A presente dissertacao descreve o estudo e a implementacao de um sistema para aquisicao de imagens geradas por um instrumento radiologico conhecido por Gama Camera. Uma interface para colher as imagens deste equipamento radiologico e proposta e implementada. A esta interface esta associado um microcomputador do tipo PC, o qual desempenha as funcoes de controle da interface, processamento digital das imagens e unidade de visualizacao e armazenamento. Sao apresentados algoritmos para o processamento digital de sinais e otimizacoes sao implementadas. Algoritmos para impressao destas imagens sao abordados, comparacoes sao estabelecidas e otimizacoes sao implementadas. E feito um estudo sobre diversos algoritmos para compressao dos dados. Um algoritmo e proposto e seu desempenho avaliado. Um sistema que reune todos estes algoritmos e implementadodentro de um ambiente de facil utilizacao.

Este trabalho teve como objetivo principal o estudo das transformações da fases das ligas com composições variadas, resultantes de tratamentos térmicos de homogeneização com resfriamento ao forno, têmpera em água e envelhecimento. As transformações de fases foram analisadas através de todos de difração de raios-X, testes de microdureza e análises microestruturais. Pode se observar que o tratamento térmico de homogeinização com resfriamento lento, ao forno, permite uma decomposição da solução sólida y através de uma série de transformações de fases difusionais, resultando em uma estrutura estável, composta da fase alfa do urânio e de uma segunda fase, rica em molibdênio y. A têmpera evita a decomposição difusional. forçando a transformação martensítica da fase y em uma das muitas variantes supersaturadas das fases alfa ou y, dependendo da composição da liga. O envelhecimento subseqüente das fases martensitas supersaturadas, nas ligas com baixo teor de molibdênio, acarreta uma decomposição destas fases metaestáveis, envolvendo a formação de zonas de Guinier-Preston, com precipitação coerente das fases alfa e y causando um endurecimento substancial nestas ligas.

O Radônio tem despertado o interesse da saúde pública pelo fato deste gás ser responsável, em média, por 45% da dose radioativa natural a que as populações estão normalmente expostas. Nas últimas décadas, novas técnicas de medida para o radônio tem tido demanda crescente, principalmente para operação em ambientes restritos públicos, privados, minerações ou em áreas de beneficiamento de minérios com associação tório-uranifera, onde esta dose pode ter ordens de grandeza acima da média. Este trabalho descreve o projeto de um dos subsistemas de um equipamento que está sendo desenvolvido para esse fim no INPE. O equipamento é um monitor de radônio que permite a quantificação precisa, contínua e em tempo real dos isótopos Rn220 e Rn222. A técnica de medida utiliza o processo de captura eletrostática do Polônio, isótopos Po218, Po216, Po214, Po212, seguido de sua espectrometria alfa. O trabalho descreve detalhadamente a técnica de medida, os subsistemas e a calibração do monitor de radônio, assim como o desenvolvimento e os testes de avaliação do subsistema de medida e aquisição de dados.São apresentados os resultados dos testes de linearidade, estabilidade térmica e resolução deste subsistema. Os bons resultados indicam que é possível se desenvolver um equipamento de boa qualidade a um baixo custo e com dimensões reduzidas, com possibilidade de atender o interesse da iniciativa privada para sua posterior industrialização e comercialização em um mercado de demanda crescente.

Os métodos de separação isotópica que utilizam lasers baseiam-se na capacidade diferenciada, apresentada pelas variedades isotópicas, em absorverem radiação eletromagnética em determinadas freqüências. Portanto, se uma mistura de 235U e 238U for irradiada por um laser cuja freqüência seja ressonante com uma linha de absorção do 235U e que tenha uma linha de emissão suficientemente estreita, a radiação será absorvida preferencialmente por este isótopo. A determinação das freqüências de absorção é, portanto, de fundamental importância para o desenvolvimento do processo de separação isotópica via lasers. Foram investidos esforços neste trabalho, na obtenção de uma ferramenta espectroscópica que forneça os comprimentos de onda que, através de absorção a múltiplos passos, ionize o átomo de urânio. Para isto, utilizou-se uma lâmpada de catodo oco (LCO) para obter as transições do urânio e estudar alguns processos físicos que ocorrem neste tipo de descarga por meio das técnicas de espectroscopia optogalvânica e de fotoionização a múltiplos passos. Pela técnica optogalvânica, e utilizando uma LCO com descarga contínua (DC), foi realizada espectroscopia de absorção de até duas freqüências distintas para o urânio. Através desta técnica foi possível determinar o tempo de vida efetivo do nível 7M7 do urânio, bem como as taxas de colisão entre os átomos de urânio e o gás tampão argônio e com os elétrons da descarga. Com esta mesma lâmpada, porém, com descarga pulsada, e realizando espectroscopia na pós-descarga, através da medida de corrente de íons, foi possível fazer espectroscopia de três freqüências pela absorção sucessiva de até três comprimentos de onda distintos. Com esta técnica de espectroscopia dá-se um importante avanço para o processo de separação isotópica via lasers. Os vários estudos realizados possibilitaram observar que existe a formação de aglomerados de urânio na pós-descarga, bem como medir o tempo de veida efetivo do nível 7M7 do urânio por esta técnica. Com o objetivo de tentar entender alguns dos processos físicos que ocorrem numa descarga de catodo oco, foi possível medir o tempo de difusão ambipolar do plasma de urânio, produzido por fotoionização na pós-descarga e, por meio deste, determinar a seção de choque de colisão elástica entre os íons de urânio e os átomos de argônio. De posse destes parâmetros, podemos dizer que obtivemos um novo método espectroscópico de inferir a temperatura de descarga.

Neste trabalho estudamos analiticamente e numericamente a topologia do campo magnético em tokamaks, nos focando, basicamente, no tokamak ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) em construção na França. Para as análises numéricas utilizamos como ferramenta o conjunto integrado de códigos CRONOS, que realiza simulações de descargas em tokamaks, e acopla uma série de códigos computacionais, tais como o módulo ';Helena';, usado para o estudo do equilíbrio MHD, entre outros. Já a parte analítica foi realizada pela simulação de superfícies magnéticas através de equações diferenciais ordinárias. Simulações numéricas e analíticas são apresentadas para densidades de corrente toroidal com buraco (oca), relatando também o aparecimento de cadeias de ilhas próximas ao eixo magnético, causadas pela inversão de corrente. Simulações das superfícies magnéticas do tokamak ITER, através de campos magnéticos gerados por fios, também são analisadas, assim como alterações na topologia das superfícies causadas pela adição de um ruído que simula colisões de partículas dentro da coluna de plasma. Identificamos neste último modelo estruturas que aprisionam linhas de campo magnético por muitas voltas toroidais, alterando os padrões de escape para as placas do divertor através do efeito stickiness.

O isótopo 164Dy pode ser utilizado na construção de barras de controle nuclear, devido sua alta eficiência na absorção de nêutrons. Além disso, seus outros isótopos possuem outras aplicações industriais e podem até mesmo serem utilizado como radiofármacos. Assim, com esta motivação em mente, este trabalho pretende contribuir para o processo atômico de enriquecimento isotópico a laser do disprósio, em um dos isótopos de interesse. Para tal, os estudos e experimentos utilizaram da técnica da espectroscopia optogalvânica de múltiplos passos para identificar as possíveis rotas de se obter a fotoionização do disprósio na região do espectro entre 555 nm e 615 nm. Além disso, durante este trabalho, um código computacional de análise e simulação de espectros, o programa ASAS (Analysis and Simulation of Atomic Spectra), foi atualizado, resultando em quatro funções que auxiliaram no planejamento e interpretação de resultados experimentais. Bases de dados de literatura para o átomo de disprósio neutro, contando com as linhas espectrais e níveis de energia conhecidos, foram formatadas para utilização neste programa. Os experimentos foram realizados utilizando uma lâmpada de catodo oco de disprósio com neônio como gás tampão. Foram registrados espectros de emissão da lâmpada operando com três valores de corrente distintos. A identificação de dez linhas de disprósio, no espectro experimental, possibilitou a determinação da temperatura através do Método do Gráfico de Boltzmann, para os três valores de corrente de operação: (2580 33) K para 5 mA; (2657 36) K para corrente de 9 mA; e (2777 39) K para 13 mA. Por fim, com os valores de temperatura e o princípio de distribuição de Boltzmann a população de átomos no nível fundamental foi calculada. Na espectroscopia optogalvânica de primeiro passo limitada por Doppler, observaram-se cinco transições de Dy I ressonantes partindo do estado fundamental do átomo nas regiões espectrais de alcance dos lasers de corante empregados, 555 nm a 575 nm e de 585 nm a 615 nm. Por meio da espectroscopia optogalvânica de dois passos, foram identificadas treze transições, uma partindo do nível de energia 17727,15 cm-1 e as demais transições partindo do nível 17687,90 cm-1. Entre as transições, verificou-se a existência de quatro níveis de energia não atribuídos na literatura, níveis estes que possibilitam o estudo de novas rotas para o processo de fotoionização por múltiplos passos do disprósio.

