Orientadores: Kil Jin Park, Inacio Maria Dal Fabbro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-26T04:31:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nunes_AlexandreSznelwar_M.pdf: 5119734 bytes, checksum: 6ad8335c783ae55fc7350fc7b372e943 (MD5) Previous issue date: 2000 / Mestrado / Tecnologia Pós-Colheita / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Antonio Manuel Mansanares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-27T09:21:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batista_JeriasAlves_D.pdf: 1261891 bytes, checksum: 59e98feb486a91e11d18ea4e3569dd26 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A Ciência Fototérmica compreende uma grande variedade de fenômenos e métodos baseados na conversão de energia óptica em calor. A energia óptica absorvida é convertida em energia térmica em um grande número de materiais ¿ sólidos, líquidos e gasosos. Embora os processos de absorção nos materiais sejam seletivos, é comum aos estados excitados em átomos e moléculas perderem sua energia de excitação através de uma série de transições não-radiativas que resultam em aquecimento do material. Tais processos constituem a base para os Métodos Fototérmicos. A Microscopia Fototérmica de Reflexão tem se mostrado uma ferramenta útil na determinação de propriedades ópticas, térmicas e de transporte eletrônico em substratos semicondutores, dispositivos microeletrônicos e optoeletrônicos. Sua sensibilidade, conjugada à sua resolução espacial, capacita-a a detectar variações nos perfis de temperatura causadas por diferenças estruturais, bem como por defeitos em escalas micrométricas. O objetivo geral deste trabalho é a aplicação da técnica Microscopia Fototérmica de Reflexão na caracterização de defeitos em estruturas semicondutoras. Particular atenção será dada ao aumento da sensibilidade e do contraste dos resultados experimentalmente obtidos. Inicialmente serão discutidos aspectos físicos da geração do sinal fototérmico. Veremos que o mecanismo indutor da resposta de um material ao aquecimento modulado pode ser entendido em termos da modulação induzida no seu índice de refração. Em materiais com baixa atividade eletrônica, a refletância modulada de um feixe de prova está baseada na dependência da refletância do material com a temperatura; em materiais eletronicamente ativos, entretanto, além desta contribuição, a densidade de portadores livres fotoinduzida também contribui para a modulação da refletância. A geração de portadores resultantes de processos térmicos será desprezada. Em seguida mostraremos como heterogeneidades estruturais em sistemas multicamadas afetam o sinal fototérmico. Especificamente neste ponto, exploraremos a conjugação dos fenômenos de interferência óptica modulada termicamente visando o aumento do contraste do sinal. Contrastes de aproximadamente 100% foram obtidos em células solares usando-se interferência optotérmica, enquanto valores de apenas 15% foram obtidos pela interferência óptica convencional. Outrossim, será mostrado como a sensibilidade do sinal fototérmico pode ser significantemente aumentada pela escolha adequada de elementos de sondagens mais apropriados para medir efeitos da variação de temperatura. Aumento na sensibilidade de aproximadamente 200% foi obtido para o caso de trilhas de polissilício usando-se lasers de prova com diferentes comprimentos de onda. A última parte do trabalho será dedicada ao estudo de danos causados por descargas eletrostáticas. Este fenômeno é um dos principais problemas em diversas etapas do processo de construção, encapsulação e uso de dispositivos microeletrônicos de efeito de campo. A metodologia convencional de investigação da degradação está baseada em características elétricas. Medidas da voltagem de limiar e correntes de fuga permitem o monitoramento da degradação durante os testes. Estes tipos de medidas levam em conta os danos globais na estrutura, não sendo possível, portanto, revelar a posição exata do dano, nem sua extensão espacial. Neste contexto, a Microscopia Fototérmica de Reflexão se apresenta como uma ferramenta assaz importante na detecção, localização e monitoramento das evoluções espacial e temporal dos efeitos decorrentes das descargas eletrostáticas sobre a estrutura dos dispositivos / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Antonio Manoel Mansanares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-31T14:56:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_LauraRamosde_M.pdf: 1468493 bytes, checksum: d51aae7d74c53b05185b25fb56702d4c (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: A caracterização térmica de filmes finos tem altíssima relevância tecnológica devido à sua ampla utilização na fabricação de dispositivos. Além disso, apresenta também um aspecto fundamental já que as propriedades térmicas podem ser alteradas neste tipo de estrutura devido ao rearranjo dos átomos ou moléculas. A Microscopia Fototérmica de Reflexão se mostrou adequada para realizar este tipo de caracterização, com a vantagem de ser uma técnica sem contato. Esta técnica