Nesta Tese investigou-se os efeitos estruturais e magnéticos provocados pela irradiação iônica com Kr em multicamadas de FeCo/Cu. Foram estudadas duas espessuras de Cu, 25 e 50 Á, mantendo a espessura do FeCo fixa em 15 Á. As concentrações de Fe na liga de FeCo foram 30 e 70 %. A irradiação iônica se deu com íons de 600 keV variando-se a dose de 1 x 10 15 até 5 x 10 15 íons/cm², em temperatura ambiente. A evolução estrutural das amostras foi acompanhada por técnicas de raios-X que permitiram investigar a ordem de longo alcance (XRD), de curto alcance (XAS) e as interfaces (XRR). Foram obtidas ainda medidas de magnetização em função do campo aplicado (AGFM) e em função da temperatura (SQUID), com o objetivo de complementar os dados vindos das técnicas estruturais. As técnicas de raios-X revelaram que as amostras tais como depositadas são constituídas por grãos de Cu bastante pequenos. Após as irradiações, ocorre uma melhora considerável na ordem cristalina e um grande aumento do tamanho de grão para o Cu. Além disso, a rede do Cu relaxa com a irradiação, sendo que seu parâmetro de rede evolui e atinje valores próximos aos de volume. A irradiação também destrói a estrutura de multicamadas das amostras tais como depositadas, formando assim, após a dose apropriada, um filme com grãos de FeCo embebidos numa matriz de Cu ou uma mistura de Fe-Co-Cu. Em termos de ordem de curto alcance, as medidas de absorção de raios-X mostraram que a estrutura do FeCo sofre uma transformação de bcc, na amostra tal como depositada, para fcc após as irradiações. Essa transformação estrutural é dependente da espessura de Cu e da concentração de Fe. As medidas de magnetização em função do campo aplicado mostraram que Ms diminui de amplitude de forma considerável, quando a espessura de Cu é 50 A, após a irradiação. Nesse caso, as curvas FC/ZFC mostram uma aparente diminuição do tamanho de grão magnético. Quando a espessura de Cu é 25 A, Msdiminui somente um pouco após a irradiação, sendo que as curvas FC/ZFC igualmente não sofrem uma mudança bastante significativa. Os dados são compatíveis com a idéia de mistura atômica induzida pela irradiação no caso da espessura mais elevada de Cu. / ln this Thesis the structural and magnetic effects on FeCo/Cu multilayers after Kr ion irradiation are investigated. Two thicknesses of Cu were studied, 25 and 50 Á, keeping fixed on 15 Á the thickness of FeCo. The concentrations of Fe in the FeCo alloy were 30 and 70 %. The irradiations were carried out at room temperature with 600 keV ions and fluences ranging from 1 x 1015to 5 X 1015ionsjcm2. The structural evolution of the samples was followed by X-ray techniques that allowed to investigate the long-range order (XRD), the short-range order (XAS), and interfaces (XRR). ln order to complement the data obtained from the structural techniques, two kinds of magnetic measurements were performed: magnetization versus applied field (AGFM) and magnetization versus temperature (SQUlD). The X-ray techniques showed that the as-deposited samples are formed by extremely small Cu grains. After irradiation the cristalline quality enhances considerably and a huge grain growth for Cu is observed. Moreover, the irradiation triggers a sensible relaxation of the Cu lattice, which is clearly characterized by the evolution of the lattice parameter. The irradiation also destroys the multilayered structure of the asdeposited samples, forming thus (after the right fluence) a single-layer film with FeCo grains embedded in a Cu matrix or a mixture of Fe-Co-Cu. The short-range order technique measurements showed that the structure of FeCo suffered a transformation from bcc, in the as-depsited state, to fcc after irradiation. This structural transformation depends on the Cu thickness and on Fe concentration. The data from magnetization versus applied field showed a large decrease of Ms magnitude, for 50 Á Cu, after irradiation. ln this case the FC/ZFC curves develop fram a cantinuas-like magnetic film behaviaur ta small clusters. When the thickness af Cu is 25 Â, Ms daes nat decrease cansiderably. The FC/ZFC curves shaw a small change when campared ta the case af 50 Â Cu. The data are cansistent with the idea af atamic mixing induced by irradiatian in case af largest Cu thickness.

