Estudos têm mostrado que a dentina pode ser modificada pelo laser pulsado de CO2 tornando-a um substrato mais ácido-resistente. Este estudo in vitro se propôs a avaliar o efeito do laser de CO2, associado ou não à aplicação tópica de flúor, na redução da desmineralização de superfícies radiculares humanas, utilizando um laser pulsado de comprimento de onda 10,6 m. Cinquenta superfícies radiculares humanas obtidas de vinte e cinco terceiros molares foram aleatoriamente divididas em 5 grupos (n=10) com os seguintes tratamentos de superfície: G1 Nenhum tratamento (controle negativo), G2 Flúor Fosfato Acidulado (FFA- controle positivo), G3 Laser 4,0 J/cm2, G4 Laser 4,0 J/cm2 + FFA e G5 FFA + Laser 4,0 J/cm2. Após o tratamento da superfície, os espécimes foram submetidos a 7 dias de ciclagem de pH, permanecendo diariamente em soluções desmineralizadora e remineralizadora por 3 h e 21 h, respectivamente. Após o desafio ácido, os espécimes foram avaliados para determinar a perda mineral por meio do QLF. Pode-se concluir que o laser de CO2, associado ou não à aplicação tópica de flúor, é capaz de inibir a desmineralização da superfície radicular, contudo não se observa efeito sinérgico com a associação da irradiação com laser e tratamento com flúor. / Studies have shown that dentine can be modified by pulsed CO2 laser to form a more acid-resistant substrate. This in vitro research aimed to evaluate the effect of CO2 laser, associated or not the topical application of fluoride in reducing demineralization of human root surfaces using a pulsed laser of wavelength 10.6 m. Fifty human root surfaces obtained from twenty-five third molars were randomly divided into 5 groups (n=10) with the following surface treatments: G1 - No treatment (negative control), G2 - acidulated Phosphate Fluoride (FFA-positive control), G3 - Laser 4.0 J/cm2, G4 - Laser 4.0 J/cm2 + FFA and G5 - FFA + Laser 4.0 J/cm2. After surface treatment, specimens were subjected to 7 days of cycling the pH, remaining daily remineralizadora and demineralized in solutions for 21 h and 3 h, respectively. After acid challenge, the specimens were evaluated to determine the mineral loss through QLF. It can be concluded that the CO2 laser, with or without application of topical fluoride is able to inhibit the demineralization of root surface, however do not observed synergistic effect with the combination of laser irradiation and fluoride treatment.

Este trabalho descreve o desenvolvimento de um processo de fabricação de mini e microdispositivos fluídicos baseado na utilização de um equipamento de usinagem a laser de CO2 para criação de relevos sobre base de poli(metacrilato de metila) e na selagem térmica contra igual material. Inicialmente, o equipamento laser foi detalhadamente caracterizado, o que possibilitou elaborar métodos para a construção de microcanais de forma mais eficiente e com menores chances de defeitos. Tipicamente, os canais apresentaram seção transversal triangular em torno de 200 µm de largura e 100 µm de profundidade, sendo possível, no entanto, criar canais com outras características. A etapa de selagem entre a tampa e a base que apresentou melhores resultados consiste em pressurização acima de 6 kgf·cm-2 e aquecimento a 110 ºC durante 45 minutos, seguido de resfriamento por 1 h. Os microcanais selados por esta técnica, resistiram a pressões superiores a 3,5·kgf·cm-2. O processo desenvolvido se mostrou adequado para a criação de protótipos, sendo também suas principais características: (1) a facilidade de incorporação de regiões de grandes dimensões (como reservatórios) em conjunto com os microcanais, (2) número reduzido de etapas de produção e (3) boa uniformidade química da parede interna dos canais, o que é particularmente interessante para microdispositivos aplicados à Química Analítica / A microfabrication process based machining using CO2 laser on poly(methyl methacrylate) and thermal sealing is described. Initially, the laser equipment was characterized in detail, which allowed developing strategies for the construction of microchannels more efficiently and less failure-prone. Typically, the channels had a triangular cross section around 200 µm in width and 100 µm in depth. It is possible, however, create channels with other features. The sealing step that showed better results consists in to pressurize at 6 kgf·cm-2 and heating at 110 °C during 45 minutes, followed by natural cooling for 1 h. The microchannels sealed by using this procedure resisted pressures above 3.5 kgf·cm-2. The process proved to be adequate for prototyping and also has other main features: (1) easiness of incorporation of large regions (such as reservoirs) together with the microchannel; (2) reduced number of manufacturing steps and (3) good chemical uniformity of the inner wall of the channel, which is particularly interesting for microdevices applied to Analytical Chemistry.

Diante do aumento de lesões de erosão e a necessidade de métodos que controlem a sintomatologia dolorosa a elas relacionada, o objetivo deste estudo foi avaliar, através de um modelo in situ, crossover 2 x 2, o efeito de um dentifrício dessensibilizante associado ao laser de CO2 em controlar a permeabilidade da dentina radicular erodida. Oitenta fragmentos de dentina radicular bovina (3 x 3 x 2 mm) foram submetidos a um desafio erosivo inicial (ácido cítrico 0.3%, 2 h), seguidos por um período de remineralização em saliva artificial (24 h). Os espécimes foram divididos de acordo com o tratamento dentinário: dentifrício dessensibilizante, dentifrício dessensibilizante + laser CO2, dentifrício anticárie com flúor e dentifrício anticárie com flúor + laser de CO2. Após um período de lead-in de 2 dias, dez voluntários utilizaram dispositivo palatino contendo 4 fragmentos de dentina radicular em duas fases de 5 dias cada. Durante a fase intraoral, um dos lados do dispositivo era imerso em ácido cítrico 0.3%, e o lado oposto em água deionizada, quatro vezes ao dia. Uma hora após as imersões os espécimes foram escovados com slurry dos dentifrícios fornecido pelo pesquisador. Na primeira fase, metade dos voluntários tratou os espécimes com dentifrício dessensibilizante, enquanto a outra metade utilizou o dentifrício anticárie com flúor. Após um período de 7 dias de wash-out, os voluntários foram cruzados quanto ao dentifrício. Ao final de cada fase os espécimes foram submetidos à coloração histoquímica e seccionados para serem analisados quanto à permeabilidade por meio de microscopia óptica. Os dados obtidos foram analisados através da ANOVA e não houve diferenças significantes (p=0,272) entre os tratamentos realizados na dentina radicular de dentes bovinos. Pode-se concluir que dentifrícios anticárie com flúor ou dessensibilizante, independente da associação com laser de CO2, podem controlar a permeabilidade em dentina radicular erodida. / Facing the increased prevalence of erosive lesion and the need of preventive means to control painful symptoms related to them, the aim of this study was to evaluate, through a crossover 2 x 2 in situ trial, the effect of a desensitizing dentifrice combined with CO2 laser irradiation to control the permeability of eroded root dentin. Eighty slabs of bovine root dentin (3 x 3 x 2 mm) were subjected to initial erosive challenge (citric acid 0.3%, 2 h), followed by a remineralizing period in artificial saliva (24 h). Specimens were then divided according to dentin treatment: desensitizing dentifrice, desensitizing dentifrice + CO2 laser, fluoride anticaries dentifrice and fluoride anticaries dentifrice + CO2 laser. After a 2-day lead-in period, ten volunteers wore an intraoral palatal appliance containing 4 root dentin slabs, in 2 phases of 5 days each. During the intraoral phase, one side of the appliance was immersed in 0.3% citric acid, and the opposite side in deionized water, four times a day. One hour after the immersions, all specimens were brushed with dentifrice slurry provided by the researcher. At the first phase, half of volunteers brushed the specimens with desensitizing dentifrice, and the other half used the fluoride anticaries dentifrice. After a 7-day wash-out period, volunteers were crossed-over on the dentifrice. Completed each phase the specimens were stained and sectioned to be assessed for permeability through optical microscope. Data were analyzed using ANOVA and no significant difference (p=0,272) was found between the surface treatments performed on bovine root dentin. It can be concluded that fluoride anticaries or desensitizing dentifrice, regardless of association with the CO2 laser irradiation, were able to permeability of eroded root dentin.