fundamenta-se na variação da refletância da amostra, causada pela geração de calor quando se incide luz laser modulada sobre a mesma. A onda térmica assim gerada é sondada através de um segundo feixe laser contínuo que é refletido na superfície do material. Construímos, então, um modelo teórico tridimensional que descreve a propagação de ondas térmicas nestas estruturas, incluindo uma resistência térmica na interface filme/substrato. Foram feitas simulações computacionais para amostras de ouro sobre vidro, polímero sobre vidro e polímero sobre silício. Basicamente, pode-se realizar dois tipos de experimento (simulação): fixar a posição dos feixes e varrer a freqüência de modulação, ou fixar a freqüência de modulação e variar a posição relativa dos feixes. Neste segundo caso, privilegia-se a difusão lateral e através de uma solução assintótica (para grandes distâncias da fonte), encontra-se a relação de dispersão da onda térmica. Através dos resultados numéricos pudemos encontrar as condições experimentais mais apropriadas para evidenciar um determinado parâmetro envolvido neste problema. Foram realizadas medidas em filmes metálicos sobre vidro e filmes de polímeros depositados a plasma sobre substratos de vidro e de silício. Os resultados experimentais confirmaram o modelo proposto / Abstract: Thin film characterization is extremely important in many technological areas. Besides, it has also a fundamental aspect, for the thermal properties can be modified in these systems (in comparison with bulk values). Photothermal Microscopy is widely used with this purpose, because it is a noncontact sensitive technique. This technique is based on the dependence of the sample reflectance with temperature. A modulated laser beam is used to heat the sample, and the thermal waves generated are monitored by a second continuous laser beam. A tridimensional model was developed to describe the thermal wave propagation in these structures, including a thermal resistance at the film/substrate interface. We have made numerical calculations for: gold and polymer films on glass and polymer films on silicon. One can make two kinds of mesurement: set a distance between the beams and vary the modulation frequency or set a frequency and vary the position between the beams. In the second case, the lateral heat diffusion is evidenced, and one can find the dispersion relation of the thermalwave. By numerical results we could determine the experimental conditions which emphasize a parameter involved in this problem. We have made measurements in metallic films on glass and in polymer films on glass and on silicon. The experimental results confirmed the model / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientadores : Kil Jin Park, Mariangela Amendola / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:36:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ito_AnaPaula_M.pdf: 1505942 bytes, checksum: bf55acd4a8f6af2125af1a610c35db9e (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientador : Rezende Gomes dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:04:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Domingos_MariaAparecidaMartins_M.pdf: 4286329 bytes, checksum: 05b7e26c3b322f925ac42e611f027be4 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo a análise do processo de solidificação unidirecional de ligas com diferentes difusividades térmicas. Para tanto foi construído um dispositivo para permitir a solidificação unidirecional de ligas metálicas dotado de um sistema para monitoramento do processo' e aquisição de dados. Foram realizadas experiências de solidificação unidirecional de duas ligas metálicas não ferrosas (AI-Si e Pb-Sb) com diferentes difusividades térmicas, visando a determinação das curvas de variação de temperatura em diferentes pontos durante o processo e a determinação das macroestruturas e microestruturas resultantes. A partir das curvas de variação de temperatura foram determinadas as variações da velocidade de avanço da interface sólido/líquido, do gradiente de temperatura, da taxa de resfriamento e do tempo local de solidificação para as duas ligas estudadas. A partir das medições dos espaçamentos dendríticos primário e secundário foram estabelecidas as correlações entre estes e os parâmetros de solidificação / Abstract: This work presents an analysis of the unidirectional solidification process of alloys with dissimilar thermal di1fusivity. It was built a dispositive to obtain a unidirectional solidification of metallic alloys. The dispositive comprises a monitoring system of process and data acquisition.Several experiences of unidirectional solidification of two non-ferrous metal alloys (AI-Si and Pb-Sb) with dissimilar thermal diffusivity, were carried out in order to determine the curves of temperature variation in distinct points during the process and also to determine the resulting macro and micro structures. The variations of the solid/liquid interfacial moving velocity, the temperature gradient, the cooling ratio and the local solidification time for these two studied alloys were determined from curves of temperature variation obtained. The correlations among primary and secondary dendritic arm spacing and solidification parameters were established. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um software, de fácil operação e eficiente, para determinar a difusividade térmica de biomateriais. A necessidade de se conhecer a difusividade térmica de materiais como, por exemplo, esmalte e dentina, é essencial para o estabelecimento de protocolos de utilização clínica laser, para evitar danos colaterais ao paciente. O software desenvolvido, denominado CZ ThermaDiff, baseia-se no processamento de imagens térmicas adquiridas por uma câmera termográfica no infravermelho (ThermaCam SC3000, FLIR System, EUA). Foi desenvolvido em ambiente LabView, o que permitiu criar um painel de controle de fácil operação, contendo apenas duas funções básicas (Start e Stop). O software arquiva os dados em formato de tabela contendo todas as medidas de difusividade térmica, suas médias para intervalos de 10 °C e suas respectivas temperaturas, para uma amostra. Foi observado, tanto para o esmalte quanto para a dentina, que os valores de difusividade não são constantes e aumentavam em função da temperatura. Os valores encontrados foram aplicados a um modelo de transferência de calor, simulando um dente molar humano com as seguintes estruturas: esmalte, dentina e polpa. O modelo baseia-se no método de resistores térmicos, sendo que para a polpa foi utilizado o modelo de difusão de calor, considerando a circulação sanguínea. Os valores de temperatura obtidos neste modelo teórico, utilizando difusividades dependentes da temperatura foram maiores que as obtidas com um valor constante de difusividade, medido à temperatura ambiente. Este fato realça a importância da mensuração da difusividade em função da temperatura e da interface desenvolvida neste trabalho. / The aim of this work was to develop a software, easy to operate and efficient, to determine the thermal diffusivity of biomaterials as enamel and dentin. It is necessary to know the thermal diffusivity of these materials to establish laser irradiation protocols, to avoid collateral damage to the patient. The software developed named called CZ ThermaDiff, processes thermographic images from a thermographic camera (ThermaCam SC300, FLIR System, USA). The software was programmed in LabView environment, allowing easy operation from a control window with only two buttons (start and stop). Thermal diffusivity values, the mean values for intervals of 10 °C and its respective temperature, for one sample are saved in table form. For both biomaterials, thermal diffusivity increased as function of the temperature increase. The experimental thermal diffusivity data were used in a heat transfer model, for a human molar tooth with three layers: enamel, dentin and pulp. The model was based on the thermal resistors method, for the three layers and for the pulp, it was applied the heat diffusion model, taking into account the blood circulation. Using temperature dependent diffusivities, temperatures where values were higher than the temperatures of the theoretical model using a constant diffusivity value, obtained at ambient temperature. This fact emphasized the importance of both: the temperature dependent diffusivity measurement and the software developed in this work.

Orientador: Edson Correa da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-26T17:36:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guimaraes_AndreOliveira_M.pdf: 2255240 bytes, checksum: 01c58731bfeea104f82fd18b44d26d19 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O estudo de propriedades térmicas e espectroscópicas de materiais tem despertado o interesse não só no meio acadêmico, mas também entre diversos setores industriais. Muitas são as técnicas que possibilitam este tipo de pesquisa, porém as técnicas fototérmicas têm demonstrado extrema eficiência para uma diversidade enorme de estudos e materiais. O foco do trabalho é justamente apresentar potencialidades de algumas destas técnicas. Foi feita a descrição e caracterização de um aparato experimental que possibilita estudos de espectroscopia a partir de duas formas de detecção. Espectros de transmissão e absorção foram obtidos a partir da detecção fotopiroelétrica e fotoacústica, respectivamente, evidenciando a sensibilidade deste espectrômetro fototérmico. Um estudo sobre margarinas mostrou a sensibilidade da técnica fotopiroelétrica ao investigar o processo da quebra de emulsão para experimentos com variação¸ de temperatura. A técnica de Radiometria Infravermelho indicou que a margarina apresenta uma estrutura de camadas, tanto para a temperatura ambiente quanto para uma temperatura acima da transição de fase, e que neste caso, a concentração de gorduras é relevante. Através da configuração fotopiroelétrica de duplo sensor foi possível caracterizar termicamente um conjunto de amostras de polipropileno, carregadas com diferentes porcentagens de microesferas ocas de vidro. Obteve-se a esperada redução na condutividade do material, em função da inserção destas esferas, o que não foi possível por nenhuma outra técnica / Abstract: The study of thermal and spectroscopic properties of several sorts of materials has been increasing in interest both in the academy and in the industrial sector. There are several techniques able to develop these studies. In this thesis photothermal techniques were applied and its potentiality demonstrated. Among the photothermal techniques the photoacoustic and the photopyroelectric configurations were used as main techniques for spectroscopic purposes, allowing the obtainment of the optical spectra, from absorption and from transmission as well. The description and the characterization of a suitable apparatus for this purpose were presented. Margarine was studied showing the ability of the photopyroelectric methodology in the measurement of the thermal properties (diffusivity and effusivity) and in the detection of temperature dependent structural modifications, as melting and emulsion break as well. From frequency dependent photothermal infrared radiometry data it was possible to show that margarine presents a layered structure both for room temperature and above the transition point. Furthermore it was observed different effects for different fat content samples. Finally, we have applied for the first time the DSPPE configuration in the simultaneous determination of the thermal properties of a solid sample. Specifically, samples of a polymer composite based in the polypropylene material with hollow glass microspheres, for different proportions of microspheres were studied. It was possible to obtain the thermal conductivity of the samples from simultaneous measurement of the thermal diffusivity and effusivity. We have found a diminution in the conductivity of the samples increasing the hollow glass microspheres content, showing an increase of the thermal insulating properties of polypropylene, as expected by the composite producers / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:26:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304585.pdf: 5914184 bytes, checksum: e219e92366cff420384043d5de7dbabc (MD5) / A modificação do cimento Portland pela nanoengenharia é um campo em expansão. Por ser um material de importância econômica relevante, a melhoria nas características dos produtos a base de cimento Portland é de interesse da indústria e da sociedade. Sua estrutura complexa, o torna candidato natural para a nanomanipulação e,, a utilização de nanoobjetos é uma alternativa para o aprimoramento de suas características. Nanotubos de carbono, com suas características químicas e físicas singulares vem ganhando relevância na produção dos mais diversos tipos de compósitos. Estudou-se neste trabalho as modificações causadas pela presença de nanotubos de carbono na matriz de cimento. Foram estudadas também duas metodologias de funcionalização para melhorar a interação dos nanotubos com os hidratos presentes na pasta e aprimorar sua dispersão na matriz. Utilizaram-se quatro tipos de nanotubos e um tipo de nanofibra com os quais foram produzidas pastas de cimento de alta resistência. Avaliaram-se as características reológicas das pastas através do squeeze flow, e foi acompanhada a cinética de hidratação através de calorimetria por condução. A resistência mecânica foi medida através de ensaios de resistência à compressão e resistência à flexão e puderam ser estudados ainda os efeitos da presença dos nanotubos no comportamento termofísico das matrizes. Os processos de funcionalização mostraram-se capazes de alterar as características dos nanotubos, porém não foram eficientes em melhorar sua dispersão e a interação com a matriz de cimento. A resistência mecânica não foi afetada de forma significativa pelos nanotubos que modificaram a reologia das pastas provocando aumento da viscosidade e da tensão de escoamento para todas as misturas. As características termofísicas foram alteradas de forma bastante acentuada chegando a aumentos de 20 vezes na difusividade térmica de algumas composições. Os ensaios de difusividade térmica mostraram-se ainda uma potencial ferramenta para identificar o grau de dispersão dos nanotubos na matriz / The changing of nano-structure of Portland cement is a growing field. Due to their economic importance, the improvement of the characteristics of Portland cement-based products is highly interesting for the industry and society. Its complex structure, makes it a natural candidate for nanomanipulation and, the use of nano-objects is an alternative for the improvement of their characteristics. Carbon nanotubes, with their singular physical and chemical characteristics are gaining importance in the production of the most varied types of composites. The modifications caused by the presence of carbon nanotubes in the cement matrix were studied in this work. Two kind of functionalization were tested to improve nanotubes interaction with cement hydrates. Four types of nanotubes and one type nanofiber were used to produce high-strength cement pastes. The rheological characteristics of the pastes were assessed through the squeeze flow method, and cement hydration kinetics was followed by conduction calorimetry. Flexural and compressive strength and thermophysical properties were also assessed.. Results showed that although the functionalization processes were able to change the nanotubes characteristics, these treatments have not been effective in improving their dispersion and interaction with the cement matrix. Thus, mechanical strength was not significantly affected. However viscosity and yield stress were increased by carbon nanotubes for all mixtures. The thermophysical properties, as diffusivity, were highly affected by the presence of nanotubes: up to 20 times increase for some compositions. Thermal diffusivity also showed a potential tool to estimate the degree of dispersion of carbon nanotubes in the cement matrix

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-21T01:00:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 190634.pdf: 2461460 bytes, checksum: c9983e50eff06a301d59def2057f818d (MD5) / Estudo teórico-experimental da dinâmica de adsorção e processo de transporte difusivo de hidrocarbonetos aromáticos (benzeno e tolueno) em fase líquida, utilizando pellets de zeólita do tipo Y comercial, empacotados em uma coluna de leito fixo. Para a avaliação dos efeitos de difusão no processo adsortivo, foi utilizado um cromatógrafo líquido de alta eficiência (HPLC). Os parâmetros de equilíbrio e cinética de adsorção foram obtidos através da técnica da cromatografia em pulso e avaliados pelo método dos momentos. As constantes de equilíbrio, as energias de adsorção e ativação e as difusividades do tolueno e do benzeno foram determinadas com variação nos parâmetros operacionais do sistema, tais como vazão de alimentação e temperatura do leito de adsorção, utilizando os eluentes metanol e iso-octano.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um software, de fácil operação e eficiente, para determinar a difusividade térmica de biomateriais. A necessidade de se conhecer a difusividade térmica de materiais como, por exemplo, esmalte e dentina, é essencial para o estabelecimento de protocolos de utilização clínica laser, para evitar danos colaterais ao paciente. O software desenvolvido, denominado CZ ThermaDiff, baseia-se no processamento de imagens térmicas adquiridas por uma câmera termográfica no infravermelho (ThermaCam SC3000, FLIR System, EUA). Foi desenvolvido em ambiente LabView, o que permitiu criar um painel de controle de fácil operação, contendo apenas duas funções básicas (Start e Stop). O software arquiva os dados em formato de tabela contendo todas as medidas de difusividade térmica, suas médias para intervalos de 10 °C e suas respectivas temperaturas, para uma amostra. Foi observado, tanto para o esmalte quanto para a dentina, que os valores de difusividade não são constantes e aumentavam em função da temperatura. Os valores encontrados foram aplicados a um modelo de transferência de calor, simulando um dente molar humano com as seguintes estruturas: esmalte, dentina e polpa. O modelo baseia-se no método de resistores térmicos, sendo que para a polpa foi utilizado o modelo de difusão de calor, considerando a circulação sanguínea. Os valores de temperatura obtidos neste modelo teórico, utilizando difusividades dependentes da temperatura foram maiores que as obtidas com um valor constante de difusividade, medido à temperatura ambiente. Este fato realça a importância da mensuração da difusividade em função da temperatura e da interface desenvolvida neste trabalho. / The aim of this work was to develop a software, easy to operate and efficient, to determine the thermal diffusivity of biomaterials as enamel and dentin. It is necessary to know the thermal diffusivity of these materials to establish laser irradiation protocols, to avoid collateral damage to the patient. The software developed named called CZ ThermaDiff, processes thermographic images from a thermographic camera (ThermaCam SC300, FLIR System, USA). The software was programmed in LabView environment, allowing easy operation from a control window with only two buttons (start and stop). Thermal diffusivity values, the mean values for intervals of 10 °C and its respective temperature, for one sample are saved in table form. For both biomaterials, thermal diffusivity increased as function of the temperature increase. The experimental thermal diffusivity data were used in a heat transfer model, for a human molar tooth with three layers: enamel, dentin and pulp. The model was based on the thermal resistors method, for the three layers and for the pulp, it was applied the heat diffusion model, taking into account the blood circulation. Using temperature dependent diffusivities, temperatures where values were higher than the temperatures of the theoretical model using a constant diffusivity value, obtained at ambient temperature. This fact emphasized the importance of both: the temperature dependent diffusivity measurement and the software developed in this work.