JUSTIFICATIVA E OBJETIVO: Muitos estudos reportaram o benefício dos métodos avançados de ressonância magnética (RM) para a avaliação da resposta ao tratamento do tumor cerebral, a fim de distinguir entre recidiva tumoral e radionecrose. No entanto, o tamanho da amostra em cada estudo é relativamente pequeno, o que torna difícil avaliar a validade externa. Nós realizamos uma revisão sistemática e metanálise de dados publicados afim de avaliar a acurácia dos métodos avançados de RM para diferenciação entre a recidiva e a radionecrose. Nosso objetivo foi determinar o valor diagnóstico da difusão (DWI), da perfusão Dynamic Susceptibility Contrast (PWI DSC), perfusão Dynamic Contrast Enhancement (PWI DCE) e espectroscopia (MRS). MATERIAL E MÉTODOS: A revisão sistemática incluiu todos os estudos que usaram métodos avançados de RM para detectar recidiva ou radionecrose em pacientes em segmento por tratamento radioterápico para tumor cerebral. A pequisa foi realizada nas bases de dados MEDLINE e Embase, das publicações até 31 de Julho de 2015. As sensibilidades e especificidades de cada estudo foram calculadas e a acurácia diagnóstica foi metanalisada, com um intervalo de confiança (IC) de 95%, em um modelo de efeito randômico. Foram realizados testes de heterogeneidade, sobre o efeito dos pontos de corte e modelos de metarregressão. Análises de subgrupos foram feitas com base em conjuntos de estudos com características homogêneas. RESULTADOS: 49 artigos foram incluídos na análise quantitativa, englobando um total de 1.508 pacientes. Cinco estudos avaliaram DWI, 32 avaliaram PWI e 21 avaliaram MRS. A sensibilidade (SEN) e especificidade (ESP) geral da DWI foi 81,0% (IC 95%: 71,0 a 89,0%) e 68,0% (IC 95%: 52,0 a 82,0%), respectivamente. A SEN e ESP da PWI DSC foi de 83,0% (IC 95%: 80,0 a 86,0%) e 81,0% (IC 95%: 76,0 a 85,0%) e da PWI DCE foi 76,0% (IC 95%: 66,0 a 85,0%) e 85,0% (IC 95%: 74,0 a 93,0%), respectivamente. A SEN e ESP da MRS foi de 76,0% (IC 95%: 71,0 a 80,0%) e 83,0% (IC 95%: 77,0 a 88,0%), respectivamente. O odds ratio diagnóstico (DOR) da DWI, PWI DSC, PWI DCE e MRS foi 14,83; 25,81; 14,45 e 27,39; respectivamente. O maior valor do DOR nos estudos com PWI DSC foi quando o ponto de corte do Volume Sanguíneo Cerebral relativo (rCBV) foi maior ou igual a 1,8 e o maior valor do DOR nos estudos com MRS foi quando o ponto de corte da relação Cho/Cr foi maior ou igual a 1,3. O valor do DOR nos estudos com MRS foi muito maior nos trabalhos realizados com equipamento de 3T (DOR = 40,07; IC 95%: 15,44 a 104,03) quando comparado aos trabalhos realizados em equipamento com 1,5T (18,69; IC95%: 8,32 a 42,02). CONCLUSÃO: Esta metanálise demonstrou que os métodos avançados de RM tem uma moderada e alta acurácia na diferenciação da recidiva tumoral da radionecrose usando os métodos de DWI, PWI DSC, PWI DCE e MRS. Algumas análises de subgrupos e testes de efeito do ponto de corte mostraram que alguns cenários têm uma tendência de melhor acurácia. / BACKGROUND AND PURPOSE: Several studies reported the benefit of magnetic resonance (MR) advanced methods for the treatment response of brain tumor assessment, for distinguishing tumor recurrence from radionecrosis in gliomas and other brain tumors. However, the sample size in each study is relatively small, which becomes difficult to draw conclusions about external validity. We performed a systematic review and meta-analysis of published data to evaluate the accuracy of the advanced MR methods for differentiating recurrence from radionecrosis. Our objective was to determine the diagnostic value of Diffusion (DWI), Dynamic Susceptibility Contrast Perfusion (PWI DSC), Dynamic Contrast Enhancement Perfusion (PWI DCE) and Spectroscopy (MRS), and compare the results between the methods MATERIALS AND METHODS: The systematic review included all studies that used MR advanced methods to detect recurrence or radionecrosis in patients followed by brain tumor radiotherapy. The databases selected were MEDLINE and Embase, for published data prior to July 31, 2015. The sensitivities and specificities of individual studies were calculated and the pooled diagnostic accuracies, with 95% confidence intervals (CI), were assessed under a random-effects model. It was also performed heterogeneity test, threshold effect test and meta-regression models for each MR method. A subgroup analysis was performed based on homogeneous subsets of the studies. RESULTS: 49 articles were included in the quantitative analysis, compromising 1,508 patients (919 with recurrence and 589 with radionecrosis). Five studies assessed DWI, 32 assessed PWI, and 21 assessed MRS. Overall sensitivity (SEN) and specificity (SPE) of DWI were 81.0% (95% CI: 71.0 to 89.0%) and 68.0% (95% CI: 52.0 to 82.0%), respectively. The SEN and SPE of PWI DSC were 83.0% (95% CI: 80.0 to 86.0%) and 81.0% (95% CI: 76.0 to 85.0%) and PWI DCE were 76.0% (95% CI: 66.0 to 85.0%) and 85.0% (95% CI: 74.0 to 93.0%), respectively. The SEN and SPE of MRS were 76.0% (95% CI: 71.0 to 80.0%) and 83.0% (95% CI: 77.0 to 88.0%), respectively. The overall diagnostic odds ratio (DOR) of DWI, PWI DSC, PWI DCE, and MRS were 14.83, 25.81, 14.45, and 27.39, respectively. The point with the highest DOR in the PWI DSC studies was when the relative Cerebral Blood Volume (rCBV) threshold was equal or higher than 1.8, and the point with the highest DOR in the MRS studies was when the Cho/Cr threshold was equal or higher than 1.3. The MRS DOR value is much higher in the 3T subgroup (40.07, 95% IC: 15.44 to 104.03), compared to the 1.5T subgroup (18.69, 95% CI: 8.32 to 42.02). CONCLUSIONS: This meta-analysis showed that MR advanced methods have moderate to high accuracy in differentiating tumor recurrence from radiation necrosis using DWI, PWI DSC, PWI DCE and MRS. Some subgroup analysis and threshold effect tests demonstrated subsets that have a better accuracy trend.

Este trabalho teve por objetivo investigar possíveis mudanças na composição química da matéria orgânica do solo em áreas de pastagem natural localizadas no planalto catarinense que sofreram a introdução do monocultivo de Pinus, além de investigar a relação entre a composição química de ácidos húmicos extraídos de solo e de carvão mineral e índices de fluorescência. A introdução de Pinus aumentou a acidez do solo, diminuiu o teor de seus nutrientes e aumentou os estoques de carbono na camada de 0-5 cm. Isso se verificou em todos os compartimentos químicos da matéria orgânica do solo. O Pinus também provocou aumento na aromaticidade da matéria orgânica do solo e em todos os seus compartimentos. Em subsuperfície, a mudança na vegetação promoveu uma redistribuição dos compartimentos químicos da matéria orgânica do solo, diminuindo seu caráter hidrofílico e aumentando seu caráter hidrofóbico. Em solos sob Pinus, as interações organo-minerais foram relevantes até 15 cm de profundidade, enquanto que em ambiente de pastagens esse mecanismo foi pronunciado principalmente na camada de 0-5 cm. Os índices de fluorescência e o deslocamento batocrômico do λmáx de emissão das soluções contendo as misturas de ácidos húmicos aumentaram com a maior proporção de ácido húmico de solo. A introdução de grupos nitro em sua estrutura também afetou os fenômenos de fluorescência observados. / This work aimed to investigate possible changes on the amount and on the chemical composition of the soil organic matter of pastures areas from the planalto catarinense caused by the introduction of the Pinus monoculture. Additionally, the relationship between the chemical composition of humic acids extracted from soil and from mineral coal and fluorescence indexes were further investigated. The Pinus introduction increased soil acidity, decreased nutrients content and increased carbon stocks in the 0-5 cm layer. This last result occurred in all chemical compartments of the soil organic matter. Pinus also promoted the increase of soil organic matter aromaticity in all compartments. In subsurface, the change off vegetation promoted the redistribution of the chemical compartments of soil organic matter, decreasing its hydrophilic character and increasing its hydrophobic character. In soils under Pinus, organo-mineral interactions were relevant until 15 cm depth, while in soil under pasture this mechanism was pronounced until 5 cm depth. Fluorescence indexes and the batochromic shift of the emission λmáx of the humic acids suspensions increased with the increase of soil humic acids proportion in the mixture. The introduction of nitro groups in their structure affected also the observed fluorescence behavior.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-02-20T17:57:17Z No. of bitstreams: 1 2014_ViniciusdeCarvalhoRispoli.pdf: 16939736 bytes, checksum: 8dfa17c58667403d827192cadef858c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-04-29T21:10:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_ViniciusdeCarvalhoRispoli.pdf: 16939736 bytes, checksum: 8dfa17c58667403d827192cadef858c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:10:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_ViniciusdeCarvalhoRispoli.pdf: 16939736 bytes, checksum: 8dfa17c58667403d827192cadef858c7 (MD5) / As doenças cardiovasculares representam hoje uma das maiores causas de morte no mundo. Desta forma, o conhecimento dos padrões de escoamento sanguíneo no corpo humano se faz importante no diagnóstico e pesquisa de algumas doenças. Utilizando a ressonância magnética (RM), o escoamento sanguíneo pode ser mensurado in vivo diretamente usando ressonância magnética (RM) com contraste de fase (CF) ou através da codificação de velocidade em Fourier (CVF). Por outro lado, o escoamento sanguíneo pode também ser simulado utilizando uma abordagem baseada em modelos da dinâmica dos fluidos computacional (DFC). O CF tem como desvantagens os longos tempos de aquisição, a resolução espaço-temporal limitada, efeitos de volume parcial e baixa relação sinal-ruído (SNR). Por outro lado, a codificação de velocidade em Fourier é um método de imageamento por ressonância magnética promissor para realizar medidas do escoamento cardiovascular. A CVF oferece SNR consideravelmente maior que o CF e também é robusto aos efeitos de volume parcial. Os conjuntos de dados com CVF são adquiridos com baixa resolução espacial devido aos longos tempos de aquisição relacionados a sua alta dimensionalidade, (x,y,v,t), mas proporcionam a distribuição de velocidade associada a cada um dos seus grandes voxels. Entretanto, não um mapa de velocidades do escoamento. Finalmente, a DFC proporciona alta resolução temporal e espacial, além de tempos de aquisição reduzidos. Porém a sua acurácia é dependente das hipóteses do modelo. O objetivo deste trabalho é apresentar um método capaz de integrar medidas diretas de RM (CF ou CVF) a um algoritmo para determinar solução das equações da dinâmica dos fluidos, tendo como principal interesse a redução no tempo de exame num ambiente clínico. Desta forma, este trabalho apresenta duas contribuições originais: (i) um método para extrair mapas de velocidade de alta resolução espacial a partir de dados com CVF de baixa resolução espacial; e (ii) um método para reconstruir campos de velocidade que são influenciados ao mesmo tempo pelas medidas diretas por RM (CF ou CVF) e pelos modelos físicos da dinâmica dos fluidos. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Cardiovascular diseases represents today one of the leading causes of death worldwide. Thus, knowledge of the blood flow patterns in the human body is important for diagnosis and research of certain diseases. Using magnetic resonance (MRI), in vivo 3D blood flow patterns can be either measured directly using phase–contrast (PC) MRI or Fourier velocity encoding (FVE) MRI. On the other hand, blood flow patterns can be obtained from model-based computational fluid dynamics (CFD) calculations. PC–MRI suffers from long scan times, limited spatio–temporal resolution, partial–volume effects and low signal–to–noise ratio (SNR). Fourier velocity encoding (FVE) is a promising magnetic resonance imaging method for measurement of cardiovascular blood flow. FVE provides considerably higher SNR than phase contrast imaging, and is robust to partial–volume effects. FVE data is usually acquired with low spatial resolution, due to scantime restrictions associated with its higher dimensionality, (x; y; v; t), and provides the velocity distribution associated with a large voxel, but does not directly provides a velocity map. Since the acquisition time is a disadvantage of FVE, then, preferably, it should be acquired with rapid spiral trajectories. Finally, CFD provides arbitrarily high spatial and temporal resolution and reduced scan times, but its accuracy hinges on the model assumptions. The objective of this work is to present a method capable of integrate direct MRI (PC or FVE) measures inside a CFD solver on the way to reduce scan time in a clinical environment. This work presents two main original contributions: (i) a method to derive velocity maps with high spatial resolution from low spatial resolution FVE data; and (ii) a numerical framework for constructing a flow field that is influenced by both direct measurements (PC–MRI or FVE) and a fluid physics model.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de pós-graduação em Química, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-10-18T10:57:00Z No. of bitstreams: 1 2012_AlbertodeAndradeReisMota.pdf: 7940841 bytes, checksum: 08cc59929dc289665778265845f7bbd4 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2012-11-07T14:47:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_AlbertodeAndradeReisMota.pdf: 7940841 bytes, checksum: 08cc59929dc289665778265845f7bbd4 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-07T14:47:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_AlbertodeAndradeReisMota.pdf: 7940841 bytes, checksum: 08cc59929dc289665778265845f7bbd4 (MD5) / Este trabalho trata sobre os estudos comportamentais do líquido iônico (LI) funcionalizado cloreto de 1-metil-3-carboximetilimidazol (MAI.Cl) acerca de suas interações intermoleculares e formação de agregados iônicos supramoleculares em solução. A análise destes comportamentos foi realizada utilizando-se as técnicas de RMN, UV-Vis, Condutividade, Raios-X e ESI-MS que se mostraram bastante eficientes para a observação acerca da formação de agregados supramoleculares. O LI foi analisado no estado sólido, líquido (solução) e gasoso, sendo muitas vezes as observações feitas através de diferentes técnicas complementares entre si. O estudo em solução permitiu a compreensão sobre a influência do solvente nas interações intermoleculares desta substância, contudo, a formação de agregados iônicos quando utilizado metanol no meio foi grandemente dificultada devido a competição do metanol com o ânion cloreto da estrutura do LI. A formação de agregados foi confirmada também estado gasoso, através dos experimentos de ESI-MS. O número de pesquisas comportamentais de LIs funcionalizados é ínfimo, o que torna esta vertente de pesquisa de extrema importância para otimização de aplicações envolvendo estas substâncias. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work is based on study of the functionalized ionic liquid (IL) cloreto de 1-metil-3-carboximetilimidazol (MAI.Cl), and its intermolecular interactions and the formation of supramolecular ionic aggregates in solution. The use of techniques like NMR, UV-Vis, conductivity, X-rays and ESI-MS were applied to this study, which permitted the observation of the formation of supramolecular aggregates through behavioral changes that occur upon their formation. Analysis of this substance were made in solid, liquid (solution) and gaseous states. The analytical techniques utilized were often complementary. The studies realized in solutions measured the influence that the change of solvent causes in the intermolecular interactions of the IL. Difficulties in forming aggregates were noted when the solvent was methanol was added to the solution. This effect was due to the competition of solvent molecules with the chloride ânion of the LI. The formation of aggregates in the gaseous state was shown by ESI-MS experiments. Very few studies of the bevavior of functionalized ionic liquids have been published, making this area of research extremely important for the optimizing of applications involving these substances, especially regarding catalytic applications.

Neste trabalho foram utilizadas as técnicas de Ressonância Para-magnética Eletrônica (RPE), Absorção Óptica (AO) e Correntes de despolarização Termicamente Estimuladas (CDTE) no estudo de defeitos de origem dipolar no óxido de alumínio e magnésio MgAl2O4. O espectro de CDTE das amostras denominadas R apresentaram 3 picos, dois deles centrados em 160 K e 130 K, atribuídos a defeitos dipolares e um em 320 K que não apresenta características dipolares. irradiação gama cria um pico muito intenso centrado na posição de 245 K. Essa banda mostrou-se instável à temperatura ambiente tendo o seu máximo deslocado para 290 K quando armazenada por 20 dias a esta temperatura. Tratamentos térmicos acima de 460 K destroem esta banda. modelos teóricos de primeira ordem foram ineficazes para descrever o comportamento de todo o espectro de CDTE. Esse resultado, associado à alteração observada na posição e na simetria da banda de CDTE indicaram que a banda de CDTE em 245 K é formada pela soma de mais de uma banda. Irradiação gama criou uma banda larga de AO na região de 3 eV associada a centros do tipo V e bandas na região de 5 eV associadas a centros do tipo F. A banda centrada na região de 3 eV é instável a temperatura ambiente tendo o seu máximo reduzido quando armazenada por 12 dias a essa temperatura. Tratamentos térmicos a 570 K por cinco minutos destruíram completamente as bandas na região de 3 eV. As amostras estudadas não apresentavam bandas de RPE como recebidas, sendo que a irradiação gama criou duas bandas centradas em g = 2,011 nas amostras, uma delas larga e sem estrutura associada ao centro Vo2- presente somente na estrutura inversa, e a outra com uma estrutura fina representada por 16 linhas estreitas, associada ao centro Vt-. A amostra R apresentou uma predominância da banda sem estrutura enquanto que a amostra I apresentou apenas a banda com estrutura. Essas bandas são instáveis à temperatura ambiente e são completamente destruídas para tratamentos térmicos de 570 K. Através da análise da correlação dos resultados obtidos pelas técnicas de AO e RPE foi possível concluir que os sinais observados podem ser atribuídos ao mesmo defeito ou ao mesmo conjunto de defeitos. O estudo da relação entre os espectros de CDTE e as bandas de RPE e de AO possibilitou concluir que apenas nas amostras que apresentam o centro Vo2- foram observados picos nos espectros de CDTE. A banda de CDTE foi atribuída à agregação de defeitos sendo que apenas alguns deles são observados através das técnicas de AO e de RPE. Estes defeitos respondem de forma distinta a tratamentos térmicos, ou seja, a banda de CDTE resulta de um aglomerado de defeitos que sofrem desagregação para temperaturas baixas. / This work presents the study of dipole defects in aluminum and magnesium oxide MgAl2O4 using electronic paramagnetic resonance (EPR), optical absorption (OA) and thermally stimulated depolarization currents techniques (TSDC). The R samples TSDC spectrum presented 3 peaks, two of them centered at 160 K and 130 K related to dipolar defects and another peak at 320 K with no dipolar characteristics. Gamma irradiation creates an in-tense peak at 245 K that is unstable at room temperature and has its maximum dislocated to 290 K when held at this temperature 20 days long. This band is destroyed for thermal treatments above 460 K. First order theoretical models were unable to describe the whole TSDC spectrum behaviour. This result, associated to the TSDC band symmetry and to the modification in the peak position, indicates that the TSDC band at 245 K is formed by the sum of more than one band. Gamma irradiation created a wide OA band at 3 eV associated to V type centers and other bands in the 5 eV region associated to F type centers. The band centered in the 3 eV region is unstable at room temperature, having its maximum reduced when held at this temperature for 12 days long. The 3 eV band is completely destroyed after thermal treat-ments at 570 K for 5 minutes. The studied as received samples did not present EPR bands. Gamma irradiation created two bands centered at g=2,011 in the samples: a wide one with no structure associated to the Vo- center only present in the inverse structure and another band with fine structure represented by 16 lines associated to the Vt- center. Bands with no structure were predominant in the R sample, while theI sample only presented structured bands. These bands are unstable at room temperature and completely destroyed for thermal treatments at 570 K. Data correlation analysis of OA and EPR results showed that the observed signals can be attributed to the same defect or to the same set of defects. From the relation between the TSDC spectra and the EPR and OA bands is possible to conclude that only the samples having the Vo2- center presented TSCD peaks. The TSDC band has been attributed to defect clustering and only few of them are observed though OA and EPR techniques. These defects re-spond in different ways to distinct thermal treatments, i.e., the TSDC peak result from a cluster of defects that disaggregates at low temperatures.

Atualmente, a espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) in vitro tem sido extensivamente empregada para estudar tecidos biológicos, atuando como uma poderosa ferramenta de análise química. Em particular, a RMN de próton (1H) e de fósforo (31P) vem sendo utilizada para estudar o metabolismo muscular de animais portadores de deficiências genéticas, como os camundongos com distrofia muscular mdx, modelos para a distrofia muscular Duchenne (DMD). A DMD, que afeta humanos, é um distúrbio recessivo ligado ao cromossomo-X e ocorre em 1 para cada 3500 nascidos vivos do sexo masculino. A DMD é caracterizada pela ausência da proteína distrofina, o que provoca um processo progressivo e rápido de degeneração muscular. Atualmente, o acompanhamento da evolução da doença e de benefícios de tratamentos é feito através de biópsias do tecido muscular. Neste estudo foram realizadas medidas de RMN de 1H em amostras de diafragma e do músculo quadríceps femural de camundongos mdx e de controle com 3 e 6 meses de idade. Os resultados foram comparados com a análise histológica dos mesmos tecidos. O objetivo deste trabalho é monitorar o desenvolvimento normal dos músculos de animais de controle e o progresso da distrofia nos músculos de animais mdx, através da análise dos espectros de RMN. Foi possível identificar diferenças entre os grupos de animais a partir das integrais dos picos observados, mostrando que a distrofia acarreta alterações em diversas vias metabólicas nos camundongos mdx. Estes resultados formam a base para estudos da doença in vivo, para que então seja possível diferenciar músculos distróficos de músculos sadios e caracterizar diferentes estágios de evolução da doença de maneira não invasiva. / Currently, Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy in vitro has been extensively used to study biological tissues, acting as a powerful tool for chemical analysis. In particular, NMR of proton (1H) and phosphorus (31P) has been used to study muscle metabolism in animals with genetic diseases, such as mice with muscular dystrophy mdx, models for Duchenne muscular dystrophy (DMD). The DMD, which affects humans, is a recessive disorder linked to X-chromosome and occurs in 1 each 3,500 live births male. The DMD is characterized by the absence of dystrophin protein, which causes a progressive and rapid degeneration. Currently, the monitoring of disease progression and benefits of treatments is made by biopsy of muscle tissue. In this study, 1H NMR spectrum were acquired from samples of diaphragm and quadriceps muscle of mdx and control mice 3 or 6 months-old. Results were compared with histological analysis of the same tissues. The objective of this study is to monitor the normal development of the muscles of control animals and the progress of dystrophy in the muscles of mdx animals by analyzing the NMR spectra. Differences were found between the groups of animals comparing the integrals of the observed peaks, showing that dystrophy leads to alterations in several methabolic pathways in the mdx mouse. These results form the basis for studies of the disease in vivo, so then it can be possible to distinguish dystrophic muscles from healthy muscles and characterize different stages of the disease noninvasively.

No presente trabalho foram investigadas as propriedades de centros de cor, de centros paramagnéticos e de centros de termoluminescência e, sua dependência com os defeitos intrínsecos e extrínsecos do berilo cor de rosa (chamada morganita) natural. O berilo, de fórmula química Be3 Al2 Si6 O18 é um cristal de silicato de alumínio e berílio que, por ser natural, encerra na sua rede cirstalina inúmeras impurezas. A análise por fluorescência de raios X revelou Na, Fe, Mn, Co, K, como átomos estranhos à rede cristalina com maior concentração e outros elementos em menor quantidade. O presente trabalho mostrou que somente Fe, Mn e Na (talvez K) como impureza atuantes, as outras não tendo influência sobre as propriedades em estudo. Uma amostra de morganita, tratada em 600º por uma hora, depois de irradiada com raios gama de uma fonte de 60Co, apresentou picos termoluminescentes (TL) em torno de 160ºC, 220ºC, 340ºC. A altura do pico de 160ºC cresce muito rapidamente com a dose da radiação tal que, os dois outros ficam escondidos. Estes podem ser destacados submetendo a amostra irradiada a um recozimento em 160ºC por 5 a 10 minutos. Quando uma amostra natural é tratada termicamente entre 500ºC e 900ºC por cerca de uma hora, a irradiação subsequente (no caso com 2 kGy de dose), produz pico TL em 160ºC crescente com a temperatura, enquanto que os dois outros picos decrescem. O tratamento térmico provoca um rearranjo na rede cristalina que favoreceu o crescimento do pico TL em 160ºC. A irradiação com luz UV de uma lâmpada de Hg (e também de Xe) induziu termoluminescência. Como a energia de um fóton de UV é meno do que a largura da banda proibida, esse resultado foi interpretado à luz da absorção de dois fótons, mecanismo, estudado por Maria Göppert-Mayer em 1931. O espectro de EPR da morganita natural apresenta sinais típicos de Mn2+, Fe3+ e do átomo H0. O centro H0 cresce com irradiação - gama, mas, é destruída por calor, a intensidade do sinal decaindo entre 160ºC e 300ºC. Na região do campo magnético entre 3100 e 3500 Gauss, são observados varias linhas EPR. A linha em g 2,0143 foi identificado como sendo devido ao radical CO3 proveniente de CO-2.3->CO-3 +e- ou HCO-3->H0+ CO-3, ambas as reações ocorrendo durante a irradiação. As linhas entre 3350 Gauss e 3360 Gauss podem ser uma superposição das linhas de Fe3+ e CH4. O espectro de absorção ótica de uma amostra natural entre 200 nm e 3200 nm apresentou bandas intensas de H2O, que são encontradas grande quantidade nos canais do berilo. O limiar de absorção UV situa-se em cerca de 350 nm. Bandas muito fracas são observadas na região visível, entre elas, as conhecidas bandas de Maxixe. Uma banda típica devido a Fe2+ é observada em 820 nm, que não se altera muito quando a morganita natural sobre um tratamento térmico em 700ºC por uma hora. As outras bandas, exceto de H2O, sofrem decréscimos consideráveis. Esse tratamento térmico revela bandas em 205 e 235 nm na região de UV. Uma irradiação muito intensa até 68 kGy aumenta a absorção UV, incluindo as bandas em 205 e 235 nm, atingindo a intensidade de absorção constante e patamar entre 200 e 250 nm. Essas irradiações intensas aumentam ligeiramente a banda de Fe2+, mas, tornam evidentes as bandas de Maxixe e bandas em 430 nm e 555 nm. / The relationship between point defects in a natural pink beryl (morganite) and its optical absorption, electron spin resonance and thermoluminescensce properties has been investigated. Beryl with chemical formula Be3 Al2 Si6 O18, is an aluminum silicate of beryllium, it is found in nature containing several impurities. A X-ray fluorescence analysis revealed Na, Fe, Mn, Co and F as impurities with large concentration and others in smaller concentration. The present work has shown that only Na, Fe an Mn have influence on properties of interest while others have none. A sample of morganite heat treated at 600°C for one hour, after being irradiated with 60Co gamma-rays exhibits thermoluminescesce (TL) peaks at 160, 220 and 340°C. the TL peak at 160°C grown very fast with radiation dose and the two others become hidden. It is necessary to annel at 160°C for few minutes in order to allow the TL peaks at 220 and 340°C to be isolated. The UV light from Hg lamp (and also Xe lamp) induces TL. Since an UV photon has not enough energy to promote one electron from the valence band to the conduction band, this result was considered as the effect of two photon absorption. Reported long time ago by M. Goppert-Mayer. The EPR spectrum of natural morganite shows the typical signals of Mn2+, Fe3+ and H°-center. H°-center grows with irradiation, but it decreases with heat, its intensity decreases between 160 and 300°C. In the interval of 3100 and 3500 Gauss of magnetic field, several EPR lines are observed, being the g 2,0143 signal identified as the CO-3 radical. This comes from the reaction CO2-3 -> CO-3 +e - or from HCO-3 -> H° + CO-3, both of them induced by irradiation. The lines seen between 3350 and 3360 Gauss can be attributed to the superposition of Fe3+ and CH4 lines. The optical absorption spectrum between 200 and 3200 nm has presented very strong bands due to H2O which are found in large amount in the beryl channels. The UV absorption edge occurs at around 350 nm. Few weak bands are present in visible region, three of them are known as Maxixe bands. A band at 820 nm is characterized of Fe2+, this band changes little on irradiation or heating. Except the H2O bands, there are bands decaying considerably under heat treatment: at 500 to 800°C, 700°C for one hour annealing shows clearly absorption bands at 205 and 235 nm, both in UV region. Irradiations up to about 70 kGy (very strong) increase highly the UV absorption including 205 and 325 nm. Such absorption is observed as a constant plateau located between 200 and 250 nm, for high dose. Strong irradiation changes slightly the Fe2+ band, and the other bands in the visible grow considerably.

As amostras de vidro aluminoborato de bário (BABAL), obtido a partir da estrutura 20 Al2O3. 50 B2O3. 30 BaO mol% dopadas com manganês foram preparadas e caracterizadas pelas técnicas de absorção óptica (AO), ressonância paramagnética eletrônica (RPE) e termoluminescência (TL). O presente estudo está centrado nos íons manganês e nas suas interações com os vizinhos mais próximos que são os átomos de oxigênio e outros íons que o circundam dentro da matriz vítrea. As amostras do vidro BABAL não dopadas e irradiadas com radiação gama apresentam uma banda de absorção óptica com um máximo em 555 nm, a qual foi associada ao BOHC (boron hole center). As amostras do vidro BABAL dopadas com MnO e MnO2 não apresentaram uma mudança significativa com a radiação, pois a janela óptica relativamente reduzida não permite observar diretamente as principais transições referentes ao Mn2+. Para os vidros BABAL dopados com baixas dopagens de MnO2 (< 0,1 mol%) foi demonstrada a redução de Mn4+ para Mn3+ e posteriormente para Mn2+ até atingir a distribuição de equilíbrio nos estados de oxidação. Assim, a utilização dos diagramas de Tanabe e Sugano associados aos íons Mn2+ e Mn3+ em sítios octaédricos forneceram os resultados Mn2+=12610 ±100 cm-1 e Mn3+=21440 ±100 cm-1, respectivamente, para os vidros BABAL dopados com íons de manganês. Para os vidros Li2O.CaF2.B2O3 produzidos e caracterizados por Rao et al. calculamos a intensidade do campo cristalino, obtendo os resultados para o íon Mn2+ é 13740 ± 100 cm-1 e para o íon Mn3+ é 20030 ± 100 cm1-. Para o caso de amostras BABAL não irradiadas observou-se um aumento do pico de uma banda de absorção na região compreendidas entre os comprimentos de onda de 360 a 650 nm quando foram adicionadas quantidades crescentes de manganês. Aumentando a dopagem com MnO ocorreu um deslocamento do pico de 460 para 470 nm devido à introdução de pequenas distorções adicionais na estrutura da rede vítrea causado pela presença do íon Mn2+. As amostras dopadas com MnO2 apresentaram o mesmo comportamento para diferentes concentrações de dopantes, mas não apresentam deslocamento do pico central em 465 nm, mostrando que a adição dos íons Mn4+ introduz menores distorções à rede vítrea. O espectro RPE dos vidros BABAL dopado com MnO2 e MnO apresenta quatro ressonâncias (g1 = 5,1; g2 = 4,3; g3 = 3,0 e g4 = 2,0) que são consistentes com as impurezas contidas nestas amostras. A curva TL para as amostras irradiadas dos vidros BABAL dopados com manganês apresentou dois picos bem definidos às temperaturas de 140 0C e 302 0C, respectivamente, atribuídos ao centro de elétron do boro (BEC) e centro de buraco do boro (BOHC) e uma emissão mais fraca adicional em 4000C associado a BOHC´s na vizinhança de íons de manganês localizados no centro de unidades estruturais tetragonais. / Samples of barium aluminobonate (BABAL) glasses of composition 20 Al2O3. 50 B2O3. 30 BaO mole% doped with manganese were prepared and characterized using the techniques of optical absorption (OA), electron paramagnetic resonance (EPR) and thermoluminnescence (TL). This study is concerned about the different manganese ions and their interactions with the nearest neighboring atoms of oxygen and other ions present in the glassy matrix. The non-doped BABAL glass samples, after being gamma-irradiated show an OA maximum at the wavelength of 555 nm that was attributed to the boron-oxygen hole center (BOHC). The BABAL glass samples doped with MnO and MnO2 did not show a significant change on irradiation, because the relatively reduced optical gap did not allow to observe directly. The main transitions due to the Mn2+ ion. For the lower doping levels with MnO2 (<0.1mole%) it was demonstrated that Mn4+ was reduced to Mn3+ and then to Mn2+ until the equilibrium redox distribution was reached. Thus, using the Mn2+ and Mn3+. Tanabe-Sugano diagrams for sites having octahedral symmetry, the results of Mn2+=12610 ±100 cm-1 and Mn3+=21440 ±100 cm-1, respectively, for BABAL glasses doped with manganese. For the Li2O.CaF2.B2O3 glasses produced and characterized by Rao et al., we calculated the crystalline field parameters, yielding the results 13740 ± 100 cm-1 for the Mn2+ ion and 20030 ± 100 cm-1 for Mn3+ . Increasing manganese content in non-irradiated BABAL samples produced an increase of the absorption in the range of 360 to 650 nm and the peak shifted from 460 to 470 nm as a consequence of the introduction of small additional distortions in the glass amorphous lattice caused by the presence of Mn2+ ions. The samples doped with MnO2 presented the same behavior for different dopant concentrations but did not show any shift for the peak in 465 nm, showing that the Mn4+ ions introduce less distortion in the glass lattice. The EPR spectra of the BABAL glasses doped with MnO2 exhibit four resonances (g1=5.1; g2=4.3; g3=3.0 and g4=2.0), consistent with the manganese and iron impurities also present in the samples. The TL of the irradiated BABAL samples doped with manganese presented two well defined peaks at the temperatures of 140 0C and 302 0C, respectively, attributed to the boron-electron center (BEC) and BOHC and an additional weak emission at 400 0C that was associated to BOHC´s in the vicinity of manganese into tetrahedral structural units.

Cristais naturais de pumpelita Ca8Al8(Mg,Fe,Mn,Al)[(SiO4)4/(Si2O7)4/(OH)8(H2O, OH)4]), provenientes da mina de Brejui, município de Currais Novos, Rio Grande do Norte, foram investigados através das técnicas de termoluminescência (TL), absorção óptica (AO) e ressonância paramagnética eletrônica (EPR) com o intuito de entender os efeitos da radiação ionizante e de recozimento em altas temperaturas sobre estes cristais. As curvas TL obtidas apresentaram cinco picos, 90, 145, 220, 315 e 390 oC, após terem sido irradiadas para uma taxa de quecimento de 4 °C/s. A decomposição espectral da luz TL foi obtida para todos os picos e presentou uma emissão centrada em 575 nm e largura à meia altura de 75 nm e outras duas emissões menores em 470 nm e 660 nm indicando que o processo TL pode possuir mais de um centro de recombinação, independentemente das temperaturas dos picos. Em um segundo momento, foi investigado o efeito de diferentes tratamentos térmicos pré-irradiação (500, 600, 700, 800 e 900 °C) nas propriedades TL dos cristais. Somente a intensidade das emissões mostrou ser dependente da temperatura destes tratamentos térmicos, a posição dos quatro picos não foi alterada. Os picos em 220 e 390 °C apresentaram grande sensibilidade ao tratamento térmico. Uma análise termogravimétrica mostrou que entre 650 e 800 °C houve grande perda de massa envolvida num processo endotérmico, sugerindo uma provável mudança de estado. O espectro de ressonância paramagnética eletrônica mostra um sinal muito intenso que se estende de 1000 a 6000 Gauss e seis linhas típicas hiperfinas de Mn2+ entre 3000 e 4000 Gauss. O sinal EPR gigante é devido à interação dipolo (magnético) dipolo magnético) de Fe3+. Os espectros de AO de amostras recozidas em 600 °C, 700 °C e 900 °C mostram num resultado muito interessante, a banda em torno de 1060 nm, que, é devida a Fe2+ muda pouco com o tratamento térmico até 800 °C, mas, entre 800 °C e 900 °C a banda decresce. Nessa região de temperatura, ocorre a reação: Fe2+ temperaturae + Fe3+ Fe2+ perde um elétron e se torna Fe3+. Este processo é, também, responsável pelo aumento muito grande da intensidade EPR na região de g = 2,0, em amostras que sofreram recozimentos em temperaturas acima de 850 °C, Nestas temperaturas, a coloração da pumpelita é também afetada. Todos os picos TL sofrem fotoesvaziamento (bleaching), quando a amostra irradiada é exposta a luz UV. / Natural mineral of pumpellyite, one of the members of epidote group has been investigated. With chemical formula (Ca8Al8(Mg,Fe,Mn,Al)[(SiO4)4/(Si2O7)4/(OH)8(H2O, OH)4]), the sample here studied was collected from Brejui Mine, Currais Novos County, state of Rio Grande do Norte. The work was aimed to investigate its thermoluminescence (TL), color centers and electron paramagnetic properties. Annealing at high temperatures, heavy irradiation and UV irradiation techniques have been used. The physical properties of interest are due to the elements composing crystal structure such as Si, Al, Mg, Fe and Mn, however among about twenty elements that can be considered impurities; only Na, K and Cr participate. The TL glow curve obtained from 600 °C for one hour pre-annealed and then - irradiated sample has shown 90, 145, 220, 275 and 390 °C peaks. A heating rate of 4 °C has been used for TL read out. The lowest 90 °C peak is very unstable, however, it is by far the most sensitive one to the irradiation; at 50 Gy -dose its peak height is almost 100 times larger. Among others, the 315 °C peak grows faster. Heat treatments before irradiation increase the sensitivity of TL peaks slowly from 500 to 800 °C, but such increase becomes very large above 800 °C. For example the 390 °C peak sensitivity increases by a factor 100 on going from 500 C to 900 °C annealing. The spectral analysis of the emitted TL light has shown that there are 470, 575 and 600 nm bands indicating that there are at least three recombination centers. The 575 nm is by far the dominating one. The UV light bleaching has shown that all the TL peaks decay fast up to 10 minutes exposure and a residual TL is left after long time exposure. The optical absorption spectrum is characterized by four absorption bands in the visible region, one strong and broad band around 1060 nm and several in near IR region. The 1060 nm band is due to Fe2+ which around 850 900 °C annealing decreases indicating that Fe2+ liberates electrons leaving Fe3+. The EPR spectrum is dominated by Fe3+ spin spin interaction. Mn2+ six hyperfine lines superpose Fe line around g = 2,0. Under 850 900 °C heating, that broad Fe3+ lines becomes stronger and broader due to Fe2+ changing to Fe3+. The EPR intensity of 800 °C annealed sample and then irradiated to 1 kGy - dose increases with microwave power, but start saturation around 30 to 40 mW power.

Apresentam-se os resultados dos primeiros experimentos com o novo acelerador de elétrons do Laboratório do Acelerador Linear (LAL) do Instituto de Física da USP, cuja primeira fase de montagem encontra-se concluída. Adicionou-se uma linha de irradiação ao projeto original do Microtron, que permite usar o feixe de elétrons com 1,9 MeV de energia do injetor. Espectros de bremsstrahlung de elétrons em alvos finos de Ag e Au, observados a 30o e 60o em relação ao feixe, foram medidos com um detector coaxial de HPGe, cujas dimensões, inclusive do orifício interno e da camada morta do cristal, foram determinadas por medidas experimentais e simulações de Monte Carlo com o código MCNPX, a fim de estimar a resposta do detector para a deconvolução dos espectros. As secções de choque de produção de bremsstrahlung foram medidas tanto para todo o espectro observado (100 1910 keV) quanto para a região próxima ao tip (1700 1910 keV). Os resultados na região do tip concordam com as previsões dos códigos MCNPX e PENELOPE. As causas das discrepâncias observadas para energias menores que 1800 keV são discutidas. Apresenta-se também o projeto de um sistema de medidas de Ressonância Fluorescente Nuclear (NRF) para o estudo de excitações dipolares dos núcleos com fótons de bremsstrahlung, que se pretende usar assim que a energia dos elétrons do Microtron alcance 10 MeV. O projeto desse sistema leva em conta as particularidades da instalação do acelerador e da sala de irradiação e busca minimizar a radiação devida aos fótons espalhados nas paredes e aos nêutrons produzidos em reações fotonucleares. O comportamento dos elementos que conformam o sistema de NRF: radiador, colimador, blindagem dos detectores e coletor do feixe de fótons foram estudados por simulação em função das suas características dimensões, formas, materiais com o código MCNPX. Com o projeto final do arranjo experimental, avaliaram-se as intensidades de NRF que serão observadas pelos detectores de fótons com um alvo de 27Al, típico nesse tipo de medições, que indica a viabilidade desse tipo de experimento com o Microtron. / The results of the first experiments carried out in the new electron accelerator of the Linear Accelerator Laboratory (LAL) of the Physics Institute of Universidade de São Paulo are reported here. A 1.9 MeV beam line, which allows the use of the injector beam for experimental physics, was added to the original accelerator design. Electron bremsstrahlung spectra for Ag and Au thin targets observed at 30o and 60o with respect to the beam direction were collected in a HPGe coaxial detector, whose dimensions, including crystal inner hole dimensions and dead layer thickness, were estimated by means of combined experimental measurements and Monte Carlo simulations with the MCNP code, to evaluate the detector response function to perform the deconvolution of the spectrum. Cross sections for bremsstrahlung yield were determined for the entire measured energy range (100 1910 keV) and for the tip region (1700 1970 keV). The results in the tip region are in agreement with MCNPX and PENELOPE predictions. The possible causes for the disagreement at energies lower than 1800 keV are discussed. The design of a Nuclear Resonance Fluorescence (NRF) setup, aiming the study of dipolar excitations in nuclei with bremsstrahlung photons when the Microtron electron energy reaches 10 MeV, is also shown. The setup was designed with the characteristics of the Microtron building and facilities in mind, and searches to minimize the radiation caused by scattered photons and neutrons from photonuclear reactions. The behavior of the NRF setup elements: converter, collimator, detector shielding and photon beam dump, were studied by simulation as functions of their characteristics dimensions, shapes, materials using the MCNPX code. The spectral intensity to be observed by the photon detector in the designed NRF setup with a 27Al reference target, typical for NRF measurements, was assessed by simulation and shows the feasibility of this sort of experiment with the Microtron.