A presente tese foi dividida em 2 estudos cujos objetivos específicos foram: 1) Comparar in vitro o efeito da irradiação do laser de CO2 a compostos fluoretados na inibição da progressão de lesões de cárie, e testar se o padrão de resposta é similar ao esmalte humano e bovino. 2) Avaliar in situ a progressão da lesão de cárie no esmalte bovino e verificar as quantidades de flúor no biofilme e no esmalte após tratamento com verniz fluoretado associado ou não ao laser de CO2. No primeiro estudo, 96 fragmentos de esmalte (48 humanos e 48 bovinos) foram distribuídos aleatoriamente em 4 grupos (n=12): CO2 - laser de CO2 (10,6 &micro;m), VF - verniz fluoretado a 5%, FFA - flúor fosfato acidulado a 1,23% e ST - sem tratamento. Os espécimes foram submetidos a 14 dias de desafio cariogênico (ciclagem de pH). A microdureza (KHN) foi medida a 30 &micro;m da superfície. Vinte fragmentos adicionais de cada substrato receberam os mesmos tratamentos (n=5) e foram analisados em microscopia eletrônica de varredura (MEV).No estudo in situ (cruzado e realizado em 2 fases de 14 dias cada), 14 voluntários (n=14) utilizaram um dispositivo palatino contendo blocos de esmalte bovino que foram previamente submetidos a um dos 4 tratamentos: VF + CO2 - verniz Fluoretado a 5% + laser de CO2, VF- verniz fluoretado a 5%, VP - verniz placebo sem flúor, VP + CO2 - verniz placebo + laser de CO2. Biofilme dental foi acumulado sobre os blocos e 6 vezes ao dia os voluntários gotejavam solução de sacarose, simulando um desafio cariogênico. Após cada fase, os blocos foram removidos para avaliação da desmineralização do esmalte (teste de microdureza) e concentração de fluoreto no biofilme e esmalte após o desafio cariogênico. A microdureza foi avaliada pela Análise de Variância e teste de Tukey e as dosagens de flúor no biofilme e esmalte pelo teste não paramétrico de Friedman (&alpha; = 5%). No estudo in vitro, verificou-se que o laser de CO2 promoveu a menor perda mineral, seguido do tratamento com VF e FFA, o desempenho inferior na inibição da progressão de cárie foi obtido com o grupo controle (ST) (p < 0,05), em resumo: CO2 > VF > FFA > ST. O dente bovino apresentou maiores valores de microdureza que o humano, embora o comportamento dos substratos tenha sido o mesmo para todos os tratamentos. A MEV demonstrou presença de fino precipitado granuloso para o grupo VF e fusão e fissuras para o grupo tratado com CO2. No estudo in situ, independentemente da aplicação dos vernizes fluoretado ou placebo, a microdureza do esmalte foi estatisticamente superior (p < 0,05) quando esse substrato foi irradiado com laser de CO2. Quando a aplicação dos vernizes não foi seguida pela irradiação com laser de CO2, não houve diferença estatisticamente significante (p > 0,05) na microdureza do esmalte bovino em função do uso do produto fluoretado e placebo. Ao analisar o biofilme dental, observou-se que o grupo tratado com VF apresentou maior quantidade de flúor, estatisticamente diferente dos demais grupos (p < 0,05), que foram estatisticamente semelhantes entre si (p > 0,05). No esmalte, a maior quantidade de flúor foi encontrada no grupo VF + CO2 (p < 0,05), que não diferiu estatisticamente do VF (p > 0,05). Conclui-se que: 1) O laser de CO2 controlou a progressão de cárie in vitro mais eficazmente que compostos fluoretados de alta concentração e, que o esmalte bovino pode ser um substituto ao esmalte humano em estudos desta natureza; 2) O laser de CO2 promoveu maior inibição da progressão de cárie, em modelo in situ, independentemente da aplicação dos vernizes fluoretado ou placebo. O uso do verniz fluoretado resultou em maior quantidade de flúor no biofilme dental, enquanto que, a associação verniz fluoretado e laser de CO2 proporcionou maior incorporação de flúor no esmalte. / This thesis was divided into 2 studies whose specific objectives were: 1) To compare the ability of CO2 laser and fluoride sources to inhibit caries-like lesions in human enamel and to test whether a similar pattern of response would hold for bovine enamel. 2) Evaluate in situ the progression of caries lesions in bovine enamel and to verify the amount of fluoride present in biofilm and enamel after treatment with fluoride varnish combined with CO2 laser. In the first study, 96 enamel slabs (48 from bovine and 48 from human teeth) were randomly distributed into 4 groups (n=12): CO2 - CO2 laser, FV - 5% fluoride varnish, APF - 1.23% acidulated phosphate fluoride gel, or WT - without treatment (control). Specimens were subjected to a 14-day in vitro cariogenic challenge. Microhardness (SMH) was measured at 30 &micro;m from the surface. Additional 20 slabs of each substrate (n=5) received the same treatment described above and were analyzed by scanning electron microscopy (SEM). In the in situ study (crossover and performed in 2 phases of 14 days each), 14 (n = 14) wore palatal appliance with bovine enamel blocks that were previously submitted to one of the 4 treatments: FV + CO2 - 5% fluoride varnish + CO2 laser, FV - fluoride varnish, PV - placebo varnish without fluoride, PV + CO2 - placebo varnish + CO2 laser. Dental biofilm was allowed to accumulate on the blocks and 6 times a day a drop of sacarose solution was dispensed into emamel blocks by volunteers, simulating a cariogenic challenge. After each phase, the blocks were removed to evaluate enamel demineralization (microhardness test) and concentration of fluoride in biofilm and enamel after cariogenic challenge. Microhardness was evaluated by ANOVA and Tukey test, and the amount of fluoride present in biofilm and enamel were analysed by non-parametric Friedman test (&alpha; = 5%). CO2 laser promoted the least mineral loss. Treatment with FV resulted in the second highest values, which was followed by APF. Untreated specimens performed the worst (p < 0,05), in summary: CO2 > FV > APF > WT. Bovine teeth presents higher values of microhardness than human, although the performance of both substrates were the same. SEM showed a granulate precipitate on FV group and fusion ang fissures on lased-specimens. In in situ study, regardless of the application of fluoride or placebo varnish, the microhardness of enamel was statistically superior (p < 0.05) when the substrate was irradiated with CO2 laser. When the varnishes application were not followed by the irradiation of CO2 laser, no significant statistical diference were observed in the bovine enamel (p > 0.05). When analyzing the dental biofilme, it was observed that the group treated with VF presented larger amount of fluoride, statistically different from the other groups (p < 0.05), which were statistically similar among themselves (p > 0.05). In the enamel, the largest amount of fluoride was found in the FV + CO2 group (p < 0.05), which was not statistically different from FV (p > 0.05). It was concluded that: 1) CO2 laser may control caries progression more efficiently than fluoride sources and bovine teeth may be a suitable substitute for human teeth in studies of this nature; 2) CO2 laser promoted larger inhibition of the caries progression, in in situ model, independently of the application of fluoride or placebo varnish. The use of fluoride varnish fluoretado resulted in larger amount of fluoride in dental biofilme, while, the association of fluoride varnish and CO2 laser provided larger fluoride uptake in the enamel.

Orientadores: Rubens Maciel Filho, André Luiz Jardini Munhoz, Betânia Hoss Lunelli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T10:23:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peres_AnaPaulaGimenez_D.pdf: 3966242 bytes, checksum: a5d9efcc4a345b82183bab53e34a3ebd (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Dentre as rotas alternativas e novas fontes sustentáveis de energia, a biomassa vem se tornando uma opção com potencial para atender a crescente demanda por energia e combustíveis. Como exemplo de fonte renovável, podemos citar o biodiesel, uma das fontes de energia limpa e alternativa mais promissora, cuja produção mundial vem crescendo anualmente. Neste contexto, a geração de hidrogênio e gás de síntese a partir da glicerina bruta tem sido considerada. O principal objetivo desta Tese foi projetar, fabricar e testar um microrreator para produção de hidrogênio a partir da pirólise da glicerina utilizando Laser de CO2 como fonte de energia. Para o cumprimento deste objetivo, quatro etapas principais foram desenvolvidas. A primeira delas foi a realização de estudos fluidodinâmicos do microrreator para a escolha da geometria mais favorável à distribuição do fluxo entre os microcanais. Nesta etapa foi possível quantificar o fluxo do gás nos microcanais e escolher a geometria de acordo com o menor valor no desvio padrão relativo apresentado pela geometria do microrreator. Contudo, neste trabalho, o modelo de microrreator com microcanais internos apresentado não será aplicado, pois de acordo com o objetivo principal da Tese - produção de hidrogênio e gás de síntese a partir da pirólise da glicerina aplicando o laser de CO2 - a radiação do laser deverá atingir diretamente a superfície da amostra (glicerina). Na segunda etapa, através da tecnologia de prototipagem rápida/impressão 3D foi fabricado o protótipo do microrreator e a partir desse protótipo foi fabricado o microrreator a partir do método convencional de usinagem. Na terceira etapa, os parâmetros do laser de CO2, tais como potência, velocidade de varredura e tempo de incidência foram avaliados, através de simulações computacionais. A partir da variável de resposta - geração de calor na amostra - foi possível identificar que a potência do laser de CO2 é a variável com maior influência na geração de calor. Na etapa final, experimentos de pirólise da glicerina foram realizados no microrreator com laser de CO2. Os resultados mostraram significantes conversões para a produção de hidrogênio e gás de síntese. A potência do laser de CO2 foi a variável operacional mais importante. Uma conversão na faixa de 54 a 66 % foi obtida quando uma potência de 60 W foi aplicada / Abstract : Motivated to solve the problems caused by the use of non-renewable fuels, scientists around the world seek ways to develop renewable energy that can reduce these impacts in Earth's atmosphere. Among the alternative routes and new sustainable energy sources, biomass is becoming a potential with option to meet the growing demand for energy and fuel. As a renewable source of one example, biodiesel, one of the sources of clean energy and more promising alternative, whose world production is increasing annually. In this context, the generation of hydrogen and syngas from crude glycerol has been considered. Therefore, the objective of this thesis was to design, fabricate and test a microreactor for hydrogen production from glycerol pyrolysis using CO2 laser as a source of energy. To achieve this objective, four main steps were developed. Firstly, studies of the fluid dynamic behavior of microreactor was conducted for choosing the most favorable geometry to flow distribution among microchannels. At this point it was possible to quantify the internal gas flow in the microchannels and to select the geometry with the lowest value in the relative standard deviation. However, in this thesis, the model of microreactor with internal microchannels presented will not be applied, because according to the main objective of the thesis - the production of hydrogen and synthesis gas from pyrolysis of the glycerol applying the CO2 laser - laser radiation should directly reach the surface of the sample (glycerol). In the second step, by rapid prototyping technology/3D printing was made the microreactor of the prototype and from the prototype that was manufactured the microreactor from conventional machining method. In the third step, the