O leite condensado é um produto amplamente estudado, sendo que os problemas de cristalização ao longo do processo constituem um dos aspectos de interesse quando se considera a produção em escala industrial. No entanto, não foram encontrados estudos que padronizassem técnicas de medida de tamanho de cristais e determinação da cristalinidade total em leite condensado. Este trabalho visa adaptar/desenvolver uma técnica especifica para análise de tamanho de cristais de lactose em leite condensado utilizando de microscopia juntamente com processamento e análise de imagem (software ImageJ). Além disso, acredita-se que o grau de cristalinidade possa se tornar um parâmetro de controle de qualidade em leites condensados, de modo que se propõe o estudo da viabilidade do uso de calorimetria exploratória diferencial para a determinação deste parâmetro. A técnica de processamento e análise de imagem mostrou-se confiável e permitiu realizar comparativo eficiente entre três marcas comerciais de leite condensado. Foi possível, mediante análise estatística, otimizar a metologia existente de preparação de lâminas visando reduzir o tempo e esforço da aplicação da técnica de acompanhamento de tamanho de cristais em ambiente industrial. Para o estudo da viabilidade do uso de analises térmicas para a determinação do grau de cristalinidade em leite condensado foram realizados estudos em térmicos simultâneos (DSC-TGA) e estudos de calorimetria exploratória diferencial em DSC e TMDSC em lactose p.a., sacarose p.a., misturas dos dois açúcares e em leite condensado. Na comparação das técnicas, observou-se que as três apresentam mesmo nível de precisão, porém exatidão distintas. A técnica de DSC foi a que permitiu obter maior definição dos picos identificados ao longo do termograma. Por outro lado, na técnica de MDSC, utilizando porta-amostras com furo, foi possível obter boa repetibilidade também com relação aos processos reversíveis e irreversíveis. A análise quantitativa de cristalinidade a partir de dados de calorimetria para misturas de sacarose e lactose é dificultada pela sobreposição dos picos dos diferentes processos térmicos sofridos pelos dois açúcares e pelo fato que foram encontrados indicativos de efeito sinergético na resposta térmica dos dois carboidratos quando em mistura. Assim como para as misturas de açúcares estudadas, não foi possível determinar o grau de cristalinidade em amostras de leite condensado. / Condensed milk is a widely studied product, given that the crystallization problems throughout the production process constitute one of the aspects of interest as far as the industrial scale production is concerned. However, studies that might enable standardized crystal size measurement techniques and crystallinity determination in condensed milk have not been found yet. This work aims at adapting/developing a specific technique for the analysis of lactose crystals size in condensed milk by using microscopy along with image analysis and processing (ImageJ software). Besides, it is believed that degree of crystallinity may become a quality control parameter in condensed milks, in such a way that it is proposed a viability study of the use of differential exploratory calorimetry for its determination. Processing technique and image analysis have demonstrated to be reliable and allowed to carry out efficient comparison between the three commercially available brands of condensed milk. It was possible, by means of statistical analysis, to optimize the existing thin plate preparation methodology with the aim of reducing time and strain of crystal size monitoring in industrial environment. In view of studying thermal analyses aiming at determining degree of crystallinity in condensed milk, studies in simultaneous thermal instruments (DSC-TGA) along with differential exploratory calorimetry in DSC and TMDSC were carried out in analytical grade sucrose and lactose, mixtures of both sugars and condensed milk. When comparing the techniques, one can observe that all three presented the same level of precision, but different accuracies. DSC technique was the one that allowed higher definition of identified peaks along the thermogram. On the other hand, in MDSC technique, using pierced sample holder, it was possible to obtain good repeatability even in regard to reversible and irreversible processes. Cristallinity quantitative analysis from calorimetry data for sucrose and lactose mixtures is hindered by the superposition of peaks from different thermal processes undergone by both sugars and by the fact that indicatives of synergistic effect were found in the thermal response of the above mentioned carbohydrates when mixed together. As it had occurred for the sugar mixtures studied, it was not possible to determine the degree of crystallinity in condensed milk samples.

