Orientador: Ivany Ferraz Marques Valio / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T03:19:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abrao_MarluciMundin_D.pdf: 2033158 bytes, checksum: 02bd87759812f0f20bce7ff1ed06a9d8 (MD5) Previous issue date: 2007 / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Biologia Vegetal

Apesar de extensa investigação das modificações oxidativas irreversíveis sofridas pelas proteínas in vitro e in vivo, os produtos formados pela oxidação de resíduos de triptofano ainda permanecem apenas parcialmente conhecidos. Recentemente, nosso grupo caracterizou uma ligação cruzada de ditriptofano produzida pela recombinação de radicais hSOD1-triptofanila gerados pelo ataque do radical carbonato produzido durante a atividade peroxidásica da enzima superóxido dismutase humana (hSOD1). Neste trabalho, examinamos se a ligação ditriptofano pode ser formada em outras proteínas, além da hSOD1 e por outros oxidantes, além do radical carbonato. A lisozima da clara do ovo e a beta cristalino bovina foram utilizadas como alvos de oxidação. A lisozima foi utilizada por ser uma enzima pequena (129 aminoácidos) e de estrutura bem conhecida, contendo seis resíduos de Trp. Os resultados mostraram que o radical carbonato, gerado enzimatica ou fotoliticamente, promove a oxidação, dimerização e inativação da lisozima. Os principais produtos de oxidação caracterizados por análise de nano-ESI-Q-TOF-MS/MS foram hidroxi-triptofano e N-formilquinurenina juntamente com um dímero de lisozima (lisozima-Trp28-Trp28-lisozima) e um hetero dímero lisozima-hSOD1 (lisozima-Trp28-Trp32-hSOD1), ambos ligados por uma ligação ditriptofano. Também demonstramos que a irradiação da lisozima com luz UVC leva à formação do dímero lisozima-Trp28-Trp28-lisozima. Em consequência, resolvemos tratar a beta cristalino bovina com radical carbonato gerado fotoliticamente ou com luz UVC, e a proteína também sofreu oxidação, dimerização e agregação. Os principais produtos de oxidação caracterizados por nano-ESI-Q-TOF-MS/MS foram hidroxi-triptofano, N-formilquinurenina, DOPA e um dímero de beta cristalino (βB2-Trp151-Trp151-βB2). A irradiação com luz UVC também levou à formação de um dímero intra-cadeia, caracterizado como βA2-Trp78-Trp81. Quando a beta cristalino foi irradiada com um simulador de luz solar (UVA e UVB) também foi possível observar um dímero, caracterizado como βA2-Trp150-Trp150-βA2. A presença de produtos de oxidação de resíduos de Trp, dentre eles a ligação cruzada ditritpofano, também foi avaliada in vivo, utilizando o cristalino de pacientes que foram submetidos a cirurgia para remoção de catarata. Beta, alfa e gama cristalino foram as principais proteínas identificadas nas frações solúvel e insolúvel do cristalino. A principal modificação pós-traducionais identificada foi deamidação. Um alto conteúdo de resíduos de metionina e triptofano oxidados foram identificados nas proteínas presentes na fração insolúvel. Os principais produtos de oxidação de Trp identificados por nano-ESI-Q-TOF-MS/MS foram quinurenina e N-formilquinurenina. A presença de dímeros covalentes no cristalino com catarata foi confirmada por análises de massas. A completa caracterização desses dímeros (βB1-Trp127-Trp127-βB1 e βB1-Trp193-Trp193-βB1) confirmou que as cadeias polipeptídicas foram ligadas por uma ligação ditriptofano. Em síntese, nossos dados demonstraram que o radical carbonato e a luz UV podem produzir dímeros de ditriptofano em diferentes proteínas. Também, a presença da ligação cruzada de ditriptofano in vivo (catarata humana) foi pela primeira vez detectada. / Despite extensive investigation of irreversible oxidative modifications suffered by proteins in vitro and in vivo, the products formed by oxidation of tryptophan residues remain partially characterized. Our group recently described a ditryptophan cross-link produced by recombination of hSOD1-tryptophanyl radicals generated by attack of the carbonate radical produced during the peroxidase activity of the human superoxide dismutase (hSOD1) enzyme. Here, we examine whether the ditryptophan cross-link can be produced in others proteins besides the hSOD1 and by other oxidants, in addition to the carbonate radical. The egg white lysozyme and bovine beta crystalline were used as targets. Lysozyme was used because it is a small enzyme (129 amino acids) with a well-known structure, containing six Trp residues. The results showed that the carbonate radical, generated enzymatically or photolytically, promotes lysozyme oxidation, inactivation and dimerization. The major oxidation products characterized by nano-ESI-Q-TOF-MS/MS analysis were hydroxy-tryptophan and N-formylkynurenine together with a dimer of lysozyme (lysozyme-Trp28-Trp28-lysozyme) and a hetero dimer hSOD1-lysozyme (lysozyme-Trp28-Trp32-hSOD1), both bound by a ditryptophan cross-link. Also, it was demonstrated that lysozyme irradiation with UVC light leads to the formation of the dimer lysozyme-Trp28-Trp28-lysozyme. In view of these results, we decided to treat beta crystalline bovine with photolytically generated carbonate radical and UVC. Beta crystalline also suffered oxidation, dimerization and aggregation. The major oxidation products characterized were hydroxy-tryptophan, N-formylkynurenine, DOPA and a beta crystalline dimer (βB2-Trp151-Trp151-βB2) by nano-ESI-Q-TOF-MS/MS. Irradiation with UVC light also led to the formation of an intra-chain dimer, which was characterized as βA2-Trp78-Trp81. When beta crystalline was irradiated with a solar simulator (UVA and UVB), it was also possible to observe a dimer which was characterized as βA2-Trp150-Trp150-βA2. The presence of oxidized tryptophan products, including the ditryptophan cross-link, was also evaluated in vivo in the lenses of patients submitted to cataract removal. Beta, alpha and gamma crystalline were the main proteins identified in soluble and insoluble fractions of the lenses. The main post translational modification identified was deamidation. A high content of oxidized methionine and tryptophan residues were identified in proteins present in the insoluble fraction. The main tryptophan oxidation products identified by nano-ESI-Q-TOF-MS/MS were kynurenine and N-formylkynurenine. The presence of covalent dimers in the lenses with cataract was demonstrated by mass analysis. Full MS/MS characterization of the dimers βB1-Trp127-Trp127-βB1 and βB1-Trp193-Trp193-βB1 confirmed that they were linked by a ditryptophan bond. In summary, our data demonstrate that the carbonate radical and UV light can produce ditryptophan dimers in different proteins. Also, the presence of the ditryptophan cross-link was first detected in vivo (human cataract).

Neste trabalho foram medidas as interações de qua drupolo elétrico nuclear do Hf¹8¹ e Cd¹¹¹ em compostos do tipo perovskita , usando a técnica da correlação angular perturbada diferencial (CAPD). No CaHfO3, que é uma perovskita paraelétrica num largo intervalo de temperaturas, observou-se um decréscimo siste mãtico e continuo do gradiente de campo elétrico (GCE) que atua no sitio do Hf quando a temperatura cresce de 16 até 1000 K. Este resultado foi discutido em termos da influência da dilatação e das vibrações térmicas da rede sobre o GCE. Medidas de CAPD na perovskita ferroelétrica CdTiO3 permitiram a determinação do GCE que atua no sitio do Cd em temperaturas acima e abaixo de 50 K, que é uma temperatura critica do cristal. A anãlise dos resultados permitiu estabelecer a estrutura do cristal a temperatura ambiente como sendo descrita pe lo grupo espacial Pcmn(2) e a natureza da transição a 50 K como sendo de uma fase ferroelétrica para outra. Finalmente, a técnica da CAPD foi usada para investigar a variação do GCE que atua no sitio do Hf na perovskita ferroelétrica CdHfO3, ao redor das transições de fase. Verificou se que o GCE é sensível às modificações da distribuição de cargas do cristal quando este sofre uma transição de fase. Os resul tados experimentais foram analisados em termos da variação do GCE com a temperatura devido à variação dos parãmetros de rede e às vibrações térmicas da rede. / We have measured the nuclear electric quadrupole interactions of the Hf¹8¹ and Cd¹¹¹ isotopes in perovskite type compounds, using the time differential perturbed angular correlation (TDPAC) technique. In CaHfO3, which is paraelectric in a large range of temperatures, we observed a sistematic and continuous decrease of the electric field gradient (EFG) at the Hf site when the temperature goes from 16 to 1000 K. This result was discussed in terms of the influence on the EFG of the lattice thermal dilatation and vibrations. Measuring the TDPAC in the ferroelectric perovskite of CdTiO3 we determined the EFG at the Cd site at temperatures above and below 50 K, which is a critical point of the crystal. The analyses of the results permitted to establish the structure of the crystal at room temperature as described by the Pcmn(2) space group and the nature of the transition at 50 K as a ferroelectric-ferroelectric phase transition. Finally, the TDPAC technique was used to investigate the variation of the EFG at the Hf site of the ferroelectric perovskite CdHfO3, around the critical temperatures. We have seen that the EFG is sensitive to the charge modifications of the crystal when a phase transition occurs. The experimental results were analyzed in terms of the EFG dependence on the lattice parameters variation and thermal lattice vibrations.