Neste trabalho é apresentado um estudo sistemático sobre as modificações do fenômeno exchange bias (EB) quando ha a inserção de uma camada espaçadora magnética no sistema IrMn/Co, com o objetivo de melhor entender a relação interfacial deste. Foram fabricadas, via magnetron sputtering, tricamadas do tipo IrMn/Fe(tFe)/Co, onde a espessura da camada de Fe varia entre 0,25 e 1,50nm. Para a otimização do efeito de EB, as amostras foram submetidas a dois tipos de tratamento post-situ: tratamento térmico, em uma temperatura de 210 _C, na presença de um campo magnético externo de 2,1 kOe; e irradiação iônica com __ons He+, a uma energia de 40 keV, em seis fluências diferentes e campo magnético aplicado de 5,5 kOe. As caracterizações magnética e estrutural foram feita utilizando um magnetômetro de gradiente de força alternada (AGFM) e um difratômetro de raio-x, respectivamente. Os padrões de difração indicam que o IrMn cresce com textura (111) em todas as amostras, importante para a observação do EB. Uma análise do campo de deslocamento em função da espessura da camada espaçadora de Fe apresenta um aumento inicial significante do HEB, com um valor máximo em tFe=0,5 nm, seguido de um decréscimo gradual. Este comportamento é observado tanto para as amostras tratadas termicamente como para as submetidas a irradiação iônica. Isto pode ser explicado com dois mecanismos diferentes. O aumento inicial ainda não está bem entendido, mas uma possível explicação é o acréscimo na quantidade de spins interfaciais não-compensados, visto que para as baixas espessuras não se tem uma camada contínua de Fe. Outra hipótese seria a formação de ligas na interface que apresentem uma interação de troca mais intensa, como IrMnFe. As camadas espaçadoras com espessuras maiores que 0,5nm já poderiam estar completas, apresentando ordem ferromagnética, e assim causando a diminuição do EB. / In this work we present a systematic study of the modi cations on exchange bias (EB) phenomenon when a magnetic spacer layer is inserted in the IrMn/Co system, in order to better understand its interfacial relation. IrMn/Fe(tFe)/Co trilayers were prepared via magnetron sputtering, with Fe thicknesses between 0.25 and 1.50 nm. The EB e ect was optmized using two di erents post-situ treatments: thermal annealing, at 210 C, in the presence of an external magnetic eld of 2.1 kOe; and 40 keV He ion irradiation with six di erents uencies in the presence of an external magnetic eld of 5.5 kOe. Magnetic and structural characterizations were made using an alterning gradient force magnetometer (AGFM) and a x-ray di ractometer, respectively. The di raction pattern indicates an (111) textured growth of IrMn in all samples, important for the EB observation. An analysis of the exchange bias eld in function of the Fe spacer layer thickness shows a signi cant initial increase of the HEB, with a maximum value at tFe=0.5 nm, followed by a gradual decrease. This behavior is observed for both annealed and irradiated samples. This can be explained by two di erents mechanisms. The initial enhancement is not yet well understood, but a possible explanation is an increase in the number of uncompensated interfacial spins, seeing that, for low thicknesses, the Fe layer is not continuous. Another hypothesis is the formation of alloys in interface, which may present a stronger exchange interaction, e.g., IrMmFe. The spacer layers with thicknesses larger than 0.5nm could already be complete, presenting ferromagnetic order, thus causing the observed decrease in EB.

[pt] O processo de galvanização por imersão a quente é uma técnica industrial largamente utilizada para proteger componentes de aço expostos à corrosão ambiental. Este processo envolve reações complexas, cujos mecanismos ainda são motivo de debate. A boa performance do revestimento está diretamente relacionada com as fases intermetálicas presentes no revestimento final. Assim, o entendimento do mecanismo de nucleação e crescimento das fases durante a etapa de tratamento térmico contribui para a melhoria do processo, principalmente para redução de custos e desenvolvimento de novos produtos. No presente trabalho, a técnica MAXIM (Materials X-rays Imaging) foi utilizada para identificar as fases presentes em amostras galvanizadas submetidas a diferentes tratamentos. Um difratômetro equipado com um sistema de colimação e detecção formado por uma placa contendo microcanais (Micro-Channel Plate, MCP) situada em frente à uma câmera CCD, permite a obtenção de uma imagem de raios-X. Com esta técnica pode-se identificar a origem posicional do feixe difratado com resolução de cerca de 12mm. Foram realizados dois tipos de experimentos: (1) experimentos, à temperatura ambiente, que consistiam na observação de amostras galvanizadas previamente tratadas (2) experimentos de tratamento térmico in situ, onde a evolução das fases pode ser acompanhada em tempo real. Pode- se concluir que a técnica MAXIM, acoplada ao forno de tratamento térmico in situ, é um método eficiente de observar a distribuição e evolução das fases presentes nas amostras galvanizadas e galvannealed. Este técnica é sensível o suficiente para detectar a evolução das fases com boa resolução espacial. / [en] Galvannealing is an important commercial processing technique used to protect steel components exposed to corrosive environments. This process involves a number of complex reactions and their precise mechanisms are still a matter of debate. The good performance of the coating is closely related to the Fe-Zn intermetallic phases present in the coating. The understanding of the mechanisms for phase nucleation and growth during the galvannealing process is, therefore, essential to help improving current processes, mainly for cost reduction and new products development. In the present study, the MAXIM (MAterials Xrays Imaging) technique was used to identify the phases present in previously galvanized steel samples subjected to different annealing conditions. A diffractometer equipped with a novel imaging system comprising a micro-channel plate (MCP) in front of a CCD detector was used. This setup allows positionresolved X-ray diffraction investigation of materials, with a resolution of 12mm. The experiments involved two sets of conditions; (1) experiments based on the observation, at room temperature, of previously galvannealed samples. (2) in-situ annealing experiments, where the phase evolution was recorded in real time. It can be concluded that MAXIM, coupled to in-situ annealing, provides a useful method for observing the phase evolution and distribution in galvanized/galvannealed samples. The method is sensitive enough to detect the time/temperature evolution of these phases, with good spatial resolution.

[pt] Experimentos foram realizados para se determinar as características de transferência de calor de modo combinado, por convecção natural e radiação, de um conjunto de aletas retangulares e verticais, com antepara, em ar. Os seguintes parâmetros foram avariados durante o curso dos experimentos: comprimento longitudinal das aletas, diferença de temperatura aleta-ambiente, altura das aletas e a folga entre aletas/antepara. Anteparas possuindo características térmicas distintas foram empregadas (altamente condutora e isolante). Para cada configuração variou-se o Número de Rayleigh entre 4,0 x 10(1) a 7,0 x 10(2). Encontrou-se que o posicionamento de uma antepara próxima às alentas reduz a taxa de troca de calor de modo combinado quando comparado ao caso sem antepara. Encontrou-se, também, que as anteparas metálicas forneceram taxas de transferência de calor maiores que as isoladas. Cálculos mostraram que, quando a folga aleta/antepara era nula, a parcela convectiva era dominante. Para outros valores da folga, a contribuição da componente radiativa era da mesma ordem de grandeza da convectiva. A contribuição da parcela radiativa era maior para baixos valores do Número de Rayleigh e para valores da folga aleta/antepara diferentes de zero. / [en] Experiments were performed to determine the combined-mode natural convection/radiation heat transfer characteristics of a shrouded array of rectangular, vertical fins. The investigated parameters included the height and the longitudinal lenght of the fins, the clearance gap between the shroud and the fin tips and the fin to ambient temperature difference. Shroud walls having different thermal characteristics were used (highly conducting and insulated). For each configuration, the Rayleigh Number ranged from 4,0 x 10 (1) to 7,0 x 10 (2). It was found that the positioning of a shrouding surface close to the fins decreased the rate of combined mode heat transfer when compared to the unshrouded case. Greater heat transfer rates were found for the conducting wall shroud in comparison with the insulated one. Calculations performed showed that, when the clearance gap between the shroud and the fin tips was zero, the convective component was dominant. For other clearance gaps, the contribution of radiation was of the same order of magnitude of the convective one. The contribution of the radiative component was greater for small values of the Raileigh Number and for clearance gaps different from zero.

[pt] O presente trabalho teve como objetivo estudar o tratamento de efluentes contendo cianeto livre através do sistema H2O2/UV e selecionar as condições operacionais mais adequadas para uma maior eficiência do processo. Para isso, foram empregadas soluções sintéticas de KCN com características de pH e concentração similares às condições de um efluente industrial real. O fotorreator utilizado nos testes de oxidação foi um reator cilíndrico de seção anular, equipado com uma lâmpada de baixa pressão de 28 W concêntrica com emissão em 254 nm, onde a solução ficava diretamente em contato com a mesma. Este fotorreator foi acoplado a um sistema de refrigeração que mantinha a temperatura de operação em 25oC.As variáveis avaliadas foram concentração inicial de cianeto em solução, pH inicial da solução, potência de UV irradiada e razão molar [H2O2]/[CN-]. Para soluções contendo uma concentração inicial de cianeto igual a 100 ppm, foi possível atingir uma eficiência remoção de 99,9 por cento em 25 minutos, em pH igual a 9,5, com uma razão molar [H2O2]:[CN-] igual a 3. Para efluentes contendo uma concentração inicial de cianeto igual a 300 ppm, nas mesmas condições operacionais, alcançou-se a mesma eficiência em 30 minutos. / [en] The present work had the objective of studying the treatment of effluents containing free cyanide through the system H2O2/UV, and of selecting the best operational conditions for best efficiency of the process. For that, it was employed synthetic solutions of KCN with characteristics of pH and concentration similar to those of a real effluent. The photoreactor employed in the oxidation tests was a cylindrical reactor of annular section, equipped with a concentrical low pressure lamp of 28 W with emission in 254 nm, where the solution was in direct contact with the lamp. This photoreactor was coupled with a cooling system which kept the operation temperature at 25oC. The evaluated variables were initial cyanide concentration in solution, initial pH of the solution, power of radiated UV and molar ratio [H2O2]/[CN-]. For solutions containing an initial concentration of cyanide equal to 100 ppm, it was possible to reach a removal efficiency of 99.9 per cent in 25 minutes, in pH equal to 9.5, with a molar ratio of [H2O2]:[CN-] equal to 3. For effluents containing an initial concentration of cyanide equal to 300 ppm, at the same operational conditions, it was possible to achieve the same removal efficiency in 30 minutes.

[pt] O presente trabalho introduz duas técnicas de medição da emissividade da superfície de três materias comumente utilizados nas plataformas offshore: cobertura de Thermal Sprayed Aluminum (TSA), cobertura de Jotatemp1000 e uma superfície crua de aço naval. Foram investigadas metodologias de medição de emissividade e os conceitos básicos de radiação e convecção natural. A partir disso, determina-se a modelagem do problema em questão para as estimativas de calor e emissividade. O primeiro experimento consistiu na medição da emissividade com o auxílio de um termógrafo, nesse foi realizada a comparação de medição sobre uma placa plana e um tubo revestido para o TSA e o Jotatemp1000. No segundo experimento, realizou-se a medição da emissividade através da medição das transferencias de calor por convecção natural e radiação em um espaço anular. As medições neste experimento foram realizadas para diferentes pressões, para que se quantifique o efeito da convecção natural. No primeiro experimento, nota-se uma discrepância significativa entre os valores medidos nos tubos e nas placas. Constatou-se também que a emissividade de todos os materiais permaneceu praticamente constante para os valores acima de 100 Graus C. Observou-se uma disparidade considerável nos valores de emissividade encontradas no primeiro experimento em comparação com o segundo para o Jotatemp e aço naval. A partir dos dados, constata-se que emissividade medida com termógrafo possui uma precisão maior, por ser uma medida direta. Dentre as medições no espaço anular, o mais confiável para pequenos intervalos de temperatura é a parametrização pela superfície dada pelo matlab. Ainda que os resultados apresentem tais discrepâncias, pode-se observar que o Jotatemp100 obteve os maiores valores de emissividade em todos os experimentos e o TSA os menores valores, mesmo com a incerteza experimental. / [en] The present work introduces two techniques for measuring the surface emissivity of three materials commonly used in offshore platforms: Thermal Sprayed Aluminum (TSA) coating, Jotatemp1000 coating and a raw marine steel surface. Emissivity measurement methodologies and the basic concepts of radiation and natural convection were investigated. From this, the modeling of the problem in question for the heat and emissivity estimates is determined. The first experiment consisted of measuring the emissivity with the aid of a thermographic camera, in which the measurement comparison was performed on a flat plate and a coated tube for TSA and Jotatemp1000. In the second experiment, emissivity was measured by gauging heat transfers by natural convection and radiation in an annular space. The measurements in this experiment were carried out for different pressures, in order to quantify the effect of natural convection. In the first experiment, there was a significant discrepancy between the values measured in the tubes and in the plates. It was also found that the emissivity of all materials remained practically constant for values above 100 C Degrees. A considerable disparity was observed in the emissivity values found in the first experiment compared to the second for Jotatemp and marine steel. From the data, is verified that emissivity measured with a thermographic camera has greater precision, as it is a direct measure. Among the measurements in the annular space, the most reliable for small temperature intervals is the surface parameterization given by matlab. Although the results show such discrepancies, it can be observed that Jotatemp100 obtained the highest emissivity values in all experiments and the TSA the lowest values, even with experimental uncertainty.

