Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-10T12:43:53Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Heronilton Lira - Revisao Final.pdf: 4492681 bytes, checksum: cb22c1cd13e007a10c2be332306b6750 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T12:43:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Heronilton Lira - Revisao Final.pdf: 4492681 bytes, checksum: cb22c1cd13e007a10c2be332306b6750 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-07 / A simulação de curvas de resfriamento da zona termicamente afetada (ZTA) do aço API 5L X80 foi realizada com base nas taxas de resfriamento de soldas reais do processo arame tubular autoprotegido. Neste estudo, as amostras foram analisadas por macroscopia, microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para investigar os efeitos das condições de resfriamento sobre o ensaio de tração e de dureza Vickers. Um simulador termomecânico (STM) reproduziu por condução térmica e pressão de contato as diferentes condições termodinâmicas de pontos da ZTA e permitiu que os ciclos térmicos obtidos por soldas reais fossem aplicados a amostras do Aço API 5L X80. As microestruturas simuladas nas amostras se aproximaram da microestrutura da solda real, porém as taxas de resfriamento reais ocorreram a velocidades um pouco maiores do que aquelas obtidas pelo estudo. As amostras apresentaram uma estrutura com tendência de mistura da microscopia granular e acicular da ferrita como constituintes matrizes, e subestruturas dessas fases com características de austenita retida e martensita-austenita. De acordo com os ensaios de dureza e tração realizados, os valores de dureza, limite de escoamento e limite ruptura encontrados nas amostras foram menores do que aqueles apresentados pelo material como recebido, com destaque para o limite de escoamento que obteve valores da ordem de 50% do limite de escoamento do metal de base. Além disso, o perfil de dureza das amostras simuladas apresentou valores ligeiramente menores do que o apresentado pelas amostras das soldas reais.

Orientador: Pedro Eduardo de Felicio / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-05T11:24:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prado_CristianoSales_D.pdf: 1520005 bytes, checksum: 80115fa0ddc5123d57034605d928f7c7 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Muitos estudos têm sido feitos visando identificar e avaliar novas tecnologias de abate de bovinos e frigorificação, para reduzir custos de produção, aumentar rendimentos ou melhorar a qualidade da carne, mas ainda existem dúvidas quanto às implicações da velocidade de resfriamento e da aspersão de água nas carcaças sobre essas variáveis. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito da velocidade de resfriamento e do uso de um sistema de aspersão nas perdas de peso por evaporação das carcaças e por exsudação em cortes embalados a vácuo, e em parâmetros de qualidade física, sensorial e microbiológica do contrafilé maturado por até 60 dias. Foram abatidos dois lotes de bovinos, machos inteiros, de aproximadamente 12 meses de idade, terminados em confinamento, sendo 16 compostos Montana, no primeiro abate, e 24 mestiços (½ Nelore X ½ Simental), no segundo. Após a sangria, os animais foram estimulados eletricamente e atribuídos a um dos quatro tratamentos de resfriamento distintos: (1) convencional sem aspersão; (2) convencional com aspersão; (3) lento sem aspersão; e (4) lento com aspersão. Durante o resfriamento foram registradas as curvas de redução de temperatura e do pH das carcaças, e foram feitas as pesagens das mesmas para o cálculo das perdas de peso por evaporação depois de 48 horas, quando foram retirados os bifes de contrafilé (m. L. dorsi) de 2,5 cm de espessura aproximadamente, embalados a vácuo e maturados por 7, 14, 30 e 60 dias. Após cada período de maturação as amostras foram conduzidas a um supermercado, retiradas da embalagem, colocadas em bandejas de poliestireno expandido cobertas com filme de PVC, e expostas em gôndolas refrigeradas, por 48 horas. Foi avaliada a cor dos bifes, após 24 horas de exposição, utilizando um colorímetro portátil, no esquema CIE L*, a* e b*, e, também, foi feita uma análise visual das amostras para os atributos cor, aceitação global e opção de compra, tendo como julgadores clientes do supermercado. As amostras também foram analisadas para comprimento de sarcômeros, índice de fragmentação miofibrilar, força de cisalhamento, perdas de peso por exsudação e cozimento, atributos sensoriais (maciez e suculência) e microbiológicos. O sistema de aspersão de carcaças, utilizado durante o resfriamento, tanto na velocidade convencional quanto na lenta, foi eficiente em reduzir as perdas de peso por evaporação (P<0,05). Houve efeito (P<0,001) do método de resfriamento e do período de maturação nas perdas por exsudação. As amostras obtidas de carcaças resfriadas com o sistema de aspersão apresentaram maiores perdas por exsudação (P<0,001) que as resfriadas sem aspersão. O uso do sistema de aspersão não influenciou (P>0,05) nas médias de força de cisalhamento, comprimento de sarcômeros, índice de fragmentação miofibrilar, maciez e suculência, avaliação visual, avaliação objetiva da cor e qualidade microbiológica. À medida que o período de maturação avançou, houve redução da força de cisalhamento e aumento do índice de fragmentação miofibrilar (P<0,001), sem alteração no comprimento de sarcômeros (P>0,05). Os métodos de resfriamento lentos, com ou sem aspersão, foram mais eficientes em produzir cortes de contrafilé (m. L. dorsi) mais macios, e mais suculentos, com menor força média de cisalhamento e sarcômeros mais compridos (P<0,001). Não houve efeito (P>0,05) do método de resfriamento e do período de maturação na avaliação visual da cor. Enquanto o sistema de aspersão e o período de maturação não influenciaram (P>0,05) na avaliação instrumental da cor, a velocidade de resfriamento exerceu influência (P<0,001) nos valores de luminosidade e intensidade de amarelo (L* e b*). Não foi observado efeito (P>0,05) do tratamento de resfriamento na contaminação dos bifes de contrafilé, nas contagens de microrganismos aeróbios mesófilos e psicrófilos, indicando que a aspersão de carcaças e o resfriamento lento, conforme empregados na pesquisa, não prejudicam a qualidade microbiológica do contrafilé / Abstract: Many studies have been carried out to identify and evaluate new beef slaughter and refrigeration technologies, that could result in lower production costs, higher yields, or to improve the quality of meat, but there are still doubts related to carcasses chilling rate and water spraying. The objective of this experiment was to evaluate the effect of cooling rate, with or without spray-chilling in physical, sensorial and microbiological quality of aged striploin (longissimus dorsi muscle) beef. Two lots of intact male, nearly 12 month old, grain finished cattle, were harvested, being 16 of the Montana composite breed, in the first slaughter, and 24 crossbreds (½ Nelore X ½ Simental) in the second one. After bleeding, the animals were electrically stimulated and submitted to one of the four cooling systems: (1) conventional without spray-chilling; (2) conventional with spray-chilling; (3) slow without spray-chilling; and (4) slow with spray-chilling. During chilling the carcass temperature and pH decline data were registered. The carcasses were weighed to calculate the drip losses after 48 hours, when the steaks of 2,5 cm thick from the striploin were taken, vacuum packaged, and aged for 7, 14, 30 and 60 days. After each aging time, the samples were taken to a supermarket, removed from the package, placed in an expanded polystyrene trays covered with a PVC film, and exposed in refrigerated displays for 48 hours. CIE Lab color was measured after 24 hours, using a hand colorimeter. A visual analysis of the samples was also done for the attributes of color, overall acceptability, and buying option, having supermarket consumers as panelists. Sarcomere length, myofibrilar fragmentation index, Warner-Bratzler shear force, purge and cooking losses, sensory (tenderness and juiciness) and microbiological attributes were also measured. The spray-chilling, in either slow or conventional chilling, was efficient in reducing the weight loss (P<0,05). There was observed an effect (P<0,001) of the cooling system and aging time on purge loss. The samples from the spray-chilled carcasses had higher purge losses (P<0,001) than the non-sprayed ones. The use of the spray-chilling have not affected (P>0,05) shear force, sarcomere length, myofibrilar fragmentation index, tenderness and juiciness, color, visual evaluation, or microbiological counts. During aging there was a decreasing on shear force, and an increase on the myofibrilar fragmentation index (P<0,001), but no differences on sarcomere length (P>0,05). The slow cooling systems, in either sprayed or not sprayed method, were more efficient on producing more tender and juicier steaks, with lower shear force means, and higher sarcomere lengths (P<0,001). No effect (P>0,05) of the cooling treatment and aging time was observed on the color visual analysis. While the spray-chilling and the aging time has not affected (P>0,05) color measurements, the cooling rate has influenced (P<0,001) the lightness and the yellowness values (L* and b*). The cooling treatment had no influence (P>0,05) on the