Neste trabalho, desenvolveu-se um conformador de feixe, composto de um par de espelhos, para otimizar a sobreposição espacial entre o feixe de bombeamento e o feixe a ser amplificado, em um amplificador para laser de corante, o qual é bombeado transversalmente por um laser de vapor de cobre. Esse dispositivo utiliza um par de espelhos próximos, levemente inclinados, para transformar e homogeneizar o feixe de bombeamento. Usando os princípios da Óptica Geométrica e de Fourier foi possível simular numericamente o traçado de raio dentro do par de espelhos e o campo da radiação sobre o plano imagem da abertura da fenda de saída do par de espelhos. Neste trabalho apresentam-se e discutem-se os resultados teóricos e experimentais obtidos, os quais possuem uma boa homogeneização do perfil de intensidade indicando que este dispositivo é adequado para a transformar e homogeneizar feixes de laser na fenda de saída do par de espelhos.

Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Coorientador: Davi Neves / Banca: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: Rosinei Batista Ribeiro / Resumo: Os aços avançados de alta resistência são de importância na indústria moderna da mobilidade. Na indústria automobilística, por exemplo, é previsto que o uso destes materiais cresça de maneira acentuada nos próximos anos. Algumas características destes materiais podem ser melhoradas por meio de tratamento térmico, seja ele em toda a extensão do produto ou em partes específicas para as quais se deseja um dado comportamento mecânico. Neste trabalho se propôs a investigação inicial do efeito de um tratamento térmico local por radiação laser, uma forma controlada de adição de energia, nas propriedades mecânicas e na microestrutura de dois destes materiais. Os materiais estudados foram os aços dual phase (DP 600) e o transformed induced plasticity (TRIP 750), e a contribuição pretendida aqui foi prover informações sobre a interação entre a radiação laser e os materiais de estudo, dentro de determinados parâmetros de processamento térmico. Para a caracterização dos materiais, conforme recebidos e após os tratamentos térmicos a laser propostos, foram realizados ensaios metalográficos, de difratometria de raios-X, de dureza e de tração. Verificou-se que, para a faixa de parâmetros de processo experimentada, houve mudanças significativas nas características dos materiais estudados, notadamente um aumento na dureza superficial, alcançando valores correspondentes ao dobro dos relativos aos materiais sem tratamento, nos limites de escoamento, com aumentos de até 15% com relação ao material-base, e de resistência, com aumentos até cerca de 30% com relação ao material-base. Por outro lado, verificou-se uma diminuição no alongamento específico dos materiais, quando submetidos a ensaios de tração, de até 80% com relação aos materiais sem tratamento térmico / Abstract: The advanced high strength steels are of importance in modern mobility industry. In the automotive industry, for example, it is anticipated that the use of such materials will be increased in the near future. Some characteristics of these materials can be improved through heat treatments, considering the entire mass of the product or in specific regions of a part, for which it is necessary a particular mechanical behavior. This work focused on the initial investigation of a local heat treatment by laser radiation, a controlled form of energy addition, in the mechanical properties and microstructure of two of these materials. The studied materials are the dual phase steel (DP 600) and the transformed induced plasticity steel (TRIP 750), and the desired contribution here was to provide information about the interaction between the laser radiation and the studied materials for a given range of thermal processing parameters. To characterize the materials as received and after proposed laser heat treatments, metallographic evaluation, X-ray diffraction, and hardness and tensile tests were performed. It was found that, for the range of process parameters investigated, there were significant changes in the characteristics of the materials, notably an increase in surface hardness, reaching values corresponding to twice of those for materials without treatment, in the yield limits, with increases of up to 15% with respect to the base material, and strength limits, with increases up to about 30% with respect to the base material. On the other hand, there was a decrease in the elongation of materials, when subjected to tensile tests, up to 80% in comparison to materials without heat treatment / Mestre

Orientador: Luiz Antônio de Lima Resende / Banca: Claudi Ferreira da Rosa Sobreira / Banca: José Luiz Pedroso / Resumo: A síndrome do túnel do carpo (CTS) é a neuropatia compressiva mais comum. Após cirurgias descompressivas diferentes tipos de complicações podem ocorrer, donde a necessidade de procurarmos novas opções de tratamento. O objetivo deste estudo foi avaliar eventual eficácia da terapia com Laser de baixa intensidade na CTS. Foram realizadas avaliações clínicas e ENMG antes e após tratamento com Laser de baixa intensidade. Terapia com Laser utilizou emissor de Laser gálioíndio- fósforo-alumínio, com comprimento de onda de 660 nm, potência média de 30 nW, regime contínuo de área de 0,06 cm2. A fluência de irradiação foi de 10 J/cm2, com energia de 0,6 J, com exposição de 10 segundos por ponto, e 2 J/cm² no modo varredura, totalizando 6 pontos de irradiação sobre o canal do carpo, no sentido proximal-distal, sobre o trajeto anatômico do nervo mediano, no retináculo flexor. O Laser foi posicionado a 90o em relação à pele. Foram realizadas 2 sessões por semana, durante 12 semanas (total de 24 sessões). Os dados antes e após tratamento foram analisados pelo teste "t" de Student para amostras correlatas. Até o momento foram estudadas 20 mãos de 13 pacientes. Escala visual analógica de dor, força muscular do músculo abdutor pollicis brevis e velocidades de condução sensitiva do nervo mediano apresentaram melhora após tratamento (p < 0.0001, 0.0003 and 0.045, respectivamente). Entre estes 3 parâmetros não foram observadas correlações pelo teste de correlação de Spearman. Em nossa opinião terapia com Laser de baixa intensidade para pacientes com síndrome do túnel do carpo é inovadora, barata e não invasiva, com resultados iniciais encorajadores / Abstract: The carpal tunnel syndrome (CTS) is the most common entrapment neuropathy. After surgery different types of complication may occur, than search for new clinical forms of treatment is necessary. The aim of this study was to test the effectiveness of low intensity laser therapy in patients with CTS. Patients with clinical and ENMG diagnosis of CTS never previously treated were included and submitted to clinical evaluation and conduction studies before and after treatment. Sensory and motor conduction studies were performed by conventional described techniques. Low intensity laser treatment was by 660 nm wave length, average power of 30 nw, continuous operation area of 0.06 cm2, fluence of irradiation of 10 J/cm2, exposure of 10 seconds per point, totaling 6 points of irradiation on the carpal tunnel, from the proximal to the distal sense. Laser was positioned at 90o to the skin, 2 sessions per week during 3 months were performed (24 sessions). To this moment 20 hands of 13 patients were studied. Visual analogic scale of pain (VAS), strength of the abductor pollicis brevis and sensory velocity of the median nerve showed improvement after the treatment (p < 0.0001, 0.0003 and 0.045, respectively). No correlation between these 3 parameters were observed from the Spearman correlation test. In our opinion low intensity laser therapy is a new, no expensive and easy to apply encouraging treatment for CTS / Mestre

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:24:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:30:08Z : No. of bitstreams: 1 000851769.pdf: 1354680 bytes, checksum: 50510165e2f58c33137b57d0d3d4fe5e (MD5) / A síndrome do túnel do carpo (CTS) é a neuropatia compressiva mais comum. Após cirurgias descompressivas diferentes tipos de complicações podem ocorrer, donde a necessidade de procurarmos novas opções de tratamento. O objetivo deste estudo foi avaliar eventual eficácia da terapia com Laser de baixa intensidade na CTS. Foram realizadas avaliações clínicas e ENMG antes e após tratamento com Laser de baixa intensidade. Terapia com Laser utilizou emissor de Laser gálioíndio- fósforo-alumínio, com comprimento de onda de 660 nm, potência média de 30 nW, regime contínuo de área de 0,06 cm2. A fluência de irradiação foi de 10 J/cm2, com energia de 0,6 J, com exposição de 10 segundos por ponto, e 2 J/cm² no modo varredura, totalizando 6 pontos de irradiação sobre o canal do carpo, no sentido proximal-distal, sobre o trajeto anatômico do nervo mediano, no retináculo flexor. O Laser foi posicionado a 90o em relação à pele. Foram realizadas 2 sessões por semana, durante 12 semanas (total de 24 sessões). Os dados antes e após tratamento foram analisados pelo teste t de Student para amostras correlatas. Até o momento foram estudadas 20 mãos de 13 pacientes. Escala visual analógica de dor, força muscular do músculo abdutor pollicis brevis e velocidades de condução sensitiva do nervo mediano apresentaram melhora após tratamento (p < 0.0001, 0.0003 and 0.045, respectivamente). Entre estes 3 parâmetros não foram observadas correlações pelo teste de correlação de Spearman. Em nossa opinião terapia com Laser de baixa intensidade para pacientes com síndrome do túnel do carpo é inovadora, barata e não invasiva, com resultados iniciais encorajadores / The carpal tunnel syndrome (CTS) is the most common entrapment neuropathy. After surgery different types of complication may occur, than search for new clinical forms of treatment is necessary. The aim of this study was to test the effectiveness of low intensity laser therapy in patients with CTS. Patients with clinical and ENMG diagnosis of CTS never previously treated were included and submitted to clinical evaluation and conduction studies before and after treatment. Sensory and motor conduction studies were performed by conventional described techniques. Low intensity laser treatment was by 660 nm wave length, average power of 30 nw, continuous operation area of 0.06 cm2, fluence of irradiation of 10 J/cm2, exposure of 10 seconds per point, totaling 6 points of irradiation on the carpal tunnel, from the proximal to the distal sense. Laser was positioned at 90o to the skin, 2 sessions per week during 3 months were performed (24 sessions). To this moment 20 hands of 13 patients were studied. Visual analogic scale of pain (VAS), strength of the abductor pollicis brevis and sensory velocity of the median nerve showed improvement after the treatment (p < 0.0001, 0.0003 and 0.045, respectively). No correlation between these 3 parameters were observed from the Spearman correlation test. In our opinion low intensity laser therapy is a new, no expensive and easy to apply encouraging treatment for CTS

Orientador: Hugo Enrique Hernandez Figueroa, Michel zamboni Rached / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T09:52:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ambrosio_LeonardoAndre_D.pdf: 7134713 bytes, checksum: 36a77f1e2e7f49fb16e793969325d64e (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nesta tese, abordamos aplicações de feixes localizados em FSO - Free Space Optics - e em pinças ópticas, com ênfase maior para o segundo. No primeiro caso, mostramos que é possível pré-determinar o padrão de intensidade longitudinal através de elementos ópticos adequadamente modelados em suas funções de fase: os áxicons. Assim, estes feixes poderiam ser usados para alinhar o link. No caso de pinças ópticas, exploramos a idéia de que, em breve, será possível a contrução de partículas esféricas homogêneas, na escala micrométrica, com índice de refração negativo (as chamadas DNG particles, ou Double-Negative particles), e verificamos as propriedades de aprisionamento óptico tanto para feixes gaussianos quanto para feixes localizados, no regime de óptica geométrica e no caso mais geral da teoria eletromagnética. A idéia de que partículas são atraídas para regiões de alta intensidade quando seu índice de refração é maior do que o do meio, e para regiões de baixa intensidade quando este índice é menor, embora válida para partículas convencionais - aquelas com índice de refração positivo -, deve ser revista para partículas DNG. / Abstract: In this thesis, we explore some applications of localized beams in FSO - Free Space Optics - and optical tweezers, greater emphasis been given to the second one. For FSO, we show that it is possible to choose the desired longitudinal intensity pattern by using optical elements adequately modeled in their phase functions: the axicons. In this way, these beams could be uses for optical alignment of the link. In the case of optical tweezers, we investigate the possibility that it will soon be possible to design and build homogeneous spherical particles, in the micron scale, with negative refractive index (the so called DNG particles, or Double-Negative particles), and we verify some properties related to optical trapping, both for Gaussian and Bessel beams, in the optics ray regime and in the more general electromagnetic case. The idea that particles with refractive index higher than the medium in which it is immersed is attracted to regions of high intensity, whereas it is attracted to regions of low intensity when its refractive index is lower than the medium, although valid for conventional particles - those with positive refractive index - must be revisited for DNG particles. / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Esse trabalho objetivou o estudo da vaporização dos metais refratários (molibdênio, nióbio e tungstênio) quando iluminados por feixe de um laser de Cu-HBr. O foco de observação foi a intensidade do feixe de laser necessária para o início da vaporização desses metais, para a formação de aglomerados e de plasma. Tais limiares foram estudados usando três diferentes técnicas experimentais: (i) utilizando espectrômetro de massa (para verificar a presença de partículas monoatômicas e diatômicas dos metais no sistema, ou seja, os limiares de vaporização e de formação de aglomerados), (ii) placas paralelas polarizadas (para verificar a presença de íons ou cargas livres, ou os limiares de formação de plasma) e (iii) deposição de filmes finos ( que possibilita a determinação da taxa de vaporização e a formação de aglomerados durante o processo). Os limiares de vaporização foram determinados , embora com evidências indiretas dos valores desses limiares e a formação de aglomerados foi observada sem a determinação de seus limiares.

Neste trabalho foi um modelo teórico para o cálculo de propagação de feixes de lasers através de guias de ondas planares. A aproximação para descrever a propagação do feixe é a teoria escalar de difração em uma dimensão, tanto dentro quanto fora do guia. Para o cálculo de propagação dentro do guia foi proposto um procedimento para levar em contas as múltiplas reflexões nas paredes, descritos neste trabalho, que foi chamado de Método do Origami. Para resolver as integrais de propagação foram utilizadas transformadas rápidas de Fourier (FFT) resolvidas usando o utilitário MathCAD 2001. O Método foi testado comparando previsões do Método do Origami com modelos consagrados na literatura para situações conhecidas, a saber, a propagação de modos normais de guias planares e o auto-imageamento em guias planares. O resultados previstos pelo Método do Origami estão de acordo com resultados encontrados na literatura, o que do nosso ponto de vista, valida o método. Finalmente foram sugeridas duas aplicações para o nosso Método do Origami: primeiro é o cálculo de conformadores planares de feixes e o segundo o cálculo de modos de cavidades híbrida para lasers do tipo "slab".

Orientador: Michel Zamboni Rached / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T08:06:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AleixoJunior_JoseFranciscoMeireles_M.pdf: 4411350 bytes, checksum: bd00cad2cef3935ec7f463fc060d49c0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Os objetivos centrais do presente trabalho foram a montagem de um link de comunicação óptica no espaço livre (FSO) e a posterior inserção de um feixe (nãodifrativo) de Bessel no enlace. Após uma breve revisão dos conceitos e limitações envolvidos no funcionamento dos sistemas FSO, construímos um enlace óptico chegando a uma distância de 50 metros a um custo muito reduzido. Na tentativa de diminuir o eventual impacto causado pela difração do feixe óptico, propusemos o uso de feixes não difrativos para realizar o link. Assim, após um estudo das características básicas do feixe nãodifrativo de Bessel e de sua geração experimental, realizamos sua inserção num enlace óptico de curta distância com o propósito de demonstrar a real possibilidade de uso desses feixes em comunicações ópticas no espaço livre / Abstract: The main aims of this work were building a link of free space optical communication (FSO) and the subsequent insertion of a Bessel (nondiffracting) beam in the link. After a brief review of the concepts about the operation and limitations of FSO systems, we build an optical link through a distance of 50 meters at a much reduced cost. Attempting to reduce the possible impact caused by the optical beam diffraction, and scattering we have proposed the use of nondiffracting beams to perform the link. In this way, after studying the basic characteristics of nondiffracting Bessel beams and their experimental generation, we implement their insertion in a short-distance optical link in order to demonstrate the real possibility of using these beams in free space optical communications / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T08:31:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rezende_RodrigoAlvarenga_M.pdf: 6027055 bytes, checksum: dc80f298be40be05219c739478682c4d (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A Prototipagem Rápida consiste na reprodução física de objetos tridimensionais de geometria livre, a partir de um projeto inicial (design), modelado por auxílio de computador. A Prototipagem Rápida é uma tecnologia moderna que une métodos e equipamentos adequados a fim de oferecer, como principais atrativos, alta qualidade e redução de custos de produtos manufaturados. São diversos os métodos existentes e os materiais aplicáveis. Este trabalho apresenta um novo método de fabricação de protótipos, a Termolitografia. Baseada na irradiação de laser de CO2 na região espectral do infravermelho sobre resinas termossensíveis, a Termolitografia oferece importantes vantagens quando comparada a outros processos, principalmente no que se refere ao estado físico da amostra logo após a irradiação do laser. Este processo apresenta duas grandes vantagens que são a não-contração da amostra após ser curada e a ausência de tratamento pós-cura. A cura localizada é o fenômeno de confinamento da energia transmitida pelo laser realizando a cura do material somente em uma região desejada. O controle da cura localizada é a chave para o sucesso e para a garantia de protótipos de alta qualidade. Para ajustá-la e otimizá-la, é necessário o domínio de parâmetros físicos do material empregado e de parâmetros operacionais do laser de CO2. O estudo da combinação dos efeitos, por exemplo, da variação da proporção dos componentes da amostra, da sua temperatura de cura, além de fatores operacionais como a velocidade de varredura, o diâmetro e a potência do feixe laser, é o alvo principal deste trabalho. As simulações facilitam a compreensão de como cada variável pode interferir na construção do protótipo, e determinam faixas de valores para os parâmetros as quais implicam em melhores resultados no final do processo. O trabalho de seleção destes valores é importante para a futura continuidade de estudo experimental do processo termolitográfico / Abstract: Rapid Prototyping consists on a physical replication of three-dimensional objects with free geometry, from an initial design, modeled by computer assistance. Rapid Prototyping is a modern technology that unifies methods and suited equipments in order to offer as main attractive high quality and cost-reduction of manufactured products. There are many techniques and raw materials applicable. This work presents a new method of prototypes fabrication, the Termolithography. Based on CO2 laser irradiation at the infrared spectral region onto thermosensitive resins, Thermolithography offers important advantages if compared with other processes, mainly those ones respected to the non-contraction effect of the sample after being cured and the absence of a post cure treatment. The localized cure is the phenomenon of confinement of energy transmitted by laser beam performing the curing only on a desired region at the sample. The control of the localized cure is the key for the success and for the guarantee of high quality prototypes. In order to fit and optimize it, it is necessary the domain of physical properties of the applied material and the domain of the CO2 laser operational parameters. The study of combination of the involved effects, for instance, the variation of amount of the components in the sample, the cure temperature, beside operational parameters as scanning velocity, the laser beam diameter and power, are the main target of this work. Simulations become easier the comprehension of how each variable can affect during the building of prototype and to determine the best range of values which implicate in better final result of the process. The selection of these values is very important to the continuity of this work / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química