A agroindústria canavieira no Brasil exerce grande influência no mercado especialmente pelos produtos como, por exemplo, o açúcar que é de consumo diário de todos. Devido à crescente demanda por produtos que combinem uma boa qualidade e maior durabilidade na residência do consumidor e/ou armazenamento, faz-se necessários estudos na área de forma a estabelecer variáveis que possam inibir os processos de degradação/deterioração em função do tempo e das variações do ambiente. Assim, este trabalho objetivou avaliar a alteração do açúcar durante o armazenamento e utilizar a técnica de espectroscopia Raman para classificar os açúcares a partir dos seus espectros. Foram medidos a cada 7 dias durante 70 dias de armazenamento amostras de açúcar cristal branco tipo 1, açúcar refinado amorfo e açúcar VHP, quanto a sua cor ICUMSA, umidade, açúcares redutores, sacarose e contagem de bactérias mesófilas e de bolores e leveduras, de modo a avaliar a alteração destes fatores durante um período de armazenamento sob condições de temperatura de 30, 40 e 50 °C e umidade relativa do ar de 50, 60, 70 e 80%. Todas as amostras apresentaram aumento na umidade, cor e açúcares redutores, enquanto que os níveis de sacarose e o crescimento biológico permaneceram estáveis ao final dos 70 dias de armazenamento. As isotermas de sorção calculadas mostraram a perda de umidade para a atmosfera em umidades relativas abaixo de 60% e o ganho de umidade do açúcar em umidades relativas acima de 70%. Para a análise com espectroscopia Raman foram utilizadas amostras dos açúcares cristal branco tipo 1, refinado amorfo, VHP, orgânico cristal branco, orgânico cristal dourado e mascavo, de maneira a classificá-los quanto a sua identidade. / The sugarcane agroindustry in Brazil exerts a great influence in the market especially by the products, for example, the sugar that is of daily consumption of all. Due to the increasing demand for products that combine good quality and durability in consumer residence and / or storage, studies are needed in the area to establish variables that can inhibit degradation / deterioration processes as a function of time and Variations. Thus, this work aimed to evaluate the sugar alteration during storage and to use the Raman spectroscopy technique to classify the sugars from their spectra. Samples of type 1 white sugar, amorphous refined sugar and VHP sugar were measured every 7 days for 70 days of storage for their ICUMSA color, moisture, reducing sugars, sucrose and counting of mesophilic bacteria and mold and yeast, of To evaluate the change of these factors during a storage period under temperature conditions of 30, 40 and 50 ° C and relative humidity of 50, 60, 70 and 80%. All samples presented increase in moisture, color and reducing sugars, while sucrose levels and biological growth remained stable at the end of the 70 days of storage. The calculated sorption isotherms showed the loss of moisture to the atmosphere at relative humidity below 60% and the moisture gain of the sugar at relative humidity above 70%. Samples of white crystalline type 1, amorphous refined, VHP, organic white crystal, organic gold and brown crystals were used for the analysis with Raman spectroscopy, in order to classify them as to their identity. The principal component analysis was performed, which showed that the technique is efficient in the separation of these types of sugars.