steaks bacteriological counts for total aerobic mesophilic and psychrophilic, suggesting that the spray-chilling system, and the slow cooling regime do not affect the microbiological quality of the beef striploin / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Jose Wilson Magalhães Bassani, Rosana Almada Bassani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T13:33:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferraz_SandroAparecido_M.pdf: 3788817 bytes, checksum: 8299444aab9ec6646e955a297c665b77 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Há indicações na literatura de que a troca sódio/cálcio (troca Na/Ca) seja mais potente no coração do animal jovem quando comparada à do adulto. No presente trabalho desenvolvemos um sistema de instrumentação para produção de contraturas induzidas por resfriamento rápido (RCC) em músculo cardíaco isolado e utilizamos esta instrumentação para avaliar a função diastólica da troca Na/Ca no músculo cardíaco ventricular de ratos ao longo do desenvolvimento pós-natal (idades: 0-22 dias e adultos). O transporte de Ca pela troca Na/Ca foi avaliado indiretamente por meio da medição da variação do conteúdo de Ca do retículo sarcoplasmático (RS), indicada pela variação da amplitude de RCCs obtidas pós pausas estimulatórias. O tecido cardíaco foi perfundido durante pausas de 30 s a 10 min com solução de Krebs-Henseleit (KH) normal (controle), KH sem cálcio (OCa, visando potencializar o efluxo de Ca) e KH com baixa concentração de Na (baixa [Na], visando potencializar o influxo de Ca). Os principais resultados foram: a) a instrumentação desenvolvida mostrou-se adequada para a obtenção de RCCs; b) na condição controle não foi detectada diferença na função diastólica da troca Na/Ca nas diversas idades estudadas; c) não houve alteração significativa da função diastólica da troca Na/Ca de modo dependente da idade quando o efluxo de Ca foi favorecido pela solução Oca; d) maior carregamento do RS foi observado em neonatos quando o influxo de Ca foi favorecido pela solução com baixa [Na]. Os resultados apontam para uma assimetria funcional da troca Na/Ca que acreditamos ser apenas aparente. Maior concentração intracelular de Na e/ou maior capacidade de armazenamento de Ca pelo RS em neonatos poderiam também ser considerados fatores para explicar os resultados obtidos. O papel destes fatores deverá ser investigado no futuro / Abstract: It has been proposed that the sodium/calcium exchange (Na/CaX) might be more powerful in hearts of young than of adult animals. In the present work we developed a setup for rapid cooling contracture (RCC) production in isolated cardiac muscle and used this setup to study the diastolic function of the Na/CaX in isolated rat ventricular muscle during post-natal development (ages: 0-22 days and adults). Ca transport via the exchange was indirectly evaluated by measurement of changes in sarcoplasmic reticulum (SR) Ca content, indicated by changes in RCC amplitude after stimulatory pauses. Cardiac muscle was perfused with normal (control) Krebs-Henseleit solution (KH), Ca-free KH (OCa,to stimulate Ca efflux) or low Na content KH (Iow Na, to stimulate Ca influx) during 30-s to 10-min rest periods. The main results obtained were: a) the developed instrumentation was satisfactory for RCC production; b) in control conditions, NaCaX diastolic function was similar at all studied ages; c) no age-dependent, significant difference of NaCaX diastolic function was observed when Ca efflux was favoured by OCa solution; d) greater SR Ca loading was observed in neonates when Ca influx was favored by low Na solution. These results point out to an apparent functional asymmetry of NaCaX, which may not be due to differences in the exchanger itself. Higher intracellular Na concentration and/or greater SR Ca loading capacity in neonates might be involved in this phenomenon. The role of these factors should be better investigated in the future / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Paulo Ademar Martins Leal / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-27T23:16:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_Edilson_M.pdf: 1693492 bytes, checksum: 28cdf3f2546c374cd4bac1756296f7d8 (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado

Orientador: Vivaldo Silveira Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T19:17:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_CintiaCarlaMelgacode_M.pdf: 2012386 bytes, checksum: 17e9e513690eaa1341a66b69e6b22a64 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A busca por equipamentos de refrigeração eficientes e acessíveis é crescente no mercado. Grandes empresas buscam instalar termoacumuladores, armazenamento de energia a baixa temperatura, em suas instalações por fatores econômicos. Com isso, este processo pode ser efetuado em horários fora de pico de energia e ser usado em horário de maior demanda energética, projetando-se então, equipamentos menores para acoplar ao sistema principal e melhorar o dimensionamento do espaço físico. Atualmente, um dos meios utilizado no sistema de resfriamento evaporativo é o uso de bomba de vácuo ou ejetores. Este trabalho tem como objetivo construir e avaliar energeticamente um sistema de resfriamento evaporativo com uso de ejetor, tendo água como fluido que circulará no seu interior, permitindo ser instalado em locais com abundância de água em circulação, perante a substituição ao sistema de resfriamento com uso de dispositivos mecânicos ou geradores. Ejetores são dispositivos usados para arrastar amostras por um jato de um fluido auxiliar, que constam essencialmente de um tubo aspirador e um bocal convergente, alimentando um compartimento convergente-divergente. Após a montagem mecânica e elétrica do sistema, estudou o comportamento do mesmo perante a mudança da vazão volumétrica e da temperatura da água de circulação, temperatura da água de reposição, presença de cavitação e avaliou o coeficiente de desempenho de acordo com as diferentes potências térmicas aplicadas no reservatório de resfriamento. O maior vácuo obtido no reservatório de resfriamento foi de 8,5 kPa nas condições operacionais nominais de 4,1 ± 0,1 m³/h e 5 ± 0,5 °C da água de circulação, atingindo 9,7 ± 0,5 °C a água de resfriamento. Não houve presença de cavitação no bocal do hidroejetor pois a pressão atingida no mesmo não foi inferior a pressão de saturação da água nas condições operacionais da água de circulação. A perturbação gerada, tipo pulso, no reservatório de resfriamento com a reposição da água de resfriamento em diferentes momentos de funcionamento do sistema, não resultou em mudanças expressivas quanto a desestabilidade do vácuo ou do aumento de temperatura no reservatório de resfriamento. O coeficiente de desempenho (COP), avaliado no sistema na maior inserção de potência térmica, 92,27 W pela água de resfriamento, foi de 0,077, sendo subestimado devido a possíveis problemas de eficiência da bomba. O sistema em estudo não foi ideal para resfriamento de fluido a baixas temperaturas nas condições operacionais estudadas, mas pode ser muito bom quando utilizado para resfriamento de fluido a patamares de temperatura maior, podendo ser complementar aos sistemas de refrigeração principal / Abstract: The search for efficient and affordable cooling equipment is increasing in the market. Big companies are always seeking to use thermal storage as a way to storage energy at low temperatures in their facilities due to economic factors. Therefore, this process can be done in off-peak energy periods and the energy stored can be used in times of high demand. This allows the design of smaller equipment, which can be coupled to the main system, improving the design of the physical space. Currently, evaporative cooling is conducted through the use of vacuum pumps or ejectors. This work aimed to construct and evaluate energy evaporative cooling system using an ejector, using water as the inner circulating fluid, which allows it to be installed in places plenty of water circulation, through the replacement of the cooling system using generators or mechanical devices by ejectors systems. Ejectors are devices used to drag samples by a jet of an auxiliary fluid, built essentially with a sniffer and a converging nozzle, which feeds a convergent-divergent compartment. After mechanical and electrical assembly of the system, the behavior of the system was evaluated by changing the volumetric flow rate and temperature of the circulation water, temperature of makeup water and cavitation water. The performance coefficient was also evaluated according to the different thermal inputs applied in the reservoir cooling. The higher vacuum obtained in the cooling tank was 8.5 kPa in a nominal volumetric flow rate of 4.1 ± 0.1 m³/h and circulating water at 5 ± 0.5 °C. In situation, the cooling water reached 9.7 ± 0.5 °C. There was no cavitation observed in hidroejector nozzle, since the pressure reached was not less than the saturation pressure of water in the operating conditions of the circulating water. The disturbance generated, like pulse, in the cooling reservoir with the replacement of the cooling water at different times, did not result in significant changes in vacuum destabilization or in the temperature rising in the cooling reservoir. The coefficient of performance (COP), evaluated at the greater inclusion of thermal power for cooling water (92.27 W) was 0.077. This value was underestimated due to problems of pump efficiency. The system studied was not ideal for cooling fluids at low temperatures the studied operating conditions, but it can be good enough when used for cooling fluids with higher temperatures, which may be complementary to the main refrigeration systems / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestra em Engenharia de Alimentos

Orientador : Jorge Isaias Llagostera Beltran / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-01T19:18:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_ClaudioMeneghettiEngler_M.pdf: 11223848 bytes, checksum: 4d80eeda9604b8474a4ee6e00a64bc91 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Este trabalho é resultado do desenvolvimento de um programa computacional para modelagem termodinâmica de sistemas de potência equipados com turbinas a gás. A metodologia adotada para a modelagem e as equações utilizadas para análise termodinâmica de Primeira e de Segunda Lei são descritas para cada equipamento de um sistema térmico de potência. A evolução na eficiência térmica das turbinas a gás observada nas últimas duas décadas, impulsionada pelo desenvolvimento de novos materiais e de novos métodos de resfriamento das partes quentes da turbina, motivou a implementação de um modelo de resfriamento dos estágios de expansão para análise do efeito dos parâmetros de transferência de calor sobre as características de desempenho da turbina a gás isolada ou acoplada com um ciclo a vapor num ciclo combinado. Foram aqui demonstrados os benefícios causados pela elevação da temperatura limite do material das pás da turbina e de diferentes técnicas para redução do fluxo de resfriamento necessário. O modelo desenvolvido possibilitou a avaliação de técnicas modernas de resfriamento utilizadas em turbinas a gás de última geração, incluindo o resfriamento por vapor em circuito fechado / Abstract: This work is the result of a computer program development for thermodynamic analysis of thermal systems equipped with gas turbines. The modeling strategy and equations for analysis based on the First and Second Thermodynamic Laws are described for each equipment of a thermal system. The evolution in gas turbine efficiency seen in the two last decades, caused by new materials and hot parts cooling techniques, motivated the implementation of a cooling model in the gas expansion process in order to investigate the effects of heat transfer parameters over the gas turbine performance characteristics, either isolated or coupled with a steam cycle in a combined cyc1e. The benefits of increasing gas turbine blade material temperature and different techniques for reduction of required cooling flow are demonstrated. The developed modeling allowed the evaluation of latest gas turbine cooling techniques, inc1uding the case of closed-loop steam cooling / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Flavio Caldas da Cruz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T02:29:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CavassoFilho_ReinaldoLuiz_D.pdf: 9595326 bytes, checksum: 91354a90233453257da030ae6ed97640 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho, abordamos o desenvolvimento de um sistema experimental para resfriamento laser e aprisionamento magneto-óptico de átomos de cálcio, o desenvolvimento de fontes laser empregadas nesse sistema, bem como estudos espectroscópicos de transições desse elemento em descargas elétricas de catodo oco. No caso do cálcio, a transição óptica mais eficiente para a manipulação do movimento dos átomos por pressão de radiação é a 1 S0-1 P1 em 423 nm. Uma das fontes de radiação laser que desenvolvemos para esse comprimento de onda consiste de um laser de Ti:Safira estabilizado e duplicado em freqüência. A freqüência desse laser é travada à ressonância de uma cavidade de Fabry-Perot de referência. O segundo harmônico do laser é gerado por conversão não-linear em um cristal de niobato de potássio situado em uma cavidade externa de amplificação. Investigamos o uso de lâmpadas de catodo oco de cálcio como ferramentas espectroscópicas de alta resolução. A variação na impedância da descarga elétrica que ocorre com a excitação laser, o efeito optogalvânico, é uma técnica de alta sensibilidade que simplifica consideravelmente a detecção e a sintonia em transições atômicas muito fracas como a 1 S0-3 P1 em 657 nm. O sistema de resfriamento e aprisionamento de átomos de cálcio é o último tópico abordado neste trabalho. Nesse sistema, átomos provenientes de um feixe atômico térmico são resfriados pela técnica de desaceleração Zeeman e então capturados em uma armadilha magneto-óptica. Empregamos um esquema alternativo de desaceleração Zeeman que usa um feixe laser com a mesma freqüência dos feixes da armadilha. Estudamos a variação do número estacionário de átomos aprisionados com vários parâmetros, como o gradiente de campo magnético, a dessintonia e a intensidade dos feixes laser de aprisionamento e desaceleração. Analisamos também a evolução temporal do número de átomos aprisionados. Esse estudo mostrou que o tempo de armazenamento na armadilha é limitado por perdas devido ao bombeamento óptico de níveis metaestáveis do cálcio. Essas perdas por bombeamento óptico são muito maiores do que as perdas decorrentes de colisões binárias entre os átomos frios. Nesse regime, o comportamento não-exponencial do número de átomos torna-se muito difícil de ser observado. Todavia, constatamos que é possível extrair informações relativas à taxa de perdas por colisões frias comparando as constantes de tempo exponenciais das curvas de carga e descarga / Abstract: In this work, we report on an experimental system for laser cooling and magneto-optical trapping of calcium atoms, the development of the laser sources for this system, and a spectroscopic analysis of calcium transitions in hollow cathode electric discharges. In the case of calcium, the most efficient optical transition for the atom motion manipulation by radiation pressure is the 1 S0- 1 P1 at 423 nm. One of the lasers sources that we developed at this wavelength consists on a frequency doubled and stabilized Ti:Sapphire laser. The frequency of this laser is locked to the resonance of a Fabry-Perot reference cavity. The second harmonic is generated by nonlinear conversion in a potassium niobate crystal inside an external power enhancement cavity. We investigate the use of calcium hollow cathode lamps as high resolution spectroscopic tools. The variation of the electrical discharge caused by the laser excitation, the optogalvanic effect, is a high sensitivity technique that greatly simplifies the detection and tuning on very weak atomic transitions, as the 1 S0-3 P1 at 657 nm. The system for cooling and trapping of calcium atoms is the last topic reported in this work. In this system, atoms from a thermal atomic beam are first cooled by the Zeeman deceleration technique and then trapped on a magneto-optical trap. We employed an alternative scheme for Zeeman deceleration which uses a laser beam at the same frequency of the trapping laser beams. We analyzed the variation of the steady state number of trapped atoms with several parameters, as magnetic field gradient, detuning and intensity of the trapping and decelerating laser beams. We also analyzed the time evolution of the number of trapped atoms. This analysis showed that the trap storage time is limited by losses related with the optical pumping of calcium metastable levels. These optical pumping losses are much larger than the losses caused by binary collisions between the cold atoms. In this regime, the non-exponential behavior of the atom number is very difficult to observe. However, we noticed that it is possible to extract information on the cold collision loss rate by comparing the exponential time constants of the trap load and the decay curves / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Amauri Garcia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T12:26:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SiqueiraFilho_ClaudioAlvesde_D.pdf: 11667814 bytes, checksum: 2108313a22ae62b09e67dff9002de00a (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A macroestrutura de solidificação de peças fundidas ou lingotes pode apresentar-se na forma de grãos completamente colunares ou totalmente equiaxiais, dependendo da composição química da liga e das condições de solidificação. Uma forma estrutural mais complexa, típica de solidificação em moldes de maiores difusividade de calor como moldes metálicos e refrigerados, é composta pelas duas zonas estruturais. Essa forma mista de solidificação ocorre quando os grãos equiaxiais encontram condições de nuclear e crescer no líquido, à frente da fronteira colunar de crescimento, provocando a transição colunar/equiaxial. A previsão da transição colunar/equiaxial é de grande interesse na programação das propriedades mecânicas de produtos solidificados. Peças com estruturas completamente equiaxiais são mais apropriadas para inúmeras aplicações, uma vez que apresentam isotropia de propriedades fisicas e mecânicas. Por outro lado, a anisotropia das propriedades das estruturas colunares permite aplicações tecnológicas importantes, como por exemplo, no crescimento de lâminas de turbinas de motores a jato. Uma série de experiências é realizada para analisar a transição colunar/equiaxial durante a solidificação direcional de ligas Al-Cu e Sn-Pb em condições transitórias de fluxo de calor para diferentes superaquecimentos e coeficientes variáveis de transferência de calor na interface meta/molde. Uma abordagem teórico-experimental é desenvolvida para a determinação quantitativa de parâmetros térmicos de solidificação: coeficientes variáveis de transferência de calor meta/molde, velocidades de crescimento da ponta da dendrita, gradientes térmicos e taxas de resfriamento. Os resultados de simulações numéricas, confrontados com resultados experimentais obtidos, mostram que critérios para a transição colunar/equiaxial (TCE), baseados ou na velocidade de crescimento ou no gradiente de temperatura na ponta da dendrita isoladamente, não são capazes de determinar a transição estrutural. A análise indica que um critério mais realista deveria envolver ambos os parâmetros térmicos através da taxa de resfriamento na ponta da dendrita. O crescimento colunar deve prevalecer ao longo do fundido para uma taxa de resfriamento maior do que um determinado valor crítico, e que depende do sistema binário. Estas taxas críticas atingem valores de cerca de 0,2 K/s, para ligas Al-Cu e 0,014 K/s, para ligas Sn-Pb, no presente trabalho. As influências de parâmetros de solidificação, como superaquecimento no metal líquido, concentração de soluto e coeficientes de transferência de calor metal/molde na posição da transição colunar/equiaxial são também investigadas / Abstract: The macroestructure of cast ingots can be characterized by either a completely columnar structure or an equiaxed structure, depending on alloy composition and solidification conditions. A more complex structure, typical of solidification in molds of high heat diffusivity, like chill and cooled molds, both structural forms. This mixed mode of solidification occurs when equiaxed grains can nucleate and grow ahead of the columnar front provoking the columnar to equiaxed transition. The prediction of such transition is of great interest for the evaluation and design of the mechanical properties of casting products. On the other hand, the anisotropy of mechanical properties, typical of columnar structures, enables technological applications of great importance like growing of blades for jet engmes. Experiments are conducted to analyze the columnar to equiaxed transition (CET) during the upward unsteady state directional solidification of Al-Cu and Sn-Pb alloys, under different conditions of superheat and heat transfer efficiencies at the metal/mold interface. A combined theoretical and experimental approach is developed to quantitatively determine the solidification thermal parameters: transient heat transfer coefficients, tip growth rates, thermal gradients and cooling rates. A numerical procedure combined with experimental results does not give support to CET criteria based either on tip growth rate or on temperature gradients at the dendrite tips. Rather, the analysis has indicated that a more convenient criterion should encompass both thermal parameters through the tip cooling rate. The columnar growth is expected to prevail throughout the casting for a tip cooling rate higher than a critical value, which depends only on the alloy system and observed to be about 0.2 K/s, for Al-Cu alloys and 0.014 K/s, for Sn-Pb alloys in this investigation. The effects of solidification parameters like melt superheat, solute concentration and metal/mold heat transfer coefficient on the CET position are also investigated. / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Flavio Caldas da Cruz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:29:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Manoel_DanieladeAndrade_D.pdf: 3041462 bytes, checksum: 7c1e64a45505d48560d2b1c08bcb85ff (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de duas fontes laser na região violeta do espectro para serem usadas em espectroscopia atômica e aprisionamento de átomos de Cálcio. Ambas as fontes são baseadas em lasers de semicondutor com a frequência duplicada. Uma delas utiliza um laser com cavidade estendida e frequência duplicada por um cristal de niobato de potássio colocado em uma cavidade amplificadora. O laser emite em apenas um modo longitudinal com largura de linha estreita (<1 MHz) e pode ser sintonizado continuamente dentro de intervalos de 800 MHz. O ruído de amplitude deste laser está próximo do nível "shot" para frequências acima de 1MHz. Um total de 18 mW de potência útil em ¸ l = 423nm é obtido deste sistema. Esta luz foi utilizada para a desaceleração de átomos de Cálcio de um feixe atômico, posteriormente aprisionados em uma armadilha magneto óptica. A outra fonte de luz violeta é