No processamento de materiais a laser que envolve ablação, como em solda, furação, corte texturização e estruturação de superfície, é produzida uma forte emissão luminosa devido à emissão de átomos e íons da pluma. O espectro da radiação emitida depende da natureza e composição do material removido, dos parâmetros do laser e dos parâmetros de processo. Neste trabalho realizamos um estudo paramétrico em que as características da emissão dos espectros são monitorados em função do comprimento de onda do laser, duração de pulso, densidade de potencia, densidade de energia e taxa de repetição. As análises dos espectros, além das informações sobre a constituição da amostra, pode dar informações sobre as variações dos parâmetros de processo, permitindo, em princípio, uma realimentação para um sistema automático de monitoramento em um processo industrial, por exemplo. Usamos dois lasers neste trabalho: um laser de CO2 de 25W (comprimento de onda de 10 ?m) operando em regime contínuo, com feixe chaveado de modo a se gerar pulsos de 1 ms a 500 ms, e um laser de Nd-YAG (comprimento de onda de 355 nm) operando em regime de Q-switching, com pulsos de duração de 25 ns. Os materiais estudados foram alumina, vidro Borosilicato (BK7), Poli(cloreto de Vinila) (PVC), alumínio e aço inoxidável. Os espectros de emissão foram obtidos usando um espectrômetro Ocean Optics HR-4000 e dos espectros obtivemos: os comprimentos de onda de linhas individuais, o valor de pico de cada linha e o sinal integrado (integral de todo espectro sobre o intervalo do comprimento de onda). O comprimento de onda correspondente a cada linha foi comparado com os fornecidos na base de dados das linhas atômicas do NIST, de modo a identificar as espécies e transições, e a razão entre os picos foi usada para avaliar a temperatura do plasma, quando possível. O valor da amplitude das linhas e o sinal integrado foram traçados contra energia por pulso, taxa de repetição, profundidade do furo e a posição do foco. Para cada gráfico foi ajustado uma função linear, polinomial de segundo grau, exponencial ou potencial e foi considerado como um "bom ajuste" os coeficientes de correlação iguais ou maiores que 95% (critério de 2?). Não foram encontrados bons ajustes para alumina, PVC e vidro BK7, enquanto que para o alumínio, cobre e aço inox foram encontrados bons ajustes. Como conclusões gerais para estes três últimos materiais, a correlação entre os valores de intensidade de linha e intensidade integrada com os parâmetros de processos permitem monitorar e controlar o processo.

Esta tese envolve o uso de técnicas baseadas na teoria de wavelets, mais especificamente bancos de filtros de quadratura espelhada, para tratar problemas de colinearidade na calibração multivariada de análises instrumentais.As principais contribuições do trabalho consistem na formulação de bancos de filtros na forma matricial usualmente empregada em quimiometria e no desenvolvimento de técnicas para otimizar os filtros de acordo com uma dada matriz de sinais de calibração. Para isso, dois métodos são propostos.O primeiro método objetiva maximizar a concentração de variância nas variáveis resultantes da transformação realizada pelo banco de filtros, de modo que um número menor de variáveis seja necessário para explicar uma dada quantidade de variância. Esse método emprega uma parametrização ortogonal dos filtros para contornar as dificuldades causadas pelas restrições não-lineares impostas pela condição de reconstrução perfeita. O segundo método objetiva maximizar o ganho de codificação do banco de filtros. Para isso, é proposta uma extensão da abordagem de programação semi-infinita para projeto de bancos de filtros de quadratura espelhada. Nos dois métodos, a otimização é seguida de um algoritmo de seleção para escolher um subconjunto de variáveis com pequena colinearidade.Regressão por mínimos-quadrados é então utilizada para relacionar essas variáveis com as concentrações dos analitos nas amostras de calibração. Adicionalmente, é proposto um algoritmo sub-ótimo para o ajuste simultâneo dos filtros e da estrutura de árvore de decomposição.Para fins de ilustração, as técnicas propostas são aplicadas à determinação simultânea de Mn, Mo, Cr, Ni e Fe em amostras de ação usando dados obtidos com um sistema de detecção de baixa resolução baseado em um espectrômetro de plasma acoplado a um arranjo de fotodiodos.Os resultados são expressos em termos dos erros de predição em um conjunto de amostras de teste não incluídas no processo de modelamento. Os resultados obtidos com os bancos de filtros otimizados mostram-se melhores que os obtidos com filtros não-otimizados e também com Regressão em Componentes Principais e Mínimos-Quadrados Parciais, que são técnicas comumente usadas em quimiometria.