O laser tem se mostrado eficaz no auxílio ao profissional de saúde, sendo extensivamente utilizado em procedimentos médicos e odontológicos nas ultimas décadas. Em particular, os lasers de alta intensidade emissores no infravermelho possuem grande potencial para corte de tecidos biológicos mineralizados, visto que são bastante absorvidos pela hidroxiapatita e água, principais componentes desses tecidos. Em comparação aos instrumentos mecânicos, o laser apresenta uma série de vantagens no corte de tecidos, com possibilidade de menor dano ao tecido remanescente e melhor hemostasia. Entretanto, para uma aplicação eficiente e segura é necessário conhecer os efeitos que a irradiação laser causa ao tecido. A técnica de espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) é bastante utilizada no estudo de materiais orgânicos, pois além de permitir a identificação de componentes, possibilita uma análise semiquantitativa. Este trabalho tem como objetivos estabelecer a técnica de ATR-FTIR para caracterização do tecido ósseo natural e irradiado, e verificar as eventuais mudanças químicas e estruturais causadas pela irradiação laser. Primeiramente, foram determinadas as melhores condições instrumentais para a obtenção dos espectros de amostras de osso. Posteriormente foram analisadas as amostras de osso natural e irradiado com o laser de Er,Cr:YSGG (2,78 μm) com diferentes densidades de energia. Verificou-se que a técnica foi eficaz na caracterização do tecido ósseo, sendo possível observar as alterações químicas promovidas pelo aumento de temperatura ocasionado pela irradiação laser. Foi observada a perda gradativa de material orgânico em função do aumento da densidade de energia utilizada. Os resultados obidos são os primeiros passos para a verificação da eficácia do laser de Er,Cr:YSGG quando empregado como uma ferramenta de corte, essencial para sua consolidação na prática clínica. / Laser proves to be, more and more, an effective tool for helping health professionals, being intensively used in ophthalmological and odontological procedures. In particular, high-density, infrared emitting lasers have great potential in cutting mineralized biological hard tissues, given their high absorption by hydroxyapatite and water, these tissues main components. In comparison to mechanical instruments, laser presents a series of advantages, namely, smaller damage to the remaining tissue and promotion of homeostatic effect, apart from making it possible to execute procedures in areas with difficult access. However, for an efficient and safe use of this technique, it is necessary to know the effects of the laser irradiation on the tissue. The Fourier transform infrared (FTIR) technique is heavily used in the study of organic materials, because apart from making it possible to identify the materials components, it also allows to prepare a semi quantitative analysis. This work aims to establish the ATR-FTIR technique in the characterization of natural and irradiated osseous tissue, and to verify the possible chemical and structural changes caused by irradiation. Firstly, the best conditions for the obtainment of bone sample spectra were determined. Then, bone samples, irradiated with the Er,Cr:YSGG (2,78 μm) infrared emitting laser (adjusted with different energy densities) were analyzed alongside with natural bone samples. It has been verified that the technique is effective in the bone tissue characterization, and that it is possible to observe the chemical changes caused by the temperature rise due to laser irradiation. It has been observed a gradual organic material loss as the energy density goes up. These results are the first steps in testing the Er,Cr:YSGG laser efficacy as a cutting tool, a pivotal aspect of its consolidation in clinical procedures.

Neste trabalho, é apresentada uma variação da técnica de espectroscopia por cavidade ressonante tipo ring-down CRDS (do acrônimo em inglês Cavity Ring-Down Spectroscopy) para a obtenção simultânea do espectro de absorção de multicomponentes numa faixa espectral larga do visível. Esta nova técnica se resume no uso do espectro supercontinuum (resultante da irradiação de meios não lineares através de lasers de femtossegundo, ou simplesmente gerada por fontes compactas) como fonte de luz para iluminar a cavidade. Neste contexto são descritas as características dos módulos para a montagem de um MC-SC-CRDS (Multicomponent Supercontinuum Cavity Ring-Down Spectroscopy): os pares de espelhos altamente refletivos, a cavidade ressonante e o sistema de detecção. Alguns problemas relacionados à excitação de multimodos, à luz difusa, ao uso efetivo do intervalo dinâmico de detecção, à baixa resolução do instrumento em resolver linhas estreitas de absorção são situados. Apresentamos os espectros de absorção de H2O (políades 4nu, 4nu + delta ) e O2 (transições proibidas de spin b-X) simultaneamente medidos por essa técnica na faixa do visível, e uma comparação com as linhas de absorção baseadas do banco de dados HITRAN é feita para demonstrar a funcionalidade deste método. / In this work, we present a variation of the technique CRDS (Cavity Ring-Down Spectroscopy) to obtain simultaneously a multicomponent absorption spectrum in a broad visible range. This new approach uses the Supercontinuum (SC) spectrum (resulting from irradiation of nonlinear media by femtosecond lasers, or simply generated by compact sources) as a light source to illuminate the cavity. In this context it is described the features of the modules assembling a MC-SC-CRDS (Multicomponent Supercontinuum Cavity Ring-Down Spectroscopy): a set of high refletivity mirrors, the resonant cavity and the detection system. Some problems related to the multimode excitation, stray light, effective use of the dynamic range of the detector, the poor resolution of the instrument to resolve narrow absorption lines are issued. We present the absorption spectra of H2O (polyads 4nu, 4nu + delta ) and O2 (spin-forbidden b-X branch) measured simultaneously by this technique in the visible range and a comparison with the absorption lines based on HITRAN database is made to demonstrate the functionality of this method.