CO2 laser parameters such as power, sweep rate and incidence of time were evaluated through computer simulations. From the response variable - heat generation in the sample - we found that the power of the CO2 laser is the variable with the greatest influence on the generation of heat. In the final step, glycerol pyrolysis experiments were performed in the microreactor with CO2 laser. The results showed significant conversions for the production of hydrogen and synthesis gas. The power of the CO2 laser is the most important operational variable. A conversion in the range 54-66% was obtained when an output of 60 W was applied / Doutorado / Engenharia Química / Doutora em Engenharia Quimica

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos dos lasers de Nd:YAG, CO2 e Er,Cr:YSGG no tratamento de superfície da cerâmica Y-TZP antes e depois da sinterização final, por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), mensuração da rugosidade de superfície (Ra) e teste de resistência adesiva por microcisalhamento (RAD). Para tanto, barras de Y-TZP foram confeccionadas e distribuídas entre as 3 fases do experimento, sendo as duas primeiras fases seletivas para a identificação dos parâmetros lasers a serem utilizados na fase 3 de análise da RAD. Na fase 1 MEV - foram testados parâmetros que variavam entre 50 e 100 mJ para o laser de Nd:YAG, 2 a 4W para o laser de CO2 e 1 a 3,5W para o laser de Er,Cr:YSGG, testados antes ou após a sinterização da Y-TZP. Observou-se que a maioria dos tratamentos foram capazes de promover alterações na cerâmica com diferentes intensidades dependendo do parâmetro utilizado. Para a fase 2 Ra foram selecionados apenas os tratamentos com os lasers de Nd:YAG e Er,Cr:YSGG aplicados antes da sinterização da cerâmica, sendo que cada laser foi avaliado individualmente e comparados ao tratamento de superfície com o sistema Rocatec. Os tratamentos com os maiores valores de Ra foram: para o laser de Nd:YAG - 1,6W-20Hz (11.623±3,419) e para o laser de Er,Cr:YSGG - 3W (6,051±1,991). O sistema Rocatec apresentou os menores valores de rugosidade (1,297±0,026). Para a fase 3 do estudo RAD foram selecionados os parâmetros que apresentaram os maiores valores de Ra para cada laser, além do parâmetro com características favoráveis à adesão observado na fase 1 MEV. Sendo assim, o teste de microcisalhamento foi realizado entre a cerâmica Y-TZP tratada com os lasers antes da sinterização final, nos parâmetros de 1,6W e 1,2W para o laser de Nd:YAG e 3W para o laser de Er,Cr:YSGG; e com o sistema Rocatec, utilizando-se dois cimentos resinosos de dupla ativação (Panavia e RelyX U100). A análise estatística ANOVA Split-Plot dos dados de RAD obtidos revelou que não houve diferença estatística entre os cimentos estudados. Porém, no fator tratamentos de superfície observou-se que os maiores valores de RAD foram obtidos para o sistema Rocatec (20,92±3,4MPa). Os dois parâmetros utilizados para o laser de Nd:YAG foram semelhantes entre si com valores de RAD intermediários (1,2W=9,79±4 MPa e 1,6W=11,35±3,64 MPa) e o tratamento com o laser de Er,Cr:YSGG apresentou os menores valores de RAD (1,43±1,21MPa). Pôde-se concluir que os tratamentos de superfície com todos os lasers testados nos parâmetros de irradiação após a sinterização, provocaram danos à cerâmica Y-TZP. Os tratamentos com os lasers de Nd:YAG e Er,Cr:YSGG antes da sinterização, apesar de apresentarem características micromorfológicas sugestivas de aumento da área de superfície, não foram suficientes para aumentar a resistência adesiva entre a Y-TZP e os cimentos resinosos testados. / The aim of this study was to evaluate the effects of Nd:YAG, CO2 and Er,Cr:YSGG lasers on the surface treatment of Y-TZP ceramic before and after the final sintering by means of Scanning Electron Microscope (SEM), surface roughness measurement (Ra) and microshear bond strength adhesive resistance test (RAD). In order to do so, Y-TZP bars were produced and distributed among the three experimental phases, being the two first ones selective in what regards identifying parameters for the lasers used in phase 3 of the RAD analysis. In phase 1 SEM parameters varying from 50 to 100 mJ were tested for the Nd:YAG laser, from 2 to 4W for the CO2 laser and from 1 to 3,5W for the Er,Cr:YSGG laser, either before or after the Y-TZP sintering. It was observed that most treatments were able to promote changes in the ceramic with varied intensity according to the parameter used. In phase 2 Ra only treatments with Nd:YAG and Er,Cr:YSGG lasers applied before ceramic sintering were selected, and each laser was individually evaluated and compared to the surface treatment with Rocatec system. The treatments which had the highest Ra values were: 1,6W-20Hz (11.623±3,419) for the Nd:YAG laser and 3W (6,051±1,991) for Er,Cr:YSGG. Rocatec system showed the lowest roughness levels (1,297±0,026). As for phase 3 of the study RAD the highest Ra parameters for each laser were selected as well as the parameter with favorable characteristics to adherence observed in phase 1 SEM. Therefore, the microshear bond strength test was done not only in the Y-TZP ceramic treated with lasers before the final sintering (using 1,6W and 1,2W parameters for the Nd:YAG laser and 3W for Er,Cr:YSGG), but also in the Rocatec system, making use of two double activation resin cements (Panavia e RelyX U100). The ANOVA Split-Plot statistical analysis of the RAD data showed that there were no statistical variations concerning the studied cements. However, in what regards the surface treatments, it was observed that the highest RAD values were obtained for the Rocatec system (20,92±3,4MPa). Both parameters used for the Nd:YAG laser were similar, presenting intermediate RAD values (1,2W=9,79±4 and 1,6W=11,35±3,64 MPa). The treatment which used Er,Cr:YSGG laser presented the lowest RAD values (1,43±1,21MPa). It was possible to conclude that surface treatments with all tested lasers in the irradiation parameters after sintering caused damage to the Y-TZP ceramic. Treatments making use of Nd:YAG and Er,Cr:YSGG lasers before the sintering were not enough in order to increase the adhesive resistance between Y-TZP and the resin cements tested, even though they presented micromorphological characteristics that indicated growth in the surface area.

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos dos lasers de Nd:YAG, CO2 e Er,Cr:YSGG no tratamento de superfície da cerâmica Y-TZP antes e depois da sinterização final, por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), mensuração da rugosidade de superfície (Ra) e teste de resistência adesiva por microcisalhamento (RAD). Para tanto, barras de Y-TZP foram confeccionadas e distribuídas entre as 3 fases do experimento, sendo as duas primeiras fases seletivas para a identificação dos parâmetros lasers a serem utilizados na fase 3 de análise da RAD. Na fase 1 MEV - foram testados parâmetros que variavam entre 50 e 100 mJ para o laser de Nd:YAG, 2 a 4W para o laser de CO2 e 1 a 3,5W para o laser de Er,Cr:YSGG, testados antes ou após a sinterização da Y-TZP. Observou-se que a maioria dos tratamentos foram capazes de promover alterações na cerâmica com diferentes intensidades dependendo do parâmetro utilizado. Para a fase 2 Ra foram selecionados apenas os tratamentos com os lasers de Nd:YAG e Er,Cr:YSGG aplicados antes da sinterização da cerâmica, sendo que cada laser foi avaliado individualmente e comparados ao tratamento de superfície com o sistema Rocatec. Os tratamentos com os maiores valores de Ra foram: para o laser de Nd:YAG - 1,6W-20Hz (11.623±3,419) e para o laser de Er,Cr:YSGG - 3W (6,051±1,991). O sistema Rocatec apresentou os menores valores de rugosidade (1,297±0,026). Para a fase 3 do estudo RAD foram selecionados os parâmetros que apresentaram os maiores valores de Ra para cada laser, além do parâmetro com características favoráveis à adesão observado na fase 1 MEV. Sendo assim, o teste de microcisalhamento foi realizado entre a cerâmica Y-TZP tratada com os lasers antes da sinterização final, nos parâmetros de 1,6W e 1,2W para o laser de Nd:YAG e 3W para o laser de Er,Cr:YSGG; e com o sistema Rocatec, utilizando-se dois cimentos resinosos de dupla ativação (Panavia e RelyX U100). A análise estatística ANOVA Split-Plot dos dados de RAD obtidos revelou que não houve diferença estatística entre os cimentos estudados. Porém, no fator tratamentos de superfície observou-se que os maiores valores de RAD foram obtidos para o sistema Rocatec (20,92±3,4MPa). Os dois parâmetros utilizados para o laser de Nd:YAG foram semelhantes entre si com valores de RAD intermediários (1,2W=9,79±4 MPa e 1,6W=11,35±3,64 MPa) e o tratamento com o laser de Er,Cr:YSGG apresentou os menores valores de RAD (1,43±1,21MPa). Pôde-se concluir que os tratamentos de superfície com todos os lasers testados nos parâmetros de irradiação após a sinterização, provocaram danos à cerâmica Y-TZP. Os tratamentos com os lasers de Nd:YAG e Er,Cr:YSGG antes da sinterização, apesar de apresentarem características micromorfológicas sugestivas de aumento da área de superfície, não foram suficientes para aumentar a resistência adesiva entre a Y-TZP e os cimentos resinosos testados. / The aim of this study was to evaluate the effects of Nd:YAG, CO2 and Er,Cr:YSGG lasers on the surface treatment of Y-TZP ceramic before and after the final sintering by means of Scanning Electron Microscope (SEM), surface roughness measurement (Ra) and microshear bond strength adhesive resistance test (RAD). In order to do so, Y-TZP bars were produced and distributed among the three experimental phases, being the two first ones selective in what regards identifying parameters for the lasers used in phase 3 of the RAD analysis. In phase 1 SEM parameters varying from 50 to 100 mJ were tested for the Nd:YAG laser, from 2 to 4W for the CO2 laser and from 1 to 3,5W for the Er,Cr:YSGG laser, either before or after the Y-TZP sintering. It was observed that most treatments were able to promote changes in the ceramic with varied intensity according to the parameter used. In phase 2 Ra only treatments with Nd:YAG and Er,Cr:YSGG lasers applied before ceramic sintering were selected, and each laser was individually evaluated and compared to the surface treatment with Rocatec system. The treatments which had the highest Ra values were: 1,6W-20Hz (11.623±3,419) for the Nd:YAG laser and 3W (6,051±1,991) for Er,Cr:YSGG. Rocatec system showed the lowest roughness levels (1,297±0,026). As for phase 3 of the study RAD the highest Ra parameters for each laser were selected as well as the parameter with favorable characteristics to adherence observed in phase 1 SEM. Therefore, the microshear bond strength test was done not only in the Y-TZP ceramic treated with lasers before the final sintering (using 1,6W and 1,2W parameters for the Nd:YAG laser and 3W for Er,Cr:YSGG), but also in the Rocatec system, making use of two double activation resin cements (Panavia e RelyX U100). The ANOVA Split-Plot statistical analysis of the RAD data showed that there were no statistical variations concerning the studied cements. However, in what regards the surface treatments, it was observed that the highest RAD values were obtained for the Rocatec system (20,92±3,4MPa). Both parameters used for the Nd:YAG laser were similar, presenting intermediate RAD values (1,2W=9,79±4 and 1,6W=11,35±3,64 MPa). The treatment which used Er,Cr:YSGG laser presented the lowest RAD values (1,43±1,21MPa). It was possible to conclude that surface treatments with all tested lasers in the irradiation parameters after sintering caused damage to the Y-TZP ceramic. Treatments making use of Nd:YAG and Er,Cr:YSGG lasers before the sintering were not enough in order to increase the adhesive resistance between Y-TZP and the resin cements tested, even though they presented micromorphological characteristics that indicated growth in the surface area.

Neste trabalho, descrevemos a construção de uma armadilha óptica de dipolo, tipo Quest, para átomos de Rydberg utilizando um laser de CO2 de alta potência. A amostra aprisionada apresenta aproximadamente 3 &times; 106 átomos de 85Rb numa densidade 4 &times; 1011 átomos/cm3, em temperaturas da ordem 30 &micro;K. O tempo de vida da armadilha é da ordem de 200 ms. Neste sistema, observamos a fotoionização dos estados de Rydberg devido ao laser de CO2 em 10, 6 &micro;m, contudo fomos incapazes de quantificá-lo. Além disso, medimos o tempo de vida do estado 37D do Rb na armadilha de dipolo, o resultado foi compatível ao encontrado na literatura. Em suma, o sistema esta operante para experimentos mais complexos. / In this work, we describe the implementation of a QUEST dipole trap for Rydberg atoms using a CO2 high power laser. The trapped atomic sample has approximately 3 &times; 106 85Rb atoms, at a density of 4 &times; 1011 atoms/cm3 and a temperature of about 30 &micro;K. The trap lifetime is about 200 ms. We observed photoionization of the Rydberg states due to the CO2 laser at 10, 6 &micro;K, however we were unable to quantify it. Furthermore, we measured the 37D state lifetime of the Rb in the dipole trap, the experimental result was in agreement with the literature. In summary, the system is fully operating for more complex experiments.

Foi estudada a dissociação multifotônica do éter dietílico induzida por absorção de luz infravermelha, proveniente de um laser de CO2, tipo TEA.Na irradiação com a linha P(20) da banda 0001-0200 (1046 cm -1 ), os produtos observados por análise espectroscópica infravermelha e cromatografia em fase gasosa foram:H2,CO,CH4,C2H2,C2H4, C2H6, CH3CHO e C2H5OH.A eficiência de dissociação foi proporcional às pressões iniciais de éter a uma potência fixa e crescente em função da potência do laser a uma pressão fixa. A eficiência com relação ao comprimento de onda do laser seguiu aproximadamente o espectro de absorção I.V. do éter, sugerindo que a dissociação seja iniciada por um processo de absorção multifotônica ressonante. 0 estudo da variação do rendimento individual dos produtos em função da potência apresentou um comportamento crescente para todos os produtos, enquanto que a variação do rendimento individual dos mesmos em função da pressão inicial de éter para CO e CH4 foram crescentes e para C2H6, CH3CHO e C2H5OH foram decrescentes; o comportamento do C2H4 foi linear e quase constante, o que sugere que ele se forme por dissociação unimolecular do éter, enquanto que a formação de CO, CH4 e C2H6deve envolver processos colisionais. Na irradiação de misturas de éter com argônio, neônio, hidrogênio, hélio e N20, os rendimentos individuais absolutos cairam, possivelmente porque tais gases agem como desativadores de moléculas de éter excitadas pelo laser, por transferência de energia V-T. Adicionando-se ao éter um captador de radicais, no caso NO, foi verificado apenas um pequeno aumento no rendimento relativo de CH4 em detrimento do C2H6. Na irradiação o do sistema éter/oxigênio foi observada a quebra dielétrica do sistema, tratando-se este fenômeno de uma verdadeira combustão, uma vez que o processo todo é desencadeado com apenas um pulso do laser para pressões acima de 40,0 Torr de 02,sendo CO2o produto principal. Entretanto, abaixo do limiar de quebra dielétrica o rendimento individual dos produtos foi crescente com o aumento do número de pulsos e também em função do aumento da pressão de 02, exceto o etanol que neste último estudo decresceu. Neste caso, os produtos observados foram os mesmos que no éter puro, exceto pequena quantidade de CO2. Em síntese, o C2H4 e C2H5OH devem se formar da dissociação unimolecular do éter, ao passo que H2 , CO, CH4 , C2H2 , C2H6 e CH3CHO são obtidos, em sua maior parte, através de reações que envolvem processos colisionais, radicalares ou não. / The photodissociation of diethyl ether induced by infrared multiphoton absorption from focused radiation of a TEA CO2 laser was investigated. After irradiating with the P(20) line of the 0001-0200 band (1046 cm-1) the decomposition products were analyzed by IR spectroscopy and gas chromatography. Hydrogen, carbon monoxide, methane, ethylene, acetylene, ethane, acetaldehyde and ethanol were detected. The overall decomposition efficiency was proportional to the initial pressure for a fixed irradiation energy, and increases with pulse energy at constant sample pressure. The decomposition efficiency was also observed to be wavelength dependent and followed, roughly, the IR absorption spectrum profile suggesting a resonant multiphoton absorption initiated reaction. Individual product yields were found to increase by increasing pulse energies. The variation of the initial ether pressure showed increasing yields for CO and CH4, and decreasing yields for C2H6, CH3 CHO and C2H5OH. The C2H4 yield was almost constant with sample pressure, suggesting that it is formed through unimolecular decomposition, while the formation of CO, CH4 and C2H6 must involve collisional processes. The use of argon, helium, neon, hydrogen, and nitrous oxide as buffer gases decreases the absolute product yields, probably due to the deactivation of excited molecules via collisional V-T energy transfer. The use of a free radical scavenger, nitric oxide,indicated a small increase for CH4 yield and a decrease for C2H6. When irradiating ether/oxygen mixtures, a strong reaction initiated by dielectric breakdown was observed. This phenomenon occurs with one laser pulse when the oxygen pressure is above 40 Torr, and is practically a true combustion, resulting in the formation of CO2 as the major product and traces of CO. However, under the threshold for dielectric breakdown the products yields increase when increasing the number of pulses and 02 pressure. In this case the products are the same as in neat ether, except for small quantities of CO2.

La détermination du rapport de la masse du proton à celle de l'électron via la spectroscopie rovibrationnelle de H2+ nécessite une détermination théorique et expérimentale des fréquences de transition avec une incertitude de l'ordre de 1 kHz. Les calculs de corrections radiatives et relativistes les plus précis atteignent aujourd'hui une incertitude de quelques dizaines de kHz, ce qui rend possible une expérience de spectroscopie haute résolution. Le dispositif expérimental que nous avons mis en place s'articule autour de deux axes. Le premier est le dispositif de préparation des ions et de détection de la transition vibrationnelle. Celui-ci se base sur la photodissociation sélective des ions H2+ confinés dans un piège de Paul hyperbolique. Le deuxième est une source laser accordable autour de 9.2 microns, spectralement étroite (au niveau du kHz) et stable, émettant 50 mW en régime continu. Cette source nous a permis de réaliser la spectroscopie haute résolution de l'acide formique.