Made available in DSpace on 2014-10-09T12:54:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-08-07T14:13:11Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-08-07T14:13:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Materiais luminescentes, como os complexos de Terras Raras trivalentes, atuam como marcadores em citologia e imunologia, podendo ser utilizados como biomarcadores luminescentes, uma vez que, o desenvolvimento destes nanomateriais abre novas possibilidades para diversos campos, particularmente na medicina diagnóstica, além de estabelecer uma classe de sondas fluorescentes, para a qual não existem moléculas orgânicas equivalentes. Devido ao potencial de aplicação no mercado o presente trabalho teve como objetivo desenvolver materiais luminescentes, viabilizando a utilização de supermoléculas de lantanídeos como marcadores para diagnóstico de Anemia Falciforme (HbS). Foram desenvolvidos e caracterizados seis marcadores luminescentes a base de Terras Raras. A principal técnica utilizada para detecção de HbS foi o fluoroimunoensaio que já é utilizado na investigação de enzimas, anticorpos, células e hormônios, entre outros. No decorrer do trabalho utilizou-se também a espectroscopia de absorção no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), para detectar a HbS. Os métodos estudados foram aplicados para o diagnóstico desta doença, de origem gênica, extremamente comum do grupo das hemoglobinopatias e considerada uma questão de saúde pública no Brasil (ANVISA). A Anemia Falciforme quando diagnosticada precocemente reduz expressivamente a morbidade e mortalidade dos seus portadores. Comparando os resultados obtidos com as metodologias já existentes, concluiu-se que são métodos viáveis para detecção da HbS e quando totalmente desenvolvidas, estas técnicas contribuirão originalmente para produção do diagnóstico da Anemia Falciforme e terão impacto nas Políticas Públicas do Estado de São Paulo e conseqüentemente do Brasil. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:54:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Cascas de banana foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier e microscopia eletrônica de varredura, e investigadas como biossorvente de baixo custo para a remoção de íons de urânio provenientes de soluções nítricas. A influência das seguintes variáveis foi estudada: tamanho das partículas do adsorvente, tempo de contato, pH e temperatura. O percentual de remoção aumentou de 13 para 57% quando o tamanho da partícula foi reduzido de 6,000 para 0,074mm. O tempo de contato determinado foi de 40 minutos com remoção de 60% em média. A remoção aumentou de 40 para 55% quando o pH aumentou de 2 para 5. Os modelos de isotermas lineares de Langmuir e Freundlich foram aplicados para descrever o equilíbrio de adsorção. A cinética do processo foi analisada a partir dos modelos de pseudo-primeira e segunda ordens. Parâmetros termodinâmicos como variações da entalpia (H), entropia (S) e energia livre de Gibbs (G) foram calculados. No intervalo de concentração de 50 - 500mg.L-1 , o processo de adsorção foi melhor descrito pela equação de Freundlich. A capacidade de adsorção no equilíbrio foi determinada pela equação de Langmuir, e o valor encontrado foi 11,50 mg.g-1 a 25 ± 2ºC. A cinética foi melhor representada pelo modelo pseudo-segunda ordem. O processo de biossorção para a remoção de urânio das soluções foi considerado exotérmico, e os valores de H e S obtidos foram - 9,61 kJ.mol-1 e 1,37J.mol-1, respectivamente. Os valores da energia livre de Gibbs variaram de -10,03 para -10,06 kJ.mol-1 quando a temperatura aumentou de 30 para 50ºC. Este estudo mostrou o potencial de aplicação das cascas de banana como biossorvente de íons de urânio. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-08-07T14:13:11Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-08-07T14:13:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Segundo estimativas da Organização Mundial de Saúde (OMS) no Brasil nascem 3.500 crianças com anemia falciforme a cada ano e 20% delas não conseguem atingir os cinco anos de idade devido às complicações diretas causadas pela doença. A anemia falciforme é uma doença do grupo das hemoglobinopatias extremamente comum e é causada por uma alteração molecular no cromossoma 11, quando ocorre a substituição do ácido glutâmico pelo aminoácido valina, na posição 6 da cadeia da β- globina. No Brasil acredita-se que a anemia falciforme seja a doença hereditária que mais prevalece, sendo assim, ela é considerada um problema de saúde pública. Alguns estudos apontaram a existência de uma prevalência de aproximadamente 4 a 5% em recém-nascidos portadores da doença e sua maior incidência ocorre no norte e nordeste, regiões brasileiras mais pobres e com maior miscigenação das populações. É urgente a necessidade do desenvolvimento de um diagnóstico viável e acessível a tais áreas, pois existe o reconhecimento pela própria OMS de tal prioridade e que levou o Brasil a criar uma Portaria em 2005 e um Decreto em 2008 que instituem atenção integral aos portadores da doença falciforme. Portanto, foi desenvolvido neste trabalho um método de triagem para a detecção de anemia falciforme, que usou uma tecnologia atual conhecida como point-of-care. Para isso foi utilizado uma gota de sangue em meio tamponado com detergente comercial Limpol® para lisar as hemácias e o hidrossulfito de sódio para reduzir a hemoglobina S e esta foi detectada em papel de cromatografia. O método foi desenvolvido com eficácia, pois foi proposta a substituição da saponina (reagente caro) por detergente comercial Limpol® e do hidrossulfito de sódio (reagente caro) por tiossulfato de sódio, tornando o custo do kit desenvolvido muito baixo. Portanto, sob quaisquer condições adversas e em qualquer região que necessite da triagem diagnóstica populacional, principalmente nas comunidades carentes e de difícil acesso, será possível levar uma solução simples a campo para a execução de um diagnóstico rápido e sem aumento do ônus para o sistema de saúde público brasileiro, consolidando os direitos adquiridos dos indivíduos, mas que não abrangem àqueles que mais necessitam. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

To explore soil conditions at sites of infrastructure projects a number of geotechnical soundings are performed at appropriate intervals. Results are, in the nature of their set up, limited to the specific points at which the sounding is performed. To safely assume the area between bore holes a new method is applied and tried at the case railroad project Stenkumla – Dunsjö. By applying vibration theory in conjunction with the studied soils’ geodynamic properties the natural frequency for the soil can be calculated. The properties of the natural frequency also makes it possible to detect in vibration measurements. The method studied in this master thesis is that of utilizing the natural frequency of the soil to try and establish a soil profile from vibration measurements.  An important step in the method is to transform the vibration with the Fast Fourier Transform algorithm. This allows the comparison and analysis of natural frequencies. The measurements were performed by using and attaching an accelerometer to a train.  Results are partly transformed measurement data in frequency graphs and partly natural frequency calculations according to the site investigations. These are compared in the analysis section to try to confirm the methods’ reliability and to see if the method can be used to refine geotechnical investigations.  The reliability of the method is tested by watching for the expected frequencies from the calculations in the measurement data.  The method show more consistency closer to the ground surface rather at greater depths. It is also more reliable for stark contrast layers, i.e. if the soil layers have much of the same properties then it is difficult to spot the differing natural frequencies, as they are too similar.  In trying to establish the soil profile between bore holes the method is inconclusive, partly due to the fact that the investigated area consists of relatively alike soil layers that make the result graphs difficult to get information from. However, the suggested soil profiles from the analysis of this part of the master thesis bear resemblances to bore holes close by, so the method can be usable in some regard. Quality of measurement results would probably be better by running the train faster than was done in this master thesis. The quality of the analysis would also benefit from performing specific soundings to establish the soils’ geodynamic properties rather than using recommended empirical formulas as were used here.  