Submitted by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2018-02-26T15:02:57Z No. of bitstreams: 1 Dis Camila Dariva 2014.pdf: 4037537 bytes, checksum: 1e41021f60fe8a3e4a52d3def8ca4d2f (MD5) / Approved for entry into archive by Vera Leite (vera.leite@unipampa.edu.br) on 2018-02-26T19:02:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dis Camila Dariva 2014.pdf: 4037537 bytes, checksum: 1e41021f60fe8a3e4a52d3def8ca4d2f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-26T19:02:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dis Camila Dariva 2014.pdf: 4037537 bytes, checksum: 1e41021f60fe8a3e4a52d3def8ca4d2f (MD5) Previous issue date: 2014-03-13 / Os implantes de titânio recobertos com sol-gel podem apresentar propriedades bio-ativas que induzem a aceleração do processo de adesão no tecido ósseo. A tecnologia sol-gel é uma alternativa aos métodos de recobrimento desses implantes, devido às propriedades de vidro bio-degradável podem ser usados para liberar fármacos de forma controlada durante o processo de adesão celular. Enquanto que a adição da hidroxiapatita é um fator adicional para a liberação de possíveis fármacos durante a integração do implante ao tecido ósseo. Neste trabalho serão utilizadas as medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) para avaliar o comportamento de recobrimentos de sol-gel com e sem hidroxiapatita, sobre uma liga de titânio, em relação a sua estabilidade em solução de Ringer ácida que simula fluido corpóreo. Também será avaliada a estabilidade do recobrimento em função do tempo de imersão na solução e sua taxa de degradação, bem como sua morfologia por Microscopia de Força Atômica (MFA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As amostras de ligas de Ti receberam um pré-tratamento de lixamento para homogeneizar a superfície e após foram recobertas por sol-gel. A composição do sol-gel foi alterada com o objetivo de determinar a influência da composição na taxa de degradação, que por hipótese, foi considerada igual à taxa de liberação de fármaco que porventura possa ser adicionado à composição do sol-gel. Pela avaliação de EIS foi possível determinar os valores de resistência elétrica dos recobrimentos e demais componentes durante um período de sete dias. As modificações na composição do sol-gel influenciaram significativamente no comportamento resistivo do revestimento ao longo do período de imersão. A alteração de dois ou mais componentes aumentou significativamente a degradação do revestimento, bem como a adição da quantidade dobrada de metanol. A redução de metade da quantidade de GPTMS também acarretou um decréscimo na resistência, entretanto a utilização da quantidade dobrada de etil acetoacetato não provocou significativas modificações na resistência, mas a quantidade de poros do revestimento reduziu. Foi possível determinar a taxa de degradação de cada recobrimento na solução, direcionando, assim, para uma escolha da composição química adequada para a taxa de liberação ideal de um provável fármaco. / The titanium implants coated with sol-gel may have bio-active properties that induce an accelerated adhesion process in bone tissue. The sol-gel technology is considered an alternative method comparing to other coating methods of these implants due the properties of biodegradable glass which can be used to release drugs in a controlled manner during the joining process. Thus the addition of hydroxyapatite is important factor for the possible release of pharmaceuticals during the implant osseointegration in the bone tissue. In this work the measures of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) will be used to evaluate the behavior of sol-gel coatings with and without hydroxyapatite over a titanium alloy, compared to its stability in acid Ringer solution which simulates the body fluid. Also the stability with time of immersion in the solution and its rate of degradation will be evaluated, as well as their morphology by Atomic Force Microscopy (AFM) and Scanning Electron Microscope (SEM). The samples of Ti alloys received a pretreatment and later they were coated by sol-gel. The composition of the sol-gel was changed aiming to determine the influence of the composition on the degradation rate, which by definition, was considered equal to the drug release rate that may possibly be added to the composition of the sol-gel. By the EIS analysis it was possible to determine the values of electrical resistance of the coatings and other components for a seven days period. Changes in the composition of the sol-gel significantly influenced the behavior of the resistive coating over the immersion period. The alteration of two or more components increased significantly the coating degradation, as well the addition of double quantity of methanol. The reduction of half quantity of GPTMS also decreased the resistance, however the double quantity of ethyl acetoacetate do not resulted in significantly modifications in the resistance, but reduce the porous number. It was possible to determine the rate of degradation of each coating in the Ringer solution towards to realize a suitable choice for the chemical composition to the ideal release rate of a probable drug.

O presente trabalho consistiu na síntese da primeira forma (& do sulfeto de ortonitrodifenila [1-nitro, 2-(feniltio) - benzeno], preparação da segunda forma (ß) por semeadura, caracterização desta forma e obtenção dos espectros infravermelho e Raman de ambas as formas para analisar as possíveis diferenças estruturais. Foi feita uma tentativa de atribuição de frequências, explicando-se as diferenças entre as duas formas. A análise se baseou mais nos espectros da fase sólida que caracteriza o fenômeno polimorfismo. Os espectros da forma ß são inéditos. Os espectros das formas & e ß em soluções e fundidos são praticamente idênticos aos do sólido ß. Conclui-se que as formas $ e ß apresentam a mesma estrutura em soluções e fundidos, diferindo somente em sólidos. Observou-se também que o fundido de forma ß apresenta dois espectros diferentes. Logo acima do ponto de fusão, o espectro mostra algumas características da forma &. Nesta fase de transição, o fundido se comporta como cristal líquido. A transição polimórfica ß & produzida entre dois cristais de NaCl, formando uma camada fina, mostrou um tipo de transição que é mais facilmente explicado pelo processo cooperativo das moléculas (Transformação homogênea).

Dentre várias técnicas de diagnóstico de plasma, uma das mais importantes existentes atualmente é a espectroscopia por emissão de feixe, para a determinação da densidade de plasmas e suas flutuações. Este trabalho visou o desenvolvimento de um canhão de feixes de Li+ através da emissão termiônica de um composto cristalino chamado b-eucryptita. Esse composto é normalmente usado em forma pastosa, e feixes de Li+ com intensidade abaixo de 200mA/cm2 são obtidos, com energia de aceleração < 10keV. Neste trabalho, contudo, feixes de 3mA/cm2 de intensidade foram obtidos, com energia de aceleração entre 0,5 e 3keV. Este significativo aumento de densidade do feixe deveu-se a mudança de forma do b-eucryptita de pastoso para vítreo. Ao ser elevada a temperatura do b-eucryptita a 1300oC, sob pressão de 5 x 10-5 Torr, esse composto atingiu seu ponto de fusão, e passou a emitir Li+ com intensidade 10 vezes mais alta do que antes da fusão. Após ser resfriado até a temperatura ambiente, o b-eucryptita assumiu a forma vítrea, e manteve a alta emissão de íons de Li+ adquirida com a fusão. Utilizando o b-eucryptita na forma vítrea no canhão com geometria de Pierce acoplado a lente eletrostática cilíndrica no modo einzel, feixes de Li+ com densidade de corrente abaixo de 50mA/cm2 e diâmetro entre 0,5cm e 2cm, para uma energia de aceleração <2keV foram obtidos. Esta redução da corrente se deve ao fato de que à baixa energia (<3keV) o efeito da carga espacial sobre o feixe é muito intenso, limitando assim sua intensidade e aumentando seu diâmetro.

A realização de giroscópios interferométricos a fibra óptica de alta performance necessita do emprego de técnicas de redução das instabilidades dos fatores de escala, a fim de manter o erro de medida abaixo da tolerância especificada. No presente trabalho, são estudadas as causas de instabilidade do fator de escala efetivo, e alguns métodos de redução do erro são apresentados. São implementados dois sistemas de estabilização do fator de escala, um baseado na medida direta e outro na medida indireta do espectro da fonte óptica, obtendo-se uma flutuação menor que 200 ppm, com deriva termica de +8,7 ppm/oC em ambos os casos.

Neste trabalho foi realizada uma investigação da pós-descarga de nitrogênio utilizando técnicas de espectroscopia de emissão. A pressão foi variada de 2 a 8 Torr, o fluxo de 300 a 950 sccm e a corrente da descarga de 20 a 45 mA. A temperatura do gás foi determinada através do espectro do Primeiro Sistema Positivo do Nitrogênio e variou de 300 a 700 K. A velocidade de escoamento do gás variou de 400 a 2400 cm/s e a temperatura vibracional variou de 2000 a 12000 K. A densidade do átomo de nitrogênio no estado fundamental N(4S0) foi determinada através da influência da predissociação inversa no espectro do Primeiro Sistema Positivo. A perturbação no espectro do Segundo Sistema Positivo, pela predissociação inversa, foi empregada para medir a densidade do estado metaestável N(2D0). Em nossas condições experimentais a densidade do átomo no estado metaestável variou de 3% a 6% da densidade do átomo no estado fundamental. Esta elevada densidade deve ser levada em conta no modelamento da pós-descarga.

Pesquisas sobre plasmas de molibdênio gerados por ablação a laser vêm se intensificando nos últimos anos. O interesse na caracterização deste tipo de material se deve à variedade de aplicações, dentre elas a utilização do radioisótopo 99Mo em Medicina Nuclear. Neste trabalho foi realizado o estudo espectroscópico das propriedades fundamentais do plasma de molibdênio gerado por ablação a laser, visando separação isotópica para aplicação do 99Mo como traçador em exames de tomografia.Foi avaliada a utilização de dois lasers Nd:YAG: o Avia 355-X Coherent emitindo em 355 nm, e outro Hawk-532-40-M Quantronix emitindo em 532 nm, além dos efeitos da pressão no meio em que o plasma se expande, no processo de ablação de molibdênio e nas propriedades fundamentais do plasma gerado.Os valores de velocidade de expansão e tempo de vida do plasma calculados, para as condições de expansão à pressão atmosférica e no vácuo, foram aproximadamente os mesmos, em torno de 4,5 km/s e 150 ns, respectivamente. A temperatura eletrônica calculada é de cerca de 5000 K, atinge seu valor máximo na porção central da pluma de plasma e aumenta com o aumento da pressão do meio em que a pluma se expande. A densidade eletrônica na parte central da pluma possui ordem de grandeza aproximada à densidade do sólido, 1018 cm-3. O parâmetro de impacto do elétron para o molibdênio foi calculado obtendo o valor igual a 0,017 nm para a temperatura em torno de 8000 K. Além das propriedades do plasma, foi avaliada a dinâmica de expansão do plasma nas situações de expansão à pressão atmosférica e no vácuo, de modo que foi verificado que no estágio inicial da evaporação do metal, as emissões se devem principalmente a transições eletrônicas relacionadas a átomos ionizados, passando por emissões devido a transições entre átomos neutros excitados na porção central da pluma, e as emissões evoluem para transições para o estado fundamental no estágio final da pluma. Um dos pontos a atentar é que no caso de ablação no ar, as linhas de átomos ionizados decaem muito antes que cesse a emissão luminosa do plasma, enquanto no vácuo, tais linhas permanecem até o fim da emissão do plasma. De posse dos resultados obtidos, conclui-se que a geração do jato metálico a partir de ablação a laser tem potencial para a aplicação dos métodos de separação isotópica propostos no projeto de produção do 99Mo, através de métodos eletromagnéticos utilizando a parte ionizada da pluma ou a fotoionização seletiva para o jato neutro, para fabricação de radiofármacos.

Esta tese de doutorado tem como objetivo apresentar um estudo dos micro plasmas brilhantes ou luminescentes produzidos em laboratório através de descargas elétricas, na modalidade de micro catodos oco aberto (MCOA), usando-se fontes de corrente contínua (CC) para ionizar o gás. Os parâmetros elétricos e ópticos das descargas elétricas são levantados para duas modalidades de MCOA: 1) o MCOA no modo estático (sem a presença do fluxo de gás); 2) o MCOA no modo dinâmico (com fluxo massivo de gás), produzindo o micro jato de plasma (MP-MCOA). O micro plasma é gerado no interior de uma micro abertura catódica, da ordem de centenas de micrometros. Para a modalidade de MP-MCOA, o plasma gerado na micro cavidade expande-se como micro jato de plasma para fora da abertura, em ambiente atmosférico. O MCOA foi investigado nas operações onde a pressão variará de moderada à atmosférica, a fim de se levantar a curva característica de tensão-corrente e a curva de Paschen, sendo esta específica para a tensão de ruptura da descarga. Através da espectroscopia de emissão óptica, os parâmetros ópticos básicos da descarga de MCOA do MP-MCOA foram levantados, como a temperatura do gás (Tg), a temperatura de excitação (Texc) e a densidade de elétrons (ne), em função da pressão de operação e da intensidade de corrente. O micro plasma de MCOA (e de MP-MCOA) é gerado através de uma descarga em CC num orifício que atravessa duas camadas de metal polarizadas eletricamente com sinais opostos, separadas por uma folha de dielétrico. Um fluxo de gás argônio atravessa o MP-MCOA e propicia a geração do microjato de poucos milímetros de comprimento. Neste trabalho, a Texc foi obtida através do método gráfico de Boltzmann usando as linhas de ArI excitadas; a temperatura das partículas pesadas do gás será estimada com o uso das linhas rovibracionais do radical OH, considerando-se uma termalização dos modos de energia das espécies pesadas. Os alargamentos das linhas de emissão do átomo de hidrogênio, especificamente a linha de Balmer Hß, foram utilizados para a obtenção da densidade de elétrons ne. Dependendo da corrente elétrica de operação, ne variou de 1013 a 1014 cm-3, Tg oscilou de 400 a 900 K e Texc foi de aproximadamente 8000 K, nas descargas de MCOA. Para as descargas de MP-MCOA, devido ao fluxo de gás que refrigera a descarga e os eletrodos, os resultados destes parâmetros foram relativamente menores. O MP-MCOA foi aceso para um conjunto de gases (ar atmosférico, O2, N2, He), misturados separadamente com o gás Ar. Como aplicação, fez-se o tratamento da superfície de uma lâmina de vidro, a fim de melhorar a molhabilidade desta (grau de hidrofilicidade).