[pt] Esta dissertação foi desenvolvida com o objetivo de criar e validar uma metodologia para identificação e classificação do potencial dos grandes clientes de uma concessionária local ao uso da tecnologia de conversão fotovoltaica como alternativa estratégica de racionalização do consumo. O estudo faz uso de dados oficiais de radiação global incidente no Rio de Janeiro, fornecidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia do Brasil, e de dados de consumo de grandes clientes fornecidos pela Light. A motivação consiste em oferecer uma ferramenta, à concessionária e ao Regulador, a ser utilizada como subsídio ao planejamento estratégico da empresa, visando ao deslocamento de carga para horários fora da ponta. A metodologia proposta consiste em comparar a curva de energia elétrica consumida pelo cliente com a curva de radiação global incidente no Rio de Janeiro. Assim, utiliza-se uma metodologia fuzzy para identificar e categorizar os usuários de energia elétrica. Os resultados enquadraram os consumidores em cinco diferentes categorias que indicam o nível de potencial para fazer uso da conversão fotovoltaica. Dentre as conclusões, a metodologia desenvolvida mostrou-se eficaz como ferramenta de auxílio e a conversão fotovoltaica uma alternativa interessante, quando se trata da análise do consumo e da radiação global, para pelo menos 85 porcento dos grandes clientes analisados. / [en] This work was developed with the goal of creating and validating a methodology for identification and classification of potential major customers of a local electricity utility to the use of photovoltaic conversion technology as a strategic alternative to rationalize consumption. The study makes use of official data of global radiation incident in Rio de Janeiro, provided by the National Meteorology Institute of Brazil, and consumption data of major customers provided by Light. The motivation is to provide a tool to the electricity utility and the regulator, to be used as input to the strategic planning of the firm seeking to shift load of off-peak times. The proposed methodology consists in comparing the curve of electrical energy consumed by the customer with the curve of global radiation incident in Rio de Janeiro. Thus, the fuzzy methodology is used to identify and categorize the users of electricity. Results framed consumers in five different categories that indicate the level of potential to make use of photovoltaic conversion. Among the conclusions, the methodology was effective as an aid tool and photovoltaic conversion an attractive alternative when it comes to the analysis of consumption and global radiation for at least 85 percent of large customers analyzed.

