Orientador: Manoel Ferreira Borges Neto / Banca: Gilberto Aparecido Pratavieira / Banca: José Márcio Machado / Resumo: Em considerando-se dois subsistemas A e B com espaço de estados HA e HB e com o espaço do sistema total ( A+B ) associado ao produto tensorial HA ? HB, alguns vetores desse sistema total podem ser decompostos em um produto tensorial de dois vetores descrevendo o estado do sistema A e B. Quando essa decomposição não é possível, diz-se que os subsistemas estão emaranhados. Uma medida de emaranhamento utilizada é a entropia de von Neumann de um dos subsistemas. Neste trabalho utiliza-se a entropia de Tsallis, uma generalização da entropia de von Neumann, como medida de emaranhamento.Faz-se uma comparação entre essas duas entropias como medida do emaranhamento entre campos emergentes de um divisor de feixes óticos. / Abstract: Let A and B be two subsystems with space of states HA and HB respectively, being the space of the total system (A + B) associated to the tensorial product HA ? HB; some vectors of the total system may be decomposed in a tensorial product of two vectors describing the state of system A and B . When this decomposition is not possible, we say that the subsystems are entangled. An usual measure of entanglement used in each one of the subsystems is called von Neumann entropy. In this work we use Tsallis' entropy, a generalization of the von Neumann's measure to entanglement. We compare the two entropies as a measure of the entanglement between emerging fields of an optical beam splitter. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-12-16Bitstream added on 2014-06-13T20:08:14Z : No. of bitstreams: 1 godoy_r_me_sjrp.pdf: 1009803 bytes, checksum: 156b74c6b6bc9b086abf40743673384e (MD5) / Em considerando-se dois subsistemas A e B com espaço de estados HA e HB e com o espaço do sistema total ( A+B ) associado ao produto tensorial HA ? HB, alguns vetores desse sistema total podem ser decompostos em um produto tensorial de dois vetores descrevendo o estado do sistema A e B. Quando essa decomposição não é possível, diz-se que os subsistemas estão emaranhados. Uma medida de emaranhamento utilizada é a entropia de von Neumann de um dos subsistemas. Neste trabalho utiliza-se a entropia de Tsallis, uma generalização da entropia de von Neumann, como medida de emaranhamento.Faz-se uma comparação entre essas duas entropias como medida do emaranhamento entre campos emergentes de um divisor de feixes óticos. / Let A and B be two subsystems with space of states HA and HB respectively, being the space of the total system (A + B) associated to the tensorial product HA ? HB; some vectors of the total system may be decomposed in a tensorial product of two vectors describing the state of system A and B . When this decomposition is not possible, we say that the subsystems are entangled. An usual measure of entanglement used in each one of the subsystems is called von Neumann entropy. In this work we use Tsallis' entropy, a generalization of the von Neumann's measure to entanglement. We compare the two entropies as a measure of the entanglement between emerging fields of an optical beam splitter.

[pt] Uma estrutura de placas condutoras apresenta características refrativas que permitem sua aplicação no projeto de lentes na faixa de microondas. Consiste de um conjunto de placas metálicas justapostas, paralelas entre si, estando estas afastadas umas das outras de uma distância maior que meio comprimento de onda e menor que um comprimento de onda, de forma que o campo elétrico da onda incidente esteja orientado paralelo as placas. As propriedades refrativas surgem do aumento da velocidade de fase da onda eletromagnética devido è presença das placas metálicas. A forma destas placas planas define a direção da onda que se propaga entre elas e permite o controle da distribuição de campo na interface de saáda das lentes metálicas. O controle da distribuição amplitude e fase do campo na abertura destas lentes permite, consequentemente, o controle do diagrama de radiação do dispositivo. Neste trabalho, são utilizadas técnicas aproximadas de síntese e análise de lentes metálicas que são projetadas para maximizar o ganho do dispositivo. A técnica de síntese é baseada nas aproximações da ótica geométrica e a de análise combina estas aproximações com uma análise difrativa na interface destas lentes. Para avaliar a efetividade destes algorítimos de síntese e análise aproximadas, os dispositivos projetados são submetidos a uma técnica de análise rigorosa no domínio do tempo. São apresentados e discutidos os projetos de lentes metálicas iluminadas por cornetas piramidais e lentes corretoras para cornetas setoriais no plano H. / [en] Metal plates structures exhibit refractive properties allowing the design of lens at microwave applications. A metal lens consist of a set of metallic plates placed side by side, parallel to each other, and away by a distance greater than half wavelength and less than a wavelength, so that electric field of incident wave is aligned parallel to the plates. Refractive properties arise from phase velocity increase of electromagnetic wave due to metal plate presence. The plate shape defines the wave propagation direction between the plates, allowing field distribution handling at lens output interface. Field distribution handle in aperture enable us, consequently, to control radiation pattern. In this work, an approximate techniques of synthesis and analysis for metal plates lens are outlined with the objective of improve structure gain. Geometric optics approach was used for synthesis technique, while, in analysis, diffraction effects was taken into account at surface lens. In order to evaluate the synthesis and analysis techniques, designed structures are submitted to a rigorous analysis in the time domain. Results for corrective lenses with H plane horns and metal plates lens in front of pyramidal horns are presented and discussed.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T03:13:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T16:47:43Z : No. of bitstreams: 1 81786.pdf: 5951124 bytes, checksum: 5df3145f60603622a7473827bd66e5ed (MD5) / No presente trabalho foram estudados 6 compostos pertencentes às séries homólogas do [3,5]di-p-alcoxifenil isoxanol e do [3,5]di-p-alcoxifenil pirazol, sendo que o número n de átomo de carbono das cadeias terminais foi modificado, tornando-se respectivamente igual a 5,6 e 7, perfazendo um total de 3 compostos em cada uma das séries mencionadas. Através de observações microscópicas e medidas realizadas com um Calorímetro Diferencial de Varredura foram obtidas as temperaturas de transição, as entalpias e os diferentes tipos de mesofases presentes. Por intermédio de estudos com difração de raios-X, foi possível obter a espessura das camadas esméticas e, para dois compostos que apresentavam a mesofase esmética C, determinar a variação da espessura da camada com a temperatura, através da varredura efetuada com raio-X.

O conhecimento da física de semicondutores foi usado para desenvolver e otimizar um sensor ótico de silício capaz de determinar com precisão a posição bidimensional de incidência de um feixe de luz em sua superfície. O sensor usa o efeito de fototensão lateral para gerar um sinal elétrico de saída que é função da posição de incidência da luz. Tecnologia planar do silício foi usada na fabricação do dispositivo, incluindo implantação iônica, difusão, fotolitografia, deposição de filmes metálicos e crescimento de dielétricos. A caracterização elétrica do sensor inclui medidas estáticas, com a distribuição de portadores em regime estacionário, medidas dinâmicas, onde é analisado o transiente do sinal elétrico e medidas espectroscópicas para analisar a resposta do sensor em função do comprimento de onda da luz incidente. Simulações dos processos de fabricação, parâmetros dos passos tecnológicos, distribuição dos portadores e do potencial elétrico bidimensional no sensor foram usadas para a otimização das características do sensor.

O processamento com pulsos de laser é uma técnica que possibilita o aquecimento de amostras a milhares de kelvins com extrema rapidez. Esta técnica, aliada ao confinamento de amostras submetidas a altas pressões, em urna configuração que possibilita o resfriamento ultrarrápido da amostra, permite explorar formas metaestáveis que possam se formar em condições extremas de pressão e temperatura. Lenz et al. mostraram que o processamento com pulsos de laser de filmes de carbono amorfo depositados sobre substrato de cobre, sob certas condições de pressão e temperatura, resultava na formação de um material com um espectro Raman bem definido. Apesar da semelhança do espectro Raman da espécie produzida nestes processamentos com o do poliacetileno, não foi identificada a fonte de hidrogênio para que esta fase pudesse se formar. Adicionalmente os processamentos com pulsos de laser geravam temperaturas muito acima do limite de estabilidade conhecidos para o poliacetileno. Essas questões levaram à suposição de que a espécie formada não seria poliacetileno, mas uma fase carbonácea desconhecida. Neste trabalho são apresentadas evidências que permitem a identificação positiva do poliacetileno como principal produto decorrente do processamento com pulsos de laser de filmes de carbono amorfo sobre substrato de cobre em ambiente confinado. O arranjo experimental, inicialmente desenvolvido por Lenz et al.. foi aperfeiçoado de modo a permitir um controle preciso dos parâmetros de processamento, bem como dos contaminantes, principalmente de umidade. presentes rias amostras e ria célula de pressão. O dispositivo experimental permitiu determinar a temperatura durante o processamento ajustando-se uma curva de Planck ao espectro da radiação térmica emitida pela amostra. Esse procedimento foi validado por meio da medida da temperatura de fusão da platina e do tungstênio. Este dispositivo permitiu processar com pulsos de laser amostras confinadas