Orientador: Jorge Humberto Nicola / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T17:35:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cotta_MonicaAlonso_M.pdf: 4477982 bytes, checksum: d6cf92342f4467e5f4265efd28cdad80 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: Neste trabalho, nosso objetivo é o de dar idéias físicas sobre vários fenômenos biológicos funcionais relacionados a irradiação de tecidos vivos com lasers de baixa potência, que denominamos efeitos não térmicos. Devido a diversidade de comprimento de ondas e densidades de energia com os quais foram observados anteriormente efeitos desse tipo, lançamos a hipótese de que a coerência da radiação utilizada fosse fator importante no processo. Para testar a validade dessa hipótese, dividimos o trabalho em duas partes: uma experimental onde construímos um dispositivo permitindo a irradiação de lesões criadas artificialmente no dorso de ratos por um laser de He-Ne, ou ¿ colocando-se um vidro fosco em movimento a frente do feixe laser, por radiação desse mesmo laser co seu grau de coerência diminuído. Pela observação da cicatrização das lesões, nosso teste mostrou ser a coerência da radiação relevante no processo e apontou a necessidade de estudos mais detalhados nessa área. Do ponto de vista teórico, constituindo a outra parte desse trabalho, realizamos um estudo sobre a distribuição do campo elétrico e intensidade sobre uma superfície dotada de micro-rugosidades quando irradiada por luz coerente. Em nossa opinião, uma distribuição deste tipo pode ocorrer em superfícies celulares e influir decisivamente na fisiologia da própria célula, em grande / Abstract: In this work, our objective is giving physical ideas about several functional biological effects related to the irradiation of live tissues with low power lasers, which we called non-thermal effects. Due to the diversity of wavelengths and energy densities these effects have been previously observed with, we propose that the coherence of the used radiation was an Important factor in this process. To test the validity of this hypothesis, we divided the work in two parts, one experimental and one theoretical. In the experimental part, we constructed a device which permitted the irradiation of lesions artificially created on the back of rats by an He-Ne laser, or - putting a moving ground glass in the path of the laser beam, by radiation of this same laser with its coherence degree decreased. By observation of the lesions cicatrization, our test showed that the coherence of the radiation is relevant in the process and pointed to the necessity of more detailed studies in this area. From the theoretical viewpoint, we performed a study about the electrical field and intensity distribution over a surface with micro-roughness when irradiated by coherent light. In our opinion, this kind of distribution might occur in cellular surfaces and influence decisively the cell physiology, which is to a great extent controlled by electrical phenomena at the membrane level / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Erik Johannes Bochove / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T15:25:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sampaio_RayViana_D.pdf: 2465143 bytes, checksum: cc3a7cc61fcb769d70c7bd967cf1170d (MD5) Previous issue date: 1982 / Resumo: Fazemos incidir sobre um certo material, três feixes de lasers todos com a mesma freqüência w. Os três feixes são quase colineares, sendo que dois incidem na face z = 0 e o outro na face z = L. (L é o comprimento do material) Estes três campos induzem no material uma polarização não linear de terceira ordem a qual, entre outros efeitos, produz uma quarta onda denominada retro-espalhada (caminha no sentido decrescente de z). No nosso trabalho consideramos um sistema de moléculas de dois níveis e as polarizações dos quatro campos foram consideradas iguais. A influência do movimento molecular não foi incluída pois a geometria quase colinear minimiza este efeito. Todos os campos foram tomados como ondas planas cujas amplitudes variam ao longo de z. Utilizando as aproximações de a) onda girante e b) amplitude lentamente variável, estudamos no regime estacionário o comportamento da onda retro-espalhada s (z = O) em função das amplitudes das outras três ondas, da dissintonia f = tg-1(1/d) onde d = (w - w0)t2 e w0 = (e2 - e1)/h e do coeficiente a0L sendo a0 o coeficiente de absorção (ou ganho) linear. Neste caso nós constatamos que a curva s(0) em função das ondas de "bomba" é maior no caso em que a é negativo (ganho) do que se ao é positivo. Observamos ainda que s(0) diminui de intensidade com a0L e que os valores máximos de s(0) ocorrem para valores menores das ondas de "bomba" quando a0 é negativo em comparação com o caso em que a0 é positivo. Observamos também que para f = p/4 os valores de s(0) são maiores do que para f = p/2. Outra conclusão é a que se a onda de "bomba" b(ç) que caminha no mesmo sentido da onda retro-espalhada for maior do que a onda de "bomba" f(0) que caminha em sentido oposto, então a curva s(0) será maior do que quando f(0) for maior do que b(1) pela mesma diferença. Outro fato que vale a pena mencionar é que após o valor máximo de s(0), os valores da onda retro-espalhada são maiores para a0 > 0 do que para a0 < 0. Nós estudamos também o comportamento das quatro ondas dentro do material, de onde se obtém um resultado interessante que o valor da onda objeto p(1) atinge seu valor máximo simultaneamente com s(0), mostrando assim que o recebimento de energia da onda objeto e a retro-espalhada, quando f(0) = b(1), estão em fase. Se f(0) ¹ b(1) isto não ocorre. Notamos ainda que p(1) é maior no caso em que f(0) > b(1) do que no caso inverso e que s(0) é maior quando b(1) > f(0), o que evidencia um acoplamento preferencial entre as ondas que caminham no mesmo sentido / Abstract: We make three lasers beams all with the same frequency w to strike onto a material. The three beams are almost collinear; two of them strike upon the face z = 0 and the other upon z = L (L is the length of the material). These fields induce in the material a third order non linear polarization, which among others effects, generates a fourth wave called conjugate or retro wave (it propagates in the minus z direction). The whole process is called "Degenerate Four Wave Mixing". The production of the fourth wave is somewhat similar to the conventional holography. The material consists of a system of two level molecules and all the fields have their polarization¿s along the same direction. Moreover we justify why we do not include the Doppler effect, consider all fields as plane waves, use the rotating wave approximation, the slowling varying envelope approximation and not considering transverse (x and y) variations, we study, in the stationary case, the behaviour of the conjugate wave in the plane z = 0 as a function if the amplitudes of the other three waves, of the detuning coefficient f = tg-1(1/d), where d = (w - w0)t2 with w0 = (e2 - e1)/h and of the coefficient a0L, where a0 is the linear absorption (or gain) coefficient. It is also studied the behaviour of the four amplitudes inside the material (along z) as function of the parameters mentioned above / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Helmut Karl Bockelmann / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-26T18:11:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mirage_Armando_M.pdf: 783495 bytes, checksum: 34a5e9df84fb9e2adddb5d72a477a031 (MD5) Previous issue date: 1978 / Resumo: Foi construido um sistema para produção de plasma através de descargas de um laser pulsado de rubi, cuja potência de radiação atingiu um valor de até 150 MW. A ionização foi feita nos gases oxigênio e argônio, sob pressões de 1, 2 e 3 atmosferas. O sistema de diagnóstico constituiu-se de um interferômetro de Mach-Zehnder funcionando com um laser de He - Ne, o qual forneceu curvas da densidade eletrônica em função do tempo para uma posição fixa no espaço, além da velocidade de expansão das partículas / Abstract: Not informed / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Antonio G. J. Balbin Villaverde / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-15T14:34:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_MariaSilviaGuedesdeSouza_M.pdf: 713670 bytes, checksum: b3b392e284b6b031a8a11c5551ec0df4 (MD5) Previous issue date: 1977 / Resumo: O trabalho trata da montagem do "Q-Switch" de um laser pulsante de rubi, provêndo-o de um controle para que ele opere no modo puro f.undamental TEM00. São estudados os perfis espacial e temporal do feixe do laser no unimodo, sendo feitas as medidas de potência pico e ener- gia. A seguir e realizado uma análise de geração do segundo harmônico, verificada em três cristais: RDP ( fosfato dihidrogenado de rubídio ) , LiI03 ( iodato de litio ), RDA ( arsenato dihidrogenado de rubídio ), por ângulo e temperatura de "phase-matching" respectivamente. As conversões de frequência apresentam eficiência da ordem de 30%, sendo todas obtidas com o laser operando no TEM00 / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

A caracterização de feixes de laser é imprescindível para que suas aplicações sejam bem sucedidas. Nos métodos tradicionais, essa caracterização envolve um processo lento e exaustivo, uma vez que são necessárias múltiplas medições do diâmetro do feixe em diversas posições ao longo do eixo de propagação. Por esta razão, neste trabalho, apresenta-se um método novo de caracterização baseado no espalhamento Rayleigh. As vantagens deste método são o fato de permitir múltiplas medidas do diâmetro do feixe em apenas uma medição, com precisão igual ou melhor do que os métodos tradicionais, e de possibilitar sua execução em tempo real. Esta única medição é feita a partir da imagem do perfil lateral do feixe, propagando-se num meio espalhador. O desenvolvimento deste novo método envolveu estudos de adequação dos meios espalhadores e a adaptação de sistemas ópticos de obtenção de imagem. Os resultados teóricos e experimentais comprovaram a viabilidade do método baseado no espalhamento Rayleigh para a caracterização de um feixe do laser de HeNe.

As nanopartículas têm um amplo espectro de aplicações nos mais diferentes setores. Por exemplo, nanopartículas de titânio e seus compostos têm sido usadas em cosméticos, marcadores biológicos, pastilhas de usinagem e no reforço por dispersão em revestimentos nanoestruturados. Esta última aplicação tem sido considerada no desenvolvimento de novos materiais para aplicações estruturais aeroespaciais. O presente estudo possibilitou criar um dispositivo que possa ser usado para a produção de nanopartículas de titânio, entre outros materiais, bem como caracterizar os materiais produzidos. Desta forma, uma célula de processamento, contendo uma amostra de titânio e etanol, foi desenvolvida para que o laser pudesse ablacionar o alvo, dando origem à partículas dispersas no líquido, formando assim uma solução coloidal. As partículas de titânio, depois de filtradas e secas, foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FEG-MEV), análise química por dispersão de energia (EDS) e por difração de raios X (DRX). Utilizando um laser de CuHBr, soluções coloidais de nanopartículas de titânio com tamanhos variando entre 80 e 500 nm foram obtidas, numa larga distribuição de tamanhos, que é dependente do tempo de exposição ao feixe de laser. Os parâmetros de processo de laser foram fixados com potência média de 9W, o que representa uma intensidade teórica da ordem de GW.cm-2, suficiente para ablacionar qualquer tipo de metal. As partículas analisadas são esféricas, compostas pela fase ?-Ti e com uma película de óxido amorfo ao redor. As análises por DRX e FEG-MEV indicam que as nanopartículas são compostas por um ou mais cristalitos (núcleos cristalinos) e que a coalescência destes núcleos aumenta substancialmente com o aumento do tempo de processamento, de 1h para 2h. Hipoteticamente, núcleos cristalinos originalmente produzidos pelo mecanismo de ablação se aglutinam devido à incidência do laser e esse efeito é mais acentuado conforme se aumenta o tempo de processo.

Orientador: Cesar Jose Bonjuani Pagan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T14:46:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NavarrodaCruz_DaniellaMariaFlorenzano_M.pdf: 6111367 bytes, checksum: 020f8faa113a083679dea2f3b1086b0a (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O emprego de filmes de diamante em dispositivos semicondutores promete um avanço tecnológico significativo na Industria de Eletrônica. Sua combinação única de propriedades, que supera a dos semicondutores utilizados atualmente, possibilita uma maior integração e velocidade de operação em circuitos feitos desse material. Nosso plano de trabalho consiste no crescimento de um monocristal de diamante depositado em um substrato de outro material. Forma mais útil do diamante na área de eletrônica. Para tal, propomos um método híbrido empregando, simultaneamente, filamento quente e laser. O filamento-quente responsável pela dissociação das espécies gasosas produz hidrogênio atômico e radicais precursores do diamante. O laser, utilizando para o aquecimento do substrato, favorece o crescimento do cristal em um área limitado por temperatura. No método proposto, o feixe laser passa por uma óptica de focalização de forma a atingir o substrato com um diâmetro de alguns micro ¿ correspondente aproximadamente ao diâmetro de um núcleo de diamante. O reator foi projetado de maneira a permitir a entrada da radiação laser sem a necessidade de um sistema óptico complexo. Para manter a temperatura necessária ao crescimento do cristal apenas na região de interesse o porta substrato foi confeccionado de material bom condutor térmico cujo interior passa um fluxo de água que transporta o calor para fora do sistema ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The use of diamond films for semiconductor devices promises a technological advance in Electronic Industry. It¿s unique combination of properties which overcome that of those semiconductors used nowadays allows a better integration and seed operation in circuits of this particular material. The subject of our Theses is about the growth of a single-crystal diamond on a non diamond substrate, the most useful form of diamond for the electronic field. Thus, we have proposed a hybrid method using, simultaneously, hot-filament and laser. The role of the hot-filament in to dissociate the inlet gas mixture. As a result, atomic hydrogen and diamond precursors radical, are found. A laser is used to heat the substrate, helping the crystal growth in a temperature limited area. For the proposed method, the laser beam passes though an optical system, focusing the substrate within an area of 5 to 10 microns in diameter, which is similar to a diamond nucleus. The chamber has been developed in order to permit the radiation inlet with no need of a complex optical system. To keep the desire temperature for the crystal growth, at the corresponding area, the sample mount has been made of a good heat conductor which allows a water flow into its interior, taking the heat away. So, it provides a temperature gradient, causing the desired effect ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Franco Giuseppe Dedini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-27T19:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Becker_Marcelo_D.pdf: 8471840 bytes, checksum: 3806a18234a43e044279f85d562142fc (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho são apresentados estudos sobre a aplicação de tecnologias assistivas e técnicas de controle em cadeiras de rodas. O objetivo do estudo é posicionar o problema e desenvolver estudos sobre técnicas assistivas para o projeto de uma cadeira de rodas inteligente. Inicialmente é feita uma introdução sobre a situação dos portadores de deficiência, focalizando o caso de usuários de cadeiras de rodas: quem são, onde vivem, quais as principais causas de suas deficiências, etc. Em seguida são apresentados os aspectos ergonômicos que devem ser considerados no projeto de um veículo para deficientes fisicos (usuários de cadeiras de rodas) e, é feita uma análise biomecânica do processo de acionamento de cadeiras de rodas manuais. Um programa em MatLabTM foi desenvolvido para simular o processo de acionamento em pistas planas e rampas. Também foram desenvolvidas e testadas técnicas de mapeamento (testes experimentais), navegação e desvio de obstáculos (simulações em MatLabTM) e detecção e monitoramento de obstáculos (testes experimentais) para serem empregadas em veículos autônomos ou com navegação assistida. Os testes experimentais foram feitos em uma plataforma real, o robô SmartROB-2 do Instituto de Robótica do Instituto Politécnico Federal Suíço (IfR ETHZ), equipado com dois sensores laser tipo SICK LMS200 usando o sistema operacional XOberon / Abstract: This investigation describes studies concerning the application of assisted technologies and control techniques in wheelchairs. The goal is to understand the problem and to studyassistive techniques for design of intelligent wheelchairs. lnitially an overview of the disabled people situation is shown. The case ofwheelchair dependent individuaIs (WDI) is focused: who theyare, where they live, the main causes of their disabilities, etc. Then, the ergonomic aspects concerning the design of a vehic1e for disabled people (WDI) are shown. A biomechanical analysis of the manual propulsion ofwheelchairs is also described. A software using MatLabTM was developed to simulate the manual propulsion of wheelchairs, to check the ability to traverse ramps and the WDl's efforts. Control techniques for assisted and autonomous navigation were also developed and tested: Map-Building (experimental tests), Navigation and Obstac1e Avoidance (simulations using MatLabTM), and Obstacle Detection and Tracking (experimental tests). The experimental tests used a real platform, the mobile robot SmartROB-2 belonging to the Institute ofRoboticsSwiss Federal Institute of Technology (1m. - ETHZ). The robot was equipped with two SICK LMS200 laser sensors and used the operational system XOberon / Doutorado / Mecanica dos Solidos / Doutor em Engenharia Mecânica

A adesão do revestimento é uma propriedade crítica quando se trata de ferramentas de corte. O uso de brocas helicoidais de aço rápido revestidas com TiN propiciam o uso de velocidades de corte mais altas e velocidades de avanço maiores que as velocidades usadas com ferramentas sem revestimento. Contudo, uma adesão adequada é bastante importante, pois a ferramenta com revestimento com adesão insuficiente se comporta pior que aquela sem revestimento. A formação de partículas duras e abrasivas, resultantes da destruição prematura do revestimento, acelera o desgaste das superfícies que estão em contato de deslizamento. Uma nova técnica de limpeza e texturização de superfícies usando um feixe de laser, que antecede a aplicação do revestimento, foi aplicada a um conjunto de brocas e seu desempenho foi comparado àquele de outro conjunto de brocas convencionais sem texturização. No processo, um laser pulsado e de alta taxa de repetição provoca uma texturização advinda da formação de poças líquidas. Após a solidificação, ocorre a formação de microestruturas que permitem uma melhor ancoragem do revestimento. Utilizando como parâmetros de avaliação o número de furos e o desgaste de flanco, os grupos foram avaliados na furação do aço carbono e inoxidável. Os resultados mostram um significativo aumento da vida das brocas texturizadas antes do revestimento.

A determinação do fator de qualidade M durante a aplicação do laser é exaustiva e demorada. O método para avaliar o fator M2, descrito da norma ISO 11146, requer muitas medições do diâmetro em diferentes posições na cintura do feixe. Geralmente, os diâmetros são medidos por câmera CCD, rotação de corte de faca ou varredura por fenda. No entanto estes métodos são demorados e as flutuações no valor do M, geralmente devido à instabilidade, não são detectadas, principalmente se o laser for pulsado. Devido a esse problema, nós propomos um método que permite medir, em tempo real, a qualidade do feixe em uma única imagem lateral da propagação do feixe num meio espalhador. O desenvolvimento do método envolveu estudos de um meio espalhador e um sistema óptico de imagem adequado. Comparado com um método tradicional, este método é rápido e menos trabalhoso, providenciando múltiplas medições do diâmetro do feixe instantaneamente, com a mesma (ou até melhor) precisão dos resultados, em uma única imagem em tempo real. Os resultados são comparados com aqueles obtidos por um método convencional e claramente observaram-se as flutuações pulso a pulso de um feixe de laser multimodo. Este trabalho apresenta a determinação do fator de qualidade para um laser Nd:YAG pulsado.