Made available in DSpace on 2014-10-09T12:55:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Para muitas aplicações de um laser, é necessário um feixe com boa qualidade no modo fundamental. Neste trabalho são investigadas as condições para se obter alta eficiência e qualidade do feixe, otimizando o acoplamento do modo fundamental com a região do meio ativo excitada pelo bombeamento, por meio da utilização de cavidades inovadoras. A maior eficiência já reportada para um laser de Nd:YLF com oscilação em 1053 nm sob bombeamento transversal por diodo é demonstrada usando uma cavidade compacta baseada em uma reflexão interna total na face de bombeamento, obtendo-se uma potência máxima de saída multimodo de 9,5W para 21W de bombeamento, o que corresponde a 45% de conversão óptica. Uma melhora significativa na qualidade do feixe é demonstrada por meio do desenvolvimento de uma cavidade com duas reflexões no meio ativo, obtendo-se uma potência máxima no modo fundamental de 6,9W com fator de qualidade M2 do feixe igual a 1,16 x 1,05 nas direções horizontal e vertical, respectivamente. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:06/52787-0

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2014-11-10T10:46:11Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-11-10T10:46:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho, foi desenvolvido um laser pulsado utilizando um chaveador-Q passivo em uma cavidade com a tecnologia de controle de modo por duplo-passo. Utilizando um cristal de Nd:LiYF4 com 0,8 mol% de dopagem, foi possível gerar um pulso com duração de 5,5 ns (FWHM), com 1,2 mJ de energia e potência pico de 220 kW para utilização na técnica Cavity Ring-Down Spectroscopy (CRDS). A técnica (CRDS), que pode ser traduzida por espectroscopia de cavidade ressonante, é utilizada para medida de espectros de absorção de gases, líquidos e sólidos. Com a técnica CRDS é possível medir perdas com altíssimo grau de precisão, ressaltando sua sensibilidade que é confirmada pela utilização de espelhos com alta refletividade. Foram avaliadas, com essa técnica, as perdas por reflexão e espalhamento de materiais transparentes. Após a calibração da cavidade ressonante, foi possível medir as perdas nas amostras com resolução de até 0,045%, sendo o valor máximo alcançado de 1,73%. Essa calibração foi possível, pois obteve se um tempo de decaimento de aproximadamente 20 μs com a cavidade desobstruída. Também foi conseguido um método de determinação do índice de refração dos materiais transparentes com precisão de cinco casas decimais. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2014-11-10T11:16:04Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-11-10T11:16:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O trabalho experimental aqui apresentado tem como foco o desenvolvimento de um laser de estado sólido cujo desempenho foi otimizado de tal forma que contemple alta potência, alta qualidade de feixe e estabilidade, levando-se em conta os efeitos térmicos sofridos pelo meio ativo em regime de alta potência de bombeamento. Foram testadas cavidades para operação contínua em multimodo com alta potência de saída e cavidades operando em modo único TEM00. Para cavidades operando no modo fundamental, os ressonadores testados serão divididos em grupos de acordo com o seu comportamento no diagrama de estabilidade. A otimização de tais ressonadores foi realizada apenas alterando-se o raio de curvatura dos espelhos de entrada e saída e suas respectivas distâncias ao plano principal do bastão de Nd:YAG. Como resultado foi alcançada a maior eficiência de extração reportada na literatura para um ou dois módulos de Nd:YAG intracavidade. Os resultados dão uma visão geral sobre possíveis projetos de ressonadores para operação dinamicamente estável, com alta potência de saída e qualidade de feixe. Os dados obtidos servem como base para o desenvolvimento de novos lasers de alta potência e eficiência baseados em módulos DPSSL (Diode-Pumped Solid-State Lasers- Lasers de Estado Sólido Bombeados por Diodo) de baixo custo. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP: 12/19118-9