composta de um amplificador semicondutor óptico injetado por uma fração da luz do laser de cavidade estendida. Com a injeção óptica, o amplificador apresenta emissão laser com as mesmas características espectrais do laser injetor, porém com uma potência maior. Este sistema fornece 54 mW de luz em ¸ l = 423 nm / Abstract: This work presents the development of two violet laser sources to be used mainly in atomic spectroscopy and cooling and trapping of Calcium atoms. Both sources are based on frequency doubled semiconductor lasers. One of them uses an extended cavity semiconductor laser, whose frequency is doubled by a potassium niobate crystal placed in a power enhancement cavity. The laser emits in a single longitudinal mode with narrow linewidth and can be continuously tuned within a 800 MHz range. The laser amplitude noise is at the shot noise level for frequencies above 1MHz. A total useful power of 18 mW at ¸ l = 423 nm is obtained from this system. This light is used to decelerate Calcium atoms from an atomic beam, which are captured by a magneto-optical trap. The other violet laser source is composed by a semiconductor amplifier optically injected by a fraction of the power of the extended cavity diode laser. With the optical injection, the amplifiers presents laser emission with the same spectral characteristics of the injecting laser, but with a higher power. Up to 54 mW of violet light is generated from this system / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Artemio Scalabrin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:37:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomide_JoaoVictorBoechat_D.pdf: 14864090 bytes, checksum: f7e0077acaaf65ae9353e6bdeda0a6b8 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Esta tese discorre sobre trabalhos realizados com feixes atômicos de magnésio e cálcio. Tendo como fio condutor as aplicações metrológicas destes átomos, reporta uma série de experimentos feitos com o intuito final de melhorar o protótipo do padrão atômico de tempo e frequência de magnésio existente, e de viabilizar a realização de relógios atômicos com estes elementos químicos nas quatro transições propostas. Ela descreve a construção de um sistema de feixe atômico que produz átomos no estado fundamental ou em uma mistura de estados fundamental e metaestável, os espectros de emissão da região de excitação do feixe por colisão elétron-átomo, e medidas da densidade de átomos no primeiro tripleto metaestável do cálcio. A montagem, estabilização e sintonização de sistemas de lasers de diodo duplicados em freqência são mostradas, assim como as medidas feitas em feixes atômicos de magnésio e cálcio, e posteriores aplicações. Os experimentos de bombeamento óptico no tripleto metaestável destes átomos em feixes são estudados, e o impacto que estas medidas deverão ter na melhoria dos padrões destes elementos é enfatizado. A colimação de um feixe resfriado de cálcio é apresentada. A possibilidade de desacelerar o feixe metaestável de magnésio é demonstrada experimentalmente e as razões do insucesso de realizar o mesmo esquema com o cálcio são discutidas. A aplicação da desaceleração do feixe de magnésio para produzir um padrão atômico com átomos lentos é descrita / Abstract: This thesis relates the works done with atomic beams of magnesium and calcium. Having as logical background the metrological applications of these atoms, it relates the series of experiments realized with the final scope of improving the magnesium atomic frequency and time standard protototipe, and to viabilize the realization of atomic clocks with these chemical elements in the four proposed transitions. It describes the construction of an atomic beam system that produces atoms in the ground state or in a mixture of fundamental and metastable states, the emission spectra of the excitation region by electron-atom collision, and measurements of the density of atoms in the first metastable triplet of calcium. The assembling, stabilization and sintonization of frequency doubled diode laser systems are shown, as well as the measurements done in magnesium and calcium beams, and future applications. Optical pumping measurements of the metastable triplet of these atoms in beams are studied, and the impact of these measurements in future improvements of frequency standards is discussed. The cooled beam collimation is presented. The possibility of decelerating a magnesium metastable beam is demonstrated and the reasons of the insuccess to use this scheme with calcium is discussed. The applications of decelerating a magnesium beam to realize a slow-atom standard frequency are described. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências