Por conta da liberação de uma nova faixa de espectro as aplicações que utilizam transmissão em banda ultralarga se expandiram. Por conta disso, várias formas de transmissão pulsada ganharam destaque. Contudo, o projeto e estudo de antenas até então era majoritariamente feito em banda estreita e regime permanente senoidal. Além disso, para transmissão pulsada, a resposta impulsiva da antena passa a ser mais necessária do que sua resposta em banda estreita. Por isso, o objetivo desse estudo foi explorar o que ocorre com pulsos estreitos se propagando em uma antena de forma a se obter uma aproximação da resposta impulsiva de antenas. Mais especificamente, foi obtido um modelo analítico que explicita a relação entre a geometria e o funcionamento da antena. Através do estudo da espiral equiangular foi possível encontrar o decaimento do pulso de corrente ao longo da linha como também o campo radiado de forma quantitativa. Tal resultado, assim como os procedimentos para sua obtenção, poderá ser utilizado para outras antena filamentares. / The applications for Ultra Wide Band have grown since the new regulation allowed the use of a new large frequency band. Since then, systems for pulsed transmission entered the spotlight. However, the antenna\'s project and study were in big part done in narrowband and sinusoidal steady-state. Besides, the impulse response is of much more interest for these systems than the frequency response. For this reason, the main goal of this work is to explore how current pulses propagate on the antenna to obtain an approximate impulse response. Moreover, an analytical model that unveils the relation between the antenna geometry and its current decay is presented. Through the study of the equiangular spiral it is possible to find the pulse decay as a function of the line length and the radiated field in a quantitative fashion. This result as well as the methods used to obtain it can be used for other antennas.

The effects of mobile phone-like electromagnetic radiation on the human brain activity are examined. The research focuses on both radio frequency (RF) exposures and the much less studied low frequency (ELF) exposures (less than 40 kHz) arising from the battery operation of GSM handsets. The first single blind study recruited a small sample of twelve human volunteers. The eyes closed resting EEG activity is monitored after radio frequency exposure. With SAR levels of 2 W/kg, results reveal no statistical changes in any of the examined frequency bands for neither pulsed modulated RF signals nor continuous wave RF signals. In the second double blind study, a sample of 72 volunteers is recruited and an improved protocol comprised of separate pulsed RF, continuous RF and pulsed ELF exposures is employed. Exposures are delivered through a custom made handset capable of independent RF and ELF exposures. Findings include a reduced alpha band frequency activity during pulsed radio frequency and low frequency radiations exposures but no changes under the continuous RF radiation. Changes are present both during as well as after exposure, while greater changes are observed during exposures. The study of some non linear measures of the resting EEG revealed no changes under any of the active exposures. As the observed changes are very close to the normal EEG variation during resting conditions, their biological significance and health impact is not immediately obvious. However, their mere demonstration points to a low level interaction mechanism which may deserve further study.

Este trabalho de tese de doutorado visou identificar as matérias primas naturais produzidas no Brasil e possíveis de serem utilizadas na produção de concretos de elevada massa específica. Desenvolver uma metodologia para a caracterização, preparo, moldagem, ensaios para determinação do coeficiente de atenuação linear experimental, calculo do coeficiente de atenuação linear teórico, e determinação do Z efetivo, culminando com a confecção de um banco de dados embrionário para os concretos de elevada massa específica preparados com matérias primas nacionais. Para tanto foram identificadas onze matérias primas produzidas no Brasil com caracteísticas adequadas para a produção de concretos de elevada densidade. Apresentamos os fundamentos teóricos ao bom entendimento do trabalho tanto no campo da proteção radiológica como naquela dos conceitos que podem ser usados para a produção de blindagem às radiações gama e X. Preparamos vinte e dois tipos de concretos de elevada massa específica com a utilização de matérias primas naturais e nacionais. Os concretos desenvolvidos foram preparados, moldados e ensaiados com uma fonte de 137Cs, de 3,7 1010 Bq (1Ci) de atividade. Foram calculados os coeficientes de atenuação linear com a utilização das análises químicas dos concretos preparados e encontrados os coeficientes de atenução linear experimentais para comparação e avaliação da técnica proposta. Foram medidas as massas específicas dos concretos preparados em virtude de sua importância para a formação da seção de choque do composto quando da predominância do efeito Compton, e determinado o Z efetivo para a região predominante do efeito fotoelétrico. Por fim foram calculados os custos de produção levando-se em conta somente os custos das matérias primas. Para as massas específicas os concretos apresentaram uma variação de 2,74 kg/dm3 até 3,76 kg/dm3, já para o coeficiente de atenuação linear experimental a variação foi de 0,2137 cm-1 a 0,2860 cm-1, o Z efetivo variou de 19 a 25. Finalizando o trabalho foram discutidos os resultados e sugeridos preferências de concretos para utilização em blindagens com a aplicação de alguns conceitos. Comparando os resultados encontrados com vários outros publicados em trabalhos internacionais, verificamos o grau de similaridade. / This PhD thesis the natural raw materials produced in Brazil and in the production of high density concrete. Furthermore, we also develop a methodology for characterization, preparation, molding, testing to determine the linear attenuation coefficient of experimental, theoretical calculation of the linear attenuation coefficient, and determination of the effective Z, culminating with the production of an embryo stock data for the specific high density prepared with local raw materials. For this, we identified eleven raw materials produced in Brazil with suitable characteristics for the production of high density concrete. We present the theoretical understanding of radiological protection and in the fundamental concepts that can be used to produce shielding for gamma and X radiation. During the work, we prepared twenty-two concrete types of high specific weight, with the use of natural materials and domestic materials. These new concretes were prepared, molded and tested with a Cs-137 source (3.7.1010 Bq (1Ci) activity). The linear attenuation coefficients were calculated employing the chemical analyzes of the prepared concrete and the experimental linear attenuation coefficients were also determined for comparison and evaluation of the proposed technique. The specific masses of the concrete samples were determined, given their importance to the cross section for the Compton Effect predominance. The effective Z was also determined were the photoelectric effect was predominant. Finally, the production costs were considered, taking into account only the cost of the raw materials. For the specific masses, the concretes presented a variation from 2.74 kg/dm3 to 3.76 kg/dm3. In the case of the experimental linear attenuation coefficient the variation was from 0.2137 cm-1 to 0.2860 cm-1, and the effective Z varied from 19 to 25. As conclusion, the results were discussed e the preferred concretes for the shielding purposes were suggested. Comparing the results with other published international work, we find the degree of similarity.

This study is based on a detailed literature review of the approaches that are being used for inspecting cargos. It was concluded that especially X-rays are suitable for precise inspection of cargos due to high-quality output images. The images captured with X-Ray scanning methods are sufficient for discriminating various materials. Methods for the inspection of cargos with the help of electromagnetic radiation at radio frequencies are also discussed.

Esta tese propõe uma metodologia para avaliar o emprego de técnicas de seleção e conversão da radiação solar para aumentar a produção de energia elétrica de células fotovoltaicas. Foi feita uma revisão dos mecanismos fotovoltaicos para produção de energia elétrica e os entraves para aumentar sua eficiência, em especial os impactos da temperatura e da absorção do espectro solar. Uma metodologia foi criada para definir um filtro óptico ótimo a ser utilizado em uma região na presença ou não de conversão do espectro, através de simulações computacionais, que define a faixa do espectro solar que deve ser absorvida pela célula para se ter o melhor equilíbrio entre absorção e aquecimento. Um modelo matemático foi criado e implementado computacionalmente, para calcular a produção de energia de um módulo fotovoltaico, em uma dada região com ou sem a aplicação de técnicas de conversão e seleção da radiação solar. Através de um estudo de caso com dados da cidade de Petrolina, PE, Brasil, concluiu-se que o ganho esperado para utilização de um filtro óptico que reflete ondas de comprimento superiores a 1000 nm é cerca de 1% da energia gerada. Ensaios empíricos permitiram validar a metodologia proposta, comparando os dados reais com os dados teóricos obtidos pelas simulações do modelo matemático. Após a calibração do modelo matemático, verificou-se que os resultados de potência instantânea calculados com o modelo matemático variavam cerca de 5% tanto para o módulo com filtro quanto para o módulo sem filtro. Para contornar a restrição construtiva do filtro óptico e verificar outros ganhos possíveis são propostos experimentos com compostos de conversão de radiação solar associados com filtros ópticos para seleção da radiação solar. Com isto, espera-se aumentar significativamente a produção de energia elétrica de células fotovoltaicas de Silício cristalino. / This thesis proposes a methodology to evaluate the use of solar radiation selection and conversion techniques to increase the production of electric energy of photovoltaic solar cells. A review of the photovoltaic mechanisms for the production of electrical energy and the obstacles to increase its efficiency, especially the impacts of temperature and the absorption of the solar spectrum was done. A methodology was developed to define an optimal optical filter to be used in a region in the presence or not of solar spectrum conversion, through computational simulations, which defines the range of the solar radiation that must be absorbed by the cell in order to have the best balance between absorption and heating. A mathematical model was created and implemented computationally to calculate the energy production of a photovoltaic module in a given region with or without the application of solar radiation conversion and selection techniques. A case study with data from the city of Petrolina, PE, Brazil, concluded that the expected gain for the use of an optical filter that reflects wavelengths above 1000 nm is about 1% of the power generated. Empirical tests allowed validating the proposed methodology comparing the actual data with the theoretical data obtained by the simulations of the mathematical model. After calibration of the mathematical model, it was verified that the instantaneous power results calculated with the mathematical model vary about 5% for both the filter module and the unfiltered module. To avoid the constructive constraint of the optical filter and to verify other possible gains are proposed experiments with solar radiation conversion compounds associated with optical filters to select the solar radiation. With this, it is expected to significantly increase the electricity production of crystalline silicon photovoltaic cells.

Esta tese propõe uma metodologia para avaliar o emprego de técnicas de seleção e conversão da radiação solar para aumentar a produção de energia elétrica de células fotovoltaicas. Foi feita uma revisão dos mecanismos fotovoltaicos para produção de energia elétrica e os entraves para aumentar sua eficiência, em especial os impactos da temperatura e da absorção do espectro solar. Uma metodologia foi criada para definir um filtro óptico ótimo a ser utilizado em uma região na presença ou não de conversão do espectro, através de simulações computacionais, que define a faixa do espectro solar que deve ser absorvida pela célula para se ter o melhor equilíbrio entre absorção e aquecimento. Um modelo matemático foi criado e implementado computacionalmente, para calcular a produção de energia de um módulo fotovoltaico, em uma dada região com ou sem a aplicação de técnicas de conversão e seleção da radiação solar. Através de um estudo de caso com dados da cidade de Petrolina, PE, Brasil, concluiu-se que o ganho esperado para utilização de um filtro óptico que reflete ondas de comprimento superiores a 1000 nm é cerca de 1% da energia gerada. Ensaios empíricos permitiram validar a metodologia proposta, comparando os dados reais com os dados teóricos obtidos pelas simulações do modelo matemático. Após a calibração do modelo matemático, verificou-se que os resultados de potência instantânea calculados com o modelo matemático variavam cerca de 5% tanto para o módulo com filtro quanto para o módulo sem filtro. Para contornar a restrição construtiva do filtro óptico e verificar outros ganhos possíveis são propostos experimentos com compostos de conversão de radiação solar associados com filtros ópticos para seleção da radiação solar. Com isto, espera-se aumentar significativamente a produção de energia elétrica de células fotovoltaicas de Silício cristalino. / This thesis proposes a methodology to evaluate the use of solar radiation selection and conversion techniques to increase the production of electric energy of photovoltaic solar cells. A review of the photovoltaic mechanisms for the production of electrical energy and the obstacles to increase its efficiency, especially the impacts of temperature and the absorption of the solar spectrum was done. A methodology was developed to define an optimal optical filter to be used in a region in the presence or not of solar spectrum conversion, through computational simulations, which defines the range of the solar radiation that must be absorbed by the cell in order to have the best balance between absorption and heating. A mathematical model was created and implemented computationally to calculate the energy production of a photovoltaic module in a given region with or without the application of solar radiation conversion and selection techniques. A case study with data from the city of Petrolina, PE, Brazil, concluded that the expected gain for the use of an optical filter that reflects wavelengths above 1000 nm is about 1% of the power generated. Empirical tests allowed validating the proposed methodology comparing the actual data with the theoretical data obtained by the simulations of the mathematical model. After calibration of the mathematical model, it was verified that the instantaneous power results calculated with the mathematical model vary about 5% for both the filter module and the unfiltered module. To avoid the constructive constraint of the optical filter and to verify other possible gains are proposed experiments with solar radiation conversion compounds associated with optical filters to select the solar radiation. With this, it is expected to significantly increase the electricity production of crystalline silicon photovoltaic cells.

No description available.

The experimental studies of this work were done using a microwave cavity spectrometer, Escherichia coli (E-coli) bacteria, and other peripheral equipment. The experiment consists of two steps. First, a general survey of frequencies from 8 GHz to 12 GHz was made. Second, a detailed experiment for specific frequencies selected from the first survey were further studied. Interesting frequency dependent results, such as unusually higher growing or killing rates of E-coli at some frequencies, were found. It is also concluded that some results are genetic, that is, the 2nd, and 3rd subcultures showed the same growing status as the 1st cultures.

Quando uma partícula carregada em movimento uniforme cruza a superfície entre dois meios de propriedades eletromagnéticas diferentes, ela emite a chamada Radiação de Transição (RT). Esta radiação tem espectro amplo, com emissão inclusive no intervalo de radiação visível. Esse processo de produção de radiação tem sido muito empregado em sistemas de monitoramento de feixes em aceleradores de partículas, por ser um processo que responde linearmente à carga que cruza a superfície e por permitir o monitoramento de diversos parâmetros do feixe em um único ponto de observação. Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um sistema de monitoramento baseado em RT no intervalo óptico para operar em baixas energias de feixe de elétrons (próximas de 2 MeV) e realizar o diagnóstico de parâmetros importantes do feixe na entrada do primeiro estágio de aceleração do Mícrotron do IFUSP. / Transition Radiation (TR) is emitted when a charged particle moving with constant velocity, crosses the boundary between two media with different electromagnetic properties. This radiation is emitted in an wide spectral range, including the optical interval. This physical process has been used in beam diagnostic devices in particle accelerators due to its linear response to the charge that crosses the boundary and also because it allows the measurement of several beam parameters in a single observation point. In this work, we present the design of a device based on TR in the optical range to operate with low energy beams (about 2 MeV). The device enables the determination of the transverse phase space and of the fractional momentum deviation of the beam at the end of the linac, allowing the determination of important beam parameters at the entrance to the Microtron Booster.

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως θέμα τις μεθόδους εκτίμησης της έκθεσης του ανθρώπου σε ηλεκτρικά, μαγνητικά και ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Ειδικότερα, με σκοπό την εκτίμηση της έκθεσης σε χαμηλόσυχνα ηλεκτρομαγνητικά πεδία επιλέχθηκε ο χώρος των γυμναστηρίων όπου διεξήχθησαν μετρήσεις μαγνητικής επαγωγής κατά τη χρήση ηλεκτρικών οργάνων άθλησης. Στο πρώτο μέρος της παρούσας εργασίας παρουσιάζονται τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία και οι αιτίες δημιουργίας τους. Γίνεται αναφορά στις επιπτώσεις της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στον ανθρώπινο οργανισμό και παρουσιάζονται οι προδιαγραφές των οργάνων μέτρησης και οι τεχνικές των μετρήσεων που απαιτούνται, προκειμένου να αξιολογηθεί η έκθεση του ανθρώπου. Στο δεύτερο μέρος περιγράφεται η διαδικασία λήψης των μετρήσεων και παρουσιάζονται τα αποτελέσματα σε σύγκριση με τα επίπεδα αναφοράς για την ασφαλή έκθεση του κοινού σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία. / The subject of this thesis is the assessment methods of human exposure to electric, magnetic and electromagnetic fields. In particular, in order to estimate the exposure to low frequency electromagnetic fields, magnetic induction measurements were made during the use of cardiovascular equipment at gyms. In the first part of this paper the electromagnetic fields and their sources are being presented. There is also reference to the impact of electromagnetic radiation on the human body and to the specifications of instrumentation and measurement techniques that are required to assess human exposure. The second part describes the measurement process and presents the results compared to the reference levels for safe exposure to electromagnetic fields.