sob pressões e temperaturas de até 3 GPa e 5500 K, respectivamente. Por meio dele foi possível demonstrar a formação de poliacetileno entre 0,6 GPa e 1,1 GPa, e 1400 K a 2600 K. Além disso, observou-se urna forte dependência da formação de poliacetileno com a umidade presente no substrato. A contaminação com água foi identificada como principal fonte de hidrogênio necessária para a formação de poliacetileno. Experimentos realizados utilizando-se diferentes precursores orgânicos mostraram a influência da proporção C:H sobre os produtos do processamento com pulsos de laser. O confinamento de filmes finos no interior da célula de alta pressão com bigornas de safira proporcionou as condições para se obter taxas de resfriamento superiores a 1011 K/s. Estas taxas ultrarrápidas reduzem o tempo disponível para a difusão do hidrogênio para fora do sistema, o que torna possível explorar a produção e a estabilidade de espécies ricas em hidrogênio formadas no gás quente e denso confinado sob pressão gerado por pulsos de laser. Isto permitiu demonstrar experimentalmente que cadeias de poliacetileno são estáveis a alta temperatura, em um ambiente rico em hidrogênio, contrariando estudos anteriores. / Processing with laser pulses is a technique that allows heating of samples to thousands of kelvins extremely quickly. The pulsed laser heating of confined samples followed by ultrafast cooling constitutes an interesting route to explore the production of new phases and compounds. Indeed, in some cases the ultrafast cooling allows retaining at ambient conditions species that were produced under extreme conditions. Lenz et al. showed that processing with laser pulses of amorphous carbon films deposited on copper substrate under certain conditions of pressure and temperature resulted in the forrnation of a material with a fingerprint Raman spectra. Despite the similarity of the Raman spectrum of the species produced in this process with that of polyacetylene, the source of hydrogen for the production of this phase was not identified. In addition, the processing with laser pulses generates temperatures well above the stability limit of polyacetylene. These arguments led to the assumption that the species formed would not be polyacetylene, but an unknown carbonaceous phase. In this work, further evidentes are presented that allow a positive identification of polyacetylene as the main product of pulsed laser heating of carbon films in a confined environment in the presence of hydrogen. The experimental setup. first developed by Lenz et al. has been improved to allows a precise control of processing parameters, and contaminants, especially humidity, present in samples and pressure cell. The experimental setup allowed us to determine peak temperature, in situ, by fitting a Planck curve to the measured spectrum of thermal radiation emitted by the sample. The procedure for the measurement of peak temperature was validated by measuring the melting point of platinum and tungsten. This device allowed processing samples with laser pulses confined under pressures and temperatures of up to 3 GPa and 5500 K, respectively. It was possible to demonstrate the formation of polyacetylene between 0.6 GPa and 1.1 GPa and between 1400 K to 2600 K. In addition, we observed a strong dependente of the formation of polyacetylene with humidity present in the substrate. The water contamination was identified as the rnain source of hydrogen required for the formation of poliacetylene. Experiments carried out using different organic precursors showed that the products depend on the ratio C:H. The confinement of thin film samples inside the high-pressure cell provided quenching rates estimated to be around 1011 K/s. This fast cooling considerably reduces the time available for hydrogen diffusion out of the system, thus making it possible to quench hydrogen rich species formed in the hot, dense gas confined under high pressure and generated by the high power density, nanosecond laser pulse. This allowed to demonstrate experimentally that polyacetylene chains are stable at high temperature in a hydrogen rich environment, contrarily to previous studies.

[pt] A síntese de duplos refletores com um alimentador dielétrico é estudada sob as considerações da ótica geométrica. A análise ótica do problema leva a uma equação diferencial parcial não-linear de 2ª ordem do tipo Monge- Ampére. Soluções particulares desta equação, as geometrias Cassegrain e Gregoriana off-set, são apresentadas e estudadas. Estas são usadas como soluções iniciais no processo iterativo de síntese. / [en] The synthesis of offset dual reflectors with dieletric feed is studied under the assumptions of geometrical optics. The optical analysis leads to a nonlinear second- order partial differential equation of the Monge-Ampére type. Particular solutions described by offset Cassegrain or Gregorian configurations are presented. These are used as initial solutions in the iterative process of synthesis.

O tema geral desta tese é a utilização de técnicas ópticas de espectroscopia Raman não linear para análises de sistemas distintos. Especificamente, nos concentraremos na técnica de CARS multiplexado, introduzindo os princípios fundamentais e relatando a importância do tratamento de dados para a recuperação do espectro vibracional. Comprovamos que a técnica de CARS multiplexado é capaz de substituir a espectroscopia Raman convencional de maneira eficiente nas aplicações abordadas e apresentar diversas vantagens. Por fim, apresentamos outros trabalhos desenvolvidos durante o período de doutoramento relacionados à microscopia óptica em escala nanométrica. / The general theme of this thesis is the use of the nonlinear Raman spectroscopy techniques to analyze different systems. Specifically we will concentrate in the Multiplex CARS technique, introducing the fundamentals and relating the important role of the data processing to retrieve the vibrational spectrum. We show that multiplex CARS can substitute the conventional Raman spectroscopy efficiently in the discussed subjects and provide several advantages. Finally, we present others developed works during the doctorate period related with microscopy in nanometric scale.

A capsulotomia curvilínea contínua (CCC) é uma das etapas mais importantes da técnica de facoemulsificação. Em cataratas brancas e com reflexo de fundo de olho deficiente ou ausente, a identificação da cápsula anterior do cristalino é dificultada, e é necessária a utilização de substâncias, como os corantes vitais, para permitir a sua diferenciação. Contudo, antes da utilização de substâncias intraoculares, é necessário determinar se elas são seguras para as estruturas do globo ocular, principalmente para as células do endotélio corneano, que podem sofrer lesões irreversíveis. A indocianina verde é uma substância capaz de corar a cápsula do cristalino, tendo seu uso relatado em humanos, mas não existem dados sobre sua utilização em equinos. Objetivou-se determinar o efeito agudo da exposição do endotélio corneano de equinos à indocianina verde 0,5%. Foram estudadas 24 córneas provenientes de 12 equinos divididos em 2 grupos: 12 córneas dos bulbos oculares direitos (grupo controle) e 12 córneas dos bulbos oculares esquerdos (grupo tratamento). As córneas do grupo tratamento foram expostas à indocianina verde durante 1 minuto, e após lavadas com solução salina balanceada. Posteriormente, as córneas foram coradas pela técnica de coloração vital com alizarina vermelha e azul de tripano, visualizadas ao microscópio óptico e fotografadas. As córneas do grupo controle também foram coradas com alizarina vermelha e azul de tripano, visualizadas e fotografadas. Não foram encontradas áreas de perda celular com a coloração pela alizarina vermelha, e nem células com núcleo corado pelo azul de tripano, não havendo diferenças entre grupo controle e grupo tratamento. Baseado nos resultados do presente estudo foi possível concluir que a indocianina verde não induziu dano às células do endotélio da córnea de equinos. / The continuous curvilinear capsulotomy (CCC) is one of the most important steps on the phacoemulsification technique. In white cataract combined with poor or absent red reflex the identification of the anterior capsule is hampered, thus requiring the use of substances such as vital dyes to allow their differentiation. However, before the use of intraocular substances it is necessary to determine whether these substances are safe to the structure of the ocular globe, mainly to the corneal endothelium cells, which may suffer irreversible damage. The indocyanine green is a substance capable of staining the lens capsule with documented use in humans, but there are no data on its use in horses. This study aimed to determine the acute effect of exposure of equine corneal endothelium to indocyanine green 0.5%. The sample consisted of 24 corneas from 12 horses divided into 2 groups: 12 corneas of right eye bulbs (control group) and 12 corneas of left eye bulbs (treatment group). The corneas belonging to the treatment group were exposed to the indocyanine green for 1 minute, and then washed with balanced saline solution. Subsequently, the corneas were stained by the technique of vital staining with alizarin red and trypan blue, and so visualized and photographed under an optical microscope. The corneas of the control group were also stained with alizarin red and trypan blue, visualized and photographed. No areas of cell loss were found with alizarin red staining, and no cell nuclei stained with trypan blue was visualized, with no difference between control group and treatment group. Based on the results of this study, we concluded that the indocyanine green did not induce damage to equine corneal endothelium.

Objetivo: O endotélio é uma monocamada de células achatadas, poligonais e interligadas que recobrem a superfície posterior da córnea, sendo fundamental na manutenção da transparência desta estrutura. Objetivou-se avaliar a morfologia de diferentes regiões da córnea de equinos após coloração com vermelho de alizarina utilizando a microscopia óptica. Procedimentos: Foram estudados 16 bulbos oculares de oito equinos, machos ou fêmeas, de diferentes faixas etárias. O endotélio da córnea foi corado com o corante vital vermelho de alizarina (Alizarin Red S, Sigma Aldrich), dissolvido previamente em solução isotônica (0,2g/100mL), com pH ajustado para 4,2 com ácido clorídrico, e após examinado com microscópio óptico e fotografado. Foi avaliada a morfologia endotelial das regiões central, superior, inferior, temporal e nasal da córnea. De cada região da córnea, foram analisadas 100 células endoteliais. Foi realizada a análise de variância (ANOVA). Resultados: A porcentagem média de células hexagonais na região superior da córnea foi de 57,78 ± 3,14 %, na região inferior foi de 58,62 ± 6,413 %, na região temporal foi de 56,14 ± 6,749 %, na região nasal foi de 56,88 ± 6,296 %, na região central dos equinos foi de 55,43 ± 4,464 %. O percentual de células com menos de seis lados foi 22,72 ± 3,04 % para a região central, 20,81 ± 3,534 % para a região superior, 20,14 ± 3,82 % para a região inferior, 21,66 ± 4,04 % para a região temporal, 21,60 ± 3,04 % para a região nasal. O percentual de células com mais de seis lados foi de 21,85 ± 3,99 % para a região central, 21,31 ± 3,81 % para a região superior, 21,24 ± 4,08 % para a região inferior, 22,2 ± 4,88 % para a região temporal, 21,52 ± 4,71 % para a região nasal. Com relação à morfologia não houve diferença estatisticamente significante entre as regiões da córnea avaliadas. Conclusão: A microscopia óptica e a coloração com vermelho de alizarina possibilitaram a análise e a documentação do endotélio da córnea de equinos. No que diz respeito à morfologia, não existem diferenças entre as regiões da córnea de equinos. / Objective: The endothelium is a single layer of flattened, interlocking polygonal cells lining the posterior surface of the cornea; its main function is to maintain the transparency of this structure. The objective was to evaluate the morphology of different regions of the equine cornea by optical microscopy after staining with alizarin red. Procedures: 16 eye bulbs of eight horses, male or female, of different ages were studied. The corneal endothelium was stained with alizarin red vital dye (Alizarin Red S, Sigma Aldrich), previously dissolved in isotonic solution (0.2g / 100 mL) with pH adjusted to 4.2 with hydrochloric acid. The corneal endothelium was examined by optical microscope and photographed. Endothelial morphology of central, superior, inferior, temporal and nasal cornea was evaluated. One hundred endothelial cells of each cornea region were analyzed. Analysis of variance (ANOVA) was performed. Results: The percentage of hexagonal cells in the upper region was 57,78 ± 3,14 %, in the lower region was 58,62 ± 6,413 %, in temporal region was 56,14 ± 6,749 %, in the nasal region was 56,88 ± 6,296 %, in the central region was 55,43 ± 4,464 %. The percentage of cells with less than six sides was 22,72 ± 3,04 % for the region central, 20,81 ± 3,534 % for the upper region, 20,14 ± 3,82 % for the lower region, 21,66 ± 4,04 % for the temporal region, 21,60 ± 3,04 % for the nasal region. The percentage of cells with more than six sides was 21,85 ± 3,99 % for the region central, 21,31 ± 3,81 % for the upper region, 21,24 ± 4,08 % for the lower region, 22,2 ± 4,88 % for the temporal region, 21,52 ± 4,71 % for the nasal region. Regarding to morphology there was no statistically significant difference between the regions of the evaluated corneas. Conclusion: Optical microscopy and staining with Alizarin red enabled the analysis and documentation of the corneal endothelium of horses. There are no differences in endothelial cell morphology in different regions of the cornea of horses.