Nesta tese realizamos três trabalhos que envolvem diferentes aspectos da espectroscopia resolvida no tempo. No primeiro discutimos brevemente a teoria e as principais técnicas para a caracterização de pulsos curtos. Analisamos detalhamente uma destas técnicas e propusemos modi cações que possibilitaram o barateamento dos custos da montagem e, além disso, introduziram novas características que sanaram alguns problemas que a montagem original apresentava e que também possibilitaram uma melhor caracterização da própria técnica. Descrevemos cuidadosamente as condições que devem ser satisfeitas pela geometria dos feixes e pelos componentes da montagem para obter uma caracterização correta dos pulsos curtos. Também apresentamos o procedimento de calibração do sistema. Pulsos com diferentes tempos e funções de fase foram caracterizados e os resultados foram validados por testes de con abilidade da informação recuperada. O trabalho seguinte foi o estudo da dinâmica molecular em líquidos puros e em misturas através da técnica efeito Kerr óptico resolvido no tempo, que é uma técnica do tipo bombeio e prova não ressonante, usando um sistema laser Ti:Sa ra com pulsos de 170 fs, centrados em 800 nm. As moléculas estudadas foram o dissulfeto de carbono (CS2), benzeno (C6H6), alilbenzeno (C9H10) e o poliestireno (PS). A teoria necessária para descrever os resultados medidos foi desenvolvida no regime temporal. O modelo de Debye para a relaxação difusiva da anisotropia orientacional descreve a componente de tempos longa, acima de um picosegundo. Partindo do Hamiltoniano de interação, desenvolvemos a teoria da função resposta linear, chegando a uma expressão para a relaxação da polarizabilidade anisotrópica, necessária para descrever os tempos curtos (subpicosegundos). Além disso, a passagem para o regime espectral utilizando somente dados experimentais, ou seja, sem a necessidade de levar em conta modelos especí cos, também foi discutida. Os resultados mostram que os tempos difusivos tanto nos líquidos puros quanto nas misturas seguem a equação de Debye-Stokes-Einstein que prevê um aumento deste tempo para viscosidades maiores. Os tempos curtos são analisados em termos da componente não difusiva da resposta espectral associada à dinâmica molecular. As alterações do espectro foram quanti cadas e a explicação para as mudanças observadas foi dada em termos das con gurações estruturais de interação que levam a uma alteração do potencial intermolecular dentro do qual as moléculas executam movimentos libracionais. Por último, investigamos a questão do modelamento de pulsos de luz incoerente. Para isto trabalhamos com um laser de corante banda larga sem elemento de seleção espectral intracavidade. A técnica utilizada foi o espalhamento forçado de luz ao qual foi acoplado um modelador composto por uma grade, uma lente e uma máscara que alterava a função de fase espectral relativa entre os feixes formadores da grade transiente na amostra de interesse. Realizamos uma análise detalhada desta montagem e obtivemos expressões para ajustar os dados medidos. Os resultados mostram que a função de correlação pode ser alterada de forma especí ca através da escolha de determinadas funções de fase espectrais.

O regime de energia do experimento Large Hadron Collider (LHC) no CERN amplia o espaço de fase para a produção de partículas de uma maneira sem precedentes, possibilitando um estudo mais detalhado das partículas e seus subcomponentes. Muitos processos de espalhamento interessantes para a fenomenologia da QCD em altas energias, principalmente aqueles mediados por troca de objetos sem cor, são caracterizados por partículas emitidas em ângulos de espalhamento muito pequenos em relação ao eixo do feixe incidente. Especialmente em processos de espalhamento, a fração de momentum dos pártons no alvo é aproximadamente x = (M/√s)e−y, onde M é a massa da partícula e √s é a energia de centro de massa, assim pequeno - x está relacionado com a região de grande pseudorapidez (η = −ln[tan θ/2] ≈ y), a qual é denominada região frontal. Esta Tese trata, portanto, da física de pequeno - x em processos frontais no LHC, analisando especificamente a produção dos mésons J/ e (2S) em energias de centro de massa 2.76 TeV em colisões coerentes e incoerentes eletromagnéticas PbPb e a produção de diléptons em colisões pp em energias de centro de massa de 7 TeV . A abordagem utilizada nos cálculos é o formalismo de dipolos de cor, o qual é conveniente em pequeno - x, e apresenta uma forma eficaz e simplificada para o cálculo das seções de choque. As predições apresentadas são consistentes com dados experimentais das colaborações ALICE, E866 e CDF, mostrando a robustez do modelo utilizado. / The Large Hadron Collider (LHC) energy regime extends the phase space for particle production to an unprecedent way, enabling a more detailed study of subatomic particles. Many interesting scattering processes for QCD phenomenology at high energies, specially those mediated by the exchange of objects without color, are characterized by particles emitted in very small scattering angles relative to the axis of incident beam. Specially in scattering processes, the target parton momentum fraction is approximately x = (M/√s)e−y, where M is the particle mass and √s is the center of mass energy. Therefore, small-x is related to the large pseudorapidez region (η = −ln[tan θ/2] ≈ y), which is called forward region. Therefore, this thesis deals with the small-x physics in forward processes at the LHC, specifically analyzing the production of mesons J/ and (2S) at 2.76 TeV center of mass energy in coherent and incoherent electromagnetic PbPb collisions and dileptons production at 7 TeV center of mass energy in pp collisions. The approach used in the calculations is the color dipole formalism, which is convenient in small-x, and presents an effective and simple way to calculate the cross sections. The predictions are consistent with the ALICE, CDF and E866 collaborations experimental data, showing the robustness of the considered model.

Nanocápsulas poliméricas (NC) foram descritas como uma nova geração de veículos para bloqueadores solares. Um estudo anterior demonstrou que a presença de monoestearato de sorbitano (MS) e polissorbato 80 (P80), ao invés de fosfatidilcolina em suspensões de nanocápsulas, conferiu uma maior fotoestabilidade à quercetina (QUE) e ao metoxicinamato de octila (OMC) co-encapsulados em função do espalhamento de luz de nanocápsulas, que agem como filtro solar físico. Neste trabalho, foram investigadas as bases físico-químicas dessas descobertas. Para alcançar o objetivo, o número de partículas por volume (N) foi determinado por turbidimetria e propriedades de espalhamento de luz das NC. Análise térmica e microscopia óptica também foram realizadas. Formulações de NC contendo QUE e OMC foram preparadas pelo método de deposição interfacial da poli-e-caprolactona, utilizando dois diferentes sistemas de tensoativos: Epikuron 170® (fosfatidilcolina) ou MS e P80. As NC apresentaram adequados diâmetros, índices de polidispersão, potencial zeta e pH. Formulações preparadas com QUE não apresentaram diferença significativa (P>0,05) para o N (partículas.cm-3), curiosamente o valor de N para×as partículas preparadas com MS e P80 foi menor do que as partículas preparadas com fosfatidilcolina (P<0,05), demonstrando que o espalhamento de luz não foi consequência de um N maior. Através de espalhamento de luz estático (Razão de Rayleigh) e espalhamento múltiplo de luz (TurbiscanLab®) foi verificado que a fotoestabilidade da QUE e do OMC foi relacionada a um maior espalhamento de luz das suspensões devido à natureza de seus componentes. A análise térmica demonstrou que os tensoativos e a QUE não interagem com a porção cristalina do PCL e que o MS e o P80 propiciaram melhor estabilidade química, do que as NC que continham Epikuron 170®. Análise microscópica mostrou nanocristais de QUE nas formulações explicando a influência das QUE nas análises espectroscópicas. Concluindo, NC preparadas com MS e P80 são mais eficazes em espalhar à luz do que aquelas preparadas com fosfatidilcolina. / Polymeric nanocapsules (NC) have been described as a new generation of carriers for UV blockers. A previous study demonstrated that the presence of the stabilizers sorbitan monostearate (SM) and polysorbate 80 (P80) instead of phophatidylcholine in nanocapsule suspensions caused a better photostability of co-encapsulated quercetin (QUE) and octyl methoxycinnamate (OMC) because of the light scattering of nanocapsules, which, act as physical sunscreen. In this work, was investigated the physicochemical basis of those findings. To reach the objective, the number of particles per volume (N) was determined by turbidimetry and the light scattering properties of the NC. Thermal analyses and optical microscopy were also performed. NC formulations containing OMC and QUE were prepared by interfacial deposition of poly(e-caprolactone) using two different surfactant systems: Epikuron 170® (phosphatidylcholine) or SM and P80. The NC presented adequate mean diameters polydispersity indexes, zeta potential and pH. Formulations prepared with QUE showed similar (p>0.05) N values (particles×cm-3), interestingly the N value for particles prepared with SM and P80 was smaller than particles the prepared with phosphatidylcholine (p<0.05), demonstrating that the light scattering was not a consequence of a higher N in the suspension. Through static light scattering (Rayleigh Ratio) and multiple light scattering (TurbiscanLab®) was found that the photostability of QUE and OMC was related to a higher light scattering of suspensions due to the nature of its components. Thermal analysis demonstrated that the surfactants and QUE did not interact with the crystalline portion of PCL and that SM and P80 provided better chemical stability for the NC containing QUE than Epikuron 170®. Microscopy analysis showed QUE nanocrystals in the formulations explaining the influence of QUE in the spectroscopic analyses. In conclusion, NC prepared with SM and P80 are more effective in scatter the light than those prepared with phosphatidylcholine.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-05-23T14:49:01Z No. of bitstreams: 1 Bruno Oliveira Ferreira de Souza.pdf: 1374739 bytes, checksum: 210e4bdc1715b5995117487fc1929cf5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-23T14:49:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruno Oliveira Ferreira de Souza.pdf: 1374739 bytes, checksum: 210e4bdc1715b5995117487fc1929cf5 (MD5) Previous issue date: 2011-05-23 / Retinal degenerations are the major causes of blindness in the world, and the Age-Related Macular Degeneration (AMD) is the most important. The AMD is a slow and progressive disease with multi-factorial causes. The oxidative stress caused by light exposure is the major risk factor for this disease. Although there is no cure, dietary supplementation with ω-3 long chain polyunsaturated fatty acids (ω-3 LCPUFAs) is indicated for reduction of disease progression. The purpose of our study is evaluate the effects of dietary supplementation with ω-3 LCPUFAs in albino mice (SWISS) subjected to medium intensity light exposure. The animals were fed with a diet enriched with ω-3 LCPUFAs and exposed to white light (3000LUX) for 12 hours, and then evaluated at periods of 0, 7, 14, 21, 30, 60 and 90 days after exposure. Mice fed with a commercial diet served as controls. The retinal morphology, outer nuclear layer thickness, Retinal Pigmented Epithelium (EPR) cell number, presence and activation of microglial cells, PEDF immunolocalization, presence of apoptotic cells and retina neovascularization. Our results indicated that immediately after light exposure, supplemented animals had attenuated lesions compared to the control group. However, in subsequent periods, supplemented groups showed lesions similar or even more pronounced as the control group. These results suggest that ω-3 LCPUFAs have a dual effect on the retina, exerting an initial neuroprotection, and then exhibiting a deleterious effect to the retina. / As degenerações retinianas são a maior causa de cegueira no mundo, sendo a Degeneração Macular Associada à Idade (DMAI) a mais importante. A DMAI é uma doença de caráter lento, progressivo e de causas multifatoriais. O estresse oxidativo causado pela exposição à luz é o principal fator de risco para esta enfermidade. Embora não haja cura, a suplementação dietética com ácidos graxos polinsaturados de cadeia longa ω-3 (ω-3 LCPUFAs) é indicada para a redução da progressão da doença. O presente estudo tem como objetivo avaliar os efeitos da suplementação dietética com ω-3 LCPUFAs em camundongos albinos (SWISS) submetidos à exposição à luz de média intensidade. Os animais foram suplementados com dieta rica em ω-3 LCPUFAs e expostos à luz branca (3000LUX) por 12 horas, e em seguida avaliados nos períodos de 0, 7, 14, 21, 30, 60 e 90 dias após a exposição. Camundongos alimentados com ração comercial serviram como controle. Os grupos foram avaliados quanto a morfologia da retina, espessura da camada nuclear externa, número de células do Epitélio Pigmentar da Retina (EPR), presença e ativação de micróglias, imunolocalização de PEDF, presença de células em apoptose e neovascularizações. Nossos resultados indicaram que imediatamente após a exposição à luz, os animais suplementados tiveram alterações atenuadas em relação ao grupo controle. Entretanto, nos períodos seguintes, os grupos suplementados apresentaram lesões equivalentes ou até mesmo mais acentuadas em relação ao grupo controle. Estes resultados sugerem que os ω-3 LCPUFAs possuem um efeito dual sobre a retina, exercendo uma neuroproteção inicial e, e em seguida, atuando de maneira nociva.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-11-23T13:00:41Z No. of bitstreams: 1 Paulo Fernando Lima de Souza.pdf: 1161641 bytes, checksum: 9ee330df7fe48bfd1dc20c6a5b98183a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-23T13:00:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Fernando Lima de Souza.pdf: 1161641 bytes, checksum: 9ee330df7fe48bfd1dc20c6a5b98183a (MD5) Previous issue date: 2009-02-25 / The objective of this work was to investigate if transdisciplinarity can contribute to the understanding of the wave-particle duality principle. The investigation was conducted with students from the Physics teaching course at UFRPE. The methodology used was Kelly’s Experience Cycle, in which the objective was to involve the students in a learning process through three experiments: the wave tank; the Young experiment and Crookes’ radiometer. These three experiments motivated a discussion about wave-particle duality. A transdisciplinary didactic workshop was conducted aiming to promote a discussion about third included logic, an adequate logic to be applied to wave-particle duality. The data analysis allowed the following conclusions: (i) the students from the Physics teaching course at UFRPE had a previous concept about the wave-particle duality principle, but without a logic subjacent to this principle; (ii) the three experiments and the transdisciplinary workshop conducted during Kelly’s Experience Cycle contributed for a better comprehension about the wave-particle duality principle. / O objetivo deste trabalho foi investigar, numa turma de alunos da Licenciatura em Física da UFRPE, se o Pensamento Transdisciplinar pode contribuir para a compreensão do Princípio da Dualidade da Luz. A metodologia empregada foi o Ciclo da Experiência de Kelly, que teve a perspectiva de engajar os alunos em um processo de aprendizagem, com o auxílio de três experimentos didáticos: a cuba de onda, a dupla fenda de Young e o radiômetro de Crookes. A partir desses experimentos foi possível motivar uma discussão sobre as propriedades ondulatórias e corpusculares da luz. Uma oficina sobre a Transdisciplinaridade foi também realizada com o intuito de discutir a lógica do terceiro incluído, uma lógica que se adequa ao fato da luz se comportar como onda e como partícula. As análises dos dados permitiram as seguintes conclusões: (i) as concepções prévias dos estudantes da Licenciatura em Física da UFRPE acerca do Princípio da Dualidade da Luz eram desprovidas de uma lógica que respaldasse tal Princípio e (ii) os três experimentos propostos e a oficina sobre a Transdisciplinaridade, realizadas durante o Ciclo da Experiência Kellyana, contribuíram para que os estudantes tivessem uma maior compreensão do Princípio da Dualidade da Luz.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-18T12:43:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE MESTRADO JESUS PAVON.pdf: 10424016 bytes, checksum: e34855e82c43c610bfad8eca83df6ebe (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-18T12:43:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE MESTRADO JESUS PAVON.pdf: 10424016 bytes, checksum: e34855e82c43c610bfad8eca83df6ebe (MD5) Previous issue date: 2015-09-03 / CNPq / Neste trabalho apresentamos um estudo da geração de luz no azul, em vapor de rubídio, devido à ação combinada de um trem de pulsos ultracurtos (fs) e um laser contínuo (diodo). Os dois feixes com polarizações paralelas e lineares, operando em 780 nm (diodo) e 776 nm (fs), são focalizados no centro da célula de Rb, e são responsáveis por cada etapa da transição de dois fótons 5S1/2 - 5P3/2 - 5D. Na configuração de feixes co-propagantes, uma coerência entre as transições 5S1/2 - 5P3/2 - 5D - 6P é induzida e, na condição de casamento de fase, um feixe azul, coerente, é gerado em 420 nm, através de um processo de mistura de quarto ondas. Medidas do espectro de excitação em função da frequência do laseres de diodo, para diferentes temperaturas da amostra e intensidades dos laseres incidentes, indicam uma forte competição entre os efeitos de saturação, ganho e absorção. Estudos de polarização e uma comparação com os recentes resultados de fluorescência permitem caracterizar para que parâmetros o mecanismo de mistura de ondas é responsável pelo sinal observado. Utilizando um laser de femtosegundos com uma taxa de repetição da ordem de 76 MHz, é possível observar, dentro do perfil Doppler, a contribuição dos diferentes modos do pente de frequência na geração do feixe coerente. / We present a study of blue light generation, in rubidium vapor, due to the combined action of a train of ultrashort pulses (fs) and a continuous laser (diode). The two beams with parallel and linear polarizations, operating at 780 nm (diode) and 776 nm (fs) are focused on the center of the Rb cell and are responsible for each step of the two photon transition from 55S1/2 - 5P3/2 - 5D. In the configuration of the co-propagating beams, a coherence between the 5S1/2 - 5P3/2 - 5D - 6P transitions is induced and, in phase matching condition, a blue coherent beam is generated at 420 nm through a process of four wave mixing. The measurements of excitation spectrum as a function of the frequency of the diode laser, for different temperatures of the sample and intensities of the incident laseres, indicate a strong competition among saturation, gain and absorption effects. The polarization studies and a comparison with recent results of fluorescence are used to characterize the parameters for which the wave mixing mechanism is responsible for the observed signal. Using a femtosecond laser with a repetition rate of about 76 MHz, it is possible observe, within the Doppler profile, the contribution of the different modes of the frequency comb in the generation of the coherent beam.

Orientador: Antônio Rubens Britto de Castro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-16T08:21:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grizolli_WalanCesar_M.pdf: 22164883 bytes, checksum: 87cb39dcd42129ec1d9a3f9ec6fcba09 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Diversas áreas da ciência moderna têm sido beneficiadas pelo uso da radiação síncrotron. As técnicas disponveis em laboratórios deste tipo abrangem pesquisas em ciências básicas como Física, Química e Biologia bem como em áreas como engenharia de materiais e farmacologia. Em particular, o uso do espectro de raios-x duros (8-20keV) das fontes síncrotron atuais e crucial para técnicas estruturais como difração e cristalografia. Estas técnicas estão disponíveis para a comunidade científica brasileira no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), cujas linhas de luz estão abertas a usuários externos desde 1997. As instalações do LNLS vem sendo constantemente aperfeiçoadas, permitindo o estudo de novos casos científicos como consequência destas melhorias. Neste trabalho estudamos as propriedades da fonte de radiação síncrotron do LNLS e realizamos um projeto óptico para uma linha de luz direcionada a cristalografia de proteínas. Com uso de simulações computacionais propomos opções para melhoria do fluxo de flotons nas linhas de cristalografia de proteínas já existentes. Nossos estudos apontam para a viabilidade de construção de uma linha lateral a linha de luz MX2, utilizando a mesma fonte Wiggler já instalada, com fluxo proporcional à linha central. / Abstract: Distinct research fields in modern science have taken advantage of synchrotron radiation. The techniques that are available in such laboratories have a very broad scope, ranging from basic sciences such as Physics, Chemistry and Biology, to applied fields as engineering and pharmacology. In particular, the use of hard x-ray spectrum (8-20keV) from modern synchrotron sources is crucial for structural techniques such as diffraction and crystallography. These techniques have been available to the Brazilian scientific community since 1997, when the Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS) facilities were opened to external users. The LNLS beamlines have constantly evolved , allowing the users to perform novel experiments as a consequence of instrumental improvements. In this work we study the properties of the LNLS sources and propose solutions for the optics of a beamline dedicated to protein crystallography. By using computer simulations we propose options to enhance the photon flux in the pre-existing protein crystallography beamlines. Our results point out to the feasibility of a lateral beamline using the MX2 wiggler source, with similar flux to the central beamline. / Mestrado / Física / Mestre em Física