Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-04-23T23:42:59Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Edwin Danelle Coronel Sanches.pdf: 7893948 bytes, checksum: 06bf9f839c5aed283d85a7cffdc4f1a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-23T23:42:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Edwin Danelle Coronel Sanches.pdf: 7893948 bytes, checksum: 06bf9f839c5aed283d85a7cffdc4f1a9 (MD5) Previous issue date: 2016-04-28 / FACEPE / The control of the radiation-matter interaction, in our case of photons with quan- tum single emitters, as the nitrogen-vacancy (NV) defect in nanodiamonds, is crucial in the process of nano-devices fabrication. This is achieved taking advantage of the latest advances of the nano-optics to increase the interaction with single emitters for which ade-quate tools for precise interaction control has been developed. In this dissertation, we use a home-made inverted optical confocal microscope and coherent manipulation of spin states to study single NV defect in nanodiamonds. The NV defect in nanodiamonds presents optical properties that depend on the spin state of its optically active electrons, which makes them interesting for applications in nanomagnetometry, quantum informa- tion processing and nanobiothermometry. In particular, the negatively charged NV defect (NV-) exhibits single photon emission and long coherence times even at room tempera- ture. Furthermore, it has a paramagnetic ground state and can be optically polarized and read out, in an experimental technique known as Optically Detected Magnetic Resonance (ODMR). In this technique, the intensity of the fluorescence emitted by a nanodiamond depends on the spin configuration of the electronic ground state, from which an electronic transition is excited. In order to study these defects, nanodiamonds were deposited on a photolitographically structured antenna on a coverslip by spin coating and placed on the microscope. The microscope allows to both, the detection of the fluorescence and its exci- tation, by a CW laser emitting at 532 nm. The fluorescence emitted by the nanodiamond is centered around 650 nm with a zero phonon line at 637 nm. The collected fluores¬cence is sent to two avalanche photodiodes (APDs), that are in a configuration known as Hanbury-Brown and Twiss (HBT) interferometer. In it, we can verify whether the col- lected emission comes from an individual emitter, analyzing the second order correlation function g(2)(r): if g(2)(r) < 0.5 we have an emission from single photons generated by a single NV- defect in diamond. Working whit single emitter we could radiate a microwave field over the nanodiamond, which allows us to determine the resonance frequency for spin transitions in the ground state. At resonance one observes a drop in the fluorescence emitted by the nanodiamond. We explore the fact that the resonance frequency of the spin transition depends on the local magnetic field to measure the Zeeman effect gener- ated by the magnetic field of a permanent magnet (NdFeB). Finally, we realized coherent manipulation via an appropriate sequence of pulses of microwave and laser, observing Rabi oscillations. Thus, we can measure the inhomogeneous coherence time (T2*) given by the damping of Rabi oscillations. / O controle da interação radiação-matéria, em nosso caso de fotons com emissores quânticos individuais, como os defeitos de nitrogenio-vacancia (NV) em nanodiamantes, e crucial no processo da fabricacao de nano-dispositivos. Isto e conseguido aproveitando-se os ultimos avanços em nano-óptica para aumentar a interacao com emissores unicos, para os quais ferramentas adequadas para o controle preciso da interacao foi desenvolvido. Nesta dissertacao, descreveremos o uso de um microscopio confocal invertido e mani- pulacao coerente dos estados de spin de um defeito individual NV num nanodiamante. Os defeitos NV em nanodiamantes apresentam propriedades opticas que dependem do estado de spin dos seus eletrons opticamente ativos, o que os tornam interessantes para aplicacoes em nanomagnetometria, processamento de informaçao quantica e nanobioter- mometria. Em particular, defeitos NV negativamente carregados (NV-) exibem emissao de fótons unicos e longos tempos de coerência, mesmo a temperatura ambiente. Alem disso, tem um estado fundamental paramagnetico e o sistema pode ser