In the framework of quantum theory the characteristics of synchrotron radiation (SR) are considered. In order to simplify theoretical description the process of radiation is restricted to single-photon emission. For arbitrary quantum transitions the spectral-angular distributions of SR power are given in exact analytical form. Scalar particles (bosons) and particles with spin $\\hbar/2$ (electrons) are treated separately. Special attention is given to the particular transitions, namely, to the transitions to first excited and ground states. It is shown that the components of linear polarization of radiation from electron switch places due to the orientation of spin when the electron jumps to the ground state. This fact can be considered an analytical proof for the presence of $\\pi$-component of quantum radiation in the plane of motion. The radiation emitted from weakly excited particles is thoroughly analysed. To describe the evolution of the profiles of angular distributions various functions are introduced both for two- and three-level systems. For quantum transitions from the first excited state to the ground state the comparative analysis of radiation from bosons and electrons is performed, which helps to estimate the influence of spin and its direction on the characteristics of radiation. The radiation from unpolarized electron is considered separately. Tracking the behavior of effective angles allows to discover the inconsistency of well-known classical conclusion about the concentration of total (summed over spectrum) ultrarelativistic radiation in the plane of motion. It is shown that the effective angles of quantum radiation tend to finite values and do not vanish in ultrarelativistic region. A brief review of classical theory includes an introduction of the new concept, $n$-part of spectrum. In order to find an adequate classical analogue for the radiation from weakly excited particles, the idea to reduce classical spectrum was developed. It turns out that the characteristics of radiation calculated for reduced classical spectrum stay in good quantitative and qualitative agreement with their quantum analogues, at least for single-harmonic and two-harmonic quantum spectra, and classical theory of a reduced spectrum can be claimed representational in this sense. The evolution of maximum in radiation spectrum is considered in separate chapter. A well-known approximation obtained for critical frequency in the framework of classical theory is invalid when quantum corrections enter the picture. But there appears a possibility to find the conditions for the maximum to shift to the highest harmonic of finite quantum spectrum. It is shown that the shifts occur successively starting with primary harmonic in non-relativistic case, and this result remains valid independently of spin. For a scalar particle there exists a fixed set of numbers, which are the critical values of external field, such that the shift of radiation maximum in the spectrum of boson can only happen when the intensity of external field is greater than certain critical value related to corresponding harmonic. If this condition is not satisfied, the position of maximum remains unchanged. It turns out that the presence of spin perturbs this picture, so that the critical values of field intensity depend on the number of initial level. / Consideramos as características da radiação sincrotron (RS) no âmbito da teoria quântica. Para simplificar a descrição teórica do processo de radiação restringimos à consideração da emissão de único fóton. Para transições quânticas arbitrárias, as distribuições espectrais e angulares da potência da RS são dadas de forma analítica exata. Tratamos separadamente partículas escalares (bósons) e com spin ½ (elétrons). Atenção especial é dada às transições particulares, a saber, as transições ao primeiro estado excitado e estado fundamental. É mostrado que os componentes de polarização linear da radiação de elétron se trocam em relação à orientação de spin quando o elétron passa para o estado fundamental. Este fato pode ser considerado como uma comprovação analítica para a presença de -componente da radiação quântica no plano de movimento. Analisamos minuciosamente a radiação emitida pela partícula fracamente excitada. Várias funções são introduzidas para descrever a evolução dos perfis de distribuições angulares para sistemas de dois e três níveis. Para transições quânticas do primeiro estado excitado ao estado fundamental a análise comparativa da radiação de bósons e elétrons é realizada, e isso ajuda à estimar a influência de spin e sua direção sobre as características da RS. A radiação de elétrons não polarizados é considerada separadamente. Observando o comportamento dos ângulos efetivos, é fácil perceber a inconsistência da conclusão clássica bem conhecida sobre a concentração de radiação ultra-relativista total no plano do movimento. Mostramos que os ângulos efetivos da radiação quântica tendem aos valores finitos e não desaparecem na região ultrarelativista. Uma revisão breve da teoria clássica inclui a introdução do conceito novo, isto é a n-parte do espectro. A fim de encontrar um análogo clássico adequado para a radiação das partículas fracamente excitados, a ideia de reduzir o espectro clássico foi desenvolvida. Constatamos que as características da radiação calculadas para o espectro clássico reduzido permanecem em boa concordância, tanto quantitativa quanto qualitativa, com os seus análogos quânticos, pelo menos no que diz respeito aos espectros quânticos de uma ou duas harmônicas. Neste sentido, a teoria clássica do espectro reduzido pode ser chamada de representativa. A evolução do máximo no espectro da radiação é considerada em capítulo separado. A aproximação, comumente considerada na teoria classica para frequência crítica, é inválida quando as correções quânticas entram em cena. Mas existe uma possibilidade de encontrar as condições para o máximo transferir-se à harmônica maior do espectro quântico. É mostrado que as transferências ocorrem sucessivamente, comecando com a harmônica principal no caso não relativístico, e este resultado permanece válido, independentemente de spin. Para uma partícula escalar existe um conjunto fixo dos valores críticos do campo externo, de tal modo que a transferência do máximo da radiação entre duas harmônicas específicas pode acontecer somente quando a intensidade do campo externo é maior do que o valor crítico associado com essas harmônicas. Se essa condição não for satisfeita, a posição do máximo permanece inalterada. Verificamos que a presença de spin perturba esta condição, no caso do elétron os valores críticos da intensidade do campo dependem de número do nível inicial.

In the framework of quantum theory the characteristics of synchrotron radiation (SR) are considered. In order to simplify theoretical description the process of radiation is restricted to single-photon emission. For arbitrary quantum transitions the spectral-angular distributions of SR power are given in exact analytical form. Scalar particles (bosons) and particles with spin $\\hbar/2$ (electrons) are treated separately. Special attention is given to the particular transitions, namely, to the transitions to first excited and ground states. It is shown that the components of linear polarization of radiation from electron switch places due to the orientation of spin when the electron jumps to the ground state. This fact can be considered an analytical proof for the presence of $\\pi$-component of quantum radiation in the plane of motion. The radiation emitted from weakly excited particles is thoroughly analysed. To describe the evolution of the profiles of angular distributions various functions are introduced both for two- and three-level systems. For quantum transitions from the first excited state to the ground state the comparative analysis of radiation from bosons and electrons is performed, which helps to estimate the influence of spin and its direction on the characteristics of radiation. The radiation from unpolarized electron is considered separately. Tracking the behavior of effective angles allows to discover the inconsistency of well-known classical conclusion about the concentration of total (summed over spectrum) ultrarelativistic radiation in the plane of motion. It is shown that the effective angles of quantum radiation tend to finite values and do not vanish in ultrarelativistic region. A brief review of classical theory includes an introduction of the new concept, $n$-part of spectrum. In order to find an adequate classical analogue for the radiation from weakly excited particles, the idea to reduce classical spectrum was developed. It turns out that the characteristics of radiation calculated for reduced classical spectrum stay in good quantitative and qualitative agreement with their quantum analogues, at least for single-harmonic and two-harmonic quantum spectra, and classical theory of a reduced spectrum can be claimed representational in this sense. The evolution of maximum in radiation spectrum is considered in separate chapter. A well-known approximation obtained for critical frequency in the framework of classical theory is invalid when quantum corrections enter the picture. But there appears a possibility to find the conditions for the maximum to shift to the highest harmonic of finite quantum spectrum. It is shown that the shifts occur successively starting with primary harmonic in non-relativistic case, and this result remains valid independently of spin. For a scalar particle there exists a fixed set of numbers, which are the critical values of external field, such that the shift of radiation maximum in the spectrum of boson can only happen when the intensity of external field is greater than certain critical value related to corresponding harmonic. If this condition is not satisfied, the position of maximum remains unchanged. It turns out that the presence of spin perturbs this picture, so that the critical values of field intensity depend on the number of initial level. / Consideramos as características da radiação sincrotron (RS) no âmbito da teoria quântica. Para simplificar a descrição teórica do processo de radiação restringimos à consideração da emissão de único fóton. Para transições quânticas arbitrárias, as distribuições espectrais e angulares da potência da RS são dadas de forma analítica exata. Tratamos separadamente partículas escalares (bósons) e com spin ½ (elétrons). Atenção especial é dada às transições particulares, a saber, as transições ao primeiro estado excitado e estado fundamental. É mostrado que os componentes de polarização linear da radiação de elétron se trocam em relação à orientação de spin quando o elétron passa para o estado fundamental. Este fato pode ser considerado como uma comprovação analítica para a presença de -componente da radiação quântica no plano de movimento. Analisamos minuciosamente a radiação emitida pela partícula fracamente excitada. Várias funções são introduzidas para descrever a evolução dos perfis de distribuições angulares para sistemas de dois e três níveis. Para transições quânticas do primeiro estado excitado ao estado fundamental a análise comparativa da radiação de bósons e elétrons é realizada, e isso ajuda à estimar a influência de spin e sua direção sobre as características da RS. A radiação de elétrons não polarizados é considerada separadamente. Observando o comportamento dos ângulos efetivos, é fácil perceber a inconsistência da conclusão clássica bem conhecida sobre a concentração de radiação ultra-relativista total no plano do movimento. Mostramos que os ângulos efetivos da radiação quântica tendem aos valores finitos e não desaparecem na região ultrarelativista. Uma revisão breve da teoria clássica inclui a introdução do conceito novo, isto é a n-parte do espectro. A fim de encontrar um análogo clássico adequado para a radiação das partículas fracamente excitados, a ideia de reduzir o espectro clássico foi desenvolvida. Constatamos que as características da radiação calculadas para o espectro clássico reduzido permanecem em boa concordância, tanto quantitativa quanto qualitativa, com os seus análogos quânticos, pelo menos no que diz respeito aos espectros quânticos de uma ou duas harmônicas. Neste sentido, a teoria clássica do espectro reduzido pode ser chamada de representativa. A evolução do máximo no espectro da radiação é considerada em capítulo separado. A aproximação, comumente considerada na teoria classica para frequência crítica, é inválida quando as correções quânticas entram em cena. Mas existe uma possibilidade de encontrar as condições para o máximo transferir-se à harmônica maior do espectro quântico. É mostrado que as transferências ocorrem sucessivamente, comecando com a harmônica principal no caso não relativístico, e este resultado permanece válido, independentemente de spin. Para uma partícula escalar existe um conjunto fixo dos valores críticos do campo externo, de tal modo que a transferência do máximo da radiação entre duas harmônicas específicas pode acontecer somente quando a intensidade do campo externo é maior do que o valor crítico associado com essas harmônicas. Se essa condição não for satisfeita, a posição do máximo permanece inalterada. Verificamos que a presença de spin perturba esta condição, no caso do elétron os valores críticos da intensidade do campo dependem de número do nível inicial.

[pt] Lâmpadas de fita de tungstênio de alta estabilidade não são mais adequadas como artefatos de comparação para termometria de radiação de alta temperatura, por conta de serem frágeis, terem um tamanho de alvo pequeno, serem limitadas com relação a faixa de temperatura e não serem corpos negros. Este estudo desenvolveu protótipos de artefatos de comparação de alto desempenho, os quais podem superar os problemas existentes ao usar tais lâmpadas em comparações da Escala Internacional de Temperatura de 1990 (EIT-90) entre Institutos Nacionais de Metrologia (INMs). Este trabalho demonstrou o conceito de utilização de pontos fixos de alta temperatura (PFATs) que tenham temperaturas desconhecidas e assim sejam adequados como artefatos de comparações às cegas. Quatro destes novos PFATs foram projetados, construídos, preenchidos e medidos no trabalho aqui descrito. Inicialmente Co-C foi escolhido, mas devido a problemas de robustez, a liga eutética base selecionada foi Ni-C. As células Ni-C foram dopadas em duas concentrações diferentes com elementos selecionados em uma tentativa bem sucedida de modificar temperatura de transição do eutético puro em alguns décimos de graus Celsius. As temperaturas de realização das células eutéticas determinadas no Inmetro foram comparadas com aquelas previstas por simulação termoquímica, usando o programa Thermo-Calc e bancos de dados de propriedades termoquímicas adequados. Além disso, elas foram utilizadas para realizar uma comparação às cegas com o National Physical Laboratory (NPL - UK), o qual não sabia a priori quais eram essas temperaturas. Resultados muito bons foram alcançados (concordância das escalas e estabilidade das células), demonstrando que as células dopadas são artefatos de comparação de alta temperatura bem adequados para termometria de radiação. / [en] High stability tungsten strip lamps are no longer suitable comparison artefacts for high temperature radiation thermometry, because they are fragile, have a small target size, are restricted in temperature range and are not blackbodies. This study developed proof-of-concept high performance comparison artefacts, which overcome the problems encountered when using such lamps in comparisons of the International Temperature Scale of 1990 (ITS90) among National Metrology Institutes (NMIs). This work demonstrated the concept of using high temperature fixed points (HTFPs) that have unknown temperatures and hence suitable as blind comparison artefacts. Four of these novel HTFPs were designed, constructed, filled and measured in the work described here. Initially Co-C was chosen but due to robustness issues, Ni-C was the selected the base eutectic alloy. The Ni-C cells were doped in two different concentrations with selected elements in a successful attempt to change the pure eutectic transition temperature by some tenths of degrees Celsius. The realization temperatures of eutectic cells determined at Inmetro were compared to the ones predicted by thermochemical simulation, using Thermo-Calc software and thermochemical property databases. In addition they were used to perform a blind comparison with the National Physical Laboratory (UK), which did not know beforehand what their temperatures were. Very good results were achieved (scale agreement and cell stability), demonstrating that doped cells are very suitable high temperature comparison artefacts for radiation thermometry.