luminescência excitada por pulsos de raios X foi possível mostrar que o Dy, ao contrário de modelos propostos na literatura, não é um mero coadjuvante, mas participa ativamente do processo de emissão luminescente definindo as propriedades da LLP para o material.