No presente trabalho apresenta-se a hadronterapia no contexto do tratamento de radioterapia, que utiliza feixes de íons pesados. Este último tem uma dose ideal para o tratamento de tumores no interior de órgãos humanos ej ou localizados próximos aos órgãos críticos. Além disso, este tipo de terapia aplica-se aos casos em que não há eficiência da radioterapia convencional com fótons ou elétrons. Os feixes de carbono ou prótons são utilizados não só para melhorar a irradiação do tumor, mas também para reduzir efeitos no tecido saudável adjacente a longo prazo, devido a uma menor deposição de energia. Nesta linha foi desenvolvido um modelo paramétrico para o controle físico da geometria dos feixes de íons pesados, utilizando um modelo em 2D para descrever o pulmão, bem como a anatomia tumoral. Além disso, a parametrização prevê um esquema para a varredura do feixe de partículas em três dimensões, que define a trajetória do feixe durante o processo de irradiação. Também foram realizados cálculos para a deposição de energia das partículas pesadas, ou seja, cálculo da energia liberada pelo feixe de partículas (prótons ou íons de carbono), em função da profundidade na penetração do tumor. Sabe-se que fótons ou elétrons depositam maiores doses enquanto "varrem" o tecido biológico, diferente de íons pesados ou prótons, que mostram uma acentuada deposição de energia no final (pico de Bragg) da trajetória das respectivas partículas, o que minimiza os efeitos destrutivos na região de tecidos saudáveis. Este fato é o argumento essencial para a escolha dessas partículas no tratamento de tumores. O controle geométrico do feixe é implementado por uma parametrização unidimensional, que orienta a partículas na superfície do tumor ou no interior de qualquer superfície definida, sendo este, um grau de liberdade suficiente para direcionar os feixes de íons pesados no acelerador. / In the present work we present hadrontherapy in the context of radiotherapy treat- ment, using heavy ion beams. The latter have an ideal dose for tumor treatment in the interior of human bodies and/or in positions close to critical organs. Further this type of therapy applies to cases where conventional radiotherapy with photons or electrons lacks efficiency. The beams of carbon or protons are used not only to improve the irradiation of the tumor but also to reduce effects in the neighboring healthy tissues in the long term. In this line we developed a parametric model for the physical geometry control of heavy ion beams, using a 2D model in order to describe the lung as well as the tumor anatomy. Further the parameterization provides a scheme for the scanning with the particle beam in planes in three dimensions, which defines the trajectory of the beam during the irradiation process. We also performed calculations for the energy deposit of heavy particles, i.e. we calculated the energy released by the particle beam (protons or carbon ions) as a function of penetration depth in the tumor. It is well known that photons or electrons loose larger doses while entering the biological tissue, differently than heavy ions or protons which show a pronounced energy deposit (the Bragg peak) at the end of the respective particle trajectories, which in turn minimizes the destructive effects in the region of healthy tissues. This fact is the essential argument for choosing those particles for tumor treatment. The geometric control of the beam is implemented by a one dimensional param- eterization, which guides the particles among the surface of the tumor or in any defined interior surface, where one degree of freedom is adequate for directing heavy ion beams in the accelerator arrangement.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-20T11:20:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 23345549 bytes, checksum: 3961850b947bbf421988574b9aa83401 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-20T11:20:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 23345549 bytes, checksum: 3961850b947bbf421988574b9aa83401 (MD5) Previous issue date: 1996-03-01 / O presente trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Instrumentação do Departamento de Física da Universidade Federal de Viçosa-MG e na Estação de Radiometria Solar do Departamento de Física e Biofísica da UNESP/Botucatu-SP. Foi iniciado o desenvolvimento de um protótipo de pireliômetro de cavidade autocalibrado, constituído de um tubo metálico, um sensor colocado em seu interior e um circuito eletrônico de controle. A radiação incidente na superficie do sensor no interior do tubo produz um fluxo de calor que é comparado com uma potência dissipada eletricamente na mesma superficie. Foram construidos e testados dois sensores. cuja diferença essencial foi a forma de detecção do fluxo de calor. Um deles baseia-se na variação de duas resistências de fios de cobre e o outro. na força eletromotriz gerada por uma termopilha. A caracterização do primeiro sensor foi feita em laboratório e o segundo foi calibrado contra um pireliômetro NIP da Eppley, apresentando resultados satisfatórios, os quais permitirão um correto dimensionamento do circuito eletrônico de controle. Considerando o baixo custo de sensores quânticos, foi construído e testado um pireliômetro, tendo como sensor um fotodiodo de silício. O protótipo foi calibrado contra um pireliômetro NIP da Eppley, apresentando boa linearidade, com coeficiente de correlação (rl) superior a 0,995, tendo a constante de calibração apresentado desvio percentual de 1,56%. Avaliou-se, finalmente, um método indireto de medição da radiação solar direta. O método consiste em obter a radiação direta, por diferença entre a radiação global indicada por um piranômetro, e a difusa, indicada por um segundo piranômetro equipado com anel de sombreamento. A avaliação desta metodologia foi feita, considerando variações observadas nas constantes de calibração de piranômetros operando com anéis de sombreamento, que poderiam induzir a erros de até cerca de 10% na medida da radiação solar difusa. / The present work was carried out in the Instrumentation Laboratory ofthe Physics Dept. of the Federal University of Viçosa. and in the Solar Radiometry Laboratory of the Physics and Biophysics Dept., UNESP/Botucatu, SP. The development of an auto calibrated cavity pyrheliometer prototype, consisting ofa metalic tube and a sensor located in its interior and with an electronic circuit was initiated. The incident radiation on the surface ofthe sensor in the internal part of the tube was compared to an electrical power dissipated on the same surface, by measuring the produced heat flow. Two types of sensors were constructed and tested. The major difference between the two sensors was the type of detection of heat flow. One of them was based in the variation of the resistance of two copper wires. while the other one was based on the electromotive force generated by a thermopile. The characterization of the first sensor was carried out in the laboratory while the second one was characterized against a NIP (Eppley) pyrheliometer. Both sensors presented satisfatory results and hence will permit the correct design of electronic control. Since quantic sensors are low in cost, a pyrheliometer with a silicon photodiode was constructed and tested. The prototype was calibrated against a NIP (Eppley) pyrheliometer, presenting a good linearity, with a coefficient correlation (rª) higher than 0.995 with a standard deviation ofcalibration constant of l.56%. Also, an indirect method to measure the direct solar radiation was evaluated. The method consisted of obtaining the direct energy, by difference between the global radiation indicated by a pyranometer and diffuse radiation indicated by a second pyranometer equipped with a shadow ring. The evaluation was based on the observed variations in the calibration constants of pyranometers using shadow rings, which can induce errors of about 10% in the measurements of diffuse solar radiation.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Marise Leite (marise_mg@yahoo.com.br) on 2016-03-02T14:41:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE_SistemasHíbridosLuminescentes.pdf: 4818756 bytes, checksum: d93bc196716d14d7913a978b76ee29da (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2016-03-04T18:56:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE_SistemasHíbridosLuminescentes.pdf: 4818756 bytes, checksum: d93bc196716d14d7913a978b76ee29da (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-04T18:56:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE_SistemasHíbridosLuminescentes.pdf: 4818756 bytes, checksum: d93bc196716d14d7913a978b76ee29da (MD5) Previous issue date: 2015 / Vários processos médicos e industriais utilizam radiação como tratamentos de materiais e pacientes. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de sistemas luminescentes versáteis, tipo absorvedor-emissor de energia, para aplicação como sensores de radiação em uma ampla faixa espectral: raios-X (Tubo de Cobre – 40 Kv, 40 mA), radiação Gama (1,33 Mev), luz azul (= 450 nm) e UV ( 300 nm). As principais características desses sistemas são: (1) a fotodegradação do poli(2-metóxi,5-etil(2-hexilóxi)p-fenilenovinileno) (MEH-PPV), atrelado a alteração de cor e da sobreposição dos espectros de absorção desse polímero com a emissão induzida pela radiação de Tungstato de Cádmio (CdWO4), e (2) a emissão de pontos quânticos – Quantum Dots (QDs) de Seleneto de Cádmio Zinco (CdZnSe) e Seleneto de Cádmio Enxofre (CdZnS) com tamanhos diferentes. Filmes, em matriz de poliestireno (PS), e soluções desses materiais foram preparados e, em seguida, as propriedades óticas dos sistemas foram investigadas por meio das técnicas de espectrofotometria de absorção no UV-Vis (ABS), fotoluminescência (PL) e diagrama de cromaticidade. Como resultado, observa-se a dependência direta da resposta dose-cor a composição química dos sistemas. Como principal resultado, observa-se que é possível adequar a combinações de materiais luminescentes para aplicação a determinada faixa de energia de radiação. Para filmes expostos a luz UV, por exemplo, observa-se resposta mais rápida com o aumento da massa de CdWO4. Já os QDs, apresentam eficiência quântica de até 80% expostos a UV, e variação da fotoemissão de 430 a 670 nm. Para filmes expostos de PS/MEH-PPV a luz azul, observa-se queda de 90% na intensidade de emissão com doses terapêuticas. Por outro lado, a resposta desse filme com CdWO4 a radiação ionizante, raios-X e gama, observa-se variação na resposta ótica com a massa de CdWO4. A partir desses resultados pode-se concluir que é possível ajustar o tempo de mudança da predominância da emissão dos materiais, e assim da cor de emissão do sistema, por meio da simples alteração da relação entre a massa dos materiais. O resultado se torna importante para o desenvolvimento de novos sensores de radiação, cuja resposta seja indicativa não apenas de dose de radiação, mas também típica de um dispositivo tipo indicador “Sim” ou “Não”, quando necessário. Neste caso, “Sim” indicaria que a dose de radiação requerida foi atingida, e “Não” que a dose de radiação foi inferior a necessária. ____________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Several medical and industrial processes employ radiation materials and patient treatments. In this context, the main goal of this work is to develop versatile luminescent systems, energy absorber-emitter type, for use as radiation sensors in a wide spectral range: X-ray (Copper Tube - 40 kV, 40 mA), radiation gamma (1.33 MeV), light blue (450 nm) and UV (300 nm). The main features of these systems are: (1) the photodegradation of poly (2-methoxy,5-ethyl(2-hexyloxy)p-phenylenevinylene) (MEH-PPV), associated to color change and the overlap of the absorption spectra of the polymer with the emission induced by radiation of Cadmium tungstate (CdWO4) and (2) the emission of selenide Cadmium Zinc (CdZnSe) and selenide of cadmium sulfur (CdZnS) Quantum Dots (QD) with different sizes. Films, in polystyrene (PS) matrix, and solutions of these materials were prepared and then the optical properties of the systems were investigated by measurements of absorption spectrophotometry in the UV-Vis (ABS), photoluminescence (PL) and chromaticity diagram. As a result, there is a direct dependency on the dose-color response with the chemical composition of the system. As the main result, we observe that it is possible to adjust the combinations of luminescent materials for application to a particular radiation energy range. For films exposed to UV light, for example, it is observed faster response with increased mass CdWO4. Since the QDs, exhibit quantum efficiency up to 80% exposed to UV and photoemission variation of 430 to 670 nm. For PS/MEH-PPV film exposed to blue light, there was decrease of 90% in emission intensity at therapeutic doses. On the other hand, the response of the CdWO4 film with ionizing radiation, X-ray and gamma, it is observed variation in optical response with the mass of CdWO4. From these results it can be concluded that it is possible to adjust the time of change on prevalence of the emission of materials, and thus the emission color of the system, by simply changing the ratio of the mass of material. The result becomes important for the development of new radiation sensors whose response is indicative not only of radiation dose, but also typical for a device type indicator "Yes" or "No" when necessary. In this case, "Yes" would indicate that the required radiation dose was reached, and "No" that the radiation dose was less than required.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Marise Leite (marise_mg@yahoo.com.br) on 2016-02-29T12:59:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_PreparaçãoCaracterizaçãoFabricação.pdf: 3849986 bytes, checksum: 6c05652161de9985d9adb25cc3254677 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-04-11T13:30:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO_PreparaçãoCaracterizaçãoFabricação.pdf: 3849986 bytes, checksum: 6c05652161de9985d9adb25cc3254677 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T13:30:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO_PreparaçãoCaracterizaçãoFabricação.pdf: 3849986 bytes, checksum: 6c05652161de9985d9adb25cc3254677 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2009 / Desde a descoberta das propriedades eletroluminescentes dos cristais orgânicos em 1963 e posteriormente dos polímeros conjugados em 1977, inúmeros grupos de pesquisa focaram seus estudos na preparação, na caracterização e no uso desses materiais como elemento ativo de dispositivos emissores de luz. Embora esforços tenham sido realizados com o objetivo de ampliar o tempo de vida desses dispositivos visando, sobretudo, sua inserção comercial, os efeitos de fotoxidação dos materiais orgânicos ainda é uma das principais causas dessa limitação e restrição. Se por um lado esse efeito é atualmente a principal barreira para inserção comercial dos dispositivos luminosos baseados em cristais orgânicos ou polímeros, por outro ele abre a possibilidade de concepção e desenvolvimento de dosímetros de radiação. Neste trabalho é apresentado a concepção, o design, a caracterização e a fabricação de um novo sensor de radiação de luz azul baseado nas mudanças das propriedades ópticas de soluções e filmes de tris(8-hydroxiquinolato) de alumínio - Alq3 e poli(2-metóxi,5-etil(2-hexiloxi)parafenilenovinileno) – MEH-PPV. Os resultados obtidos mostram que o sistema MEH-PPV/Alq3 apresenta mudança gradativa de cor do laranja ao amarelo claro, enquanto seu pico de emissão máxima muda do vermelho-laranja (571 nm) ao verde (540 nm) com o tempo de exposição à radiação (foco 460 nm, 40 W/cm2/nm). As taxas dessas mudanças são alteradas facilmente de 2 h a 8 h por meio da manipulação de alguns parâmetros como abundancia de oxigênio umidade e possibilitando o desenvolvimento de um sensor, tipo selo inteligente, de fácil operação e leitura, de baixo custo (< R$ 0,10) e de grande confiabilidade para o monitoramento e controle individual da dose de radiação azul incidente em neonatos durante o tratamento fototerápico da hiperbilirrubinemia neonatal. Finalmente, as mudanças nas propriedades ópticas do MEH-PPV/Alq3 exposto à radiação foram ainda acompanhadas por cromatografia de permeação em gel e por espectroscopias de absorção no infravermelho e de RMN em estado sólido, bem como espectrometria de massas para avaliar o papel da radiação na alteração da estrutura química dos materiais. ____________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Since the discovery of electroluminescence properties of organic crystals and conjugated polymers, a considerable number of studies have been done in order to investigate the semiconducting properties of this class of materials as well as their related applications in optoelectronic devices. Recently, efforts have focused on improving the lifetimes of these devices, but the photoxidation process of the organic materials is still an obstacle for many of their commercial applications. Nevertheless, this effect reflects the possibility to design and develop dosimeters where the influence of visible radiation on the optical properties of conjugated materials is more important then improving the luminance and life-time of light-emitting devices made from them. In present work, we have designed, characterized and developed a new blue-light dosimeter based on change in the optical properties of tris(8-hydroxyquinolato)aluminum (Alq3) and poly[(2-methoxy-5-hexyloxy)-p-phenylenevinylene (MEH-PPV) organic systems during photoxidation process. The results show that the material presents a gradation of color from orange to yellow ligth, while its peak position emission shifts from orange-red (571 nm) to green (540 nm) with blue radiation exposure time (460 nm focus, 40 W/cm2/nm). The rate of these changes can be altered by manipulations of organic materials and they are usually slow from 2 to 8 h, suggesting these color and emission changes can be used to design a low cost (US$ 0.05) and easy to make smart device which is also easy to read, easy to operate and accuracy in order to represent easily the radiation exposure time usually used in management of neonatal jaundice. Finally, changes on the optical properties of MEH-PPV/Alq3 systems were followed by gel permeation chromatography, as well as solid state NMR and IR spectroscopies and mass spectrometry in order to evaluate the role of the radiation on the chemical structure of the organic materials.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1996-08Bitstream added on 2014-06-13T20:22:30Z : No. of bitstreams: 1 laperutafilho_j_dr_botfca.pdf: 316137 bytes, checksum: 12b451e6594ff2c78f8b317f8329e2d5 (MD5) / A fim de se caracterizar a radiação solar global (Rg), bem como estabelecer equações horárias para sua estimativa, na região de Botucatu-SP (lat. 22052’S, long. 48026’W Grw), foram analisados os dados em diferentes níveis de agrupamento, referentes ao período de 1983 a 1993. Em termos percentuais, a radiação solar global (Rg) na região apresentou três períodos ou estações: primavera (29%), verão (27%) e outono-inverno (22%, cada uma). Os maiores valores de Rg ocorreram nos meses de novembro, outubro e dezembro (acima de 440,00 cal.cm-2.dia-1) e os menores em julho, maio e junho (abaixo de 335,00 cal.cm-2.dia-1). O período das 12 às 13 horas foi o que mais contribuiu com o total diário de Rg (13,49%). VII O modelo que estabelece relação entre a razão de radiação (R) e razão de insolação (r) da forma: R=a+b.r, mostrou-se apropriado para estimativa de Rg exceto nos horários próximos ao nascer e ao por do sol. As equações obtidas para estimativa de Rg mostraram-se apropriadas apenas para os horários e nível do agrupamento que as originou. Os coeficientes a e b das equações mostraram variações sazonais e horárias, sendo a variabilidade relativa de b maior que a de a. / With the objective to characterize the behavior of the global solar radiation (Rg) and to stablish hourly equations to estimate it in Botucatu-SP (22052’S, 48026’W Grw) data between 1983 and 1993, in different levels of grouping were analysed. Regarding to percentile values, the global solar radiation (Rg) showed three periods or seasons: spring (29%), summer (27%) and autumn-winter (22%, each one). The highest values of Rg occurred in November, October and December (above 440,00 cal.cm-2.day-1) and the smalest ones occurred in July, May and June (below 335,00 cal.cm-2.day-1). The twelve and thirteen hour period was the one which more contributed to daily total of Rg (13,49%). The model that stablishes the relation between ratio of radiation (R) and ratio of insolation (r), as follows: R=a+b*r, showed to be highly significant, except around sunrise and sunset. The equations obtained showed to be switable for estimating global solar radiation considering the hour and grouping level that originated them. The coefficients a and b of the equations showed seasonal and hour variations taking into account that the variability of b was higher than a.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-03-23T16:04:11Z No. of bitstreams: 1 2016_LucasDouglasNóbregaCoelho.pdf: 2310002 bytes, checksum: 85aeb092a3c1395238e744fd0a2ee9b6 (MD5) / Approved for entry into archive by Ruthléa Nascimento(ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2017-03-27T17:04:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LucasDouglasNóbregaCoelho.pdf: 2310002 bytes, checksum: 85aeb092a3c1395238e744fd0a2ee9b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T17:04:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LucasDouglasNóbregaCoelho.pdf: 2310002 bytes, checksum: 85aeb092a3c1395238e744fd0a2ee9b6 (MD5) / O conhecimento da variabilidade temporal da radiação solar em determinada região é indispensável para qualquer projeto que envolva energia solar. Devido ao alto custo das medições de radiação solar, em virtude dos equipamentos de instrumentação, os modelos de estimativa das componentes de radiação solar em função de dados mais fáceis de serem medidos se tornaram uma alternativa viável e confiável. O objetivo do trabalho é parametrizar e analisar modelos locais de estimativa mensal e sazonal da radiação global e da radiação difusa gerados a partir de dados históricos. Foram analisadas cinco cidades brasileiras de regiões e climas diversos: Brasília-DF, Cuiabá-MT, Palmas - TO, Petrolina-PE e Santa Maria – RS. Para a parametrização dos modelos, utilizou-se dados históricos de insolação, radiação global e radiação difusa do banco de dados do SONDA (Sistema de Organização Nacional de Dados Ambientais) e do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia). A validação dos modelos foi realizada entre a confrontação dos resultados estimados com dados reais para um ano, além da análise estatística dos indicativos RMSE, MBE, r2 e coeficiente d de Willmott. Os modelos para previsão da radiação solar global e difusa média mensal obtiveram em ambas as cidades, independente do clima, excelentes estimativas, com valores estimados bem próximos dos valores reais e indicativos estatísticos promissores. Comparando estes resultados para escalas de tempo sazonais também mostraram boa concordância, porém o modelo mensal local foi o mais adequado. Os modelos com melhores resultados foram utilizados para gerar séries históricas de radiação solar e suas componentes a partir de dados de horas de insolação, sendo possível analisar a tendência destas séries pelo método de Mann-Kendall, conhecendo assim a disponibilidade temporal destes recursos. / The knowledge of the temporal variability of solar radiation in a particular region is essential for any project involving solar energy. Due the difficulties of the solar radiation measurements, consequence of the high cost of instrumentation, the estimation models of solar radiation from easier-to -measure data, has became a feasible and trustworthy alternative. The objective of the work is to parameterize and analyze local models of monthly and sazonal estimate of global and diffuse radiation generated from historical data. Five Brazilian cities from different regions and diverse climates had been analyzed: Brasilia-DF, Cuiabá-MT, Palmas-TO, Petrolina-PE and Santa Maria-RS. For parameterization of the models, we used historical data sunstroke, global radiation and diffuse radiation SONDA database (National Organization System of Environmental Data) and INMET (National Meteorological Institute). The validation of the models was performed in a comparison of the estimated results with real data for one year, besides the statistical analysis of the indicators RMSE, MBE, and Willmott coefficient. The models for predicting the monthly average solar global and diffuse radiation obtained in both cities, regardless of climate, excellent estimates, with estimated values very close to the actual values and promising statistical indicative. Comparing these results to seasonal time scales also showed good agreement, but the site monthly model was the most appropriate. The models with better results were used to generate historical series of solar radiation and its components from hours of insolation data, it is possible to analyze the trend of this series by Mann-Kendall method, so knowing the temporal availability of these resources.

Neste trabalho experimental, apresenta-se várias propostas para a construção de sensores termoelétricos para a medida da radiação solar. 0s sensores construídos segundo estas propostas obedecem 4 configurações geométricas, e têm seus princípios de funcionamento de acordo com dois sistemas: Preto e Branco e de Grande Capacidade Calorífica. 0s materiais utilizados são facilmente encontrados no mercado brasileiro, e a técnica de construção é simples e assegura a reprodutibilidade dos instrumentos. Uma das grandes vantagens oferecidas por alguns destes instrumentos é a possibilidade da utilização de instrumentos auxliares de leitura, baratos e comuns no mercado brasileiro. Enfim, os instrumentos construídos para este trabalho são considerados bons, fornecem um sinal de saída alto e um custo relativamente baixo, quando comparado aos instrumentos importados. / In this experimental work, we are presenting some proposals for the construction of themo-electrical sensors to measure solar radiation. According to these proposals, the sensors built so far have four geometrical constructions and their functioning are based on two systems: Black an White and Ful I-black. The material used can be easily on the Brazilian market; their construction tecnique is simple which garantees the reproductibility of the instruments. One of the greatest advantages of some of these instruments is the possibility of using auxiliary reading instruments which are cheap and available on the B r a z i l ian rnarket. Final ly , the instruments constructed throughout t h i s work are considered good; they have a high output and can be built at a low cost when compared with imported ones.

A proposta deste trabalho é caracterizar a distribuição de intensidade da radiação solar difusa. sob diferentes condições de nebulosidade, através da análise de imagens monocromáticas do hemisfério celeste e das correspondentes medidas da irradiância solar difusa. O sistema experimental tem como elementos principais uma câmera CCD monocromática. empregada na aquisição de imagens e um piranômetro, que realiza medidas de irradiância difusa. Tanto a câmera CCD quanto o piranômetro empregam anéis de sombra com as mesmas dimensões. Desta fonna. os equipamentos bloqueiam a mesma região correspondente ao caminho do Sol. O piranômetro também emprega um aro horizontal que bloqueia a irradiância difusa da região do hemisfério celeste, cuja altitude é inferior a 25°, tornando o seu ângulo de visão igual ao da câmera CCD. Um processo de análise permitiu reduzir os IÚveis de cinza da imagem original, que passaram de 256 para apenas 16 IÚveis.Determinou-se o ângulo sólido de cada pixel em função de sua distância ao centro da imagem. O ângulo sólido de toda a imagem foi calculado pela soma do ângulo sólido de cada pixel que compõe a imagem Determinaram-se mapas de distribuição de intensidade relativa. obtidos pela razão entre os valores de intensidade do cinza. observados para os pixels que compõem uma certa região, e o valor de intensidade do cinza do pixel que pertence à região que compreende o zênite. Estes mapas estão também relacionados à distribuição de luminância no hemisfério celestes. Também se determinaram as distribuições de intensidade direcional da radiação difusa. usando toda a infonnação dispoIÚvel associada a cada imagem. Os valores de intensidade direcional são calculados em função da irradiância difusa medida. do ângulo sólido de cada região e de características da imagem. Estes mapas fornecem infonnações mais completas sobre a distribuição de intensidade energética. A partir das características da imagem, estimou-se o índice de nebulosidade para imagens que correspondem à condição de céu parcialmente nublado. O índice de nebulosidade é calculado pela razão entre o ângulo sólido da região que corresponde às nuvens e o ângulo sólido total da imagem.

No presente trabalho apresenta-se a hadronterapia no contexto do tratamento de radioterapia, que utiliza feixes de íons pesados. Este último tem uma dose ideal para o tratamento de tumores no interior de órgãos humanos ej ou localizados próximos aos órgãos críticos. Além disso, este tipo de terapia aplica-se aos casos em que não há eficiência da radioterapia convencional com fótons ou elétrons. Os feixes de carbono ou prótons são utilizados não só para melhorar a irradiação do tumor, mas também para reduzir efeitos no tecido saudável adjacente a longo prazo, devido a uma menor deposição de energia. Nesta linha foi desenvolvido um modelo paramétrico para o controle físico da geometria dos feixes de íons pesados, utilizando um modelo em 2D para descrever o pulmão, bem como a anatomia tumoral. Além disso, a parametrização prevê um esquema para a varredura do feixe de partículas em três dimensões, que define a trajetória do feixe durante o processo de irradiação. Também foram realizados cálculos para a deposição de energia das partículas pesadas, ou seja, cálculo da energia liberada pelo feixe de partículas (prótons ou íons de carbono), em função da profundidade na penetração do tumor. Sabe-se que fótons ou elétrons depositam maiores doses enquanto "varrem" o tecido biológico, diferente de íons pesados ou prótons, que mostram uma acentuada deposição de energia no final (pico de Bragg) da trajetória das respectivas partículas, o que minimiza os efeitos destrutivos na região de tecidos saudáveis. Este fato é o argumento essencial para a escolha dessas partículas no tratamento de tumores. O controle geométrico do feixe é implementado por uma parametrização unidimensional, que orienta a partículas na superfície do tumor ou no interior de qualquer superfície definida, sendo este, um grau de liberdade suficiente para direcionar os feixes de íons pesados no acelerador. / In the present work we present hadrontherapy in the context of radiotherapy treat- ment, using heavy ion beams. The latter have an ideal dose for tumor treatment in the interior of human bodies and/or in positions close to critical organs. Further this type of therapy applies to cases where conventional radiotherapy with photons or electrons lacks efficiency. The beams of carbon or protons are used not only to improve the irradiation of the tumor but also to reduce effects in the neighboring healthy tissues in the long term. In this line we developed a parametric model for the physical geometry control of heavy ion beams, using a 2D model in order to describe the lung as well as the tumor anatomy. Further the parameterization provides a scheme for the scanning with the particle beam in planes in three dimensions, which defines the trajectory of the beam during the irradiation process. We also performed calculations for the energy deposit of heavy particles, i.e. we calculated the energy released by the particle beam (protons or carbon ions) as a function of penetration depth in the tumor. It is well known that photons or electrons loose larger doses while entering the biological tissue, differently than heavy ions or protons which show a pronounced energy deposit (the Bragg peak) at the end of the respective particle trajectories, which in turn minimizes the destructive effects in the region of healthy tissues. This fact is the essential argument for choosing those particles for tumor treatment. The geometric control of the beam is implemented by a one dimensional param- eterization, which guides the particles among the surface of the tumor or in any defined interior surface, where one degree of freedom is adequate for directing heavy ion beams in the accelerator arrangement.

Orientador: Dalva Martinelli Cury Lunardi / Resumo: A fim de se caracterizar a radiação solar global (Rg), bem como estabelecer equações horárias para sua estimativa, na região de Botucatu-SP (lat. 22052'S, long. 48026'W Grw), foram analisados os dados em diferentes níveis de agrupamento, referentes ao período de 1983 a 1993. Em termos percentuais, a radiação solar global (Rg) na região apresentou três períodos ou estações: primavera (29%), verão (27%) e outono-inverno (22%, cada uma). Os maiores valores de Rg ocorreram nos meses de novembro, outubro e dezembro (acima de 440,00 cal.cm-2.dia-1) e os menores em julho, maio e junho (abaixo de 335,00 cal.cm-2.dia-1). O período das 12 às 13 horas foi o que mais contribuiu com o total diário de Rg (13,49%). VII O modelo que estabelece relação entre a razão de radiação (R) e razão de insolação (r) da forma: R=a+b.r, mostrou-se apropriado para estimativa de Rg exceto nos horários próximos ao nascer e ao por do sol. As equações obtidas para estimativa de Rg mostraram-se apropriadas apenas para os horários e nível do agrupamento que as originou. Os coeficientes a e b das equações mostraram variações sazonais e horárias, sendo a variabilidade relativa de b maior que a de a. / Abstract: With the objective to characterize the behavior of the global solar radiation (Rg) and to stablish hourly equations to estimate it in Botucatu-SP (22052'S, 48026'W Grw) data between 1983 and 1993, in different levels of grouping were analysed. Regarding to percentile values, the global solar radiation (Rg) showed three periods or seasons: spring (29%), summer (27%) and autumn-winter (22%, each one). The highest values of Rg occurred in November, October and December (above 440,00 cal.cm-2.day-1) and the smalest ones occurred in July, May and June (below 335,00 cal.cm-2.day-1). The twelve and thirteen hour period was the one which more contributed to daily total of Rg (13,49%). The model that stablishes the relation between ratio of radiation (R) and ratio of insolation (r), as follows: R=a+b*r, showed to be highly significant, except around sunrise and sunset. The equations obtained showed to be switable for estimating global solar radiation considering the hour and grouping level that originated them. The coefficients a and b of the equations showed seasonal and hour variations taking into account that the variability of b was higher than a. / Doutor