Made available in DSpace on 2014-10-09T12:40:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 02947.pdf: 6721410 bytes, checksum: 6b8fd88ede9d8533a129cf94a67a4313 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:92/02990-0

Este trabalho apresenta um estudo de medições de intensidades de campos elétrico em um centro cirúrgico, oriundos de fontes de radiofreqüência comerciais operando na cidade de Curitiba, no Paraná. Com o aumento da telefonia celular e, por conseguinte, de suas torres somando-se às antenas de televisões, rádios, rádios chamadas, redes de dados sem fio, internet por ondas de rádio, microondas, serviço de rádio da polícia, dos bombeiros, de rádio táxi, rádio amador, GPS, etc., o que acaba provocando um tipo de poluição eletromagnética “no ar”. Tal poluição pode trazer problemas tanto para o meio ambiente como para a saúde e, entre as tecnologias, possíveis interferências entre as mesmas podendo, por vezes, levar equipamentos a executarem funções imprevisíveis. Conhecer os valores de intensidade desses campos torna-se relevante, principalmente em um hospital onde vidas humanas podem estar a perigo quando conectadas a equipamentos susceptíveis a falhar em suas funções devido à presença desses campos. Os resultados obtidos neste trabalho são comparados com os recomendados pelas principais agências regulamentadoras. Após definido um hospital com o maior número de antenas em seu contorno, montou-se um setup de ensaios em seu centro cirúrgico, observando as distâncias mínimas possíveis entre paredes, teto, chão, luminária e entre as antenas. O setup encontra-se a 1920 cm na direção frontal e a 900 cm na direção lateral direita, posição essas que serviram como referência para o posicionamento do GPS no terraço para a obtenção das coordenadas geográficas. Os equipamentos utilizados foram: um receptor de sinais seletivos, um notebook com um software utilizado na operação do receptor e na aquisição dos dados, uma antena seletiva e um medidor de campo elétrico isotrópico. Foram selecionados 11 canais de televisões, 16 de rádios FM e 13 estações de rádio base (telefonia celular). Nos resultados das medições seletivas, os valores encontrados de 0,005 V/m comparados com as recomendações mais rigorosas (ONIR/Suíça) que é de 4,0 V/m ficando então os valores medidos 0,13% desse valor. Na faixa especifica da ONIR (900 & 1900), ou seja, GSM, este trabalho encontrou 0,0068 V/m ou 0,14% em relação aos valores preconizados por ela para as exposições ocupacionais e de 0,17% para o público em geral.Em questão dos equipamentos médicos obteve-se 1,75 V/m medido contra 3 V/m da norma NBR/IEC60601-1-2, ou seja, um campo medido de 58,33% menor do valor aconselhado. Este trabalho recomenda principalmente: adotar o Princípio da Precaução, que prevê medidas protetoras antecipadas perante as incertezas e/ou riscos desconhecidos, na operação dos transmissores; exigir que todas as instalações de transmissores tenham EIA/RIMA-EIV e; realizar periodicamente medições no contorno desses transmissores para verificar o incremento dos campos elétricos de outras fontes, que se somaram aos dos mesmos. / The aim of this paper is to present a study of measurement of the intensity of electric fields in a surgery room coming from radio frequency broadcasting sources located in Curitiba, Paraná. This is a result of an increase in cellular telephony and, consequently, of its transmission towers which, along with radio and TV antennas, radio service calls, wireless networks, internet connections by means of radio waves, microwave ovens, police and firefighters radio calls, radio taxi service calls, amateur radio service, GPS, and so on, produce a kind of electromagnetic pollution “in the air”. Such pollution might cause problems for the environment as well as for people’s health and there might even be some interference concerning the technologies themselves, which might cause equipment to perform unpredictable functions. Thus, it is important to become aware of the level of the intensity of these fields, especially concerning hospitals where human lives might be in danger when they depend on equipment that is likely to fail due to the presence of these magnetic fields. The results obtained in our study are compared to those recommended by the main regulating agencies. After selecting a hospital with the greatest number of antennas around, we built an experimental setup inside a surgery room, observing the minimum distance required between the walls, between the ceiling and the floor, light equipment, and among the antennas. The set up was located 1920 cm to the front and 900 cm to the right lateral position, which served as reference for placing the GPS equipment in order to obtain geographical coordinates. The equipment used involved a selective signal receiver, a notebook with a software used to receive signals and collect data, a selective antenna and isotropic electric field measurement equipment. Eleven TV channels, 16 FM radio stations and 13 radio-based stations (cellular telephony stations) have been selected. Concerning selective measurement, the result obtained was 0,005 V/m and, when compared to the most rigorous recommendation (ONIR/Switzerland) which is 4,0 V/m, the result was 0,13% distant from the one suggested. Concerning ONIR specific band (900 & 1900), that is, GSM, our study has found 0,0068 V/m or 0,14% when compared to the results recommended by ONIR for occupational exposure and 0,17% for people’s exposure in general. Concerning medical equipment, our study has found 1,75 V/m, compared to 3 V/m, expected according to NBR/IEC60601-1-2, that is, the measured field was 58,33% lower than the one recommended. Therefore, we recommend that some actions be taken such as: adopting the Precautionary Principle, which proposes anticipated protective measures in relation to uncertainties and/or unknown risks, for using broadcasting equipment; demanding that all broadcasting facilities observe Environmental Impact Assessment Studies/EIRs – Neighboring Community Environmental Impact Studies; and, finally, performing periodical measurement of the surroundings in order to check the increase in magnetic fields from other sources which produce magnetic field pollution.

Este trabalho apresenta um estudo de medições de intensidades de campos elétrico em um centro cirúrgico, oriundos de fontes de radiofreqüência comerciais operando na cidade de Curitiba, no Paraná. Com o aumento da telefonia celular e, por conseguinte, de suas torres somando-se às antenas de televisões, rádios, rádios chamadas, redes de dados sem fio, internet por ondas de rádio, microondas, serviço de rádio da polícia, dos bombeiros, de rádio táxi, rádio amador, GPS, etc., o que acaba provocando um tipo de poluição eletromagnética “no ar”. Tal poluição pode trazer problemas tanto para o meio ambiente como para a saúde e, entre as tecnologias, possíveis interferências entre as mesmas podendo, por vezes, levar equipamentos a executarem funções imprevisíveis. Conhecer os valores de intensidade desses campos torna-se relevante, principalmente em um hospital onde vidas humanas podem estar a perigo quando conectadas a equipamentos susceptíveis a falhar em suas funções devido à presença desses campos. Os resultados obtidos neste trabalho são comparados com os recomendados pelas principais agências regulamentadoras. Após definido um hospital com o maior número de antenas em seu contorno, montou-se um setup de ensaios em seu centro cirúrgico, observando as distâncias mínimas possíveis entre paredes, teto, chão, luminária e entre as antenas. O setup encontra-se a 1920 cm na direção frontal e a 900 cm na direção lateral direita, posição essas que serviram como referência para o posicionamento do GPS no terraço para a obtenção das coordenadas geográficas. Os equipamentos utilizados foram: um receptor de sinais seletivos, um notebook com um software utilizado na operação do receptor e na aquisição dos dados, uma antena seletiva e um medidor de campo elétrico isotrópico. Foram selecionados 11 canais de televisões, 16 de rádios FM e 13 estações de rádio base (telefonia celular). Nos resultados das medições seletivas, os valores encontrados de 0,005 V/m comparados com as recomendações mais rigorosas (ONIR/Suíça) que é de 4,0 V/m ficando então os valores medidos 0,13% desse valor. Na faixa especifica da ONIR (900 & 1900), ou seja, GSM, este trabalho encontrou 0,0068 V/m ou 0,14% em relação aos valores preconizados por ela para as exposições ocupacionais e de 0,17% para o público em geral.Em questão dos equipamentos médicos obteve-se 1,75 V/m medido contra 3 V/m da norma NBR/IEC60601-1-2, ou seja, um campo medido de 58,33% menor do valor aconselhado. Este trabalho recomenda principalmente: adotar o Princípio da Precaução, que prevê medidas protetoras antecipadas perante as incertezas e/ou riscos desconhecidos, na operação dos transmissores; exigir que todas as instalações de transmissores tenham EIA/RIMA-EIV e; realizar periodicamente medições no contorno desses transmissores para verificar o incremento dos campos elétricos de outras fontes, que se somaram aos dos mesmos. / The aim of this paper is to present a study of measurement of the intensity of electric fields in a surgery room coming from radio frequency broadcasting sources located in Curitiba, Paraná. This is a result of an increase in cellular telephony and, consequently, of its transmission towers which, along with radio and TV antennas, radio service calls, wireless networks, internet connections by means of radio waves, microwave ovens, police and firefighters radio calls, radio taxi service calls, amateur radio service, GPS, and so on, produce a kind of electromagnetic pollution “in the air”. Such pollution might cause problems for the environment as well as for people’s health and there might even be some interference concerning the technologies themselves, which might cause equipment to perform unpredictable functions. Thus, it is important to become aware of the level of the intensity of these fields, especially concerning hospitals where human lives might be in danger when they depend on equipment that is likely to fail due to the presence of these magnetic fields. The results obtained in our study are compared to those recommended by the main regulating agencies. After selecting a hospital with the greatest number of antennas around, we built an experimental setup inside a surgery room, observing the minimum distance required between the walls, between the ceiling and the floor, light equipment, and among the antennas. The set up was located 1920 cm to the front and 900 cm to the right lateral position, which served as reference for placing the GPS equipment in order to obtain geographical coordinates. The equipment used involved a selective signal receiver, a notebook with a software used to receive signals and collect data, a selective antenna and isotropic electric field measurement equipment. Eleven TV channels, 16 FM radio stations and 13 radio-based stations (cellular telephony stations) have been selected. Concerning selective measurement, the result obtained was 0,005 V/m and, when compared to the most rigorous recommendation (ONIR/Switzerland) which is 4,0 V/m, the result was 0,13% distant from the one suggested. Concerning ONIR specific band (900 & 1900), that is, GSM, our study has found 0,0068 V/m or 0,14% when compared to the results recommended by ONIR for occupational exposure and 0,17% for people’s exposure in general. Concerning medical equipment, our study has found 1,75 V/m, compared to 3 V/m, expected according to NBR/IEC60601-1-2, that is, the measured field was 58,33% lower than the one recommended. Therefore, we recommend that some actions be taken such as: adopting the Precautionary Principle, which proposes anticipated protective measures in relation to uncertainties and/or unknown risks, for using broadcasting equipment; demanding that all broadcasting facilities observe Environmental Impact Assessment Studies/EIRs – Neighboring Community Environmental Impact Studies; and, finally, performing periodical measurement of the surroundings in order to check the increase in magnetic fields from other sources which produce magnetic field pollution.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho são apresentados os valores do primeiro coeficiente de Townsend de ionização, α, para o isobutano puro, obtidos com uma câmara de placas paralelas de anodo resistivo no intervalo de campo elétrico reduzido de 140 Td a 230 Td. O método empregado baseia-se em uma nova versão da técnica de Townsend pulsada, onde a ionização primária é produzida pela incidência de um feixe de laser pulsado de nitrogênio em um eletrodo (catodo) de alumínio. O anodo de vidro de alta resistividade (ρ = 2 x 1012Ω.cm) protege o detector contra descargas disruptivas. Para validação inicial do método, a comparação entre as correntes elétricas medidas nos regimes de ionização e de avalanche foi usada na determinação dos valores de α no nitrogênio, gás amplamente estudado com dados bem estabelecidos na literatura. Esta técnica foi estendida com sucesso para obtenção do parâmetro α para o isobutano puro. A presença de efeitos relativos à carga espacial, recombinação e à queda ôhmica através do anodo resistivo foi investigada mediante variação da taxa de repetição do feixe de laser, de sua intensidade e do campo elétrico aplicado. Destes processos secundários, somente a queda ôhmica mostrou-se relevante e os valores de campo elétrico reduzido foram corrigidos para este efeito. Os primeiros coeficientes de Townsend obtidos são compatíveis, dentro do erro experimental, com os determinados com o programa Magboltz 2 versões 7.1 e 8.6. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A velocidade de arrastamento de elétrons caracteriza a condutividade elétrica de um gás fracamente ionizado e é um dos mais importantes parâmetros de transporte para a simulação e modelagem de detectores de radiação e de descargas em plasmas. Neste trabalho são apresentados os resultados de velocidade de arrastamento de elétrons, em função do campo elétrico reduzido, obtidos para o nitrogênio e isobutano pela técnica de Townsend pulsada. Em uma câmara de geometria planar, os elétrons primários foram liberados de um catodo de alumínio devido à incidência de um feixe de laser de nitrogênio e acelerados em direção ao anodo (placa de vidro de elevada resistividade) por meio de um campo elétrico uniforme. Os rápidos sinais elétricos (da ordem de nanossegundos) gerados foram digitalizados em um osciloscópio de 1 GHz de largura de banda para medidas do tempo de trânsito dos elétrons e cálculo das velocidades de arrastamento em diferentes distâncias entre anodo e catodo. Para validar este método, as medidas foram feitas inicialmente no nitrogênio puro em uma região de campo elétrico reduzido de 148 a 194 Td. Os resultados mostraram um excelente acordo com aqueles encontrados na literatura para este gás, amplamente investigado. As medidas de velocidade de deriva de elétrons no isobutano puro foram realizadas em função do campo elétrico reduzido de 190 a 211 Td. Os resultados concordaram dentro dos erros experimentais com os valores simulados com o programa Imonte (versão 4.5) e com os resultados recentemente obtidos pelo nosso grupo no intervalo de campo elétrico reduzido investigado neste trabalho. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP:07/06771-8

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:40:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 02947.pdf: 6721410 bytes, checksum: 6b8fd88ede9d8533a129cf94a67a4313 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:92/02990-0

Orientadores: Jose Wilson Magalhaes Bassani, Rosana Almada Bassani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T01:38:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_AlexandraValenzuelaSantelicesda_M.pdf: 1311974 bytes, checksum: ab061a6f8d63a1175d6a3c9281e0704e (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O procedimento mais efetivo para reverter arritmias cardíacas consiste na aplicação de choques elétricos de alta intensidade, como e o caso da desfibrilação. Estimulação com campos elétricos (E) elevados, entretanto, exerce efeitos deletérios sobre o músculo cardíaco, podendo causar disfunções elétrica e contrátil e até a morte celular. Privilegiar a estimulação na direção longitudinal, para qual o limiar de excitação das células cardíacas e menor, seria uma forma de se reduzir a amplitude do estimulo sem perder a efetividade da estimulação. Para isto, foi desenvolvido e testado, em miócitos ventriculares orientados de maneira aleatória, um sistema de estimulação multidirecional automática que permite o chaveamento controlado de estímulos sequênciais para três diferentes pares de eletrodos (cada um correspondendo a uma direção) em um intervalo de tempo inferior a duração do potencial de ação (período em que a célula se encontra eletricamente refrataria). A estimulação multidirecional com uma intensidade de E 20% acima do limiar estimulatório (1,2× ETM) dobrou o recrutamento (excitação) de células (80 vs. 40% com estimulação unidirecional, p<0,001). Adicionalmente, o recrutamento com a estimulação multidirecional automática foi maior (p< 0,001) do que a soma dos recrutamentos obtidos com a estimulação em cada direção individualmente (sem intersecção), o que sugere que a estimulação sublimiar durante o procedimento automático pode aumentar a excitabilidade celular. Foi observado também que, para uma dada amplitude do estimulo, o uso da forma de onda bipolar (para a qual o valor de ETM foi menor que para pulsos monopolares: 3,2 ± 0,1 vs. 3,9 ± 0,1 V/cm; p< 0,001) promoveu um recrutamento maior do que com o pulso monopolar (recrutamento de 50% das células foi obtido com 2,97 ± 0,04 e 4,18 ± 0,05 V/cm para pulsos bipolares e monopolares, respectivamente; p< 0,05). A combinação da estimulação multidirecional automática com o uso da forma de onda bipolar permitiu, portanto, uma redução de cerca de 50% no valor do E absoluto (3,8 vs. 7,8 V/cm com estimulação unidirecional e pulso monopolar) para um recrutamento de ~80% das células. A aplicação destes procedimentos na estimulação cardíaca (marcapasso e desfibrilação) pode otimizar o processo, levando a uma melhor eficiência e uma menor incidência de lesão. / Abstract: The most effective procedure to revert cardiac arrhythmias consists in the application of high intensity electric discharge, such as in cardiac defibrillation. Nevertheless, stimulation using high electric fields (E) may cause injury to the cardiac muscle, generating electric and contractile dysfunctions and even cell death. A possible way to reduce the stimulus intensity while maintaining the stimulation effectiveness would be stimulate cardiac cells with E applied parallel to the cell major axis, in which case the stimulation threshold is lower. To test this possibility, a multidirectional stimulation system was developed and tested on randomly-oriented rat ventricular myocytes. The system allows the controlled switching of sequential stimuli delivered to three different pairs of electrodes (each one corresponding to one direction), in a period shorter than the action potential duration (when cell is electrically refractory). The multidirectional stimulation with E intensity 20% above the stimulation threshold (1.2× ETM) doubled the percentage of recruited (excited) cells (~80 vs. ~40 % with unidirectional stimulation, p<0.001). Additionally, recruitment with automatic multidirectional stimulation was greater (p< 0.001) than the sum of recruitments obtained from stimulation of each direction individually (without intersection), which is suggestive that subthreshold stimulation during the automatic procedure might enhance cell excitability. Moreover, it was observed that for a given absolute stimulus amplitude, the use of biphasic waveforms (for which ETM was lower than for monophasic pulses: 3.2 ± 0.1 vs. 3.9 ± 0.1 V/cm; p< 0.001) promoted higher recruitment than monophasic stimuli (50% recruitment was attained with 2.97 ± 0.04 and 4.18 ± 0.05 V/cm with biphasic and monophasic pulses, respectively; p< 0.05). Thus, the association of automatic multidirectional stimulation and biphasic waveform enabled a 50% reduction of the absolute E value (3.8 vs. 7.8 V/cm with unidirectional stimulation and monopolar pulse) to evoke excitation in ~80% of the cells. The application of these procedures to cardiac stimulation (pacemaker and defibrillation) might optimize the process, leading to greater efficiency and lower injury incidence. / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica

El texto completo de este trabajo no está disponible en el Repositorio Académico UPC por restricciones de la casa editorial donde ha sido publicado. / During biodiesel production, crude biodiesel and glycerin are separated in resting tanks due to gravity and differences in density, glycerin accumulates at the base of the contender; such operation is called decantation. The decantation stage, within the production of biodiesel based on recycled oil, takes from 8 to 24 h to complete. Therefore, the development of an automatic biodiesel decanting system is presented in order to optimize the production time in the line of this bio-fuel. The process consists of applying an electric field through two electrodes at 9 kV and simultaneously applying temperature. The results of the implementation showed that the production time was reduced by up to 99% without affecting the quality of biodiesel, according to the parameters of the American Society for Testing and Materials (ASTM). / Revisión por pares

Sandstorms are frequently accompanied by intense electric fields and lightning. In a very narrow region close to the ground, sand particles undergo a charge exchange during which larger-sized sand grains become positively charged and smaller-sized sand grains become negatively charged and then all particles become suspended by the turbulent fluid motion. Although the association of intense electric fields with sandstorms has long been observed, the mechanism that causes these intense electric fields has not yet been described. Here, we hypothesize that differently sized sand particles are differentially transported by turbulence in the flow, resulting in a large-scale charge separation and a consequential large-scale electric field. To confirm our hypothesis, we combined a large-eddy simulation framework comprising a turbulent atmospheric boundary layer and movement of sand particles with an electrostatic Gauss law to investigate the physics of the electric fields in sandstorms. We varied the strength of the sandstorm from weak to strong as parametrized by the number density of the entrained sand particles. Our simulations reproduced observational measurements of both mean and root mean squared fluctuation values of the electric field. Our results allowed us to propose a law in which the electric field scales to two-thirds of the power of the concentration of the sand particles in weak-to-medium strength sandstorms. The underlying approach to simulate the solid particle-laden flow is Eulerian-Eulerian in which the particles are characterized by statistical descriptors. To explore the essential physics of the electric field generation in a sandstorm, we model the high-Reynolds-number atmospheric boundary-layer (ABL) using two different canonical turbulent flows: one model is that of a turbulent boundary-layer (TBL), and the second one is that of a turbulent half-channel flow. For the particle phase, the direct quadrature method of moments (DQMOM) is chosen in which the abscissas and weights of the quadrature method are tracked directly. The utilization of this framework is proposed to examine the transport of sand in sandstorms. Furthermore, the physical mechanisms necessary for production and sustenance of large-scale electric fields in sandstorms is investigated.