O leite condensado é um produto amplamente estudado, sendo que os problemas de cristalização ao longo do processo constituem um dos aspectos de interesse quando se considera a produção em escala industrial. No entanto, não foram encontrados estudos que padronizassem técnicas de medida de tamanho de cristais e determinação da cristalinidade total em leite condensado. Este trabalho visa adaptar/desenvolver uma técnica especifica para análise de tamanho de cristais de lactose em leite condensado utilizando de microscopia juntamente com processamento e análise de imagem (software ImageJ). Além disso, acredita-se que o grau de cristalinidade possa se tornar um parâmetro de controle de qualidade em leites condensados, de modo que se propõe o estudo da viabilidade do uso de calorimetria exploratória diferencial para a determinação deste parâmetro. A técnica de processamento e análise de imagem mostrou-se confiável e permitiu realizar comparativo eficiente entre três marcas comerciais de leite condensado. Foi possível, mediante análise estatística, otimizar a metologia existente de preparação de lâminas visando reduzir o tempo e esforço da aplicação da técnica de acompanhamento de tamanho de cristais em ambiente industrial. Para o estudo da viabilidade do uso de analises térmicas para a determinação do grau de cristalinidade em leite condensado foram realizados estudos em térmicos simultâneos (DSC-TGA) e estudos de calorimetria exploratória diferencial em DSC e TMDSC em lactose p.a., sacarose p.a., misturas dos dois açúcares e em leite condensado. Na comparação das técnicas, observou-se que as três apresentam mesmo nível de precisão, porém exatidão distintas. A técnica de DSC foi a que permitiu obter maior definição dos picos identificados ao longo do termograma. Por outro lado, na técnica de MDSC, utilizando porta-amostras com furo, foi possível obter boa repetibilidade também com relação aos processos reversíveis e irreversíveis. A análise quantitativa de cristalinidade a partir de dados de calorimetria para misturas de sacarose e lactose é dificultada pela sobreposição dos picos dos diferentes processos térmicos sofridos pelos dois açúcares e pelo fato que foram encontrados indicativos de efeito sinergético na resposta térmica dos dois carboidratos quando em mistura. Assim como para as misturas de açúcares estudadas, não foi possível determinar o grau de cristalinidade em amostras de leite condensado. / Condensed milk is a widely studied product, given that the crystallization problems throughout the production process constitute one of the aspects of interest as far as the industrial scale production is concerned. However, studies that might enable standardized crystal size measurement techniques and crystallinity determination in condensed milk have not been found yet. This work aims at adapting/developing a specific technique for the analysis of lactose crystals size in condensed milk by using microscopy along with image analysis and processing (ImageJ software). Besides, it is believed that degree of crystallinity may become a quality control parameter in condensed milks, in such a way that it is proposed a viability study of the use of differential exploratory calorimetry for its determination. Processing technique and image analysis have demonstrated to be reliable and allowed to carry out efficient comparison between the three commercially available brands of condensed milk. It was possible, by means of statistical analysis, to optimize the existing thin plate preparation methodology with the aim of reducing time and strain of crystal size monitoring in industrial environment. In view of studying thermal analyses aiming at determining degree of crystallinity in condensed milk, studies in simultaneous thermal instruments (DSC-TGA) along with differential exploratory calorimetry in DSC and TMDSC were carried out in analytical grade sucrose and lactose, mixtures of both sugars and condensed milk. When comparing the techniques, one can observe that all three presented the same level of precision, but different accuracies. DSC technique was the one that allowed higher definition of identified peaks along the thermogram. On the other hand, in MDSC technique, using pierced sample holder, it was possible to obtain good repeatability even in regard to reversible and irreversible processes. Cristallinity quantitative analysis from calorimetry data for sucrose and lactose mixtures is hindered by the superposition of peaks from different thermal processes undergone by both sugars and by the fact that indicatives of synergistic effect were found in the thermal response of the above mentioned carbohydrates when mixed together. As it had occurred for the sugar mixtures studied, it was not possible to determine the degree of crystallinity in condensed milk samples.

O leite condensado é um produto amplamente estudado, sendo que os problemas de cristalização ao longo do processo constituem um dos aspectos de interesse quando se considera a produção em escala industrial. No entanto, não foram encontrados estudos que padronizassem técnicas de medida de tamanho de cristais e determinação da cristalinidade total em leite condensado. Este trabalho visa adaptar/desenvolver uma técnica especifica para análise de tamanho de cristais de lactose em leite condensado utilizando de microscopia juntamente com processamento e análise de imagem (software ImageJ). Além disso, acredita-se que o grau de cristalinidade possa se tornar um parâmetro de controle de qualidade em leites condensados, de modo que se propõe o estudo da viabilidade do uso de calorimetria exploratória diferencial para a determinação deste parâmetro. A técnica de processamento e análise de imagem mostrou-se confiável e permitiu realizar comparativo eficiente entre três marcas comerciais de leite condensado. Foi possível, mediante análise estatística, otimizar a metologia existente de preparação de lâminas visando reduzir o tempo e esforço da aplicação da técnica de acompanhamento de tamanho de cristais em ambiente industrial. Para o estudo da viabilidade do uso de analises térmicas para a determinação do grau de cristalinidade em leite condensado foram realizados estudos em térmicos simultâneos (DSC-TGA) e estudos de calorimetria exploratória diferencial em DSC e TMDSC em lactose p.a., sacarose p.a., misturas dos dois açúcares e em leite condensado. Na comparação das técnicas, observou-se que as três apresentam mesmo nível de precisão, porém exatidão distintas. A técnica de DSC foi a que permitiu obter maior definição dos picos