opticamente pola¬rizado e lido, usando-se uma técnica experimental conhecida como Ressonância Magnetica Detectada Opticamente (ODMR). Nesta técnica, a intensidade de fluorescencia emitida pelo nanodiamante depende da configuracao de spin do estado eletrónico fundamental, a partir do qual a transicao eletrónica e excitada. Para estudar esses defeitos NV, nan- odiamantes foram depositados ao longo de uma antena, fotolitograficamente estruturada sobre um coverslip, usando spin coating e colocados sobre o microscopio. O microscopio permite a detecçao da fluorescencia do defeito e sua excitacao e feita por um laser CW emitindo em 532 nm. A fluorescencia emitida pelo nanodiamante ocorre em torno dos 650 nm com uma linha zero fonon em 637 nm. A fluo-rescencia coletada e enviada a dois foto-diodos de avalanche, que estao em configuraçao interferometrica do tipo Hanbury-Brown and Twiss (HBT). Nela, podemos garantir se a emissao coletada provem de um emissor individual, analisando a funcão de correlacão de segunda ordem (T): se g(2)(r) < 0, 5 comprovamos a emissão de fotons ónicos por um unico defeito NV- no nanodiamante. Trabalhamos entãao com um unico defeito NV- como emissor. Irradiando um campo de microondas sobre o nanodiamante, nos permite determinar a frequência de ressonância com a transicao de spin no estado fundamental, evidenciado por uma diminuto da flu- orescencia emitida pelo nanodiamante. Usamos o fato de que a frequencia de ressonancia da transiçao do spin depende do campo magnetico local para observar o efeito Zeeman gerado pelo campo magnetico de um ima (Nd-Fe-B). Finalmente, realizamos manipulacao coerente atraves de uma adequada sequencia de pulsos de microondas e laser, observando oscilações de Rabi. Assim, pudemos medir o tempo de coerência inhomogeneo (T2*) dado pelo amortecimento das oscilacões de Rabi.

Orientador: Carlos Lenz Cesar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-28T17:24:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tudury_GastonEsteban_D.pdf: 5621215 bytes, checksum: dc004313e365edd6174b4af1fd7cea29 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Esta tese é dedicada ao estudo das propriedades ópticas lineares e não-lineares de vidros dopados com Pontos Quânticos (PQ) de PbTe. O interesse nesse tipo de vidro ocorre devido às altas e ultra-rápidas, não-linearidades obtidas com o confinamento quântico. O uso do PbTe é importante para que o pico de absorção ocorra na região de 1300nm a 1500nm utilizada em comunicações ópticas. As técnicas espectroscópicas lineares utilizadas nesse trabalho foram: absorção óptica, fotoluminescência (PL), fotoluminescência de excitação (PLE), estreitamento da linha de fluorescência (FLN) e absorção com pressão uniaxial. Também usamos uma técnica não linear, estudos de bombeio&prova, para obter a variação da absorção com resolução de femtossegundos. Dos estudos lineares obtivemos o comportamento do confinamento quântico em função da temperatura e da pressão, uma estimativa dos alargamentos homogêneo e inomogêneo e observamos uma quebra da linha de absorção do estado fundamental. Essa quebra foi atribuída à presença de "stress-strain" devido ao descasamento dos coeficientes de dilatação térmica PQ/matriz vítrea. Ao contrário dos semicondutores II-VI da família CdX que têm o "band gap" no ponto G da zona de Brillouin, a família PbX tem o "band gap" no ponto L e é 4 vezes degenerado, degenerescência conhecida como 'estrela¿. Efeitos de "stress-strain" podem levantar essa degenerescência estrela e quebrar as linhas de absorção. O máximo da absorção em função da temperatura segue uma reta com inclinação negativa. A inclinação dessa reta é bem menor do que a prevista pelos modelos de confinamento utilizados com a inclusão da dependência dos parâmetros do "gap" em função da temperatura. O "Stokes Shift" observado entre o "band edge" nos experimentos de absorção e luminescência pode ser explicado pelos efeitos de renormalização do "band gap" (BGR ¿ "Band Gap Renormalization") devidos à alta concentração de portadores no PQ (representada por apenas um par elétron-buraco). Os experimentos de PLE e FLN mostraram uma estrutura separada do comprimento de onda de bombeio de 15meV, que pode ser atribuída a uma réplica do fônon LO. No experimento de bombeio&prova conseguimos observar, além dos aspectos usuais de uma variação da absorção que se recupera em um tempo da ordem de 100ps, o aparecimento de uma modulação oscilatória. Essa modulação é devida à geração de fônons acústicos coletivos coerentes que oscilam em um modo denominado 'modos de respiração¿ ou "breathing modes". Estes modos de oscilação já haviam sido observados por espectroscopia Raman, mas não em experimentos de bombeio&prova. Os "breathing modes" são excitados pela 'pressão de confinamento¿ dos portadores fotocriados e só são observados em materiais que apresentam degenerescência dos níveis de energia, pois do contrário a transição estaria bloqueada pela presença dos portadores. A excitação destes modos faz oscilar o tamanho dos PQ mudando o confinamento. Essa variação da energia dos níveis faz com que o feixe de prova entre e saia de ressonância, modulando a transmissão. A freqüência dos "breathing modes" depende do tamanho dos PQ. Os dados experimentais mostram uma boa concordância com o modelo teórico de modos normais de oscilação de uma inclusão esférica em um meio elástico infinito. Nossa análise foi capaz de explicar a freqüência, a fase, o amortecimento e a amplitude das oscilações assim como a forma de excitação e observação da oscilação em função do tamanho dos PQ. Finalmente, desenvolvemos um cálculo teórico para descrever os níveis de energia de PQ de PbTe incorporando efeitos de anisotropia de banda. Para isto retiramos a aproximação esférica de um modelo de Kang&Wise para os níveis de energia e resolvemos o problema diretamente. Nossos resultados mostraram o papel da anisotropia nos níveis confinados e como ela mistura os estados excitados. As correções obtidas são pequenas para PQ de PbS e PbSe, que têm um fator de anisotropia de 3:1, mas apreciáveis para PbTe, cujo fator é de 10:1. Com esse cálculo, o mais completo que pode ser feito dentro de um formalismo k · ¯p, podemos também resolver o problema de pontos quânticos elipsoidais. Os resultados do modelo foram utilizados em nossas interpretações dos resultados experimentais / Abstract: This thesis is dedicated to the study of linear and non-linear properties of PbTe quantum dot (QD) doped glasses. These glasses attract interest because of the high, ultra fast non-linearity obtained with quantum confinement. The choice of PbTe is because of its absorption peak occurs in the 1300nm to 1500nm region used in optic communications. The linear spectroscopic techniques used in this work were optical absorption, photoluminescence (PL), photoluminescence of excitation (PLE), fluorescence line narrowing (FLN) and absorption under uniaxial pressure. We have also used pump&probe, a non-linear technique, in order to obtain the absorption change with femtoseconds resolution. From the linear studies we have obtained the quantum confinement behavior dependence on the temperature and pressure, an estimative of the homogeneous and inhomogeneous widths and observed a line shape break in the ground state. This break was attributed to the presence of stress-strain due to the mismatch of the thermal dilatation coefficient between the QD and glass. Differently from the CdX family II-VI semiconductors, which have the band gap on the G point of the Brillouin zone, the PbX family has the band gap located in the G point with four-folded degeneracy, also known as star degeneracy. Stress-strain effects can break this star degenerescency and break up the absorption line. The absorption maximum in function of the temperature follows a negative sloped straight line. This slope is much smaller than predicted by the confinement models used with the inclusion of the temperature dependency of the gap parameters. The observed Stokes shift between the band edge of the absorption and luminescence experiments can be explained by band gap renormalization (BGR) effects, due to the high carrier concentration on the QD (represented by one electron-hole pair). The PLE and FLN experiments have showed a structure separated from the pump wavelength by 15meV which can be attributed to a LO phonon replica. In the pump and probe experiment we could observe, besides of the common aspects of an absorption change recovering in about 100ps, the occurrence of an oscillatory modulation. This modulation is due to the generation of coherent acoustical collective phonons that oscillate in the so called 'breathing modes¿. These modes had been observed by Raman spectroscopy