Um dos problemas da fabricação de protótipos de dispositivos fotônicos esta no controle dos vários parâmetros de construção. A utilização do laser de femtosegundo para a fabricação de dispositivos óticos esta cada vez mais comum devido as suas qualidades e propriedades. Com a utilizaçãao das instruções de programação e do laser de femtosegundo foi possível a alteração do índice de refração dos substratos de sodocálcico e de sílica fundida, tornando viável o guiamento em estruturas planas. Com estas estruturas de guiamento devidamente produzidas e caracterizadas, permitiu construir um acoplador direcional, mostrando a possibilidade de controle para fabricação de diversos dispositivos. / One of the problems of manufacturing prototypes of photonic devices that control the various parameters of construction. The utilization of the femtosecond laser for the fabrication of optical devices is increasingly common due to their qualities and properties. With the utilization of the instructions for programming and femtosecond laser was possible alteration of the index of refraction of the substrates of soda-lime and fused silica, making viable guiding in planar structures. With these guiding structures properly produced and characterized, it was possible to build a directional coupler, showing the possibility of control for the manufacture of various devices.

Orientador : Fernando de Azevedo Silva / Banca: Gustavo Aristides Santana Martinez / Banca: Angelo Caporali Filho / Resumo: Os processos de estampagem em chapas metálicas destacam-se entre os processos de conformação plástica de metais por possibilitarem a obtenção de peças com formatos diversos e boas propriedades mecânicas. A simulação de processos de fabricação é atualmente uma realidade possibilitando uma melhor compreensão do comportamento dos metais e de processos assim como os avanços na área computacional que permitem desenvolver e aperfeiçoar os programas de simulação. Neste trabalho é apresentada a simulação do processo de embutimento de uma caixa quadrada utilizando o programa comercial de elementos finitos ANSYS, onde foram introduzidas as condições e propriedades reais tanto do processo quanto do material estudado. Nas simulações numéricas são avaliados dois parâmetros do processo de embutimento. O primeiro, é analisada a variação da força máxima de embutimento, até a profundidade limite de estampagem. O segundo, as deformações na espessura do material, é verificada a variação da espessura da chapa devido ao processo de estampagem. Os resultados numéricos são confrontados com os resultados experimentais com o objetivo de validar as simulações. / Abstract: The stamping processes in metallic foils stand out among the processes of forming metals for they make possible the obtaining of pieces with several shapes and good mechanical properties. The simulation of production processes is now a reality to permit a better understanding of the behavior of the metals and of processes as well as the progresses in the computational area that allow to develop and to improve the simulation programs. In this work the simulation of the process of deep-drawing of a square box is presented using the commercial program of finite elements ANSYS, where the conditions and real properties were introduced as much the process of the studied material. In the numeric simulations it is presented two parameters of the deepdrawing process. The first, the variation of the maximum force deep-drawing is analyzed, until the depth stamping limit. The second, the deformations in the thickness of the material, the variation of the thickness of the foil is verified due to the stamping process. The numeric results are compared to the experimental results with the objective of validating the simulations. / Mestre

Este trabalho apresenta um novo hardware coprocessador para acelerar aplicações desenvolvidas utilizando-se o Paradigma Orientado a Notificações (PON), cuja essência se constitui em uma nova forma de influência causal baseada na colaboração pontual entre entidades granulares e notificantes. Uma aplicação PON apresenta as vantagens da programação baseada em eventos e da programação declarativa, possibilitando um desenvolvimento de alto nível, auxiliando o reuso de código e reduzindo o processamento desnecessário existente das aplicações desenvolvidas com os paradigmas atuais. Como uma aplicação PON é composta de uma cadeia de pequenas entidades computacionais, comunicando-se somente quando necessário, é um bom candidato a implementação direta em hardware. Para investigar este pressuposto, criou-se um coprocessador capaz de executar aplicações PON existentes. O coprocessador foi desenvolvido utilizando-se linguagem VHDL e testado em FPGAs, mostrando um decréscimo de 96% do número de ciclos de clock utilizados por um programa se comparado a implementação puramente em software da mesma aplicação, considerando uma dada materialização em um framework em PON. / This work presents a new hardware coprocessor to accelerate applications developed using the Notification-Oriented Paradigm (NOP). A NOP application has the advantages of both event-based programming and declarative programming, enabling higher level software development, improving code reuse, and reducing the number of unnecessary computations. Because a NOP application is composed of a network of small computational entities communicating only when needed, it is a good candidate for a direct hardware implementation. In order to investigate this assumption, a coprocessor that is able to run existing NOP applications was created. The coprocessor was developed in VHDL and tested in FPGAs, providing a decrease of 96% in the number of clock cycles compared to a purely software implementation.

