Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-10T09:54:12Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 952247 bytes, checksum: cf297358ff052a8b67a6aba25bd97843 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T09:54:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 952247 bytes, checksum: cf297358ff052a8b67a6aba25bd97843 (MD5) Previous issue date: 2002-08-26 / O trabalho foi dividido em duas etapas: montagem e operação de filtros orgânicos, utilizando-se bagaço de cana-de-açúcar e serragem de madeira como materiais filtrantes, e estudo do manejo desses materiais depois de descartados do filtro, pelo processo de compostagem, produzindo, ao final do período de maturação, adubo orgânico. Com base nos resultados obtidos, pôde-se concluir que todos os valores das concentrações relativas de sólidos nos efluentes dos filtros permaneceram aquém do valor de 50 mg.L -1 , citado por LEON e CAVALLINI (1999) como concentração admitida para um bom funcionamento do sistema de irrigação por gotejamento. O uso dos resíduos orgânicos mostrou-se eficiente para a filtragem das águas residuárias para fins de fertirrigação, notadamente em sistemas de irrigação localizada, uma vez que foram alcançadas taxas de remoção de 90 a 99 % de sólidos em suspensão (SS) e de 43 a 57 % de sólidos totais (ST) utilizando-se filtros de serragem de madeira e de 81 a 96 % de SS e de 50 a 56 % de ST com uso dos filtros de bagaço de cana-de-açúcar. A eficiência de filtragem aumentou com o passar do tempo, o que foi ocasionado pela obstrução gradativa dos poros, ocasionada pela retenção de sólidos das ARS nas colunas filtrantes. A altura da coluna filtrante entre 1,00m a 2,20m não alterou significativamente a eficiência dos filtros na remoção de SS. A eficiência média de remoção nos filtros foi superior a 80 % para SS e de 43 % para ST. Os materiais orgânicos utilizados como filtro, após terem sido retirados das colunas filtrantes, foram tratados pelo processo de compostagem. A utilização do dejeto de suínos na compostagem destes resíduos proporcionou a produção de adubos orgânicos de elevado valor fertilizante que, quando aplicados ao solo em taxas adequadas, torna-se excelente opção para a disposição harmônica desses resíduos no ambiente. Os parâmetros avaliados permitem concluir que o composto produzido apresentou características físicas, químicas e biológicas que atenderam a legislação federal, podendo ser classificado como composto orgânico, pois se enquadraram nas normas estabelecidas pelo Ministério da Agricultura. Pelos resultados obtidos na avaliação da composição química dos compostos maturados, as pilhas de bagaço de cana-de-açúcar + dejeto de suínos apresentaram teores mais elevados de N, Mg, Ca, Cu, Zn, Mn, Fe, Cd, Ni, Pb e Cr que o composto das pilhas de serragem de madeira + dejeto de suínos e inferiores quanto aos teores de P e K. A concentração total de metais pesados nos compostos produzidos pode ser considerada segura sob o ponto de vista de uso na adubação de culturas agrícolas. / The work was divided in two parts as following: the set up and operation of organic filters, using sugar cane-trash and saw dust as filtering material; and the study of handling these material after discarding the filter, by biological decomposition, producing organic fertilizer at the end of the maturation period. On the basis of these results it was concluded that all the values of the relative concentrations of solids in the filter effluents, remained below 50 mg.L -1 , reported by LEON and CAVALLINI (1999) as the accepted concentration for a good operation of the drip irrigation system. The use of the organic residues was shown efficient for the filtration of wastewater for fertirrigation uses. Particularly in systems of localized irrigation, once removal rates from 90 to 99 % of suspended solids (SS) and from 43 to 53% of total solids (TS) were reached using sawdust filters; and 81 to 96% of SS and 55 to 56 % of TS using cane-trash filters. The filtration efficiency increased with time, which was caused by the gradual obstruction of the pores, due to the wastewater solid retention in the filter columns. The filtering column height did not alter significantly filter efficiency in removing SS. The average filter removing efficiency was greater than 80% for SS and 43% for ST. After the organic materials used as filter have been removed from the filtering columns, they were treated by biological decomposition (composting). The use of swine manure in the decomposition of these residues provided the production of high value organic fertilizers. When these fertilizers are applied to the soil in adequate rates, they become excellent option for a harmonious disposal of these residues in the environment. The evaluated parameters permit the conclusion that the produced compost present physical, chemical and biological characteristics satisfying the federal legislation, and it can be classified as organic compost, as it meets the rules established by the Minister of Agriculture. The results obtained from the evaluation of the chemical composition of the matured compost showed that the cane-trash + swine residue heaps gave higher levels of N, Mg, Ca, Cu, Zn, Mn, Fe, Cd, Ni. Pb and Cr than the sawdust + swine residue heaps, and lower levels of F and K. The total concentration of heavy metals in the produced composts can be considered safe from the crop fertilization point of view. / Dissertação importada do Alexandria

[pt] Este trabalho apresenta e resolve o problema da determinação das sensibilidades de filtros digitais modelados por equações de estado em forma genérica (não canônica), com relação aos seus coeficientes que são aproximados devido ao tamanho finito da palavra. São consideradas as respostas impulsional e devida a uma excitação qualquer, nos domínios do tempo e da freqüência. / [en] This work presents and solves the problem of determining the sensitivities of digital filters modeled by state variables in generic form (noncanonical), with respect to its coefficients which are approximated due to the finite size of the word. The impulse response, as well as the response due to a generic excitation are considered. Both the time and the frequency domains are studied.

O uso de formulações fotoprotetoras tem aumentando muito nas últimas décadas devido ao maior conhecimento dos danos causados pela radiação UV e maior preocupação com o fotoenvelhecimento. Desta maneira observa-se um grande esforço por parte dos pesquisadores e indústrias para o desenvolvimento de novos filtros solares estáveis, eficazes e que agradem ao consumidor. Neste contexto destaca-se o fosfato de cério (CePO4), substância proposta para ser utilizada como filtro solar inorgânico devido a sua alta absortividade no UV, além de apresentar baixa atividade fotocatalítica e relativa transparência na luz visível, diferente dos filtros inorgânicos comumente utilizados em fotoprotetores. Assim o objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento e avaliação da estabilidade e das propriedades fotoprotetoras de formulações cosméticas contendo CePO4. Inicialmente realizou-se a caracterização dos filtros solares inorgânicos em estudo para um melhor conhecimento das características do material. Posteriormente foi desenvolvida uma formulação base (F8) na qual se associou uma combinação de filtros orgânicos (F8A) a qual foi acrescida de filtros inorgânicos ZnO, TiO2 e CePO4 (F8B, F8C e F8D, respectivamente). Após a realização de testes preliminares de estabilidade, as formulações foram submetidas à avaliação da estabilidade física (reologia) e química (CLAE). Ainda, a atividade fotocatalítica destas formulações foi avaliada para verificar a influência dos filtros inorgânicos objeto de estudo na estabilidade da formulação. Observou-se que a formulação contendo CePO4 além de apresentar superior estabilidade, quando comparada com os tradicionais filtros inorgânicos, ainda demonstrou menor atividade fotocatalítica no veículo a qual foi acrescida. Em seguida a segurança das formulações foi avaliada por meio de ensaios de citotoxicidade em culturas de fibroblastos 3t3 e teste de irritabilidade cutânea in vivo. Nenhuma das formulações apresentou irritabilidade cutânea e o ainda o CePO4 apresentou ótima compatibilidade no estudo de citotoxicidade in vitro. As formulações foram então submetidas à avaliação da eficácia por determinação do FPS in vivo e apresentaram valores entre 19,9 e 22,9, não havendo diferença significativa entre elas. A avaliação do residual branco das formulações também foi estudada em placas de silicone e observou-se que quando acrescida de CePO4 a formulação apresenta menor efeito inestético, demonstrando mais um diferencial deste material, o que possibilitará a utilização em maiores concentrações dos já usuais filtros UV inorgânicos. Assim, podemos concluir que o material proposto como novo filtro inorgânico UV (CePO4), possui potencial para ser utilizado em fotoprotetores uma vez que foram demonstradas todas as características necessárias para tal, ou seja, estabilidade, segurança e eficácia comprovados. Ainda, o CePO4 permite o desenvolvimento de formulações com sensorial adequado para aplicação, proporcionando um menor residual branco na pele, fato que interfere diretamente na aplicação desta classe de produtos. / The use of sunscreens has increased in recent years due to increase of knowledge about the damage caused by UV radiation and a greater concern with the photoaging. Because of that, it have been observed a effort by the research community and industry to develop new stable and effective UV filters, and formulations with appropriate sensorial during application. In this context it could be emphasize the cerium phosphate (CePO4), material proposed to be used as inorganic UV filter due to its high absorptivity in the UV range, besides its low photocatalytic activity and relative transparency in visible light, unlike inorganic filters commonly used in sunscreens. Thus the aim of this study was the development and evaluation of stability and photoprotective efficacy of cosmetic formulations containing CePO4. Initially the CePO4 was evaluated for a better understanding of the characteristics of this material. Subsequently a base formulation (F8) containing a combination of organic UV filters (F8A) was increased by the inorganic filters ZnO, TiO2 and CePO4 (F8B , F8C and F8d , respectively). After conducting preliminary stability tests, the formulations were evaluated for their physical (rheology) and chemical (HPLC) stability. Then, the photocatalytic activity of these formulations was evaluated to verify the influence of the addition of inorganic UV filters in formulations stability. It was observed that the formulation containing CePO4 besides having superior stability compared with conventional inorganic filters, also showed a lower photocatalytic activity. After, the safety of the formulations was evaluated by means of cytotoxicity assays on 3T3 fibroblast cultures and in vivo irritability skin test. None of the formulations presented cutaneous irritability and, besides of that the CePO4 showed excellent compatibility in the in vitro cytotoxicity study. The efficacy of the studied formulations were then evaluated by determining the in vivo SPF and it was obtained values between 19.9 and 22.9, with no significant difference between the different formulations studied. Also, the evaluation of the white residual after application was assessed in silicon plates and it was observed that the formulation containing CePO4 shows less unaesthetic effect, demonstrating a differential of this material , which will allow the use in higher concentrations them the usual inorganic UV filters. Thus, we conclude that the material proposed as new inorganic UV filter (CePO4) has potential to be used in sunscreens with stability, safety and efficacy demonstrated. Further, the CePO4 allows the development of formulations with suitable sensory for application providing a smaller white residual on skin, which interferes directly in the application of these kin of products.

O presente trabalho avaliou o desempenho de filtros de areia biológicos no tratamento da água do mar a fim de controlar a formação de biofilmes microbianos em membranas de osmose reversa, utilizadas para o processo de dessalinização, e posteriormente em tanques de cultivo de peixes. Para isto, proteínas e carboidratos (principais componentes de biofilmes) foram quantificados em corpos de prova expostos à diferentes tratamentos. A água produzida pelos tratamentos também foi avaliada por meio da quantificação de microrganismos e teor de carbono orgânico assimilável (AOC), que está associado ao potencial de crescimento microbiano (PCM). A capacidade dos filtros em reduzir turbidez e SDI a partir da água captada no mar, também constituiu um parâmetro de avaliação. A partir dos dados obtidos foi possível verificar que os sistemas de tratamento da água do mar constituídos por filtros lentos de areia são capazes de reduzir a incidência de biofilmes em membranas de osmose reversa (reduzindo em até cerca de 80% a concentração de proteínas e 88% a de carboidratos). Porém, para que se tenha uma taxa significativa de remoção do AOC e redução do PCM, esses sistemas requerem um tempo de maturação entre 50 e 60 dias. Por outro lado, em termos de redução de turbidez e SDI, esses sistemas demonstram eficiência praticamente imediata, resultando em uma água com turbidez sempre menor que 0.3 UNT e SDI sempre menor que 4. Como forma de tratamento de água do mar para sistemas de aquicultura, os filtros lentos de areia demonstraram capacidade em reduzir a formação de biofilmes e a deposição de material particulado dentro dos tanques de cultivo, sendo esta redução mais evidente no fundo dos tanques e na observação realizada após 31 dias. O uso de filtros de areia para o tratamento da água utilizada no cultivo de peixes pode contribuir para redução da frequência de manejo e limpeza de tanques. / The present work has evaluated the performance of biological sand filters in seawater treatment in order to control microbial biofilms formation in reverse osmosis membranes used for the desalination process. The same filters were also evaluated as a seawater treatment system for aquaculture, and the performance in biofilms control inside the fish tanks was verified. To evaluate the performance in terms of biofilms control, proteins and carbohydrates (main components of biofilms) were quantified in specimens exposed to different treatments. The water produced by the treatments was also evaluated by microorganisms concentration and assimilable organic carbon content, which is associated with microbial growth potential. The performance of turbidity removal and SDI reduction from raw water was also an evaluation parameter. From the data obtained, it was observed that seawater treatment systems by of slow sand filters are able to reduce reverse osmosis membranes biofilms (up to 80% proteins concentration and 88% carbohydrate concentration). However, in order to have a significant rate of AOC removal and PCM reduction, these systems need a maturation time between 50 and 60 days. On the other hand, in terms of turbidity removal and SDI reduction, these systems demonstrate immediate efficiency, resulting in water turbidity always less than 0.3 NTU and SDI always less than 4. The slow sand filters showed efficience to reduce the biofilm formation and material deposition inside the fish tanks, this reduction was more evident at the bottom of the tanks and after 31 days. The use of sand filters as a water treatment for fish farming can contribute to reduce the number of procedures for handling and cleaning tanks.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work introduces some proposals for the design of harmonic filters from a harmonic penetration computer program. Such procedures are developed by means of optimized techniques, taking in account, among other aspects, the filtering performance, the filter detuning as well as international guides referring to the supportability of the filter components, as far as voltage, current and power are concerned. The work shows the need for designing filters through a harmonic penetration program. Therefore, the filter parameters can be calculated not only from harmonic currents driven from a single harmonic source (as usually it is made), but also from other existing (and unwanted) harmonic sources eventually present in the system, which could eventually be attracted by the harmonic filter. The work also introduces some studies of cases, in which single tuned filters are compared to damped filter. This study is made in a typical industrial plant, where an arc furnace (that produces characteristic and non-characteristic harmonic) is present. The study shows, among other aspects that, depending on some important requirements made in the design of the filters, a damped filter arrangement can be more advantageous than a single tuned one. / Este trabalho propõe diretrizes para a elaboração de procedimentos sistemáticos que conduzem ao projeto de filtros harmônicos, a partir de um programa de fluxo harmônico. Tais procedimentos são desenvolvidos por meio de técnicas otimizadas, levando-se em conta, dentre outros aspectos, o desempenho de filtragem, a dessintonia dos filtros, bem como normas referentes à suportabilidade dos componentes frente às grandezas elétricas do sistema. A elaboração de um projeto de filtros a partir de um programa de fluxo harmônico foi introduzida com o intuito de se determinar os filtros não somente a partir das correntes harmônicas oriundas de uma determinada carga harmônica (como usualmente é feito), mas também para outras fontes harmônicas porventura existentes no sistema e que, eventualmente, poderão ser indesejavelmente (porém, inevitavelmente) atraídas pelo filtro harmônico. O trabalho também apresenta alguns estudos de casos, nos quais há a comparação de desempenho entre filtros sintonizados e amortecidos. Neste sentido, o trabalho usa o programa digital desenvolvido para apresentar uma análise sobre o uso de filtros sintonizados ou amortecidos, em uma instalação industrial típica de usinas siderúrgicas, que produz correntes harmônicas de ordens não-características, inclusive. Nesse tocante, este estudo de casos mostra, dentre outros aspectos, que, dependendo de certas considerações feitas no projeto dos filtros sintonizados, estes podem até dispensar somas de potência reativa maiores do que os filtros amortecidos. / Mestre em Ciências

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um método de obtenção e a caracterização de filtros ópticos de interferência de banda passante variável que, constituídos por refletores dielétricos multicamadas de filmes finos intercalados por cavidades de Fabry- Perot não planares com espessuras linearmente variáveis, apresentam a propriedade do deslocamento linear da transmitância máxima espectral em função da posição, isto é, um Filtro de Interferência Variável (FIV). Este método apresenta novas e abrangentes possibilidades de confecção de filtros ópticos de interferência variável: lineares ou em outras formas desejadas, de comprimento de onda de corte variável (passa baixa ou alta) e filtros de densidade neutra variável, através da deposição de metais. A primeira etapa do trabalho foi o projeto e a construção de um filtro óptico convencional, de um comprimento de onda central, com camadas homogêneas. A etapa seguinte foi, com base na teoria espectrométrica, promover a variação das espessuras das camadas em um perfil inclinado e linear. Para tanto, de acordo com os requisitos de projeto, foram feitas adaptações em uma evaporadora por e-Beam (elétron-Beam), acrescentando um obliturador mecânico especialmente projetado, ajustando parâmetros de técnicas de deposição e caracterizando o perfil inclinado de um filme depositado para ajustar o obliturador. E, ao final destas etapas, foi projetado e construído o FIV especificado. Também é descrita uma possível aplicação do FIV: um dispositivo multicanal espectral para análise ambiental, e, dentre muitas, outras podem ser mencionadas: sistemas Lab-on-Chip, biosensores, detectores chip-sized, espectrometria de fluorescência on-chip, detectores de deslocamento de comprimento de onda, sistemas de interrogação e etc. / This work presents the development of a method to obtain and characterize a variable interference optical bandpass filter, made up of a number of thin films forming dielectrical reflectors intercalated by non flat Fabry-Perot cavities whose thickness variates linearly. These filters present the propriety of a linear variation in the maximum spectral transmittance as a function of the position in the filter, for this reason this is called Variable Interference Filter (VIF). This method allows of manufacturing linear interference filters or any other function disered, with variable cut wavelength (low or high pass) and variable neutral density filters by means of metallic depositions. The first step in this work was to design and built a conventional filter, with homogeneous layers and a fixed central wavelength. The following step was, using spectrometric theory basis, introduce the variation in the thickness of the layers in a linear inclined outline. Accordingly with the design requirements, it was made some adaptations in an e-beam evaporator (electron-beam), adding a mechanical obliterator adjusted with series of depositions and characterizations of a single layers in order to find a linearly inclined outline. In the end of this step it was designed and built the specified VIF. It is also described a possible application of this VIF: a multichannel spectral device for environmental analysis. Between many applications, others can be cited, such as: Lab-on-Chip systems, biosensors chip-sized detectors, on-chip fluorescence spectrometry, shift wavelength detectors, interrogation systems, etc.

Made available in DSpace on 2016-04-04T18:31:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CLAUDINEI MARTINS.pdf: 2135890 bytes, checksum: 419e34d778fa576dcea52630975b8c78 (MD5) Previous issue date: 2015-06-30 / Pontif?cia Universidade Cat?lica de Campinas / The intensive use of high-density data applications has driven the relentless pursuit of networks capable to provide high traffic capacity. The transparent optical networks plays an important role in the telecommunications infrastructure core, being able to meet these demands. New technologies to terabits per second networks have created a new stage of development for optical communications. New optical components that allows signal process in addition to just transportation, are needed. The scope of these networks extends from the core of the infrastructure to the end user, reaching the last mile, and recently also end devices such as computers, televisions and Internet. In this context, Silicon Photonics gained momentum in the last decade, as an alternative to the need to take the processing of optical signals to levels similar to those already made by semiconductor technology, in processing electrical signals. In our work, we studied systematically using simulations, ring resonators structure in Silicon Photonics, as technology to build miniaturized devices capable of handling optical signals. In particular, we investigated optical band-pass filter design narrowed than such filters used to the separation channel in wavelength division multiplexing systems, for application in various areas of optical networks such as radio over fiber, multiplexers, all optical encoders and modulators. In this work uses ring resonators structure for construction of these high order filters with reduced size, with a substrate of some micrometers area. Such filters could be built into microchips and integrated with other optical and optical-electronic components, resulting in more complex systems, in the near future. The main result was an optical band-pass filter with 8.6 GHz bandwidth based on asymmetric ring resonators with two sets of three rings, with following radii 5 ?m, 2.5 ?m and 5 ?m using a substrate area of 1840 ?m2 or, 57 ?m x 120 ?m. / O uso intensivo de aplica??es de alta densidade de dados tem impulsionado a busca constante por redes capazes de prover elevada capacidade de tr?fego. As redes ?pticas transparentes s?o capazes de atender a estas demandas e cumprem um papel relevante no n?cleo da infraestrutura de telecomunica??es. As novas tecnologias para redes de terabits por segundo criaram uma nova etapa do desenvolvimento das comunica??es ?pticas e novos componentes com capacidade n?o s? de transporte, mas tamb?m de processamento do sinal ?ptico tornaram-se necess?rios. A abrang?ncia destas redes estende-se do n?cleo da infraestrutura at? o usu?rio final, chegando ? ?ltima milha e, mais recentemente, tamb?m aos dispositivos finais, tais como computadores, televisores e Internet. Neste contexto, a Fot?nica de Sil?cio ganhou impulso, na ?ltima d?cada, como uma alternativa ? necessidade de levar o processamento dos sinais ?pticos a n?veis semelhantes aos j? realizados pela tecnologia de semicondutores no processamento de sinais el?tricos. Em nosso trabalho, pesquisamos de forma sistem?tica, utilizando simula??es, para o projeto de filtros com an?is ressoantes, constru?dos em Fot?nica de Sil?cio, para desenvolvimento de dispositivos miniaturizados capazes de tratar sinais ?pticos. Em particular, investigou-se o projeto de filtros ?pticos passa-faixa, de banda inferior ? utilizada, para separa??o de canais em sistemas de multiplexa??o por divis?o de comprimento de onda, para aplica??o em diversas ?reas das redes ?pticas, tais como r?dio sobre fibra, multiplexadores, moduladores e codificadores totalmente ?pticos. Neste trabalho, utiliza-se estrutura de an?is ressonantes para constru??o destes filtros, de ordem elevada e de tamanho reduzido, em um substrato de alguns micr?metros de ?rea. Tais filtros poder?o ser constru?dos em microchips e integrados com outros componentes ?pticos e ?ptico-eletr?nicos, dando origem a sistemas mais complexos no futuro pr?ximo. O principal resultado obtido foi um filtro ?ptico passa banda com 8,6 GHz de largura de banda, baseado em an?is ressoantes assim?tricos, composto de duas estruturas de tr?s an?is de raios 5 ?m, 2,5 ?m e 5 ?m, utilizando uma ?rea de substrato de 6840 ?m2 ou 57 ?m x 120 ?m.

Este trabalho é dedicado ao estudo do erro de estimação em filtragem linear para sistemas lineares com parâmentros sujeitos a saltos markovianos a tempo discreto. Indroduzimos o conceito de alcançabilidade média para uma classe de sistemas. Construímos um conjunto de matrizes de alcançabilidade e mostramos que o conceito usual de alcan- çabilidade definido através da positividade do gramiano é caracterizado pela definição por posto completo destas matrizes. A alcançabilidade média funciona como condição necessária e suficiente para positividade do segundo momento do estado do sistema, resultado esse que auxilia na caracterização da positividade uniforme da matriz de covariância do erro de estimação. Abordamos a estabilidade de estimadores com a interpretação de que a covariância do erro permanece limitada na presença de erro de qualquer magnitude no modelo do ruído, que é uma característica relevante para aplicações. Apresentamos uma prova de que filtros markovianos são estáveis sempre que o segundo momento condicionado é positivo. Exemplos numéricos encontram-se inclusos. / This work studies linear filtering for discrete-time systems with Markov jump parameters. We introduce a notion of average reachability for these systems and present a set of matrices playing the role of reachability matrices, in the sense that their rank is full if and only if the system is average reachable. Reachability is also a sufficient condition for the second moment of the system to be positive. Uniform positiveness of the error covariance matrix is studied for general (possibly non-markovian) linear estimators, relying on the state second moment positiveness. Satbility of linear markovian estimators is also addressed, allowing to show that markovian estimators are stable whenever the system is reachable, with the interpretation that the error covariance remains bounded in the presence of error of any magnitude in the model of the noise, which is a relevant feature for applications. Numerical examples are included.

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um método de obtenção e a caracterização de filtros ópticos de interferência de banda passante variável que, constituídos por refletores dielétricos multicamadas de filmes finos intercalados por cavidades de Fabry- Perot não planares com espessuras linearmente variáveis, apresentam a propriedade do deslocamento linear da transmitância máxima espectral em função da posição, isto é, um Filtro de Interferência Variável (FIV). Este método apresenta novas e abrangentes possibilidades de confecção de filtros ópticos de interferência variável: lineares ou em outras formas desejadas, de comprimento de onda de corte variável (passa baixa ou alta) e filtros de densidade neutra variável, através da deposição de metais. A primeira etapa do trabalho foi o projeto e a construção de um filtro óptico convencional, de um comprimento de onda central, com camadas homogêneas. A etapa seguinte foi, com base na teoria espectrométrica, promover a variação das espessuras das camadas em um perfil inclinado e linear. Para tanto, de acordo com os requisitos de projeto, foram feitas adaptações em uma evaporadora por e-Beam (elétron-Beam), acrescentando um obliturador mecânico especialmente projetado, ajustando parâmetros de técnicas de deposição e caracterizando o perfil inclinado de um filme depositado para ajustar o obliturador. E, ao final destas etapas, foi projetado e construído o FIV especificado. Também é descrita uma possível aplicação do FIV: um dispositivo multicanal espectral para análise ambiental, e, dentre muitas, outras podem ser mencionadas: sistemas Lab-on-Chip, biosensores, detectores chip-sized, espectrometria de fluorescência on-chip, detectores de deslocamento de comprimento de onda, sistemas de interrogação e etc. / This work presents the development of a method to obtain and characterize a variable interference optical bandpass filter, made up of a number of thin films forming dielectrical reflectors intercalated by non flat Fabry-Perot cavities whose thickness variates linearly. These filters present the propriety of a linear variation in the maximum spectral transmittance as a function of the position in the filter, for this reason this is called Variable Interference Filter (VIF). This method allows of manufacturing linear interference filters or any other function disered, with variable cut wavelength (low or high pass) and variable neutral density filters by means of metallic depositions. The first step in this work was to design and built a conventional filter, with homogeneous layers and a fixed central wavelength. The following step was, using spectrometric theory basis, introduce the variation in the thickness of the layers in a linear inclined outline. Accordingly with the design requirements, it was made some adaptations in an e-beam evaporator (electron-beam), adding a mechanical obliterator adjusted with series of depositions and characterizations of a single layers in order to find a linearly inclined outline. In the end of this step it was designed and built the specified VIF. It is also described a possible application of this VIF: a multichannel spectral device for environmental analysis. Between many applications, others can be cited, such as: Lab-on-Chip systems, biosensors chip-sized detectors, on-chip fluorescence spectrometry, shift wavelength detectors, interrogation systems, etc.

Universidade Federal do Triângulo Mineiro / This work is dedicated to the study of the problem of active noise control, evaluating some numerical and experimental methodologies. The analysis is restricted to the case of noises in ducts, in which the acoustic propagation phenomena are modeled. Four approaches for this type of models are presented. The first one is formulated by using the basic equations of the acoustics. This procedure generates an infinite dimension model of the duct. In the second approach, the infinite model is truncated by using Taylor s series. The third approach performs a modal expansion using the poles of the infinite dimension model, and, in the fourth, it is also considered a modal expansion, but in this case, by taking into account zeros and poles of the infinite dimension model. The four models studied are discussed and compared in the present contribution. A second part of this work is concerned with active noise control techniques. Monochannel (which uses only a loud speaker and a microphone) and multi-channel (which uses several loud speakers and microphones) controllers are studied. The studied active noise controllers use LMS adaptive algorithms. The noise signals are filtered using X-LMS techniques. These types of controller are usually simple and robust. The coefficients of the controller (modeled as a digital filter) are determined by using an online adaptive procedure looking for minimizing the noise levels. The control methodologies are tested numerically by using the mathematical model of the acoustic duct proposed. With the aim of validating experimentally these controllers a test rig instrumented with loud speakers and microphones was built, and the algorithms were implemented using a personal computer. At the remaining, the numerical and experimental results are discussed and some suggestions are presented in order to continue future works. / Este trabalho formula e discorre sobre o problema de controle ativo de ruído e avalia algumas metodologias de controle tanto numérica como experimentalmente. A análise é restrita ao caso de ruídos em dutos, onde o fenômeno da propagação acústico é analiticamente modelado. Apresentam-se quatro abordagens para tal modelagem. A primeira, formulada a partir das equações fundamentais da acústica, gera um modelo de dimensão infinita para o duto. A segunda aproxima o modelo infinito por uma série truncada de Taylor. A terceira formulação realiza uma expansão modal, a partir dos pólos do modelo de dimensão infinita e a quarta, também realiza uma expansão modal, mas considera tanto os pólos como os zeros do modelo infinito dimensional. No trabalho são discutidos e comparados os quatro modelos numéricos propostos. Numa segunda parte este trabalho discorre-se sobre diversas técnicas de controle ativo de ruído em dutos. São estudados controladores do tipo mono canal, que utilizam um sensor e um atuador apenas e controladores do tipo multicanal, com vários sensores e atuadores. Todos os controladores ativos de ruído (CAR) estudados utilizam algoritmos adaptativos do tipo LMS (Least Mean Square) e técnicas de filtragem-X LMS. Este tipo de controlador tem como características marcantes à simplicidade e a robustez. Os coeficientes do controlador, modelado como um filtro digital, são adaptados on-line segundo uma estratégia que busca minimizar os ruídos não desejados. Estas metodologias de controle são testadas numericamente a partir do modelo matemático proposto para o duto acústico. Para avaliar também experimentalmente tais controladores, montou-se uma bancada de testes constituída por um duto de PVC instrumentada com alto falantes e microfones sendo os algoritmos de controle implementados em um microcomputador pessoal devidamente configurado. O trabalho encerra discutindo os resultados numéricos e experimentais obtidos e sugerindo desdobramentos a serem investigados no futuro. / Doutor em Engenharia Mecânica