before, but never by pump&probe experiments. The breathing modes are excited by the confinement pressure of the photo created carriers and are only observed in materials with degenerate energy levels, because otherwise the transition would be blocked by the presence of the carriers. The excitation of these modes makes the probe beam go in and out of resonance, modulating the transition. The breathing modes frequency depends on the QD size. Experimental data show a good agreement with the theoretical model of normal modes of oscillation of a spherical inclusion in an infinite media. Our analysis could explain the frequency, phase, damp and amplitude of oscillations as well as the excitation and observation mechanisms in function of the QD sizes. Finally, we have developed a theoretical calculus to describe the energy levels of the PbTe QD including band anisotropy effects. To this we have taken the spherical approximation of Kang&Wise model and solved the problem directly. Our results showed the role of anisotropy on the confined levels and how it mixes the excited states. The obtained corrections are small for PbS and PbSe QD, which have an anisotropy factor of 3:1, but are considerable for PbTe, whose factor is 10:1. With this calculus, the most complete that can be performed under ' k · ¯p formalism, we can also solve the problem of ellipsoidal QD. The model results were used in the interpretation of our experimental data / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Anita Jocelyne Marsaioli / Tese (doutorado)- Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-31T14:54:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LaverdeJunior_Antonio_D.pdf: 6813739 bytes, checksum: a1c174217890d3f382d6427ae34894ec (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Orientador: Daniel Pereira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-09-25T13:24:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Viscovini_RonaldoCelso_D.pdf: 2724834 bytes, checksum: 070caca3fce24f611f617e947b695b29 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho realizamos três importantes tarefas: a proposição de assignments para transições lasers no infravermelho longínquo (IVL) do 13CD3OD, o bombeamento óptico do 13CD3OD e o desenvolvimento de uma nova técnica de estabilização de lasers em freqüência. Utilizando-se do modelo torso-roto-vibracional para o 13CD3OD e de constantes moleculares por nós estimadas, pudemos fazer a proposição dos números quânticos (assignments) para 12 transições lasers IVL. Para o bombeamento óptico da molécula de 13CD3OD utilizamos a banda 9P de um laser guia de ondas de CO2 com capacidade de sintonia de 290MHz. Com este laser, fizemos um levantamento das transições de absorção desta molécula utilizando espectroscopia fotoacústica. Este levantamento serviu de orientação para conseguirmos, com o bombeamento óptico desta molécula, a geração de 14 novas linhas laser IVL, que foram caracterizadas quanto ao seu comprimento de onda, sua dessintonia, pressão ideal de operação, polaridade e intensidade relativas. A nova técnica de estabilização de lasers em freqüência e baseada na análise digital de sinais. Com esta nova técnica pudemos estabilizar o laser guia de ondas de CO2 usando sua curva de potência e os sinais fotoacústico e de geração de laser IVL, resultantes do bombeamento óptico do 13CD3OD / Abstract: In this work we accomplish three important tasks: a tentative assignment for far-infrared (FIR) laser transitions of 13CD3OD, optical pumping of this molecule and the development of a new technique for laser frequency stabilization. Using the torso-roto-vibrational model for the 13CD3OD and the molecular constants estimated by us, we could propose assignments of 12 FIR laser transitions. For the 13CD3OD optical pumping we used the 9P band in a CO2waveguide laser, with a 290MHz tuning range. With this laser, we investigated the absorption transitions, by optoacoustic spectroscopy. Oriented by these optoacoustic data we generated 14 new FIR laser lines for this molecule. These transitions were characterized with respect to wavelength, frequency offset, ideal working pressure, relative polarity and relative intensity. The new technique for frequency laser stabilization is based on digital signal analysis. With this technique, we could stabilize the CO2waveguide laser using its gain