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<p> Approximately eighty new neodymium model ages were determined on grey orthogneisses in the Mattawa region of Ontario and were used to develop a Grenvillian tectonic model in the region. A residual-magnetic field map developed from aeromagnetic data provides an additional constraint on the terranes mapped based on Nd-model ages. The field area was divided into three sections: the northern section, the Mattawa klippe, and the southern section. </p> <p> The objectives of mapping in the northern section were two-fold: 1) to map the location of erosional remnants of the allochthon boundary thrust (ABT) and 2) to test the hypothesis that northwestward thrusting of the ABT over the parautochthonous belt caused decollement of a magmatically reworked Archean terrane, creating a duplex thrust sheet and consequent northwestward thrusting of the magmatically reworked Archean parautochthon. </p> <p> Two allochthonous units previously mapped in this region are the Lac Watson nappe and the Lac Booth klippe. These allochthonous units, characterized by Nd-model ages <1.8 Ga are bound by a magmatically reworked Archean terrane (referred to as the reworked Archean parautochthon) with a Nd-model age range of 1.9-2.6 Ga. Likewise, the perimeter of the reworked Archean parautochthon is truncated by a pristine Archean terrane which exclusively hosts Nd-model ages> 2.6 Ga, indicating that there are three crustal stacking levels in the northern section. </p> <p> Nd-model age mapping was employed in the Mattawa klippe region with the same objectives as in the northern section and additionally to provide constraints on the methodology that is to be used when mapping first-order tectonic boundaries such as the ABT. Ketchum and Davidson (2000) suggested that the ABT trended northward in this region based on the presence of 1.16 Ga coronitic metagabbros which Ketchum (1994) concluded were exclusively confined to the allochthonous polycyclic belt (APB). It was detennined here that although the metagabbros are confined to allochthonous crust, based on Nd-model ages, they are contained within an allochthonous klippe (Mattawa klippe) overlying the reworked Archean parautochthon, that transported the coronitic metagabbros northwestward. Therefore, this klippe represents an erosional remnant ofthe APB but the main ABT is located further south. </p> Nd-model age mapping in the southern region identified three distinct crustal terranes. The Mattawa fault was detennined to be a brittle fault following approximately along a pre-Grenvillian suture. This separates the reworked Archean parautochthon from the Paleoproterozoic parautochthon, which had a Nd-model age range from 1.8-1.9 Ga The Paleoproterozoic parautochthon was found to be truncated by the main body of the APB, containing Nd-model ages < 1.8 Ga. The boundary between the Paleoproterozoic parautochthon and the APB was interpreted as the location of the main ABT. </p> <p> Based on the distnbution of Nd-model ages in the region, four distinct crustal terranes were identified representing two thrusting events. Initially the ABT was overthrust on the parautochthonous belt causing decollement of the reworked Archean parautochthon. The entrainment of the reworked Archean parautochthon under the APB generated a duplex thrust sheet, which resulted in the consequent northwestward thrusting of the reworked Archean parautochthon over the pristine Archean terrane. Finally, the ABT was offset by post-Grenvillian normal faulting associated with Ottawa-Bonnechere graben. </p> / Thesis / Master of Science (MSc)

<P> Detailed Nd isotopic mapping in the southwestern Grenville Province between North Bay, Ontario, and Temiscaming, Quebec has revealed the precise trend of the proposed Penokean-aged suture discovered during reconnaissance isotopic mapping by Dickin and McNutt (1989). </p> <p> Lithotectonic domains proposed by Easton (1989} for the greater North Bay area are cross-cut by the suture. As presently located, the Tilden-Tomiko domain boundary effects no apparent offset of the suture which would be expected during low angle differential Grenville thrusting. Although a lack of apparent offset suggests these domains are not significant Grenville structures a definitive answer must await more precise mapping of their boundaries. There appears to be some potential for unravelling aspects of Grenville tectonism through such cross-cutting relationships. </p> <p> In the North Bay-Temiscaming area the full model age transition from ca 1.90 Ga to ca 2.70 Ga is negotiated in stepwise fashion through metasediments of intermediate Nd model age spanning an area from a few kilometers to a few tens of kilometers in width. This suggests the suture boundary is better described as a suture zone. Presently two groups of intermediate aged metasediments are recognized (1} a 2.00-2.39 Ga group and ( 2) a 2. 40-2.60 Ga group. These age groups correspond to rocks of two different lithologies separated along strike of the suture in the Temiscaming and North Bay areas respectively. Although the ages of metasediments comprising the suture zone more or less spans the entire interval between 1.90 and 2.70 Ga, there is no well defined transect wherein the whole range of intermediate aged crust is recorded within a single rock type. Therefore a 'splitting' rather than 'lumping' approach is deemed justified for the intermediate aged crust until provenance studies using zircons can be undertaken to show in a definitive manner whether or not the two groups are related in a genetic sense. </p> <p> The absence of plutonism with crystallization ages between 2.00 and 2.60 Ga in the North Bay-Temiscaming area suggests that metasediments of the suture zone acquired their model age from sedimentological mixing between crust of Archean (ca 2.70 Ga) and Proterozoic (ca 1.90 Ga) provenance. The arrangement of mixed provenance metasediments coincident with the suture suggests a genetic relationship. It is proposed that the mixed provenance metasediments are part of a foreland basin assemblage which formed in response to downloading of the cratonal edge by the combined effect of an overriding island arc and the attempted subduction of the Superior craton. </p> <p> Major element analyses show that mixed provenance and arc derived sediments of the proposed foreland basin display a wide range in their maturity. This is consistent with the foreland basin environment where sediments can be reworked to varying degrees in response to tectonically controlled local sea level fluctuations. Contrasting the dynamic environment of the foreland basin the belt of Archean crust north of the suture with model ages of ca 2.72 Ga shows a very restricted range of reworking implying a uniform depositionary environment e.g., deep water passive margin. </p> <p> North of the field area a lobe of Archean crust extends into the Grenville Province, anchored by the Pontiac Group on the northern margin of the Grenville Front (GF), and consisting in part of the parautocthonous Red Cedar Lake Gneiss south of the GF. The full expression of the Archean lobe within the Grenville Province and north of the North Bay Temiscaming field area is unknown, however, preliminary results from Nd isotopic mapping suggest that Archean crust between the suture and the Grenville Front Tectonic Zone (GFTZ) may be part of, or, derived from this Archean parautocthonous lobe. Archean provenance crust north of the field area defines a relatively homogeneous belt of crust with ca 2.72 Ga model ages and a whole rock Sm-Nd isochron age of 2.77 Ga. This is in sharp contrast to the heterogeneity of model ages displayed by Archean crust further west, between the suture (French River area) and the Grenville Front near Sudbury, Ontario (Dickin et al., 1989). Here, the Archean foreland may owe its peculiar heterogeneity to mixing between 2. 72 Ga crust and 2. 4 Ga Huronian volcanics andjor 1. 7 Ga Kilarnian juvenile crust (Dickin et al., 1990). Evidence for the presence of these crustal endmembers in the North Bay Temiscaming area is lacking. </p> <p> Finally, the presence of a suture zone consisting of mixed provenance metasediments is the best evidence yet in support of the suture hypothesis explanation for the model age transition as opposed to juxtaposition of two crustal age domains by Grenville thrusting. </p> / Thesis / Bachelor of Science (BSc)

Submitted by Marco Antonio Oliveira da Silva (maosilva@ipen.br) on 2017-11-09T11:26:50Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2017-11-09T11:26:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Os lasers Raman permitem a exploração de novos comprimentos de onda, não comumente acessíveis, graças ao Espalhamento Raman Estimulado. Unidos a processos de conversão não linear, abrem-se campos para emissão de comprimentos de onda na região do visível no espectro eletromagnético. Com uma mesma configuração, diversas combinações de cristais possibilitam a geração de múltiplas frequências, transformando esse tipo de laser em um dispositivo compacto e barato quando comparado com outras tecnologias existentes. Este trabalho apresenta a busca da conversão intracavidade em frequências de lasers Raman, em uma configuração linear. Com dois comprimentos de onda de bombeamento de energia (797 nm e 872 nm), diodos semicondutores foram utilizados para acessar dois picos de absorção do cristal Nd:YLF. O bombeamento em 797 nm levou a emissão fundamental em 908 nm. E através do cristal KGW, com linhas de emissão Stokes, um novo comprimento de onda foi alcançado, em 990 nm. Com o cristal dobrador, BiBO, soma de frequência e segundo harmônico foram gerados, permitindo as emissões em uma região espectral azul bastante larga (450 500 nm). Com o bombeamento em 872 nm, uma emissão de três níveis no cristal Nd:YLF não foi possível, conseguindo apenas a emissão em 1064 nm, linha comum para cristais de neodímio. Uma outra cavidade foi estudada, porém com bombeamento em 880 nm e cristal de Nd:YVO4, conhecido por ser self-Raman. Com uma configuração linear semelhante à anteriormente citada, somente sua linha de emissão fundamental em 914 nm foi obtida, não sendo possível com as condições trabalhadas a emissão Stokes, que permitisse dar continuidade ao estudo. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta Dissertação foi utilizado um sistema catalítico Zieger-Natta à base de neodímio para avaliar a influência do agente de halogenação e da razão molar halogênio:Nd sobre a atividade catalítica, a constante de velocidade de propagação, a conversão da polimerização, a microestrutura, a massa molecular e a polidispersão do polibutadieno 1,4-cis. O sistema utilizado era constituído por versatato de neodímio (NdV), hidreto de diisobutilalumínio (DIBAH) e um agente de halogenação. Os agentes halogenantes estudados foram: cloreto de t-butila (t-BuCl), sesquicloreto de etilalumínio (EASC) e cloreto de dietilalumínio (DEAC), em valores de razão molar Cl:Nd que variaram entre 0,5:1 e 5:1 e o dietil-eterato de trifluoreto de boro (BF3.Et2O), na razão molar F:Nd = 3:1. Os polímeros foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho para determinação da microestrutura e por cromatografia de exclusão por tamanho para determinação das massas moleculares. O teor de unidades 1,4-cis variou de 90 a 98%, a massa molecular numérica média ( ) permaneceu na faixa entre 0,2 e 2x105, e a massa molecular ponderal média ( ) variou de 1,4 a 4x105 / In this Dissertation a catalyst system based on neodymium was employed to evaluate the influence of halogen source and the halogen:Nd molar ratio on the catalyst activity, polymerization constant rate, polymerization conversion, molecular weight characteristics and microstructure of polybutadiene. The catalyst systems were formed by diisobutylaluminium hydride (DIBAH), neodymium versatate (NdV) and a halogen source. The halogenating agents studied were t-butyl chloride (t-BuCl), ethylaluminium sesquichloride (EASC) and diethylaluminium chloride (DEAC) in a nCl:nNd molar ratio in the range from 0,5 to 5, and boron trifluoride diethyl ether (BF3.Et2O). The polymers were characterized by infrared espectroscopy for determining the microstructure and by size exclusion chromatography to obtain the molecular mass characteristics. The cis-1,4 units contents varied from 90 to 98%, the number-average molecular mass ( ) varied from 0,2 to 2x105 and the weight-average molecular mass ( ) varied from 1,4 to 4x105

Polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cells are being studied for use as high efficiency power plants in alternative fuel vehicles. To maintain high efficiency the operating temperatures of the membranes in these fuel cells must be closely monitored and controlled. However, the environment inside of the fuel cell is not favorable for traditional temperature sensing, so a new optical-fiber-based, distributed temperature sensor was proposed to address this need. This thesis investigates the properties of neodymium-doped optical fiber for use as a distributed temperature sensor for PEM fuel cells. The optical absorption spectrum was measured to identify the energy band structure and determine upconversion excitation schemes. The temperature coefficient of the Nd³⁺-doped silica fiber fluorescence decay time was measured for several bands of emission. Finally, two-photon upconversion was attempted from the lower excited states of Nd:YAG and Nd:silica. / Graduation date: 2012

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:38:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06043.pdf: 11141670 bytes, checksum: 6dd9b63e574d6cd26d0271a82c9dd0ef (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP