Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2017-08-07T17:26:37Z No. of bitstreams: 1 FABIO DE LACERDA D.pdf: 4651972 bytes, checksum: 40eb0d71a79f39e524da9bb7fc917c63 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-07T17:26:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FABIO DE LACERDA D.pdf: 4651972 bytes, checksum: 40eb0d71a79f39e524da9bb7fc917c63 (MD5) Previous issue date: 2017-03 / Este trabalho trata da realização de um circuito integrado analógico para a conversão de sinais com modulação em amplitude de banda dupla (Double Sideband ou DSB) para modulação de banda simples (Single Sideband ou SSB). Implementado por circuitos de tempo discreto a capacitores chaveados, utiliza-se de um filtro com resposta infinita ao impulso (Infinite Input Response ou IIR) para compor um transformador de Hilbert como alternativa a implementações digitais, que se aproveitam da grande capacidade de processamento paralelo dos circuitos digitais para a obtenção do transformador de Hilbert por meio de filtros com resposta finita ao impulso (Finite Impulse Response ou FIR) de ordem elevada. Fabricado em tecnologia CMOS de 180 nm com capacitores do tipo metal-metal (MiM), a adoção de filtros estruturalmente passa-tudo reduz significativamente a sensibilidade do conversor ao descasamento de capacitores. Para alimentação de 1,8 V e sinais diferenciais de até 1 V, resultados experimentais mostram que o conversor atinge taxa de rejeição de imagem (Image Rejection Ratio ou IRR) maior que 39,5 dB para modulação Lower Sideband (LSB) e 38,0 dB para modulação Upper Sideband (USB) para sinais de entrada na faixa de 25% a 75% da frequência da portadora, valores estes superiores a propostas analógicas anteriores e comparáveis a propostas digitais do estado da arte em circuitos integrados. Com área de silício de 1,09 mm2, o conversor consome apenas 17,7 mW para frequência de amostragem de 1 MHz enquanto sua IRR apresentou desvio padrão de apenas 0,5 dB dentre 20 amostras avaliadas. / The realization of an analog integrated circuit for conversion of Double-Sideband (DSB) amplitude-modulated signals into Single-Sideband (SSB) is presented. Implemented by discrete-time switched-capacitor circuits, it adopts an Infinite Impulse Response (IIR) filter to realize a Hilbert transformer as alternative to digital implementations which take advantage of high processing capacity from parallel digital circuits to obtain the Hilbert transformer by means of high-order Finite Impulse Response (FIR) filters. Fabricated in a 180 nm CMOS technology with metal-metal (MiM) capacitors, the use of structurally all-pass filters greatly reduces the converter’s sensitivity to capacitor mismatch. For 1.8 V power supply and 1 V differential input/output signals, experimental results show the converter achieves Image Rejection Ratio (IRR) greater than 39.5 dB for Lower-Sideband (LSB) modulation and 38.0 dB for Upper-Sideband (USB) modulation for input signals ranging from 25% to 75% of the carrier frequency. These figures are higher than previous analog circuit proposals and comparable to digital implementations of state-of-the-art integrated circuits. Its silicon area is 1.09 mm2 and the converter consumes only 17.7 mW for 1 MHz sampling frequency while its IRR presents standard deviation of only 0.5 dB among 20 chip samples.

A produção in vitro (PIV) de embriões tem sido utilizada amplamente no Brasil como ferramenta para acelerar o melhoramento genético do rebanho. Quando associada à criopreservação, a PIV permite maior flexibilidade da biotecnologia e possibilita estabelecer um banco de embriões. Há a possibilidade que a alta sensibilidade à criopreservação dos embriões bovinos seja influenciada principalmente pela grande quantidade de lipídeos intracitoplasmáticos, sendo isso relacionado especialmente às condições de cultivo in vitro. O Etossulfato de Fenazina (PES) consiste em um regulador do metabolismo de lipídeos. Através da oxidação de NADPH, estimula a via da pentose-fosfato e assim inibe a síntese de ácidos graxos, podendo levar a efeitos benéficos na criopreservação de embriões bovinos produzidos in vitro. O Fator de transcrição denominado proteína de ligação do elemento regulatório de esterol (SREBP-1c), regula preferencialmente a transcrição de genes da síntese de triacilglicerol e fosfolipídios e, a enzima Estearoil Co-A desaturase (SCD1) promove a síntese de ácidos graxos monoinsaturados, conferindo fluidez às membranas celulares. O objetivo desse trabalho foi avaliar a suplementação de diferentes concentrações do etossulfato de fenazina (PES) no meio de cultivo, durante a produção in vitro de embriões bovinos, e verificar o efeito do PES na taxa de gestação, buscando melhorar a qualidade do embrião para a criopreservação através da redução do acúmulo de lipídeos. Foram avaliadas as taxas de desenvolvimento inicial de embriões produzidos in vitro provenientes de ovários de abatedouro, e as taxas de gestação com o uso de embriões bovinos produzidos in vitro a partir da Aspiração folicular de vacas Holandesas e vitrificados. A análise da expressão de genes relacionados com biossíntese de triacilglicerol, SCD1 e SREBP-1c, teve como finalidade auxiliar nos conhecimentos básicos dos mecanismos de ação do Etossulfato de Fenazina, e foi realizada através de PCR quantitativo em Tempo Real, utilizando pools de cinco embriões para cada grupo. Para a análise estatística, foi realizada ANOVA seguida de teste de médias, e o teste qui-quadrado para as taxas de gestação. Não houve diferença estatística na taxa de clivagem e blastocisto entre o grupo controle e os grupos tratados com 0,2µM; 0,3µM; 0,5µM de PES no meio de cultivo in vitro. A taxa de gestação, utilizando-se embriões criopreservados, transferidos para receptoras, não foi alterada pelo uso de PES. A expressão tanto do SREBP-1c, quanto da SCD1 manteve níveis similares na presença ou ausência de PES durante o cultivo in vitro. Sendo assim faz-se necessário novos estudos para investigar mais detalhadamente o mecanismo de ação do PES nos genes da via de biossíntese de lipídeos e se é viável sua utilização a campo. / The in vitro production (IVP) of embryos has been widely used in Brazil as a tool to accelerate the genetic breeding. When combined with cryopreservation, the IVP allows greater flexibility of biotechnology and enable to establish a bank of embryos. There is a possibility that the greater sensitivity to cryopreservation of bovine embryos is influenced mainly by the large amount of intracytoplasmic lipids, and that is especially related to in vitro culture conditions. The phenazine ethosulfate (PES) consists of a lipid metabolism regulator. By NADPH oxidation, stimulates the pentose-phosphate pathway and thus inhibits the fatty acids synthesis, leading to beneficial effects on cryopreservation of bovine embryos in vitro produced. The transcription factor called sterol regulatory element binding proteins (SREBP-1c), preferably regulates the gene transcription of phospholipids and triacylglycerol synthesis and the stearoyl-Co A desaturase (SCD1) enzyme promotes the monounsaturated fatty acids synthesis, giving fluidity to cell membranes. The aim of this study was to evaluate the supplementation of different concentrations of phenazine ethosulfate (PES) in the culture medium during in vitro production of bovine embryos, and determine the effect of PES in the pregnancy rate, aiming to improve the the embryo quality to cryopreservation by reducing the lipids accumulation. We evaluated the early development rates of in vitro produced embryos and pregnancy rates after inovulation of vitrified in vitro produced embryos derived from the Ovum Pick Up of Holstein cows. Expression analysis of triacylglycerol biosynthesis related genes, SCD1 and SREBP-1c, had the purpose to increase the basic knowledge on phenazine ethosulfate mechanisms of action, and was performed by Quantitative Real-Time PCR using pools of five embryos for each group. For statistical analysis, was performed ANOVA followed by mean test, and the chi-square test for pregnancy rates. There was no statistical difference in the cleavage rate and blastocyst rate between the control group and the groups treated with 0,2µM; 0,3µM; 0,5µM of PES in the medium in vitro culture. The pregnancy rate, using cryopreserved embryos transferred to recipient was not altered by the use of PES. The expression of the SREBP-1c as well as SCD1 remained similar in the presence or absence of the PES during in vitro cultivation. Therefore it is necessary further studies to investigate in more details the PES mechanism of action in the genes of lipid biosynthesis pathway and whether it is feasible to use the field.