curve and the optoacoustic and FIR laser signals obtained by optical pumping of 13CD3OD molecule / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-29Bitstream added on 2014-06-13T18:08:14Z : No. of bitstreams: 1 ishikawa_as_me_prud.pdf: 2910103 bytes, checksum: 7f9f4a0dfa2092ba410c522c10fcb7da (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho busca desenvolver um método de detecção de rodovias em imagens digitais de alta resolução baseado na teoria de Morfologia Matemática (MM). O uso da MM tem como principal justificativa a utilização de operadores morfológicos como método alternativo para detecção de rodovias visando contribuir para a área de Cartografia, visto que esta é uma excelente ferramenta não-linear que resolve de forma eficiente problemas de extração de informação através da análise das estruturas geométricas dos alvos contidos nas imagens digitais. A área de estudo corresponde a uma imagem pancromática contendo um trecho da Rodovia Raposo Tavares, localizado na região de Presidente Prudente (SP), sendo adquirida pelo satélite de alta resolução Quickbird com resolução espacial de 0,60 m. Para a detecção das pistas de rodovia, desenvolveu-se uma rotina baseada em operadores morfológicos e elementos estruturantes contidos na SDC Morphology Toolbox, a qual roda em ambiente MATLAB. Devido à baixa eficiência do MATLAB em processar imagens com grande dimensão foi necessário recortar a área teste em 11 sub-imagens. Desse modo, a rotina morfológica teve que ser capaz de detectar feições do tipo rodovia nas 11 sub-imagens, alterando-se apenas os valores dos limiares, os quais diferem para cada imagem. Para a elaboração da rotina, inicialmente, com base no tipo de alvo presente na imagem (i.e., rodovias), foram selecionados os operadores e elementos estruturantes morfológicos mais adequados para serem utilizados no processo de detecção. / The present work intends to develop a road detection method in high resolution digital imagery based on the Mathematical Morphology theory (MM). The choice of MM has as a main reason the use of morphologic operators as an alternative method for road detection seeking to contribute for the Cartography area, because this is an excellent nonlinear tool that efficiently solves problems of information extraction through the analysis of geometric structures in the target contained in the digital images. The study area corresponds to a panchromatic image containing a passage of the Raposo Tavares Road, located in Presidente Prudente (SP), being acquired by the high resolution satellite Quickbird with 0,60 m spatial resolution. For the road tracks detection it was developed a routine based in morphologic operators and structuring elements contained in SDC Morphology Toolbox, which turns in software Matlab. Due to the deficiency of Matlab in processing images with great dimension it was necessary to cut out the area tests in 11 sub-images. This way, the morphologic routine had to be able to detect features of the type road in the 11 sub-images, just losing temper the thresholds values, which differ for each image. For the routine elaboration, initially, basing in the type of present target in the image (i.e., roads), the most appropriated morphologic operators and structuring elements were selected to use in the detection process.

Orientador: Flavio Caldas da Cruz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T02:29:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CavassoFilho_ReinaldoLuiz_D.pdf: 9595326 bytes, checksum: 91354a90233453257da030ae6ed97640 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho, abordamos o desenvolvimento de um sistema experimental para resfriamento laser e aprisionamento magneto-óptico de átomos de cálcio, o desenvolvimento de fontes laser empregadas nesse sistema, bem como estudos espectroscópicos de transições desse elemento em descargas elétricas de catodo oco. No caso do cálcio, a transição óptica mais eficiente para a manipulação do movimento dos átomos por pressão de radiação é a 1 S0-1 P1 em 423 nm. Uma das fontes de radiação laser que desenvolvemos para esse comprimento de onda consiste de um laser de Ti:Safira estabilizado e duplicado em freqüência. A freqüência desse laser é travada à ressonância de uma cavidade de Fabry-Perot de referência. O segundo harmônico do laser é gerado por conversão não-linear em um