Neste trabalho foi desenvolvido um estudo sobre o desvio lateral do feixe utilizado em protonterapia. Por meio de softwares, como o SRIM2012 e GEANT4, que permitem simulações de passagem de partículas pesadas pela matéria, foi possível a obtenção de resultados para estudos específicos nessa área. A importância dessas simulações vem de sua simplicidade de uso frente ao alto custo dos aceleradores de hádrons e a enorme variedade de possibilidades para análises de métodos. A protonterapia vem apresentando resultados promissores frente ao tratamento convencional por fótons, e a análise dos parâmetros calculados por simulações e seus níveis de incerteza na região do pico de Bragg será essencial para o futuro aprimoramento de planos de tratamento em protonterapia. Foram utilizados alvos compostos de água e também de materiais substitutos aos tecidos humanos para a análise do espalhamento do feixe de prótons, e os resultados obtidos apresentam a tendência do aumento do desvio lateral na região de máximo alcance dos prótons com o aumento da energia inicial do feixe, sendo esta incerteza lateral da mesma ordem de grandeza da incerteza em profundidade encontrada na literatura atual. / This work developed a study of the lateral deviation of the beam used in proton therapy. Through software, such as SRIM2012 and GEANT4, which allow simulations of heavy particles passing through matter, it was possible to obtain results for specific studies in this area. The importance of these simulations comes from its simplicity of use mainly due to the high cost of hadron accelerators and the huge variety of possibilities for methods analysis. The proton therapy has shown promising results compared to conventional treatment by photons, the analysis of the parameters calculated by simulations and their levels of uncertainty in the region of the Bragg peak will be essential for future improvements of treatment plans in proton therapy. Targets used were composed of water and also of human tissue substitute materials for scattering analysis of the proton beam, and the results show the trend of increased lateral deviation with initial energy of the beam increasing in the region of maximum range of protons, where we find the Bragg peak, and this lateral uncertainty has the same order of magnitude than the uncertainty in depth found in the current literature.

Este trabalho descreve a produção de dispositivos protótipos em vidro e fibras óticas utilizando exposição a um laser de femtosegundos. As estruturas são caracterizadas utilizando microscopia convencional e confocal. A capacidade de guiamento de luz é investigada acoplando uma fonte de laser na entrada da estrutura e medindo o perfil de campo próximo. Foram ainda fabricadas redes de Bragg em fibras óticas submetidas à tratamento térmico após a gravação, para obter redes regeneradas. Micro-usinagem em vidro seguido de ataque químico resultou em uma estrutura 3D formada por uma matriz interconectada. / This work describes the device prototiping with a femtosecond laser. The obtained structures are characterized by conventional and confocal microscopy. Hight guiding is verified by launching light and measuring the near field profile at the exit facet. Fiber Bragg grating where also recorded and heated to obtain regenerated gratings. Glass micromachining followed bt chemical etching resulted in a 3D structure made by an interconnected array of microchannels.

Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um software BGJ em LabVIEW para a geração de arquivos compatíveis com a formatação de sinais exportáveis ao OrCAD, as quais caracterizam os componentes de jitter determinístico e randômico, para a simulação e análise do comportamento dos circuitos detectores de fase digital em comunicações assíncronas. As simulação dos detectores de fase, são realizadas em OrCAD, programa que permite a simulação com alta precisão de circuitos eletrônicos, aproveitando o modela mento eletrônico dos componentes semicondutores. Assim, esta pesquisa traz a possibilidade de compartilhar os arquivos gerados no mundo científico e acadêmico, situando de tal modo o software numa ferramenta ímpar no desenvolvimento de circuitos eletrônicos CRC ou CRD, em nível de simulação numa plataforma gráfica. / This work presents the development of BGJ software in LabVIEW in order to generate files compatible with the format exportable to OrCAD signs, which characterize the components of deterministic and random jitter, to simulate and analyze the performance of digital phase detector circuits in asynchronous communications. The simulations of phase detectors are in OrCAD program, which allows the simulation with high precision electronic circuits, using the modeling of electronic semiconductor components. Thus, this research brings the possibility to share files generated in scientific and academic standing of such software in a unique tool in the development of electronic circuits or CRC CRD-level simulation on a graphics platform.

CAPES / A materialização original do Paradigma Orientado a Notificações (PON) implementada na linguagem de programação C++ possibilitou a criação de aplicações sob o domínio desse paradigma. Apesar de tais contribuições para com o paradigma, o desenvolvimento de aplicações no PON ainda apresenta baixo nível de maturidade e certo nível de dificuldade. Tais dificuldades advêm principalmente da nova forma de estruturar os programas, onde os mesmos seguem um fluxo de notificações, o que difere da programação convencional. Ademais, até o momento, apenas algumas aplicações foram desenvolvidas, com escopos relativamente pequenos, o que não contribui efetivamente para a consolidação do paradigma e, particularmente, para o aprendizado via um conjunto efetivo de exemplos. Neste sentido, primeiramente, a própria estrutura geral do framework foi relida e reapresentada sob o viés de padrões de projeto, assim como houve contribuições na própria implementação desse. Subsequentemente, este trabalho teve como objetivo principal de estudo o nortear do desenvolvimento de aplicações baseadas no PON de maneira mais simplificada e eficiente, usando os avanços aqui citados. Isso se deu particularmente pela apresentação de padrões de desenvolvimento de software voltados para esse paradigma e infraestrutura, os quais buscam uma implementação mais purista envolvendo quesitos como redução do uso de implementações multiparadigmas, simplificação no desenvolvimento, garantia de determinismo, entre outras. De modo geral, as novas funcionalidades/recursos para a concepção de aplicações através do Framework PON facilitaram e melhoraram seu uso. / The original materialization of Notification Oriented Paradigm (NOP) previously implemented in the C++ programming language allowed the creation of applications under the domain of this paradigm. Although these contributions to the paradigm, the development of NOP applications still has a low level of maturity and a certain degree of difficulty. Such difficulties arise essentially from the new form of structuring programs, in which such applications follow a notification flow, which differs from the conventional programming. Moreover, so far, only a few applications have been developed, with relatively small scope, which does not contribute effectively to the consolidation of the paradigm, and particularly for learning through an effective set of examples. Henceforth, firstly, the general structure of the framework has been reread and reintroduced under the bias of design patterns, even as there were contributions in its implementation. Subsequently, the main goal of this paper is to guide the development of applications based on NOP in a more streamlined and efficient manner, using the advances mentioned here. This was achieved particularly by the presentation of technical software implementations aimed to this paradigm and its infrastructure, which pursues a manner to conceive more purist implementations, involving issues such as reducing the use of multiparadigms implementations, simplifying the development, ensuring determinism, and so far. In general, the new features for conceiving applications based on the NOP Framework made easier and better its use.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-15Bitstream added on 2014-06-13T20:20:06Z : No. of bitstreams: 1 cecconi_h_me_bauru.pdf: 1586868 bytes, checksum: e1218f4508176d087f38e45f5aff56f9 (MD5) / A produção virtual para a difusão via televisão digital é atualmente realizada por meio de estúdios virtuais. Para produções televisivas, que tenham elementos, tais como cenários virtuais ou objetos virtuais, é imprescindível mensurar, de forma precisa, a posição e orientação de cada câmera do estúdio, para que os elementos virtuais possam ser renderizados do ponto de vista correto. Considerando este contexto, o presente trabalho apresenta um sistema para rastreamento de câmeras que pode ser utilizado em estúdios de televisão, o qual baseia-se no reconhecimento óptico de marcadores fiduciais e dados obtidos de um sensor de rotação (giroscópio). No protótipo desenvolvido foram utilizados os serviços da biblioteca de realidade aumentada conhecida como ARToolKit, bem como, o giroscópio presente no dispositivo Wiimote plus. Os resultados obtidos, a partir de testes com o protótipo, mostraram que o sistema proposto possui a acurácia necessária para ser efetivamente usado em produções televisivas / The virtual production for dissemination by way of digital television is currently performed by means of virtual studios. For television productions, which have elements such as virtual sets and virtual objects, it is essential to measure , precisely, the position and orientation of each camera studio, so the virtual elements can be rendered the right point of view. Considering this context, this work presents a system for tracking cameras that can be used in television studios, which is based on optical recognition of fiducial markers and data obtained from a rotation sensor (gyroscope). In the prototype, we used the services of the library called ARToolKit augmented reality, as well as the gyroscope present in the device Wiimote plus. The results from tests on a prototype have shown that the proposed system has the necessary accuracy to be effectively used in TV productions

Orientador: Jose Augusto Chinellato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-10T12:36:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Muller_MarcioAparecido_D.pdf: 7258738 bytes, checksum: 730b20e67024246249997d646e724bed (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este projeto contribui para a caracterização do sinal da passagem da frente de um Chuveiro Atmosferico Extenso no Detector de Superficie do Observatório Pierre Auger. Usando uma simulação do módulo básico do Detector de Superfície, que é um tanque Cherenkov, foi realizado um estudo do sinal depositado para cada tipo de partícula da frente do Chuveiro Atmosférico Extenso, individualmente, e depois da razão entre os sinais provenientes da componente hadrônica e das componentes comumente consideradas (componente eletromagnética + componente muônica) para alguns casos. Foram injetadas no tanque, individualmente, as partículas que ocorrem num Chuveiro Atmosférico Extenso, com valores discretos de energia no intervalo de eV até 10 TeV . Com isso, obtivemos "curvas resposta" do detector para cada partícula - essas curvas são equivalentes a distribuições de probabilidade para o número de fótons coletados (fótons que efetivamente geraram sinal nas fotomultiplicadoras) no tanque Cherenkov. Do conjunto de valores discretos de "curvas resposta", obtivemos, por interpolação, expressões gerais cobrindo toda a faixa de energia acima citada, ou seja, obtivemos uma parametrização geral do sinal (ainda preliminar, com pequenas melhorias numéricas a serem feitas), para qualquer partícula e a qualquer energia. Segundo testes já feitos, tal parametrização deve implicar em economia de tempo de processamento da ordem de milhares de vezes, o que será útil para futuros cálculos no projeto Auger. Partindo de chuveiros simulados na atmosfera através do software Corsika e usando a parametrização geral acima citada, obtivemos a razão da contribuição dos hádrons com relação 'as demais componentes da frente do chuveiro, nas condições do Observatório, ou seja, nas faixas de energia acima de 10 18 eV , para diferentes primários e na geometria típica do Observatório Pierre Auger. Conhecendo tais fatores, poderemos contribuir para uma calibração do sinal, de modo a poder corrigir a estimativa da energia do primário do chuveiro, que entra no cálculo do uxo de raios cósmicos primários. Esse é um item de bastante interesse na área. Nos cálculos deste trabalho, adicionamos ao tratamento tradicional das interações hadrônicas, o regime de baixas energias do Geant4. No nosso caso, merecem atenção especial as interações de nêutrons, principalmente porque o alvo considerado além dos tanques Cherenkov do Observatório inclui uma camada de solo abaixo deles, onde os nêutrons podem dar contribuição significativa. Dado que o sinal dos tanques é usado em várias condições de "trigger" para a determinação da energia do primário, teremos condições de computar a contribuição dos hádrons (principalmente nêutrons), com seu sinal e suas flutuações, para as incertezas nessa energia. Estamos contribuindo para um objetivo básico do Observatório Pierre Auger, que é estimar a energia do raio cósmico primário no topo da atmosfera / Abstract: This project contributes to the effort of characterizing the passage of Extensive Air Shower fronts through the Surface Detector of the Pierre Auger Observatory. Using a Geant4 simulation of the Cherenkov tank that is basic module of the SD, we performed a study on the electronic signal for each kind of shower particle individually at first, and then on the signal ratio between hadronic and electromagnetic + muonic component, for some cases. The particles that occur in a Extensive Air Shower were injected into the tank individually, with discrete energy values in the range eV up to 10 TeV , with randomly distributed coordinates. Thus we obtain, for each particle "response curves" which works equivalent as a the probability distribution for the number of collected photons (these photons generated a signal in the photo-multipliers). From the set of discrete samples of "response curves", we obtain, by interpolation, general expressions that cover the entire range of energies - i.e., we obtain sets of parameters of the signal (still preliminary, with small numerical improvements to be made), for any particle, at any energy in the above mentioned range. According to tests, this parametrization results in a remarkable improvement to the CPU time - the simulation turns out to be some thousand times faster than the extensive calculation. This will be usefull for future calculations in the Auger project. Starting from Corsika simulated air showers, using the parametrization above mentioned, we obtain the mentioned ratio of the signal (hadronic to eletromagnetic + muonic component), range energy above 10 18 eV , for different primaries. Since the contribution of hadrons (signal plus uctuations) is, in general not taken into account in shower reconstruction, this study can contribute to a better characterization of the signal in the tank and thus to the estimate of shower primary energy. In our calculations, we added to the commonly used treatment of hadronic interactions, the low energy regime of Geant4. In particular, neutrons deserve special treatment, mainly because in addition to the Cherenkov tank itself, we considered another target, which is a soil layer under the tank - where neutrons can make significant contribution to the signal. Including the hadron contribution (signal and uctuations) to the whole tank signal, under different trigger conditions, we will be able to contribute to a better estimation of primary energy, mainly for its uctuations. We are contributing to a basic goal of the Observatory, which is to estimate the energy of the primary cosmic ray at the top of the atmosphere and thus the primary ux / Doutorado / Física das Particulas Elementares e Campos / Doutor em Ciências

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The static computational modeling method was used to study the structural study intrinsic and extrinsic defects in LiTaO3 host. First step was to model a set of potential parameters to reproduce the structural and physical properties of LiTaO3, Li2O and Ta2O5 compounds. Therefore, we calculated the solution energy of intrinsic defects and we have found that defect with lithium vacancy is energetically more probably. The next step was realized the study of insertion of divalent and trivalent ions into the LiTaO3. We observed that the most likely defect is that in which the divalent and trivalent dopant replaces both the Li+ and Ta5+ sites, except for Pr3+. Finally, we studied the effect of different concentrations of Eu3+ and Nd3+ on the structural properties of LiTaO3. / Utilizamos o método de modelagem computacional estática para o estudo estrutural e de defeitos intrínsecos e extrínsecos no LiTaO3. O primeiro passo foi modelar os parâmetros dos potenciais que reproduzisse as propriedades estruturais e físicas do LiTaO3, Li2O e Ta2O5. Por conseguinte, calculamos a energia de solução para os defeitos intrínsecos e observamos que os mesmos envolvendo vacância de lítio são os que possuem menor energia de solução. O passo seguinte foi estudar os defeitos provenientes da inserção de íons divalentes e trivalentes na rede do LiTaO3. Todos esses cálculos foram feitos através do pacote computacional GULP. Obteve-se que o defeito mais provável é aquele no qual o dopante divalente e trivalente substitui ambos os sítios de Li+ e de Ta5+, com exceção do Pr3+, cujo mecanismo mais provável é o de substituição no sítio de lítio compensado por vacância de lítio. Por último, estudamos o efeito de diferentes concentrações de Eu3+ e Nd3+ nas propriedades estruturais e de defeitos no LiTaO3.