identificados ao longo do termograma. Por outro lado, na técnica de MDSC, utilizando porta-amostras com furo, foi possível obter boa repetibilidade também com relação aos processos reversíveis e irreversíveis. A análise quantitativa de cristalinidade a partir de dados de calorimetria para misturas de sacarose e lactose é dificultada pela sobreposição dos picos dos diferentes processos térmicos sofridos pelos dois açúcares e pelo fato que foram encontrados indicativos de efeito sinergético na resposta térmica dos dois carboidratos quando em mistura. Assim como para as misturas de açúcares estudadas, não foi possível determinar o grau de cristalinidade em amostras de leite condensado. / Condensed milk is a widely studied product, given that the crystallization problems throughout the production process constitute one of the aspects of interest as far as the industrial scale production is concerned. However, studies that might enable standardized crystal size measurement techniques and crystallinity determination in condensed milk have not been found yet. This work aims at adapting/developing a specific technique for the analysis of lactose crystals size in condensed milk by using microscopy along with image analysis and processing (ImageJ software). Besides, it is believed that degree of crystallinity may become a quality control parameter in condensed milks, in such a way that it is proposed a viability study of the use of differential exploratory calorimetry for its determination. Processing technique and image analysis have demonstrated to be reliable and allowed to carry out efficient comparison between the three commercially available brands of condensed milk. It was possible, by means of statistical analysis, to optimize the existing thin plate preparation methodology with the aim of reducing time and strain of crystal size monitoring in industrial environment. In view of studying thermal analyses aiming at determining degree of crystallinity in condensed milk, studies in simultaneous thermal instruments (DSC-TGA) along with differential exploratory calorimetry in DSC and TMDSC were carried out in analytical grade sucrose and lactose, mixtures of both sugars and condensed milk. When comparing the techniques, one can observe that all three presented the same level of precision, but different accuracies. DSC technique was the one that allowed higher definition of identified peaks along the thermogram. On the other hand, in MDSC technique, using pierced sample holder, it was possible to obtain good repeatability even in regard to reversible and irreversible processes. Cristallinity quantitative analysis from calorimetry data for sucrose and lactose mixtures is hindered by the superposition of peaks from different thermal processes undergone by both sugars and by the fact that indicatives of synergistic effect were found in the thermal response of the above mentioned carbohydrates when mixed together. As it had occurred for the sugar mixtures studied, it was not possible to determine the degree of crystallinity in condensed milk samples.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Produced water is one of the main wastes generated in oil exploration and its treatment is a challenge due to its complex composition and the great amount generated. Regarding to the environmental legislation concerning to disposal, it is important to create alternatives of reuse or treatment, in order to reduce its contaminant content and decrease the hazardous effects to the environment. In spite of the fact that some techniques to treat this wastewater are already in use, other actions can be done to improve the quality of separation processes, decrease oil losses and protect the environment. Extraction is a physical separation method in which a solvent is added to perform the separation of residual oil that is the objective of this study. Due to the high availability of natural gas condensate (C5+) in gas processing plants, this product was chosen to be used as the solvent in the extraction of residual oil from produced water, emulsified or not, once there is a good chemical affinity between the oil fractions and the added solvent. At first, a bibliographic survey was carried out to find a predictive model for electrolytes without the need of experimental data. A computational program was developed in FORTRAN, taking in account the group-contribution method in the presence of electrolytes, besides isothermal flash. Some adaptations were implemented at Kikic et al. (1991) model to get a good agreement with the system studied. This system took in account light hydrocarbons present in oil (pentane, hexane, heptane and octane) and strong electrolytes, which is mainly represented by NaCl. The validation of thermodynamics model showed satisfactory medium quadratic deviations when compared to real experimental systems. A pseudo-experimental planning was carried out to simulate the process and verify the influence of the studied variables on the proposed system, such as solvent and salt contents, temperature and BSW (Basic Sediment and Water). Through the obtained empirical model it was possible to check the influence of the factors on residual hydrocarbons contents, represented by TPH (Total Petroleum Hydrocarbon). Temperature and solvent content were the variables that more contributed to increase TPH, while salinity contributed to the decrease TPH in the aqueous phase. The simulations performed showed that the use of C5+ is a feasible alternative to recover residual oil fractions from produced water and oily sludges. The contributions of this work motivate future studies, mainly those that involve experiments related to this theme, regarding to evaluate the quality of the adapted model, decreasing significantly oil losses during the steps of oil production and primary processing, providing information to reduce environmental impacts of these activities. / A água produzida é um dos principais resíduos gerados na exploração petrolífera e seu tratamento é um desafio devido à sua composição complexa e à grande quantidade gerada. Diante das restrições impostas pela legislação ambiental quanto ao descarte, faz-se necessário criar alternativas de reuso ou tratamento com a finalidade de reduzir o teor de contaminantes e diminuir os efeitos nocivos ao meio ambiente. Apesar de já existirem algumas técnicas de tratamento desse efluente em uso, ainda há muito que se fazer para melhorar a qualidade dos processos de separação, reduzir as perdas de óleo e proteger o ambiente. A técnica de extração é um método físico de separação onde é adicionado um solvente que ajuda a promover a separação do óleo residual, que é objeto de estudo do presente trabalho. Devido à grande disponibilidade de condensado (C5+) no processamento de gás natural, optou-se por utilizá-lo como solvente para extração dos resíduos de óleos presentes na água produzida, emulsionados ou não, devido à grande afinidade química entre as frações oleosas e o solvente adicionando. Primeiramente, foi realizado um levantamento bibliográfico, a fim de encontrar um modelo preditivo para eletrólitos que não necessitasse de dados experimentais. Um programa computacional foi desenvolvido em FORTRAN, contemplando o modelo de contribuição de grupos na presença de eletrólitos, juntamente com o algoritmo de flash isotérmico. Algumas adaptações foram realizadas no modelo de Kikic et al. (1991), para obter melhor representatividade do sistema estudado. O sistema estudado contemplou hidrocarbonetos leves presentes no petróleo (pentano, hexano, heptano e octano) e água produzida, que possui em sua composição predominantemente o NaCl. A validação do modelo termodinâmico apresentou desvios médios quadráticos satisfatórios quando comparados a sistemas experimentais reais. Foi realizado um planejamento pseudo-experimental como meio de simular o processo e verificar a influência das variáveis estudadas no sistema proposto, tais como teor de solvente, salinidade, temperatura e BSW (Basic Sediment and Water). Através do modelo empírico obtido foi possível verificar a influência dos fatores sobre o teor de hidrocarbonetos residuais, representado pelo TPH (Total Petroleum Hydrocarbon). A temperatura e o teor de solvente são as variáveis que mais influenciam para o aumento do TPH, enquanto que a salinidade contribui para a diminuição do TPH do sistema. As simulações do processo de extração com solvente realizadas no presente trabalho produziram evidências de que o uso do condensado de gás natural pode ser uma alternativa viável para a recuperação de frações de óleo residuais presentes na água produzida, bem como de sistemas aquosos salinos contendo óleos, a exemplo de borras oleosas. As contribuições desse estudo motivam estudos futuros, principalmente os de natureza experimental ligados ao tema, a fim de avaliar a qualidade do modelo adaptado e dos resultados encontrados, reduzindo significativamente as perdas de óleo nas etapas de produção e processamento primário e proporcionando informações para redução dos impactos ambientais da produção de petróleo.

[pt] Na exploração de campos offshore, é frequente a necessidade transportar óleo e gás por dutos de produção ou de transferência que percorrem grandes distâncias no leito submarino. Em relação aos gasodutos, podem ocorrer a formação de condensado ao longo desses, o que afeta drasticamente a capacidade de entrega e a modalidade operacional, sendo a remoção do condensado realizada por pigs. Além disso, devido a existência de condições extremas como baixas temperaturas e altas pressões, pode ocorrer a formação de plug de hidrato nos gasodutos. Nesse caso, são previstas operações especiais para a remoção do plug de hidrato, onde, durante o procedimento, pode ser gerado condensado. Dessa forma, é importante que essas operações sejam simuladas durante a fase de projeto e de operação para avaliar a efetividade dos procedimentos e os valores das variáveis de processo de forma a garantir a segurança operacional do sistema. O objetivo deste estudo é investigar numericamente o processo de deslocamento de pigs e de plugs de hidrato ao longo de tubulações, na presença de condensado. A formação de condensado é obtida através de um modelo de equilíbrio de fases, que utiliza a equação de Peng-Robinson para o cálculo das propriedades termodinâmicas para ambas as fases. O escoamento bifásico é modelado como unidimensional. A solução das equações de conservação de massa, quantidade de movimento linear e energia, acopladas ao balanço de forças para prever o deslocamento do pig/plug são resolvidas utilizando o método numérico de diferenças finitas. A modelagem do escoamento e do modelo termodinâmico, englobando o equilíbrio de fases e as propriedades termodinâmicas, foram validadas com soluções analíticas e dados da literatura. Estudos de casos de deslocamento de pig e de plug de hidrato na presença de condensado foram realizados e os resultados obtidos foram bastante satisfatórios, permitindo concluir que os modelos desenvolvidos podem ser utilizados para a análise e previsão das operações de passagem de pig e de remoção de plugs de hidrato na presença de condensado. / [en] In offshore oilfield exploration, gas is often transported through long-distance transfer pipelines or production pipelines on the seabed. Along the pipeline, condensate may be formed, which dramatically affect the delivery capacity and the operational mode, requiring condensate removal employing pigs. Further, due to the presence of extreme conditions encountered in these pipelines, such as low temperatures and high pressures, hydrate plug can also be formed inside the gas pipelines. In this case, special procedures are foreseen to remove the hydrate plug, during which condensate may be generated. Thus, it is essential that these operations should be simulated throughout the design and operation stages to evaluate the efficacy of these procedures and the process variable values in order to guarantee the system s operational safety. The purpose of this study is to investigate numerically the process of displacement of pigs and hydrate plugs along pipelines, in the presence of condensate. The condensate formation is obtained through a phase behavior model (FLASH), which employs the Peng-Robinson equation to calculate the thermodynamic properties for both phases. Two-phase flow is modeled as one-dimensional. The conservation equations of mass, linear momentum and energy, coupled with the force balance to predict the displacement of the pig/plug are solved, using the numerical method of finite differences. The flow and thermodynamic models were validated with analytical solutions and literature data. The validation of the thermodynamic model included the phase equilibrium and thermodynamic properties. Case studies of displacement of pig and hydrate plug in the presence of condensate were performed and the results obtained were very satisfactory, allowing to conclude that the developed models can be used for the analysis and prediction of the pigging operations and removal of hydrate plugs in the presence of condensate.