Circuitos eletrônicos operando no espaço ou em altitudes elevadas na atmosfera, como, por exemplo, em sistemas embarcados em satélites e aeronaves, sofrem o impacto de íons e outras partículas ionizantes que podem afetar o seu correto funcionamento. A execução de ensaios em solo para determinar o comportamento de componentes e circuitos submetidos a radiações ionizantes é de grande auxílio tanto no projeto quanto na qualificação dos circuitos do produto final. Para os componentes eletrônicos básicos fornece importantes subsídios para o projetista procurar medidas preventivas, que possam ser consideradas no projeto, seja no desenvolvimento de circuitos tolerantes ou na aplicação de técnicas de proteção e/ou mitigação dos efeitos da radiação ionizante, de maneira que o sistema possa funcionar correta ou satisfatoriamente, atendendo às especificações de desempenho e tolerância da missão. Este trabalho descreve o desenvolvimento de uma plataforma para ensaios de efeitos da radiação ionizante em memórias SRAM de tecnologia 130 nm de uso comercial (COTS - do inglês, Commercial Off-The-Shelf). A plataforma pode realizar tanto ensaios para efeitos de dose acumulada (TID - Total Ionizing Dose) quanto para efeitos de eventos singulares (SEE - Single Event Effects). Neste trabalho são realizados ensaios de retenção de dados (DRF - Data Retention Fault). A plataforma é composta pelo sistema de aquisição de dados e controle e pelo sistema de irradiação. O sistema de aquisição de dados e controle trabalha em conjunto com o sistema de irradiação para ensaios dos efeitos de dose acumulada ou com o sistema de irradiação para os ensaios dos efeitos isolados de partículas. O sistema de aquisição de dados e controle é dividido em hardware e software. O hardware é composto por uma placa mãe controlado por um FPGA e placa filha. O software controla as funções de aquisição e transferência de dados executados pelo FPGA. Nos ensaios de efeitos de dose acumulada são obtidos: o valor do limiar de dose na qual a memória começa a perder a sua capacidade de retenção e o valor da dose acumulada onde a memória não é capaz de armazenar nenhum dado com segurança. Nos ensaios de efeitos isolados de partículas é obtida a taxa de erros devida a eventos singulares (SEU) para nêutrons de alta energia e para nêutrons térmicos. O ensaio de efeitos de dose acumulada até 1 Mrad não produziu alterações no desempenho da memória e os ensaios para neutros rápidos e para nêutrons térmicos produziram taxas de SEU de 2,82*10-4 Upset/disp*h e 1,18*10-3 Upset/disp*h, respectivamente, que resultarem nas respectivas seções de choque de SEU da memória de 8,54*10-15e 6,24*10-15cm2/bit.

Neste trabalho são desenvolvidos métodos numéricos para inversão da transformada de Laplace, fazendo-se uso de polinômios trigonométricos e de Laguerre. Sua utilização é ilustrada num problema de fronteira móvel da área de engenharia nuclear, através do algoritmo computacional ALG-619. Uma revisão dos aspectos analíticos básicos da transformada de Laplace e sua utilização na resolução de equações diferenciais parciais é apresentada de maneira suscinta.

Neste trabalho são desenvolvidos métodos numéricos para inversão da transformada de Laplace, fazendo-se uso de polinômios trigonométricos e de Laguerre. Sua utilização é ilustrada num problema de fronteira móvel da área de engenharia nuclear, através do algoritmo computacional ALG-619. Uma revisão dos aspectos analíticos básicos da transformada de Laplace e sua utilização na resolução de equações diferenciais parciais é apresentada de maneira suscinta.

Neste trabalho são desenvolvidos métodos numéricos para inversão da transformada de Laplace, fazendo-se uso de polinômios trigonométricos e de Laguerre. Sua utilização é ilustrada num problema de fronteira móvel da área de engenharia nuclear, através do algoritmo computacional ALG-619. Uma revisão dos aspectos analíticos básicos da transformada de Laplace e sua utilização na resolução de equações diferenciais parciais é apresentada de maneira suscinta.