cristal de niobato de potássio situado em uma cavidade externa de amplificação. Investigamos o uso de lâmpadas de catodo oco de cálcio como ferramentas espectroscópicas de alta resolução. A variação na impedância da descarga elétrica que ocorre com a excitação laser, o efeito optogalvânico, é uma técnica de alta sensibilidade que simplifica consideravelmente a detecção e a sintonia em transições atômicas muito fracas como a 1 S0-3 P1 em 657 nm. O sistema de resfriamento e aprisionamento de átomos de cálcio é o último tópico abordado neste trabalho. Nesse sistema, átomos provenientes de um feixe atômico térmico são resfriados pela técnica de desaceleração Zeeman e então capturados em uma armadilha magneto-óptica. Empregamos um esquema alternativo de desaceleração Zeeman que usa um feixe laser com a mesma freqüência dos feixes da armadilha. Estudamos a variação do número estacionário de átomos aprisionados com vários parâmetros, como o gradiente de campo magnético, a dessintonia e a intensidade dos feixes laser de aprisionamento e desaceleração. Analisamos também a evolução temporal do número de átomos aprisionados. Esse estudo mostrou que o tempo de armazenamento na armadilha é limitado por perdas devido ao bombeamento óptico de níveis metaestáveis do cálcio. Essas perdas por bombeamento óptico são muito maiores do que as perdas decorrentes de colisões binárias entre os átomos frios. Nesse regime, o comportamento não-exponencial do número de átomos torna-se muito difícil de ser observado. Todavia, constatamos que é possível extrair informações relativas à taxa de perdas por colisões frias comparando as constantes de tempo exponenciais das curvas de carga e descarga / Abstract: In this work, we report on an experimental system for laser cooling and magneto-optical trapping of calcium atoms, the development of the laser sources for this system, and a spectroscopic analysis of calcium transitions in hollow cathode electric discharges. In the case of calcium, the most efficient optical transition for the atom motion manipulation by radiation pressure is the 1 S0- 1 P1 at 423 nm. One of the lasers sources that we developed at this wavelength consists on a frequency doubled and stabilized Ti:Sapphire laser. The frequency of this laser is locked to the resonance of a Fabry-Perot reference cavity. The second harmonic is generated by nonlinear conversion in a potassium niobate crystal inside an external power enhancement cavity. We investigate the use of calcium hollow cathode lamps as high resolution spectroscopic tools. The variation of the electrical discharge caused by the laser excitation, the optogalvanic effect, is a high sensitivity technique that greatly simplifies the detection and tuning on very weak atomic transitions, as the 1 S0-3 P1 at 657 nm. The system for cooling and trapping of calcium atoms is the last topic reported in this work. In this system, atoms from a thermal atomic beam are first cooled by the Zeeman deceleration technique and then trapped on a magneto-optical trap. We employed an alternative scheme for Zeeman deceleration which uses a laser beam at the same frequency of the trapping laser beams. We analyzed the variation of the steady state number of trapped atoms with several parameters, as magnetic field gradient, detuning and intensity of the trapping and decelerating laser beams. We also analyzed the time evolution of the number of trapped atoms. This analysis showed that the trap storage time is limited by losses related with the optical pumping of calcium metastable levels. These optical pumping losses are much larger than the losses caused by binary collisions between the cold atoms. In this regime, the non-exponential behavior of the atom number is very difficult to observe. However, we noticed that it is possible to extract information on the cold collision loss rate by comparing the exponential time constants of the trap load and the decay curves / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Flavio Caldas da Cruz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:29:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Manoel_DanieladeAndrade_D.pdf: 3041462 bytes, checksum: 7c1e64a45505d48560d2b1c08bcb85ff (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de duas fontes laser na região violeta do espectro para serem usadas em espectroscopia atômica e aprisionamento de átomos de Cálcio. Ambas as fontes são baseadas em lasers de semicondutor com a frequência duplicada. Uma delas utiliza um laser com cavidade estendida e frequência duplicada por um cristal de niobato de potássio colocado em uma cavidade amplificadora. O laser emite em apenas um modo longitudinal com largura de linha estreita (<1 MHz) e pode ser sintonizado continuamente dentro de intervalos de 800 MHz. O ruído de amplitude deste laser está próximo do nível "shot" para frequências acima de 1MHz. Um total de 18 mW de potência útil em ¸ l = 423nm é obtido deste sistema. Esta luz foi utilizada para a desaceleração de átomos de Cálcio de um feixe atômico, posteriormente aprisionados em uma armadilha magneto óptica. A outra fonte de luz violeta é composta de um amplificador semicondutor óptico injetado por uma fração da luz do laser de cavidade estendida. Com a injeção óptica, o amplificador apresenta emissão laser com as mesmas características espectrais do laser injetor, porém com uma potência maior. Este sistema fornece 54 mW de luz em ¸ l = 423 nm / Abstract: This work presents the development of two violet laser sources to be used mainly in atomic spectroscopy and cooling and trapping of Calcium atoms. Both sources are based on frequency doubled semiconductor lasers. One of them uses an extended cavity semiconductor laser, whose frequency is doubled by a potassium niobate crystal placed in a power enhancement cavity. The laser emits in a single longitudinal mode with narrow linewidth and can be continuously tuned within a 800 MHz range. The laser amplitude noise is at the shot noise level for frequencies above 1MHz. A total useful power of 18 mW at ¸ l = 423 nm is obtained from this system. This light is used to decelerate Calcium atoms from an atomic beam, which are captured by a magneto-optical trap. The other violet laser source is composed by a semiconductor amplifier optically injected by a fraction of the power of the extended cavity diode laser. With the optical injection, the amplifiers presents laser emission with the same spectral characteristics of the injecting laser, but with a higher power. Up to 54 mW of violet light is generated from this system / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Este trabalho descreve técnicas de espectroscopia de alta resolução em sólidos por Ressonância Magnética Nuclear (RMN), o projeto de construção de um espectrômetro para este fim e sua avaliação experimental com a utilização deste equipamento na caracterização de amostras sólidas. O espectrômetro de alta resolução em sólidos por RMN desenvolvido, permite a utilização de técnicas de dupla ressonância, múltiplos pulsos e rotação da amostra em tomo do ângulo mágico e pode também ser utilizado para líquidos. A máxima freqüência de rotação para MAS é da ordem de 5KHz e as seqüências de dupla ressonância podem ser utilizadas pala quaisquer pares de núcleos atômicos. Os experimentos podem ser realizados com variação de temperatura de -120&#176C a + 160&#176C e o equipamento é totalmente controlado por um microcomputador Macintosh IIci. / This work describes the nuclear magnetic resonance (NMR) techniques for High Resolution Spectroscopy in Solids. Also, the construction project of a partially \"home made\" spectrometer and its applications in the characterization of solid samples are shown in detail. Our high resolution spectrometer is implemented with the double resonance multiple pulses sequences and magic angle spinning (MAS) and can be used with solid and liquid samples. The maximum spinning frequency for the MAS experiment is in excess of 5KHz, the double resonance sequences can be performed with any type of nucleus, in the variable temperature operating range with nitrogen gas: -120&#176C to +160&#176C, and is fully controlled by a Macintosh IIci microcomputer.

Orientador: José Anchieta Gomes Neto / Coorientador: Edilene Cristina Ferreira / Banca: Paulo Clairmont Feitosa de Lima Gomes / Banca: Clóvis Augusto Ribeiro / Banca: Joaquim de Araujo Nóbrega / Banca: Cassiana Seimi Nomura / Resumo: Este trabalho relata o desenvolvimento de métodos para a determinação de Pb, Cd, Cr, Ni e Sb em cosméticos faciais por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite de alta resolução com fonte contínua (HR-CS GF AAS) empregando análise direta de amostras sólidas. Essa técnica foi utilizada devido a sua alta capacidade para a correção de fundo baseada em algoritmos dos mínimos quadrados. Para a determinação de Pb e Sb, interferências causadas por moléculas de SiO(g) nas linhas 283,306 nm (Pb), 217,582 nm (Sb) e 231,147 nm (Sb) foram eliminadas pela aplicação do método de correção de fundo pelos mínimos quadrados (LSBC). Para a correção de fundo na determinação de Pb, o espectro de referência foi gerado a partir de SiO2. Diferentes precursores foram avaliados para geração do espectro de referência para a correção de fundo na determinação de Sb, sendo a zeólita e a mica os precursores mais eficazes. Efeitos de matriz foram avaliados pela comparação das massas características e inclinações das curvas obtidas em padrões aquosos e amostras (ou material de referência certificado). Calibrações com padrões aquosos foram possíveis e curvas com bom coeficiente de correlação (r>0,99) foram obtidas para todos os analitos. Os limites de detecção foram de 0,06 mg kg -1 Pb, 3,67 µg kg-1 Cd, 0,5 mg kg-1 Cr, 0,292 mg kg-1 Ni e 0,32 mg kg-1 Sb. As concentrações dos analitos encontradas em amostras comerciais de blush, sombra de olho e pó compacto variaram de 1,0 - 27,08 mg kg-1 Pb, 5,0... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work reports on the development of methods for determination of Pb, Cd, Cr, Ni and Sb in facial cosmetics by high-resolution continuum source graphite furnace atomic absorption spectrometry (HR-CS GF AAS) employing direct solid sample analysis. This technique was used due to the high capability for background correction based on least-squares algorithm. For Pb and Sb determinations, interferences caused by SiO(g) molecule at the lines 283.306 nm (Pb), 217.582 nm (Sb) and 231.147 nm (Sb) were eliminated by applying the least-squares background correction (LSBC). For background correction in the determination of Pb, a reference spectrum was generated from SiO2. Different precursors were evaluated to generate reference spectra for correction of the background in the determination of Sb, been zeolite and mica the most effective precursors. Matrix effects were evaluated by comparing the characteristics masses and slopes of curves in aqueous standards and sample (or certified reference material). Calibration with aqueous standards were possible, and curves with good correlation coefficients (r>0.99) were attained for all analytes. The limits of detection were 0.06 mg kg-1 Pb, 3.67 µg kg-1 Cd, 0.5 mg kg-1 Cr, 0.292 mg kg-1 Ni and 0.32 mg kg-1 Sb. The found concentrations of analytes in commercial blush, eye shadow and compact powder samples were within 1.0 - 27.08 mg kg-1 Pb, 5.06 - 198.20 µg kg-1 Cd, 2.87 - 23.65 mg kg-1 Cr, 1.36 - 12.09 mg kg-1 Ni, and 9.14 - 14.52 mg kg-1 Sb... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Este trabalho descreve técnicas de espectroscopia de alta resolução em sólidos por Ressonância Magnética Nuclear (RMN), o projeto de construção de um espectrômetro para este fim e sua avaliação experimental com a utilização deste equipamento na caracterização de amostras sólidas. O espectrômetro de alta resolução em sólidos por RMN desenvolvido, permite a utilização de técnicas de dupla ressonância, múltiplos pulsos e rotação da amostra em tomo do ângulo mágico e pode também ser utilizado para líquidos. A máxima freqüência de rotação para MAS é da ordem de 5KHz e as seqüências de dupla ressonância podem ser utilizadas pala quaisquer pares de núcleos atômicos. Os experimentos podem ser realizados com variação de temperatura de -120&#176C a + 160&#176C e o equipamento é totalmente controlado por um microcomputador Macintosh IIci. / This work describes the nuclear magnetic resonance (NMR) techniques for High Resolution Spectroscopy in Solids. Also, the construction project of a partially \"home made\" spectrometer and its applications in the characterization of solid samples are shown in detail. Our high resolution spectrometer is implemented with the double resonance multiple pulses sequences and magic angle spinning (MAS) and can be used with solid and liquid samples. The maximum spinning frequency for the MAS experiment is in excess of 5KHz, the double resonance sequences can be performed with any type of nucleus, in the variable temperature operating range with nitrogen gas: -120&#176C to +160&#176C, and is fully controlled by a Macintosh IIci microcomputer.