Nesta tese estudamos dois problemas diferentes na área de átomos ultra frios: Ondas de choque em condensados de Bose-Einstein e Espalhamento inelástico de átomos em um potencial de dois poços. No primeiro problema, estudamos o fluxo supersônico de um condensado de Bose-Einstein (BEC) através de um obstáculo macroscópico impenetrável delgado no sistema da equação de Schrödinger não-linear (NLS) bidimensional. Assumindo-se que a velocidade do fluxo é suficientemente alta, reduzimos assintoticamente o problema bidimensional original de valor de contorno para o fluxo estacionário através de um obstáculo alongado ao problema do pistão dispersivo unidimensional descrito pela NLS 1D dependente do tempo, no qual a coordenada original x reescalonada faz o papel de tempo e o movimento do pistão está vinculado à geometria do obstáculo. Duas ondas de choque dispersivas (DSWs) são geradas no fluxo, cada uma sendo formada em uma extremidade (frontal e traseira) do obstáculo. A DSW frontal é descrita analiticamente construindo-se soluções de modulação exatas para as equações de Whitham e a para a DSW traseira, empregamos a regra de quantização de Bohr-Sommerfeld generalizada para descrever a distribuição dos sólitons escuros. Propomos uma extensão da solução de modulação tradicional, a fim de incluir o padrão de ship-wave linear formado fora da região da DSW frontal. Realizamos simulações numéricas 2D completas e verificamos a validade das previsões analíticas. Os resultados deste problema podem ser relevantes para experimentos recentes sobre o fluxo de BECs através de obstáculos. No segundo problema, estudamos uma mistura atômica de dois átomos fermiônicos leves de spin 1/2 e dois átomos pesados em um potencial de dois poços. Processos de espalhamento inelástico entre ambas as espécies atômicas excitam os átomos pesados e renormalizam a taxa de tunelamento e a interação entre os átomos leves (efeito polarônico). A interação efetiva dos átomos leves muda de sinal e se torna atrativa quando o espalhamento inelástico é forte. Observamos também o cruzamento de níveis de energia, de um estado onde cada poço contém apenas um férmion (espalhamento inelástico fraco) para um estado onde um poço contém um par de férmions e ou outra está vazio (espalhamento inelástico forte). Identificamos o efeito polarônico e o cruzamento dos níveis de energia estudando-se a dinâmica quântica do sistema. / In this thesis we study two different problems in the field of ultracold atoms: Shock waves in Bose-Einstein condensates and Inelastic scattering of atoms in a double well. In the first problem, we study the supersonic flow of a Bose-Einstein condensate (BEC) past a slender impenetrable macroscopic obstacle in the framework of the twodimensional (2D) defocusing nonlinear Schr¨odinger equation (NLS). Assuming the oncoming flow speed sufficiently high, we asymptotically reduce the original boundary-value problem for a steady flow past a slender body to the one-dimensional dispersive piston problem described by the nonstationary NLS equation, in which the role of time is played by the stretched x-coordinate and the piston motion curve is defined by the spatial body profile. Two steady oblique spatial dispersive shock waves (DSWs) spreading from the pointed ends of the body are generated in both half-planes. These are described analytically by constructing appropriate exact solutions of the Whitham modulation equations for the front DSW and by using a generalized Bohr-Sommerfeld quantization rule for the oblique dark soliton fan in the rear DSW. We propose an extension of the traditional modulation description of DSWs to include the linear ship-wave pattern forming outside the nonlinear modulation region of the front DSW. Our analytic results are supported by direct 2D unsteady numerical simulations and are relevant to recent experiments on Bose-Einstein condensates freely expanding past obstacles. In the second problem, we study a mixture of two light spin-1/2 fermionic atoms and two heavy atoms in a double well potential. Inelastic scattering processes between both atomic species excite the heavy atoms and renormalize the tunneling rate and the interaction of the light atoms (polaron effect). The effective interaction of the light atoms changes its sign and becomes attractive for strong inelastic scattering. This is accompanied by a crossing of the energy levels from singly occupied sites at weak inelastic scattering to a doubly occupied and an empty site for stronger inelastic scattering. We are able to identify the polaron effect and the level crossing in the quantum dynamics.

In this work we constructed an experimental system to realize a BEC of sodium atoms. In the first part of the work, we study two atomic sources in order to choose the most suitable for our system. The comparison between a Zeeman slower and a bidimensional magnetooptical trap (2D-MOT) was performed to evaluate the capacity of producing an appropiate flux of atoms in order to load a tridimensional magneto-optical trap (3D-MOT). The experimental results show that the 2D-MOT is as efficient as the Zeeman slower with the advantage of being more compact and easier to operate, and for these reasons we choose it as our source of cold atoms. After this, the experimental apparatus to produce a Bose-Einstein condensate was constructed and characterized. With this experimental system we realized all the required stages to achieve the Bose-Einstein condensation (BEC). Initially, we characterized and compared the performance between the Bright-MOT and Dark-SPOT MOT of sodium atoms, observing the great advantages this last configuration offers. Afterward, we implemented the experimental sequence for the achivement of the BEC of sodium atoms. After the optical molasses process, the atoms are tranferred to an optically plugged quadrupole trap (OPT) where the process of evaporative cooling is performed. With this setup, we achive a sodium BEC with ∼ 5×105 atoms and a critical temperature of ∼ 1.1 μK. Finally, with the constructed and characterized machine, we started to perform experiments of cooperative absorption of two photons by two trapped atoms. With the new system, we wanted to take advantage of the higher densities in the magnetic trap and BEC to explore some features of this phenomenon in the classical and quantum regimes. We were interested in exploring some features of this nonlinear light-matter interaction effect. The idea of having two or more photons interacting with two or more atoms is the beginning of a new possible class of phenomena that we could call many photons-many body intercation. In this new possibity, photons and atoms will be fully correlated, introducing new aspects of interactions. / Neste trabalho, realizamos a construção de um sistema experimental para a realização de um condensado de Bose-Einstein de átomos de sódio. Na primeira parte do trabalho, realizamos o estudo de duas fontes átomicas com o intuito de escolher a mais adequada para nosso sistema experimental. A comparação foi realizada entre um Zeeman slower e uma armadilha magneto-óptica bidimensional (MOT-2D), que são técnicas usadas para fornecer um grande fluxo de átomos com distribuição de velocidades adequadas para serem capturados numa armadilha magneto-óptica tridimensional (MOT-3D). Os resultados experimentais da caracterização de ambos os sistemas mostra que o MOT-2D oferece um grande fluxo atômico da mesma ordem do Zeeman slower, mas com a vantagem de ser um sistema mais compacto em questão de tamanho, razão pela qual foi escolhido como fonte atômica no nosso sistema. A partir daqui, realizamos a construção do sistema experimental para a realização do condensado de sódio. Inicialmente realizamos o aprisionamento numa MOT-3D, realizando subsequentemente os passos de resfriamento sub-Doppler mediante o processo de molasses ópticas. Depois disto, os átomos são transferidos para uma armadilha magnética, que consiste de um par de bobinas em configuração anti-Helmholtz, as mesmas usadas para a MOT-3D mas com um gradiente de campo magnético ao redor de uma ordem de grandeza maior. Esta armadilha é combinada com um laser com dessintonia para o azul focado a 30 μm no centro da armadilha, onde o campo magnético é zero com o objetivo de evitar as perdas por majorana que acontecem nessa região. Com esta configuração, um condensado de ∼ 5 × 105 átomos é obtido a uma temperatura crítica de ∼ 1.1 μK. Por último, com a máquina construída e caracterizada, começamos re-explorar o experimento de absorção cooperativa de dois fótons por dois átomos aprisionados. Com nosso novo sistema, é possível explorar este efeito no regime clássico e quântico. Estamos interessados em explorar algumas características da interação não linear entre luz e matéria. A ideia de ter dois ou mais fótons interagindo com um ou mais átomos, é possivelmente o começo de uma nova classe de fenômenos que poderíamos chamar de interação de muitos fótons com muitos átomos.

Nenhuma / Investigamos neste trabalho as propriedades elétricas e térmicas de 1)compositos resina epóxi/nanotubos de carbono de paredes múltiplas concêntricas (MWNT) manufaturados com 0,1, 0,5 e 1% em massa de MWNT dispersos aleatoriamente na resina; 2)de compósitos reina/buckpaper; 3) de buckpaper (tecido de MWNT).

Introdução: As doenças cardíacas ou do aparelho circulatório são as principais causas de morte na população brasileira, sendo responsável por um terço dos óbitos. Embora o tratamento conservador seja amplamente adotado, grande parte das doenças cardiovasculares necessita e tem como tratamento a cirurgia cardíaca, da qual as mais comuns são a cirurgia de revascularização do miocárdio (CRVM) e de troca valvar. Atualmente existem diversos estudos avaliando a função pulmonar ou a capacidade funcional para o acompanhamento do tratamento conservador ou em situação pré-operatória, porém estudos avaliando e correlacionando essas variáveis no pré-cirúrgico são escassos na literatura científica não sendo possível averiguar a existência da relação entre os níveis de nitrito e nitrato e o desempenho nos testes de capacidade funcional. Objetivo: Avaliar a correlação nitrito/nitrato (NOx) do condensado do exalado pulmonar (CEP) e a distância caminhada nos testes de caminhada de 6 minutos (TC6) e shuttle walk test (SWT), além de verificar se a utilização de medicações contendo betabloqueadores, nitrato ou enzima conversora de angiotensina (IECA) podem influenciar nas concentrações de nitrito/nitrato no CEP e nas distâncias caminhadas no TC6 e no SWT e comparar seu comportamento entre valvopatas e coronariopatas no pré operatório de cirurgia cardíaca. Metodologia: Foram selecionados 73 pacientes, dos quais 28 eram coronariopatas e 45 valvopatas, de ambos os sexos, com idade entre 20 e 80 anos, feita coleta do CEP para análise do NOx e submetidos ao TC6 e ao SWT para avaliação da distância caminhada. Resultados: Na análise das concentrações de NOx do CEP não foi encontrada diferença estatisticamente significativa entre as medicações utilizadas via oral contendo nitrato (dinitrato de isossorbida), IECA (captopril ou enalapril) e/ou betabloqueador ou entre os pacientes do grupo coronariopata e grupo valvopata (p>0,05). Houve diferença estatisticamente significativa no TC6 nos valores de frequência cardíaca (FC) inicial, final e repouso e no valor referente à dispnéia final, e no SWT nos valores de FC inicial, final e repouso, na pressão arterial sistólica (PAS) inicial e no valor referente à dispnéia final entre os grupos coronariopata e valvopata. No entanto, foram interrompidos 4 TC6 e 7 SWT do grupo coronariopata devido ao desencadeamento de dor precordial, fato não ocorrido no grupo valvopata, apresentando nível de significância. A FC inicial e de repouso no TC6 e a FC final no SWT dos pacientes que não ingeriram nenhum medicamento antes do teste é diferente em relação à dos pacientes que fizeram uso de quaisquer medicamentos descritos antes do teste sugerindo a ação de medicamentos que modulam a FC como os betabloqueadores. Foi constatado correlação positiva moderada entre o NOx do CEP e os valores de PAS inicial e final de coronariopatas e correlação negativa fraca a moderada entre o NOx do CEP e os valores de FC final e de dispnéia final nos valvopatas no TC6, além da correlação positiva moderada entre o NOx do CEP e os valores de PAS inicial de indivíduos coronariopatas e correlação negativa fraca a moderada entre o NOx do CEP e os valores de FC inicial nos valvopatas no SWT. Foi identificado correlação negativa moderada na distância caminhada no TC6 e no SWT apenas nos indivíduos coronariopatas. Conclusões: Não foram identificadas influências do uso de medicações betabloqueadoras, nitrato ou IECA sobre a dosagem de NOx ou a distância caminhada em nenhum dos testes e em nenhum dos grupos, no entanto coronariopatas com níveis mais elevados de NOx apresentaram uma distância deambulada menor. / Introduction: Heart disease or circulatory system diseases are the leading causes of death in our population, accounting for one third of deaths. Although conservative treatment is widely adopted, part of cardiovascular disease treatment demands heart surgery, of which the most common are coronary artery bypass grafting (CABG) and valve replacement. Currently there are many studies evaluating lung function or functional capacity for monitoring of conservative treatment or preoperative situation, but studies assessing and correlating these variables in pre surgical are rare in the literature is not possible to ascertain the existence of the relationship between levels of nitrite and nitrate (NOx) in exhaled breath condensate (EBC) and performance in functional ability tests. Methods: were selected 73 patients, 28 with coronary artery diseas and 45 with heart valve disease of both genders, aged 20 to 80 years old. The EBC was collected for analysis of NOx and performed the six minutes walking test (6MWT) and shuttle walk test (SWT) to evaluate the distance walked. Results: the analysis of the concentrations of NOx in EBC has no statistically significant difference found between the medications used, such as oral nitrate (isosorbide dinitrate), ace inhibitors (captopril or enalapril) and/or beta-blockers in both coronary artery disease and heart valve disease (p> 0.05). There was a statistically significant difference in 6MWT for HR initial, final and rest and final dyspnea, and in SWT for HR initial, final and rest, the initial SBP and the final dyspnea between the coronary artery disease e heart valve disease. However, were interrupted 4 6MWT and 7 SWT from coronary artery disease related to chest pain, this fact was not related in patients with valve disease, presenting a significance level. The initial and resting HR during the 6MWT and in SWT final HRr patients not ingesting any medication before the test is different from patients who used any medications before the test, suggesting the action of drugs that modulate the HR, such as beta blockers. Moderate positive correlation was found between the NOx in EBC and SBP initial and final in coronary disease and weak to moderate correlation between the NOx in EBC and final HR and final dyspnea in 6MWT from heart valve disease. Besides the positive moderate correlation between NOx in the EBC and the SBP initial in coronary disease during 6MWT and weak to moderate negative correlation between NOx in the EBC and the HR initial in valve disease during SWT. Moderate negative correlation was identified in the distance walked during the 6MWT and SWT only between individuals with coronary artery disease. Conclusions: the use of beta-blocker drugs, ace inhibitors or nitrate evidenciates no influence on the NOx or on the distance walked in any tests, and none of the groups, however, individuals with coronary artery disease showed higher NOx levels and performed lower distance walked.