The primary possible application for this method is to use it as a prioritizing tool at an early stage in infrastructure projects. Running the vibration measurement and getting a preliminary picture of the soil conditions could act as a way of steering investigations resources to where greater shifts in the data occur. / I det förberedande skedet inför infrastrukturprojekt genomförs geotekniska undersökningar för att kartlägga jordförhållanden. Detta genomförs bland annat med ett antal olika borrhålsmetoder. Genom sin utförandeform levererar dessa resultat som, strikt uttryckt, är knutna till de specifika punkter där de utförs. I detta examensarbete provas en ny metod där jordprofilen mellan- och vid punkten för borrhål ska kartläggas. Metoden provas ut på järnvägsprojektet Stenkumla – Dunsjö.  Vibrationsteori och geodynamiska egenskaper hos jorden utnyttjas för att fastställa olika jordlagers egenfrekvens. Egenfrekvensens definition gör det möjligt att detektera denna i vibrationsmätningar. Metoden som provas i examensarbetet är att genom vibrationsmätningar fastställa jordprofilen baserat på jordlagrens egenfrekvens.  Ett viktigt steg i metodens process är att transformera resultatet från vibrationsmätningen med Fast Fourier Transformation, en algoritm för databehandling. Genom att applicera Fast Fourier Transformation kan en jämförelse mellan egenfrekvenser från olika källmaterial göras.  De primära vibrationsmätningarna genomfördes genom att fästa en accelerometer på ett tåg. Resultat består i transformerade grafer från vibrationsmätningar samt egenfrekvensberäkningar baserade på de geotekniska undersökningarna vid projekt Stenkumla – Dunsjö. På detta följer en jämförande analys där metodens tillförlitlighet och applicerbarhet runt geotekniska undersökningar diskuteras.  Tillförlitligheten testas genom att identifiera beräknade förväntade värden på egenfrekvensen i mätdatat från tåget. Metoden visar högre tillförlitlighet närmare markytan än djupare ner i jordprofilen. Metodens precision är mer utvecklad för jordprofiler där jordlagren är differentierade från varandra i dess egenskaper. Detta uppstår som en följd av att mer lika drag hos jordlagren får liknande egenfrekvens, vilket gör dem svårare att identifiera och särskilja i frekvensspektrat.  Metoden visade sig vara ofullständig i att fastställa en jordprofil mellan geotekniska borrprover. En anledning till detta är att det område som användes för vibrationsmätningar består av en jordprofil utan allt för varierande egenskaper, vilket gör att en tillräckligt tillförlitlig analys är omöjlig med den mängd data som fanns att tillgå. Den jordprofil som itererades fram i analysavsnittet har dock liknande uppbyggnad som de jordprofiler som fastställts av geotekniker i den geotekniska undersökningsrapporten, vilket ändå tyder på viss användningspotential. Kvalitén på vibrationsmätningen skulle förbättras av att öka farten, och så vibrationen, på tåget som mätaren var fäst på. En annan förbättringsmöjlighet är att få tillgång till uppmätta geodynamiska egenskaper hos jorden istället för de empiriska formler som användes i detta arbete.  Det primära användningsområdet för metoden är att använda den som ett prioriteringsverktyg i ett tidigt skede vid infrastrukturprojekt. Genom att genomföra en vibrationsmätning kan en preliminär bild av jordförhållandena erhållas. Detta kan sedan användas som ett sätt att styra geotekniska undersökningsresurser mer effektivt mot områden där stora avvikelser i vibrationsdatat identifierats.

Theoretical and experimental studies of real-time interrogation of fiber Bragg grating (FBG) sensors based on chirped pulse compression with increased interrogation resolution and signal-to-noise ratio are presented. Two interrogation systems are proposed in this thesis. In the first interrogation system, a linearly chirped FBG (LCFBG) is employed as the sensing element. By incorporating the LCFBG in an optical interferometer as the sensor encoding system, employing wavelength-to-time mapping and chirped pulse compression technique, the correlation of output microwave waveform with a chirped reference waveform would provide an interrogation result with high speed and high resolution. The proposed system can provide an interrogation resolution as high as 0.25 μ at a speed of 48.6 MHz. The second interrogation system is designed to achieve simultaneous measurement of strain and temperature. In this system, a high-birefringence LCFBG (Hi-Bi LCFBG) is employed as a sensing element.

Zustandsveränderungen von Maschinensystemen äußern sich in der Erhöhung, Verschiebung oder Häufung von Schwingungsamplituden. Die dynamische Datenerfassung war schon immer das Herzstück jeder Schwingungsmessung. Es reicht aber nicht aus, nur Daten zu erfassen, sondern es muss auch möglich sein, die Rohdaten zu analysieren, zu verarbeiten und in aussagekräftige Inhalte zu interpretieren, um Rückschlüsse auf den Qualitäts-, Wartungs- und Schädigungszustand ziehen zu können. Diese Arbeit behandelt die Entwicklung eines App-basierten Messsystems zur messtechnischen Erfassung, Analyse und Visualisierung von Schwingungssignalen, um eine aussagekräftige Zustandsbeschreibung vorzunehmen. Ferner betrachtet sie verschiedene normative Verweise, welche in der Messgeräteentwicklung und Schwingungsdiagnostik relevant sind. Ein Vergleich der LabView- und Matlabprogrammierung und deren analytischen Ergebnissen sowie ein Ausblick schließen diese Arbeit ab.:1 Einleitung 9 2 Hintergrund 11 3 Normative Verweisungen 18 3.1 Weitere Techniken 24 4 Hardware 25 4.1 Visualisierung Neopixel 31 5 Software 33 5.1 LabView 33 5.2 Main 34 5.3 Benutzeroberfläche „page 1“ 35 5.3.1 Time Signal 35 5.3.2 Fast Fourier Transform 36 5.3.3 Wavelet 38 5.3.4 Enveloping 39 5.3.5 Enveloping Spectrum 40 5.4 Benutzeroberfläche „page 2“ 41 5.5 Benutzeroberfläche „page 3“ 43 5.6 Mathematik und programmatische Umsetzung 44 5.6.1 Main 44 5.6.2 Time Signal 46 5.6.3 Fast Fourier Transform 50 5.6.4 Wavelet 53 5.6.5 Enveloping 62 5.6.6 Cepstrum 66 5.7 Messungen 68 5.7.1 Hinweise zur Verwendung des VMS 68 5.7.2 Time Signal 69 5.7.3 Fast Fourier Transform 70 5.7.4 Enveloping 71 5.7.5 Enveloping Spectrum 71 5.8 Zusammenfassung und Rahmenbedingungen 72 6 Schlussbetrachtung 75 7 Quellenverzeichnis 78 8 Abbildungsverzeichnis 81 9 Tabellenverzeichnis 84 10 Eidesstattliche Erklärung 85 11 Anhang 86 11.0.1 Spezifikationen 86 11.0.2 Arduino-Sketch 87

This thesis deals with analysis of dynamic forces and vibrations created during cutting with saw. The analysis is done on both simulation and experimental level. Acquired signals are evaluated with signal tools as STFT, CWT and DWT.

The display of an Airy function via an optical image processing technique is demonstrated. Using a two-dimensional object with a cubic amplitude transmittance, one can observe a Fourier transformed image of which intensity variation is identical to that of the Airy function. A lens system is used to achieve the Fourier transformation of the object which is a two-dimensional binary filter. A set of computer simulations are performed prior to the optical experiments. Using the same method of optical display, the transient wave propagation in a dispersive medium is optically displayed based on the analogous relationship found between two equations: One is the Fourier form of a transient wave field propagating in a dispersive medium and the other is an equation of the diffraction pattern of an object constructed with two juxtaposed two-dimensional filters. A theoretical analysis is provided along with computer simulations. The use of a Spatial Light Modulator is proposed as the source of the input object in the optical experiment. / Master of Science