Las redes y sistemas de telecomunicación actuales se enfrentan a la necesidad de proporcionar regímenes binarios en la red de acceso cada vez más elevados a un mayor número de usuarios. El principal objetivo de esta Tesis Doctoral es proporcionar y evaluar nuevas técnicas que permitan la distribución eficiente de señales de radiofrecuencia con elevado régimen binario, como las tecnologías inalámbricas UWB y WiMAX, en redes de acceso integradas basadas en sistemas radio-sobre-fibra. Por ello se ha contemplado el estudio de la coexistencia y distribución de comunicaciones UWB y WiMAX tanto en el acceso vía radio, como en la transmisión óptica. Sin olvidar el estudio de la linealización del modulador electro-óptico Mach-Zehnder como dispositivo clave en las redes de acceso integradas. En primer lugar, esta Tesis Doctoral estudia los requisitos para la convergencia inalámbrica de servicios basados en MB-OFDM UWB y WiMAX 802.16e en entornos de redes inalámbricas personales, proporcionando márgenes de seguridad para asegurar la interoperabilidad entre ambas. Estos márgenes pueden aplicarse en el futuro desarrollo de tecnologías avanzadas de mitigación de la interferencia como detección y exclusión en cognitive radio. La coexistencia de MB-OFDM UWB y WiMAX en redes ópticas de acceso utilizando RoF. Los resultados obtenidos, tanto para sistemas RoF sobre fibra multimodo como monomodo, permiten delimitar el alcance en cada tipo de medio óptico para el despliegue de sistemas RoF sobre FTTH. A su vez, se propone y demuestra experimentalmente una nueva técnica de multiplexación por división de polarización en la transmisión óptica que facilita la coexistencia en RoF. Finalmente, se propone y demuestra experimentalmente una técnica de linealización óptica dual paralelo para moduladores Mach-Zehnder que permite aumentar el margen dinámico de este modulador y mejorar las prestaciones de los sistemas RoF con señales de banda ancha. / Pérez Soler, J. (2009). Coexistencia e integración de comunicaciones inalámbricas en sistemas de transmisión ópticos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6476

O presente estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar os efeitos de diferentes concentrações de quitosana nas dietas de vacas em lactação sobre o consumo, digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes, fermentação e síntese de proteína microbiana ruminal, produção e composição do leite, concentrações de parâmetros sanguíneos, perfil de ácidos graxos na gordura do leite, e os balanços de energia e de nitrogênio. Foram utilizadas 16 vacas da raça Holandesa, multíparas, pesando em média 610 kg, agrupado em 4 quadrados latinos 4x4 contemporâneos e balanceados, possuindo respectivamente 60, 81, 102, 123 dias em lactação ao início de cada período experimental nos quais foram oferecidos as seguintes dietas: 1) Controle; 2) Quitosana 50; 3) Quitosana 100 e 4) Quitosana 150 compostas, respectivamente, com a inclusão de 0, 50, 100 e 150 mg/kg de peso corporal de quitosana. Foi utilizada dieta com a proporção volumoso:concentrado de 50:50. A suplementação com quitosana foi fracionada em duas porções de mesmo peso, colocada sobre o concentrado imediatamente antes do primeiro e do segundo fornecimento das rações. Diariamente foram realizadas pesagens das quantidades dos volumosos e concentrados fornecidos e das sobras de cada animal, para estimativa do consumo. As amostras de sobras e silagem foram coletadas do 15&#176; ao 21&#176; dias de cada período experimental, armazenadas em sacos plásticos em freezer à -20&#176;C, e posteriormente submetidas a análises químico-bromatológicas dos principais nutrientes. Na determinação da digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes a quantidade total de fezes excretada foi estimada pela concentração de fibra em detergente ácido indigestível (FDAi). As amostras de líquido ruminal foram coletadas com a utilização de sonda esofágica três horas após a alimentação matinal. A produção de leite e o consumo de matéria seca foram mensurados diariamente durante todo o período experimental. As amostras utilizadas para análise da composição do leite foram coletadas no 16&#176; dia de cada período experimental, sendo provenientes das duas ordenhas diárias. Amostras de urina foram no 16&#176; dia de cada período experimental, quatro horas após a alimentação matinal, durante micção estimulada por massagem na vulva. As amostras de sangue foram coletadas em tubos vacuolizados por punção da veia e/ou artéria coccígea. Não houve efeito para as variáveis de consumo da matéria seca e nutrientes, fermentação e síntese de proteína microbiana ruminal, produção e composição do leite. Foi observado efeito linear para as variáveis ureia e nitrogênio ureico no soro; excreção de N-Fecal (% Nitrogênio Total). No entanto, houve efeito linear decrescente (P<0,05) para as variáveis excreção de N-Fecal (g/dia) e concentrações dos ácidos graxos de cadeia curta (<C16), sendo encontradas menores concentrações de AG em dietas que houveram inclusão de quitosana, porém, as concentrações de ácidos graxos de cadeia longa (>C16) foram inversamente correlacionadas, a qual, observou maior concentração para as dietas em que houveram inclusão do aditivo. Houve efeito quadrático das dietas experimentais sobre a digestibilidade da matéria seca, matéria orgânica, proteína bruta e fibra em detergente neutro; eficiência de utilização de Energia e Nitrogênio; excreção de N-Leite (% Nitrogênio Total). Da mesma forma, observou-se efeito quadrático das dietas experimentais sobre a concentração total dos ácidos graxos de cadeia com 18 carbonos (C18), a qual foi observado maior concentração de AG quando incluído 100mg/kg PV de quitosana. O mesmo efeito ocorreu para o total de AG insaturados (C18 insaturado), dado em que se verifica numericamente maior concentração para a dieta com 100 mg/kg PV de quitosana. A utilização de quitosana como aditivo modulador da fermentação ruminal em rações de vacas leiteiras no terço médio de lactação, tendo como volumoso a silagem de milho, não alterou o consumo de alimentos e o desempenho, no entanto, houve melhora na digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes, assim como também na eficiência de utilização de nitrogênio. / This study was carried to evaluate the effect of different levels of chitosan in feeding of dairy cows in lactation on intake and nutrients digestibility, ruminal fermentation, microbial protein synthesis, productive performance, fatty acids profile of milk fat, concentrations of blood parameters, balance of energy and nitrogen. Sixteen Holstein cows, multiparous, weighing an average 610 