In this work we constructed an experimental system to realize a BEC of sodium atoms. In the first part of the work, we study two atomic sources in order to choose the most suitable for our system. The comparison between a Zeeman slower and a bidimensional magnetooptical trap (2D-MOT) was performed to evaluate the capacity of producing an appropiate flux of atoms in order to load a tridimensional magneto-optical trap (3D-MOT). The experimental results show that the 2D-MOT is as efficient as the Zeeman slower with the advantage of being more compact and easier to operate, and for these reasons we choose it as our source of cold atoms. After this, the experimental apparatus to produce a Bose-Einstein condensate was constructed and characterized. With this experimental system we realized all the required stages to achieve the Bose-Einstein condensation (BEC). Initially, we characterized and compared the performance between the Bright-MOT and Dark-SPOT MOT of sodium atoms, observing the great advantages this last configuration offers. Afterward, we implemented the experimental sequence for the achivement of the BEC of sodium atoms. After the optical molasses process, the atoms are tranferred to an optically plugged quadrupole trap (OPT) where the process of evaporative cooling is performed. With this setup, we achive a sodium BEC with ∼ 5×105 atoms and a critical temperature of ∼ 1.1 μK. Finally, with the constructed and characterized machine, we started to perform experiments of cooperative absorption of two photons by two trapped atoms. With the new system, we wanted to take advantage of the higher densities in the magnetic trap and BEC to explore some features of this phenomenon in the classical and quantum regimes. We were interested in exploring some features of this nonlinear light-matter interaction effect. The idea of having two or more photons interacting with two or more atoms is the beginning of a new possible class of phenomena that we could call many photons-many body intercation. In this new possibity, photons and atoms will be fully correlated, introducing new aspects of interactions. / Neste trabalho, realizamos a construção de um sistema experimental para a realização de um condensado de Bose-Einstein de átomos de sódio. Na primeira parte do trabalho, realizamos o estudo de duas fontes átomicas com o intuito de escolher a mais adequada para nosso sistema experimental. A comparação foi realizada entre um Zeeman slower e uma armadilha magneto-óptica bidimensional (MOT-2D), que são técnicas usadas para fornecer um grande fluxo de átomos com distribuição de velocidades adequadas para serem capturados numa armadilha magneto-óptica tridimensional (MOT-3D). Os resultados experimentais da caracterização de ambos os sistemas mostra que o MOT-2D oferece um grande fluxo atômico da mesma ordem do Zeeman slower, mas com a vantagem de ser um sistema mais compacto em questão de tamanho, razão pela qual foi escolhido como fonte atômica no nosso sistema. A partir daqui, realizamos a construção do sistema experimental para a realização do condensado de sódio. Inicialmente realizamos o aprisionamento numa MOT-3D, realizando subsequentemente os passos de resfriamento sub-Doppler mediante o processo de molasses ópticas. Depois disto, os átomos são transferidos para uma armadilha magnética, que consiste de um par de bobinas em configuração anti-Helmholtz, as mesmas usadas para a MOT-3D mas com um gradiente de campo magnético ao redor de uma ordem de grandeza maior. Esta armadilha é combinada com um laser com dessintonia para o azul focado a 30 μm no centro da armadilha, onde o campo magnético é zero com o objetivo de evitar as perdas por majorana que acontecem nessa região. Com esta configuração, um condensado de ∼ 5 × 105 átomos é obtido a uma temperatura crítica de ∼ 1.1 μK. Por último, com a máquina construída e caracterizada, começamos re-explorar o experimento de absorção cooperativa de dois fótons por dois átomos aprisionados. Com nosso novo sistema, é possível explorar este efeito no regime clássico e quântico. Estamos interessados em explorar algumas características da interação não linear entre luz e matéria. A ideia de ter dois ou mais fótons interagindo com um ou mais átomos, é possivelmente o começo de uma nova classe de fenômenos que poderíamos chamar de interação de muitos fótons com muitos átomos.