kg, was allocated in four latin squares balanced 4x4, having respectively 60, 81, 102, 123 days in milk at the start of each experimental period, in which were offered the following diets: 1) Control (CT), 2) 50 Chitosan (Q50) 3) Chitosan 100 (Q100 and 4) Chitosan 150 (Q150) respectively composed with the inclusion of 0, 50, 100 and 150 mg / kg body weight of chitosan. The diets consisted of corn silage and concentrate in ratio 50:50. Supplementation with chitosan was fractionated into two portions of equal weight and put above the concentrate immediately before the first and second feeding. Daily, weight measurements were carried of amount of forage and concentrates provided and remnant from the diets from each animal to estimate the intake. Samples of silage, remnant from diets and feces were collected the 15th to the 18th day of each experimental period, stored in plastic bags in a freezer at -20&#176;C, and later undergoing analyzes chemical bromatologic of major nutrients. The digestibility was determined using of an internal indicator (FDAi). The samples of ruminal liquid were collected with use of esophageal probe three hours after the morning feeding. The milk production and dry matter intake were measured daily during the whole experimental period. The samples used for analysis of milk composition were collected in the 16th day of each experimental period, derived to the two daily milkings. Spot urine samples were obtained on the 16th day of each experimental period, four hours after the morning feeding during urination stimulated by massage at the vulva. Blood samples were collected in tubes vacuolized by venipuncture and / or coccygeal artery. There was no effect for the variables of intake of dry matter and nutrients, fermentation and microbial protein synthesis ruminal, milk production and composition. Linear effect was observed for the variables urea excretion N-fecal (% Total Nitrogen). However, there was negative linear effect (P <0.05) for the variables of excretion N-Fecal (g / day) concentrations of short chain fatty acids (<C16) and observed lower concentrations of FA in diets that there was adding chitosan, however, concentrations of long chain fatty acids (> C16) were inversely correlated, in which noted higher concentrations was at the diets there was wherein inclusion of the additive. There was quadratic effect of experimental diets on digestibility of dry matter, organic matter, crude protein and neutral detergent fiber; utilization efficiency Energy and Nitrogen; excretion of NMilk (% Total Nitrogen). Similarly, we observed a quadratic effect of experimental diets on the total concentration of chain fatty acids with 18 carbons (C18), which was a higher concentration when included AG 100 mg / kg BW of chitosan. The same effect was seen for the total fatty acids, unsaturated (C18 unsaturated), where there was numerically, greater concentration in the diet with 100 mg / kg BW of chitosan. The use of chitosan as an additive modulator ruminal fermentation in feed of lactating cows in mid lactation, feeding with corn silage, did not showed change at food intake, however, showed improvement in apparent digestibility of dry matter and nutrients as well as, in the use of nitrogen efficiency.

Um sistema multi-feixe de pinças ópticas baseado na técnica de contraste de fase da ordem zero pode apresentar vantagens significativas sobre sistemas mecanicamente complexos e sensíveis ao alinhamento, e sobre tecnologias que, apesar de serem similares, requerem a customização de componentes ópticos. Porém, ao nosso conhecimento, este sistema até agora não tem sido implementado experimentalmente. Neste trabalho tem-se desenvolvido, como prova de princípio, o primeiro sistema baseado na técnica de contraste de fase da ordem zero gerador de múltiplas pinças ópticas. Esta técnica da óptica de Fourier utiliza conceitos do contraste de fase de Zernike e técnicas de codificação de dois pixels para gerar padrões de intensidade no plano da imagem que são diretamente relacionados a distribuições de fase no plano de entrada do sistema, o qual é formado por um modulador espacial de luz (SLM). Esta dissertação de mestrado descreve detalhadamente os passos tomados com o propósito de utilizar os campos estruturados de luz gerados pelo sistema de contraste de fase da ordem zero para aprisionar esferas de 2 &#181;m de diâmetro de sílica fundida. Neste trabalho apresentamos os fundamentos teóricos do aprisionamento óptico e da técnica de contraste de fase da ordem zero, seguidos pela implementação de experimentos independentes em cada modalidade, e finalmente apresentamos a integração de ambos os sistemas dentro um sistema único de pinças ópticas multi-feixe. Apesar da baixa eficiência óptica do sistema, foi possível implementar um sistema de pinças ópticas duplas. Finalizamos o nosso trabalho na discussão detalhada das limitações do nosso arranjo óptico e comentamos sobre potenciais melhorias para aumentar a rigidez das pinças ópticas e a qualidade geral do sistema. / A multi-beam optical trapping system based on the zero order phase contrast technique may offer significant advantages over mechanically-complex, alignment-sensitive optical trapping systems, and over technologies that, though similar, require the customization of optics components. However, to our knowledge, such a system has not been yet implemented experimentally. We have developed, as a proof of principle, what we think is the first system based on the zero order phase contrast technique to successfully generate multiple optical traps. This Fourier optics technique makes use of existing concepts of Zernike phase contrast and two-pixel encoding techniques to generate intensity patterns in the image plane that are directly related to phase distributions in the input plane, which is comprised by a spatial light modulator (SLM). This master\'s dissertation describes in detail the steps taken towards using the structured light fields generated by a zero order phase contrast system to trap 2 &#181;m diameter fused silica beads. We present the theoretical foundations of optical trapping and the zero order phase contrast technique, followed by the implementation of independent laboratory experiments in each modality, and finally integrate both systems into a single optical setup for multi-beam trapping. In spite of the low optical efficiency of the system, we were able to implement dual optical traps. We finalize by discussing in detail the limitations of our experimental setup in and comment on potential improvements to increase the stiffness of the optical traps and the overall quality of the system.

The increasing complexity of digital circuits forces the use of new technologies. New technologies have the advantage of reducing the circuit size and power consumption coupled with operation speed increasement. Most of signal processing operations migrated to the digital domain, thus, basic blocks like AD converters are needed in mixed-signal systems. Analog-todigital converters based on Sigma-Delta (ΣΔ) modulators stand out among the existing architectures because they cover a wide range of applications. The most common implementation of ΣΔ modulators in CMOS technology is based in switched-capacitor technique (SC), mainly due to its high performance and excellent linearity. However, the continuous reduction in the transistor physical dimensions requires a proportional reduction in the supply voltage levels, making difficult the design of analog circuits with conventional topologies. To overcome this problem, design techniques to analog circuits compatible with these new technologies were developed. This is the case of the technique known as switched-current (SI), which uses samples in the current domain to represent the signal information. This work presents the design of a switched-current Sigma-Delta modulator (SI-ΣΔM) using an architecture oriented to low-distortion applications. The architecture s main characteristic is the reduced sensitivity to integrator nonlinearities, leading to a significant increase in the signal-to-noise ratio (SNR) and dynamic range (DR) values, moreover, it permits the design of high-order modulators intrinsically stable. To demonstrate and verify the performance of the used strategy, based on a combination of circuit techniques and topology, a cascade 2-2 SI-ΣΔM was designed in a CMOS XFAB XC06 technology. Postlayout simulations show that the SNR reaches a maximum value of 80 dB and a dynamic range of approximately 87 dB, implying an effective resolution of 14.15 bits considering 20 kHz bandwidth. The prototype was sent to manufacturing and will be subject to laboratory tests when it returns. / A crescente complexidade dos circuitos digitais força o uso de novas tecnologias de fabricação. A mudança para tecnologias mais avançadas tem como vantagem a redução do tamanho do circuito e a diminuição do consumo de energia aliados ao aumento da velocidade de operação. Grande parte das operações envolvendo processamento de sinais migraram para o domínio digital, portanto, blocos básicos como conversores AD são necessários em sistemas de sinal misto. Conversores AD com base em moduladores do tipo Sigma-Delta (ΣΔ) destacam-se entre as arquiteturas existentes por cobrir uma ampla gama de aplicações. A implementação mais usual de moduladores ΣΔ em tecnologia CMOS baseia-se na técnica de capacitor-chaveado (SC), devido, principalmente, à sua elevada performance e excelente linearidade. Entretanto, a contínua redução das dimensões físicas dos transistores tem exigido uma redução proporcional dos níveis de tensão de alimentação, dificultando o projeto de circuitos analógicos com topologias convencionais. Para contornar este problema, técnicas de projeto de circuitos analógicos compatíveis com essas novas tecnologias foram desenvolvidas. Este é o caso da técnica conhecida como corrente chaveada (SI), que utiliza amostras sob a forma de corrente para a representação de sinais. Neste trabalho é apresentado o projeto de um modulador ΣΔ em modo corrente (SI-ΣΔM) empregando uma arquitetura orientada à aplicações de baixa distorção. Esta arquitetura tem como principal característica a reduzida sensibilidade às não-linearidades do integrador, conduzindo a uma significante melhora no valor da relação sinal-ruído (SNR) e faixa de excursão dinâmica (DR), além de permitir a concepção de moduladores ΣΔ de elevada ordem intrinsecamente estáveis. Para demonstrar e comprovar a performance da estratégia empregada, baseada na combinação de técnicas de circuito e de topologia, projetou-se um modulador SI-ΣΔ cascata 2-2 na tecnologia XFAB CMOS XC06. Simulações elétricas pós-layout revelam que o SNR atinge um valor máximo de 80 dB e uma faixa dinâmica de aproximadamente 87 dB, inferindo uma resolução efetiva de 14,15 bits considerando uma banda de interesse de 20 kHz. Por fim, o protótipo desenvolvido foi enviado para fabricação e será alvo de testes em laboratório quando retornar.

Um sistema multi-feixe de pinças ópticas baseado na técnica de contraste de fase da ordem zero pode apresentar vantagens significativas sobre sistemas mecanicamente complexos e sensíveis ao alinhamento, e sobre tecnologias que, apesar de serem similares, requerem a customização de componentes ópticos. Porém, ao nosso conhecimento, este sistema até agora não tem sido implementado experimentalmente. Neste trabalho tem-se desenvolvido, como prova de princípio, o primeiro sistema baseado na técnica de contraste de fase da ordem zero gerador de múltiplas pinças ópticas. Esta técnica da óptica de Fourier utiliza conceitos do contraste de fase de Zernike e técnicas de codificação de dois pixels para gerar padrões de intensidade no plano da imagem que são diretamente relacionados a distribuições de fase no plano de entrada do sistema, o qual é formado por um modulador espacial de luz (SLM). Esta dissertação de mestrado descreve detalhadamente os passos tomados com o propósito de utilizar os campos estruturados de luz gerados pelo sistema de contraste de fase da ordem zero para aprisionar esferas de 2 &#181;m de diâmetro de sílica fundida. Neste trabalho apresentamos os fundamentos teóricos do aprisionamento óptico e da técnica de contraste de fase da ordem zero, seguidos pela implementação de experimentos independentes em cada modalidade, e finalmente apresentamos a integração de ambos os sistemas dentro um sistema único de pinças ópticas multi-feixe. Apesar da baixa eficiência óptica do sistema, foi possível implementar um sistema de pinças ópticas duplas. Finalizamos o nosso trabalho na discussão detalhada das limitações do nosso arranjo óptico e comentamos sobre potenciais melhorias para aumentar a rigidez das pinças ópticas e a qualidade geral do sistema. / A multi-beam optical trapping system based on the zero order phase contrast technique may offer significant advantages over mechanically-complex, alignment-sensitive optical trapping systems, and over technologies that, though similar, require the customization of optics components. However, to our knowledge, such a system has not been yet implemented experimentally. We have developed, as a proof of principle, what we think is the first system based on the zero order phase contrast technique to successfully generate multiple optical traps. This Fourier optics technique makes use of existing concepts of Zernike phase contrast and two-pixel encoding techniques to generate intensity patterns in the image plane that are directly related to phase distributions in the input plane, which is comprised by a spatial light modulator (SLM). This master\'s dissertation describes in detail the steps taken towards using the structured light fields generated by a zero order phase contrast system to trap 2 &#181;m diameter fused silica beads. We present the theoretical foundations of optical trapping and the zero order phase contrast technique, followed by the implementation of independent laboratory experiments in each modality, and finally integrate both systems into a single optical setup for multi-beam trapping. In spite of the low optical efficiency of the system, we were able to implement dual optical traps. We finalize by discussing in detail the limitations of our experimental setup in and comment on potential improvements to increase the stiffness of the optical traps and the overall quality of the system.

O presente estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar os efeitos de diferentes concentrações de quitosana nas dietas de vacas em lactação sobre o consumo, digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes, fermentação e síntese de proteína microbiana ruminal, produção e composição do leite, concentrações de parâmetros sanguíneos, perfil de ácidos graxos na gordura do leite, e os balanços de energia e de nitrogênio. Foram utilizadas 16 vacas da raça Holandesa, multíparas, pesando em média 610 kg, agrupado em 4 quadrados latinos 4x4 contemporâneos e balanceados, possuindo respectivamente 60, 81, 102, 123 dias em lactação ao início de cada período experimental nos quais foram oferecidos as seguintes dietas: 1) Controle; 2) Quitosana 50; 3) Quitosana 100 e 4) Quitosana 150 compostas, respectivamente, com a inclusão de 0, 50, 100 e 150 mg/kg de peso corporal de quitosana. Foi utilizada dieta com a proporção volumoso:concentrado de 50:50. A suplementação com quitosana foi fracionada em duas porções de mesmo peso, colocada sobre o concentrado imediatamente antes do primeiro e do segundo fornecimento das rações. Diariamente foram realizadas pesagens das quantidades dos volumosos e concentrados fornecidos e das sobras de cada animal, para estimativa do consumo. As amostras de sobras e silagem foram coletadas do 15&#176; ao 21&#176; dias de cada período experimental, armazenadas em sacos plásticos em freezer à -20&#176;C, e posteriormente submetidas a análises químico-bromatológicas dos principais nutrientes. Na determinação da digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes a quantidade total de fezes excretada foi estimada pela concentração de fibra em detergente ácido indigestível (FDAi). As amostras de líquido ruminal foram coletadas com a utilização de sonda esofágica três horas após a alimentação matinal. A produção de leite e o consumo de matéria seca foram mensurados diariamente durante todo o período experimental. As amostras utilizadas para análise da composição do leite foram coletadas no 16&#176; dia de cada período experimental, sendo provenientes das duas ordenhas diárias. Amostras de urina foram no 16&#176; dia de cada período experimental, quatro horas após a alimentação matinal, durante micção estimulada por massagem na vulva. As amostras de sangue foram coletadas em tubos vacuolizados por punção da veia e/ou artéria coccígea. Não houve efeito para as variáveis de consumo da matéria seca e nutrientes, fermentação e síntese de proteína microbiana ruminal, produção e composição do leite. Foi observado efeito linear para as variáveis ureia e nitrogênio ureico no soro; excreção de N-Fecal (% Nitrogênio Total). No entanto, houve efeito linear decrescente (P<0,05) para as variáveis excreção de N-Fecal (g/dia) e concentrações dos ácidos graxos de cadeia curta (<C16), sendo encontradas menores concentrações de AG em dietas que houveram inclusão de quitosana, porém, as concentrações de ácidos graxos de cadeia longa (>C16) foram inversamente correlacionadas, a qual, observou maior concentração para as dietas em que houveram inclusão do aditivo. Houve efeito quadrático das dietas experimentais sobre a digestibilidade da matéria seca, matéria orgânica, proteína bruta e fibra em detergente neutro; eficiência de utilização de Energia e Nitrogênio; excreção de N-Leite (% Nitrogênio Total). Da mesma forma, observou-se efeito quadrático das dietas experimentais sobre a concentração total dos ácidos graxos de cadeia com 18 carbonos (C18), a qual foi observado maior concentração de AG quando incluído 100mg/kg PV de quitosana. O mesmo efeito ocorreu para o total de AG insaturados (C18 insaturado), dado em que se verifica numericamente maior concentração para a dieta com 100 mg/kg PV de quitosana. A utilização de quitosana como aditivo modulador da fermentação ruminal em rações de vacas leiteiras no terço médio de lactação, tendo como volumoso a silagem de milho, não alterou o consumo de alimentos e o desempenho, no entanto, houve melhora na digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes, assim como também na eficiência de utilização de nitrogênio. / This study was carried to evaluate the effect of different levels of chitosan in feeding of dairy cows in lactation on intake and nutrients digestibility, ruminal fermentation, microbial protein synthesis, productive performance, fatty acids profile of milk fat, concentrations of blood parameters, balance of energy and nitrogen. Sixteen Holstein cows, multiparous, weighing an average 610 kg, was allocated in four latin squares balanced 4x4, having respectively 60, 81, 102, 123 days in milk at the start of each experimental period, in which were offered the following diets: 1) Control (CT), 2) 50 Chitosan (Q50) 3) Chitosan 100 (Q100 and 4) Chitosan 150 (Q150) respectively composed with the inclusion of 0, 50, 100 and 150 mg / kg body weight of chitosan. The diets consisted of corn silage and concentrate in ratio 50:50. Supplementation with chitosan was fractionated into two portions of equal weight and put above the concentrate immediately before the first and second feeding. Daily, weight measurements were carried of amount of forage and concentrates provided and remnant from the diets from each animal to estimate the intake. Samples of silage, remnant from diets and feces were collected the 15th to the 18th day of each experimental period, stored in plastic bags in a freezer at -20&#176;C, and later undergoing analyzes chemical bromatologic of major nutrients. The digestibility was determined using of an internal indicator (FDAi). The samples of ruminal liquid were collected with use of esophageal probe three hours after the morning feeding. The milk production and dry matter intake were measured daily during the whole experimental period. The samples used for analysis of milk composition were collected in the 16th day of each experimental period, derived to the two daily milkings. Spot urine samples were obtained on the 16th day of each experimental period, four hours after the morning feeding during urination stimulated by massage at the vulva. Blood samples were collected in tubes vacuolized by venipuncture and / or coccygeal artery. There was no effect for the variables of intake of dry matter and nutrients, fermentation and microbial protein synthesis ruminal, milk production and composition. Linear effect was observed for the variables urea excretion N-fecal (% Total Nitrogen). However, there was negative linear effect (P <0.05) for the variables of excretion N-Fecal (g / day) concentrations of short chain fatty acids (<C16) and observed lower concentrations of FA in diets that there was adding chitosan, however, concentrations of long chain fatty acids (> C16) were inversely correlated, in which noted higher concentrations was at the diets there was wherein inclusion of the additive. There was quadratic effect of experimental diets on digestibility of dry matter, organic matter, crude protein and neutral detergent fiber; utilization efficiency Energy and Nitrogen; excretion of NMilk (% Total Nitrogen). Similarly, we observed a quadratic effect of experimental diets on the total concentration of chain fatty acids with 18 carbons (C18), which was a higher concentration when included AG 100 mg / kg BW of chitosan. The same effect was seen for the total fatty acids, unsaturated (C18 unsaturated), where there was numerically, greater concentration in the diet with 100 mg / kg BW of chitosan. The use of chitosan as an additive modulator ruminal fermentation in feed of lactating cows in mid lactation, feeding with corn silage, did not showed change at food intake, however, showed improvement in apparent digestibility of dry matter and nutrients as well as, in the use of nitrogen efficiency.

O objetivo deste trabalho é investigar a aplicação ressoadores WGM (Whispering-Gallery Mode) em plataforma SOI (silicon-on-insulator) baseados em grafeno como candidatas potenciais para aplicações como moduladores de eletro-absorção. O grafeno apresenta variação de condutividade considerável quando submetido a uma aplicação de tensão, o que reflete na parte imaginária de seu índice de refração (relacionada às perdas de propagação). Com isso, é possível atribuir estados ligado e desligado (on-off) que conferem ao dispositivo sua característica de modulação óptica. A geometria utilizada é do tipo anel, o que permite uma elevada seletividade em frequência possibilitando, assim, uma grande profundidade de modulação. As simulações foram realizadas no software de elementos finitos COMSOL Multiphysics, o qual é bastante apropriado para a definição das diferentes figuras de mérito a serem utilizadas para a caracterização do desempenho do modulador. / The goal of this work is to investigate SOI (silicon on insulator) WGM (Whispering-Gallery Modes) resonators based on graphene as potential candidates for electro-absorption modulator applications. Graphene conductivity varies substantially when submitted to an applied voltage, which reflects directly in the imaginary part of its refractive index (responsible for the propagation losses). Therefore, it is possible to assign on-off states that render the device its optical modulation characteristics. The geometry adopted for the design is the ring type, which allows high frequency selectivity and modulation depth. The simulations were carried out in the finite elements software COMSOL Multiphysics, which is quite appropriate for the definition of the different figure of merits to be used in the modulator characterization.

Este trabalho descreve o projeto de um modulador Analógico-Digital (A/D) Sigma-Delta de 16 bits (98 dB de SNR) de baixo consumo em tecnologia CMOS para a aquisição de sinais de áudio. Para projetar o modulador foi utilizada a metodologia top down, a qual consiste em projetar desde o nível de sistema até os blocos básicos em nível de transistores. O sistema foi analizado e projetado utilizando equacões e modelos comportamentais para obter as especificações de cada bloco do modulador. Considerando um baixo consumo de potência foi escolhida a topologia CIFF (do inglês Chain of Integrator with FeedForward) de terceira ordem e quatro bits implementado com capacitores chaveados. O modulador projetado é composto por três integradores chaveados, um somador analógico, um weigthed DAC e um quantizador de quatro bits. A técnica de Chopper é incluida no modulador para diminuir o ruído Flicker na entrada do modulador. Os blocos de maior consumo dentro do modulador são as OTAs. Por esta razão eles são projetados utilizando a metodologia gm/ID reduzindo assim o consumo de potência. O projeto foi realizado na tecnologia IBM 0,18 \'mü\'m sendo utilizado o simulador spectre do Cadence. O modulador Sigma-Delta atinge um SNR de 98 dB para uma banda de 20 kHz e um consumo de potência de 2,4 mW para uma fonte de alimentação de 1,8 V. / This work describes the design of a 16 bits low power Sigma-Delta modulator (98 dB SNR) in a CMOS technology for the acquisition of audio signals. To design the modulator it was used the top-down methodology, which consists on the design from system level to the transistor-level basic blocks. The system was analyzed and designed using behavioral models and equations to obtain the specifications of each block of the modulator. Considering a low power consumption it was chosen a third-order four bits CIFF topology (Chain Integrator with feedforward) implemented with switched capacitors. The modulator is composed by three integrators, one analog adder, one weigthed DAC and one four bit quantizer. The Chopper technique is included in the modulator to reduce the Flicker noise at the input of the modulator. The blocks of higher consumption within the modulator are the OTAs. Hence, they was designed using the methodology gm/ID to reduce power consumption. It was designed on the 0.18 \'mü\'m IBM technology and using the Cadence Spectre simulator. The Sigma-Delta modulator achieves a SNR of 98 dB for a bandwidth of 20 kHz and a power consumption of 2.4 mW with a 1.8 V power supply.