Submitted by Liliane Ferreira (ljuvencia30@gmail.com) on 2018-08-21T12:44:31Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lucas Elias Vieira - 2018.pdf: 1438523 bytes, checksum: 81df75730e0ab41f69b4619af81cd7a2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-08-22T12:42:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lucas Elias Vieira - 2018.pdf: 1438523 bytes, checksum: 81df75730e0ab41f69b4619af81cd7a2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-22T12:42:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lucas Elias Vieira - 2018.pdf: 1438523 bytes, checksum: 81df75730e0ab41f69b4619af81cd7a2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-07-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, we study topological defects in classical field theory aiming applications in cosmology. Topological and non-topological solutions were investigated in two dimensions, where we also analyzed the stability of some of these. We consider models of one and two real scalar fields, whose solutions were obtained via quadrature, BPS and orbit methods. The stability of these solutions also were investigated in some cases. In order to apply scalar field theory in cosmology, we revisit some topics of general relativity, such that the principle of equivalence, Einstein's field equations and Schwarzschild's solution for Einstein's equation. We also present some topics in cosmology, relevant to the present work, such that the cosmological principle, Hubble's law and cosmological inflation. We discuss the solutions of the Einstein's equations in the FRW metric in the so-called Hot Big Bang model-the universe composed of matter and radiation. In order to solve some problems of initial conditions of the universe, we introduce the inflationary theory, which supposes that the primordial universe was underwent an accelerated expansion guided by a scalar field. In sequence, we introduce the standard cosmological model, which states that the universe is in accelerated expansion driving by a cosmological constant, named dark energy, which constitutes about seventy percent of the universe energy. Finally, we present a first order formalism for cosmology and discuss two model describing the standard and tachyonics dynamics for scalar field that represent the dark energy. / Neste trabalho foram abordadas soluções do tipo defeitos topológicos em teoria clássica de campos. Foram investigadas soluções topológicas e não topológicas em duas dimensões, onde também analisamos a estabilidade de algumas destas. Consideramos modelos de um e dois campos escalares reais, onde utilizamos os métodos de quadratura, BPS e das órbitas para obter soluções. Com o intuito de aplicar a teoria de campos escalares em cosmologia, introduzimos a teoria da relatividade geral, falando sobre o princípio da equivalência, equações de campo de Einstein e solução de Schwarzschild para as equações de Einstein. Abordamos alguns tópicos em cosmologia, onde enunciamos o princípio cosmológico, lei de Hubble e inflação cosmológica. Resolvemos as equações de Einstein na métrica FRW considerando o universo composto de matéria e radiação denominado modelo Big Bang quente. Com o objetivo de resolver alguns problemas de condições iniciais do universo, introduzimos a teoria inflacionária, a qual propõe que o universo primordial sofreu uma expansão acelerada guiada por um campo escalar. Após mostrar como a teoria da inflação corrige tais problemas, apresentamos o modelo cosmológico padrão, o qual afirma que o universo está em expansão acelerada e utiliza uma constante cosmológica como guia da expansão, tal constante neste cenário representa a denominada energia escura que compõe aproximadamente setenta por cento do universo. Finalmente, nós apresentamos o formalismo de primeira ordem para cosmologia e discutimos dois modelos descrevendo dinâmicas padrão e taquiônica para o campo escalar, representando a energia escura.

Introdução A abordagem do estudo dos recursos imaginológicos aplicados à análise óssea diz respeito ao estudo topográfico do periodonto e suas alterações. Consiste em avaliar a contribuição dos referidos recursos em razão das limitações dos exames convencionais. Objetivo Analisar por meio de dois sistemas de imagens digitais: a radiografia digital direta e a tomografia computadorizada por feixe cônico, comparando a eficácia de cada aparelho na análise das corticais do tecido periodontal e suas alterações. Métodos Cinco espécimes de mandíbulas foram incluídos em nosso estudo, com 6 tipos de defeitos ósseos distribuídos no septo interdentário e na porção radicular do dente. Radiografias periapicais foram realizadas, com o sensor sensor Dixi®2 (Planmeca Oy, Helsinki, Finlândia), e exames tomográficos, com o aparelho Newtom 3G (QR Srl, Verona, Itália). A pesquisa qualitativa, de caráter subjetivo, contemplou a análise das corticais ósseas avaliadas por três observadores em um total de 40 sítios para cada modalidade de exame. Teste estatístico de McNemar foi empregado para análise inter e intraobservadores. Resultados Resultados não concordantes foram relacionados à sobreposição de estruturas anatômicas em sua maior parte pela radiografia digital direta. Os resultados de acerto da tomografia computadorizada por feixe cônico: para análise da cortical vestibular do septo interdentário foi de 84%; para a cortical lingual de 92%; para a cortical proximal de 80%; e para cortical radicular de 80%, contra 60%, 64%, 80% e 46% respectivamente da radiografia digital. Não foram encontradas diferenças entre a 1ª e a 2ª análises na avaliação intra-observadores, contudo houve variação inter-observadores. Conclusões A tomografia computadorizada por feixe cônico mostrou-se como potencial recurso de imagem para análise das corticais ósseas do tecido periodontal. Entretanto, os resultados também apontaram que ambos os métodos são observador-dependentes, havendo necessidade de profissionais habilitados para utilização desses recursos recentes de imagem. Também avaliamos que estudos adicionais deveriam ser aplicados para maior entendimento do assunto estudado. / Introduction The study of the imaging resources applied to bone analysis regards to the topographic study of the periodontium and its changes. It is an assessment of the contribution of the related resources as compared to the limitations of conventional exams. Objective To analyze two digital imaging systems: the direct digital radiography and the cone beam computed tomography, comparing the efficacy of each device to analyze the cortical plates of the periodontal tissue and its changes. Methods Five mandible specimens were included in our study, with 6 types of bone defects distributed on the interdental septum and on the radicular portion of the tooth. Periapical radiographs with the Dixi®2 sensor (Planmeca Oy, Helsinki, Finland) and tomographic scans with Newtom 3G device (QR Srl, Verona, Italy) were obtained. The qualitative research, with a subjective feature, included the analysis of the bone cortical plates for a total of 40 sites with each examination method carried out by three observers. The McNemar statistic test was used for inter and intraobserver analyses. Results Results which did not agree were related to the overlay of anatomic structures mainly due to the direct digital radiography. The correct results for cone beam computed tomography were: 84% for the analysis of vestibular cortical plate of the interdental septum; 92% for lingual cortical plate; 80% for proximal cortical plate; and 80% for radicular cortical plate, against 60%, 64%, 80% e 46%, respectively, with digital radiography. No differences were found between the 1st and 2nd intraobserver analyses, but there was interobserver variation. Conclusion The cone beam computed tomography was shown to be a potential imaging resource for the analysis of the bone cortical plates of the periodontal tissue. However, the results also showed that both methods are observer-dependent, and there is a need for skilled professionals to use this recent imaging technology. In addition, we considered the additional studies that should be applied to improve the understanding of this subject.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-06-20T17:29:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_ElderSilva.pdf: 10947725 bytes, checksum: de00b6e9f2c93bb210ce6ec7e6d47497 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-20T17:29:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_ElderSilva.pdf: 10947725 bytes, checksum: de00b6e9f2c93bb210ce6ec7e6d47497 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Capes / O transporte de petróleo e seus derivados é uma atividade que requer muito cuidado, não somente pelo custo elevado dos produtos, mas também pelo seu potencial de causar graves acidentes. Um dos modos de transporte mais utilizados e seguros para esse tipo de operação são os dutos metálicos, tanto para prospecção quanto para o transporte. Inspeções periódicas em dutovias são fundamentais para detecção de danos físicos e avaliação da corrosão. A corrosão por sua vez, se trata de um processo natural que pode ser controlado e retardado, mas não eliminado. Portanto a inspeção das linhas é fundamental para obter dados sobre os defeitos de corrosão e assim avaliar a resistência dos dutos corroídos, visando uma operação segura das linhas. Para realizar as avaliações de integridade estrutural de dutos, vários métodos podem ser empregados. Os Métodos Analíticos Semi-Empíricos, que embora geralmente fornecem resultados muito conservativos implicando em parada prematura das linhas com defeitos de corrosão, ainda são largamente utilizados pois geram resultados seguros com razoável rapidez. Os Métodos Numéricos, particularmente o Método dos Elementos Finitos (MEF), têm gerado resultados com excelente acurácia em relação aos ensaios experimentais, mas não são tão empregados devido à complexidade de uso, que implica em uma análise demorada e necessidade de profissionais especializados para sua utilização. Na literatura são encontrados vários trabalhos sobre a avaliação da integridade de dutos corroídos com carregamento exclusivo de pressão interna. Em contrapartida, foram desenvolvidos poucos estudos acerca da avaliação de resistência de dutos sob carregamento combinado de pressão interna com outros tipos de carregamento. Com as recentes demandas de produção e exploração onde os dutos podem transportar fluídos de alta temperatura sob pressão, torna-se cada vez mais necessário levar em conta os fenômenos termomecânicos acoplados. Esse trabalho se propõe a estudar dutos com defeitos de corrosão interagentes sob carregamento combinado de pressão interna e cargas térmicas através do MEF para mostrar a importância da consideração das cargas térmicas para avaliar a integridade de dutos corroídos. Ao fim das análises, foi constatado que as cargas térmicas podem reduzir significativamente a pressão de falha de dutos corroídos, com perdas percentuais até 8,86%, quando é aplicado uma temperatura relativa de 100°C. Por fim mostrouse que a consideração das cargas térmicas influencia significativamente a integridade estrutural de dutos corroídos, principalmente para dutos com defeitos de corrosão com comprimento total longo e/ou profundos. / The transport of oil and its derivatives is an activity that requires special attention, not only due to the high costs of the goods, but also for its potential to cause serious accidents. One of the safest modes to realize exploration and transport operations is the use of metallic pipes. Periodic inspections of pipes are critical to detect injury and to evaluate the action of corrosion. Corrosion is a natural process that can be controlled and delayed but not completely avoided. Proper inspection and monitoring of the lines are critical to obtain data of the corrosion defects and assess the structural resistance of corroded pipes, thus allowing safe operation of the lines. To assess the structural integrity of pipes, various methods can be employed. The Semi- Empirical Analytical Methods, which usually provide very conservative results resulting in premature shutdown of the lines with corrosion defects, are still widely used as they generate quickly reliable results. The numerical methods, particularly the Finite Element Method (FEM), have generated results with excellent accuracy compared to experimental tests, but are not very employed yet due to the complexity of use, which involves time-consuming analysis and specialized professionals. On one hand, several papers about the evaluation of the integrity of corroded pipes with internal pressure loading can be found in the literature. On the other hand, few studies have been developed about the integrity of pipes submitted to combined loading, such as internal pressure with other types of loads. With the recent demands of production and exploration, where pipes can transport high temperature fluids under pressure, it becomes increasingly necessary to take into account the coupled thermo-mechanical phenomena. This work aims to study the integrity of pipes with interacting corrosion defects under combined load composed by internal pressure and thermal loads. The MEF is used to perform the numerical analysis and to show the importance of considering the thermal loads to evaluate the integrity of corroded pipes. It was highlighted that the thermal loads can significantly reduce the failure of corroded pipe pressure, by percentage losses up to 8.86% when considering a relative temperature of 100°C. Finally it was shown that the consideration of the thermal loads in the models significantly influences the structural integrity of corroded pipes, particularly for those with long total length and/or deep corrosion defects.

Orientador: Roseana da Exaltação Trevisan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-06T20:28:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maia_IvanGoncalves_M.pdf: 1727519 bytes, checksum: 4ae95467cd56b424526ca03c4f577c25 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Visando solucionar o problema da ocorrência de poros em um cordão de solda de um eixo automotivo, o presente trabalho apresenta um estudo da influência de diferentes fatores na ocorrência de porosidade em juntas de aço soldadas pelo processo MIG/MAG robotizado. Basicamente, foi estudada a influência de três fatores na ocorrência dos poros. São eles, a presença de uma camada rica em nitretos na extremidade de um dos tubos que compõe a junta, a limpeza das superfícies a serem soldadas e a vazão do gás de proteção. Após a soldagem dos corpos de prova foram retiradas de cada um deles, três amostras da seção transversal do cordão de solda. A porosidade foi quantificada pela técnica de análise metalográfica por microscopia ótica. Os resultados de porosidade foram apresentados de duas maneiras, uma sem qualquer tipo de restrição quanto aos poros encontrados, e outra em que houve distinção quanto à localização dos poros na seção transversal do cordão de solda. Quando a porosidade foi quantificada de maneira geral, sem qualquer tipo de distinção quanto à localização dos poros, dois fatores influenciaram a ocorrência de poros na junta soldada. São eles, a presença da camada rica em nitretos e a vazão do gás de proteção. No outro caso, levando em consideração a localização dos poros na seção transversal do cordão de solda, foi constatado que para o caso dos poros localizados na raiz da junta, a presença da camada rica em nitretos gerada pelo processo de corte a plasma na extremidade do tubo correspondente ao metal-base 1 afetou significativamente a porosidade resultante no cordão de solda. Além dos ensaios experimentais, ensaios práticos foram realizados no próprio chão de fabrica de produção dos eixos. A realização de ensaios práticos visou avaliar a solução proposta para eliminação da ocorrência de porosidade no cordão de solda dos eixos. Os resultados destes ensaios comprovaram que a substituição do gás utilizado para o corte a plasma na extremidade do tubo correspondente ao metal-base 1, de ar comprimido por oxigênio puro, inibiu a formação dos poros / Abstract: In order to solve the occurrence of pores in weld beads of an automotive axle, the present work studies the influence of three different factors on the occurrence of porosity in joints welded by robotized GMAW process. The factors analyzed were: the presence of a region enriched by nitrides on the surface of the tube related to the base metal 1, the surface cleanliness of the joint components, and the shielding gas flow. Three samples of the weld bead transversal section were retired in each specimen. The porosity was quantified by metalographic analysis technique using an optical microscope. The results were presented by two different ways. In one of this ways, pores were quantified without any kind of distinction. In the other way, pores were grouped in accordance of their location in the weld bead transversal section. The pores quantified without any kind of distinction were affected by the ¿presence of the coat¿ and by the shielding gas flow. The pores located near the joint root were affected only by the ¿presence of the coat¿. In addition to the experimental specimens, practical experiments were made in the axles line production. These practical experiments were developed to evaluate a proposed solution to prevent the occurrence of the pores on the weld bead of the axles. The results of these practical experiments proved that changing the compressed air used in the plasma cut of the extremities of the tube related to the base metal 1 by pure oxygen gas inhibited the pores formation / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Sergio Tonini Button / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T13:27:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_MarioLuizNunesda_D.pdf: 5214131 bytes, checksum: d3b65bf8a08ad05e43b1a4cb009f56b7 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O processo Laminação Transversal com Cunha (conhecido em inglês como cross wedge rolling ou CWR) consiste na conformação plástica de produtos por meio de ferramentas em forma de cunhas fixadas em placas planas, côncavas ou convexas ou ainda em rolos de equipamentos de laminação. Apesar das vantagens desse processo associadas à elevada produtividade e minimização das perdas de matéria-prima, o surgimento do defeito interno denominado Mannesmann exige uma inspeção cuidadosa das peças produzidas. Esse defeito tem sua origem no centro das peças laminadas e suas causas ainda não estão totalmente identificadas. Baseando-se no método de elementos finitos, simulações numéricas em três dimensões do processo CWR foram estudadas utilizando-se o programa de simulação MSC Superform para analisar-se a influência das variáveis geométricas (ângulos de conformação e de estiramento e redução relativa) e de processo (temperatura de pré-aquecimento e velocidade de laminação) no aparecimento desse que é considerado o principal defeito do processo. Ensaios experimentais em equipamento existente no Laboratório de Conformação Mecânica da Faculdade de Engenharia Mecânica também foram realizados abrangendo as mesmas variáveis citadas para a simulação. Os dados obtidos nestes ensaios foram confrontados com os das simulações para se estudar as possíveis causas do defeito e também para se avaliar o grau de representatividade do processo pelo programa de simulação. Concluiu-se que sob o critério de análise da deformação máxima equivalente, à medida que se aumenta a redução relativa e diminuem-se o ângulo de conformação e a velocidade de processo aumenta-se a probabilidade de ocorrência dos defeitos internos. Tanto nas simulações como nos ensaios práticos, não se notou uma tendência definida para a variável temperatura com relação à sua influência na formação dos defeitos internos / Abstract: Cross-wedge rolling (CWR) is a metal forming process in which wedge shaped tools are assembled to rollers, and concave or convex plates. Despite the advantages of this process associated with high productivity and reduction of raw materials, the formation of an internal defect, called Mannesmann, requires a careful inspection of the rolled parts. This defect has its origin in the center of the rolled pieces and its causes are not yet fully identified. Based on the finite element method, numerical simulations of the CWR process in three dimensions were studied using the simulation software MSC Superform, in order to analyze the influence of some geometric (forming and stretching angles and relative reduction) and process (initial temperature and speed process) variables on the formation of this that is considered the main defect of the process. Tests were also performed in an experimental equipment available in the Mechanical Forming Laboratory of the School of Mechanical Engineering covering the same variables cited for the simulation. The data from these tests were confronted with simulation results to determine the possible causes of the defect and also to evaluate the agreement of these results. From the analysis of the maximum equivalent strain, the higher relative reduction and smaller forming angle and process speed values the higher probability that the internal defects occur. It was not noticed a good trend about the influence of the initial temperature on the formation of the internal defects / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

O trabalho anteriormente realizado pelo nosso grupo, onde foram simulados defeitos de nitrogênio em nanotubos de carbono, apresentou resultados interessantes relativos às energias e propriedades eletrônicas. A interpretacão dos resultados teóricos obtidos levou à proposta da Divacância rodeada por 4 Nitrogênios como estrutura mais estável para o nitrogênio tipo piridina, em constraste com aquela proposta pelos experimentais, uma Monovacância rodeada por 3 Nitrogênios. Os cálculos das propriedades eletrônicas da Divacância reproduziram as medidas experimentais na investigação de sensores de amônia. Dessa forma, como informação adicional na determinaçã da estrutura mais estável, o presente trabalho investigou as propriedades vibracionais daqueles sistemas que apresentaram menor energias de formação. Foram calculadas as freqüências vibracionais dos seguintes três defeitos: Nitrogênio Substitucional (1N), Monovacância rodeada por 3 Nitrogênios (3NV) e Divacância rodeada por 4 Nitrogênios (4ND) e comparadas com os resultados para os tubos puros. Utilizou-se a aproximação de supercélula, com 140 átomos para um tubo metálico (5,5) e 160 para um tubo semicondutor (8,0). Como o objetivo é identificar as características de cada sistema, focalizou-se na comparação dos valores das freqüências Raman ativas mais intensas. Os cálculos foram realizados com o código SIESTA, utilizando DFT com o formalismo dos pseudopotenciais e a aproximação GGA-PBE. As freqüências foram obtidas pelo Método Direto pelo mesmo programa. Os resultados mostraram diferenças quanto à quebra de degenerescências, que ocorre devido à quebra da simetria do sistema puro e quanto à mudança dos valores das freqüências dos modos. Como característica geral, os defeitos fazem com que as freqüências da banda mais baixa de energia do espectro Raman sofram shifts negativos, ou seja, afastam os picos para energias mais baixas. O modo de freqüência intermediária sofre um shift positivo e os modos da banda G voltam a apresentar valores negativos. Os splittings, bem como os valores numéricos dos shifts variam conforme o tipo de defeito e o tipo de sistema dopado (armchair ou zig-zag). Apesar de não apresentar diferenças consideravelmente grandes para os valores de shifts e splittings entre os defeitos, o comportamento qualitativo distinto para os modos RBMs é uma boa ferramenta para a diferenciação desses defeitos através de espectroscopia vibracional. / A previous work developed in our own group on which nitrogen defects on carbon nanotubes were simulated presented very interesting results regarding the energetics and the electronic properties. The interpretation of the theoretical outcomes led us to propose the Divacancy surrounded by 4 nitrogen atoms as the most stable structure for a pyridine-like nitrogen, in contrast to the one proposed by the experimentalists, namely the Monovacancy surrounded by 3 nitrogen atoms. Calculations of the electronic properties of the Divacancy have reproduced the experimental data. In this way as additional information for determining the actual most stable structure the present work investigated the vibrational properties of those systems that showed the lowest formation energies. We performed the calculations of the vibrational frequencies for the following three defects: Substitutional nitrogen atom (1N), Monovacancy surrounded by 3 nitrogen atoms (3NV) and Divacancy surrounded by 4 nitrogen atoms (4ND). Then the frequencies were compared to those ones from the pure tubes. We used the supercell approximation with 140 atoms for a (5,5) metallic tube and 160 for a (8,0) semiconducting tube. Since the present work aims to identify the main features of each system we focused on the comparison of the values of the strongest Raman active modes. All the calculations were carried out by the SIESTA code, using DFT with the pseudopotential formalism and GGA approximation. Then the frequencies were evaluated using the Direct Method. The results showed differences on the degeneracy splittings, which are caused by the symmetry-breaking due to the introduction of defects, and also differences on the shifts of the numerical values of the frequencies. As general feature, the defects caused the low band frequencies modes of Raman spectrum to have a negative shift, i.e. they push the peaks further to lower energies. The intermediate mode shifts positively and the G band modes show negative shifts again. The splittings as well as those shifts change depending on the type of the defect and the type of the doped system (armchair or zig-zag). Although not showing significant differences for shifts and splittings between the defects, the qualitatively distinct behavior for RBMs modes is a good tool to tell them apart using vibrational spectroscopy.

O método cerâmico é a rota de síntese mais utilizada na produção de materiais luminescentes no estado sólido dopados com íons terras raras. Porém, as altas temperaturas necessárias para a formação dos compostos somada ao longo tempo de síntese levantam questões sobre a viabilidade energética desse método. Nos dias atuais, há grande interesse em buscar alternativas mais sustentáveis que gastem menos energia, e produtos com performances cada vez melhores. Nesse cenário, foi proposta a síntese dos materiais com luminescência persistente em forno de micro-ondas doméstico, por se tratar de um equipamento relativamente barato, que gasta muito menos energia que um forno tubular convencional, e tem um tempo de síntese muito menor. Os materiais SrS:Eu2+,TR3+ (TR = Ce, Nd, Sm, Dy, Er e Yb) foram produzidos pelo método de síntese no estado sólido assistida por micro-ondas, e para validação e comparação do método, os materiais SrS:TR (TR = Eu2+, Ce3+, Sm3+ e Yb2+/3+) foram preparados por ambos os métodos cerâmico e assistido por micro-ondas. Estudos de estrutura e morfologia dos materiais preparados foram realizados com medidas de DRX em pó e XANES na borda-LIII dos íons terras raras e na borda-K do enxofre. As propriedades luminescentes dos materiais foram investigadas com medidas de termoluminescência, luminância, espectroscopia UVVisível, espectroscopia UV-Vácuo e XEOL. Todos os materiais dopados com Eu2+ têm uma banda larga de emissão centrada em 620 nm atribuída à transição 4f65d1→4f7 com forte efeito nefelauxético. Além do Eu2+, foram observadas transições 5d→4f para o Ce3+ e o Yb2+. Estudos de luminescência persistente mostraram que a co-dopagem do SrS:Eu2+ com íons TR3+ aumentaram a duração do tempo de emissão de luz dos materiais após cessada a fonte de irradiação em mais de 400 %. Além disso, não se observou diferença na duração do fenômeno para os diferentes íons co-dopantes, mostrando que o mecanismo de luminescência persistes nesse material é governado pelo armadilhamento de elétrons em defeitos pontuais na matriz. Um novo fenômeno foi observado com a intensa luminescência persistente gerada após irradiação com raios X. Por fim, foram realizados testes de aplicação dos materiais com luminescência persistente em iluminação no estado sólido para geração de luz branca, mostrando que eles podem ser utilizados em LEDs persistentes. / Hitherto, the ceramic method is the most employed synthesis route on the production of solid-state luminescent materials doped with rare-earth ions. However, the high temperatures required for the compounds formation added up to the long synthesis time give rise to questions about the energetic viability of this method. Nowadays there is a great interest in finding more sustainable alternatives which demands less energy and provides products with better performances. Is this scenario, the synthesis of the persistent luminescence materials in a domestic microwave oven was proposed, because it is a relatively cheap equipment that spends much less energy than a conventional tubular furnace and has a shorter synthesis time. Thus, the materials SrS:Eu2+,TR3+ (TR = Ce, Nd, Sm, Dy, Er e Yb) were prepared via the microwaveassisted solid-state synthesis, and, for validation and comparison between methods, the materials SrS:TR (TR = Eu2+, Ce3+, Sm3+ and Yb2+/3+) were prepared via both the ceramic and microwave-assisted methods. Studies of structure and morphology of the prepared materials were undertaken with XRD and XANES at LIII-edge of rare-earth ions and K-edge of sulfur measurements. The luminescent properties of the materials were explored with thermoluminescence, luminance, UV-Vis spectroscopy, VUV spectroscopy and XEOL measurements. All the Eu2+-doped materials have a large emission band centered at 620 nm assigned to the 4f65d1→4f7 transition with strong nephelauxetic effect. Besides Eu2+, 5d→4f transitions were observed for Ce3+ and Yb2+ as well. Persistent luminescence studies showed that co-doping SrS:Eu2+ with TR3+ have improved the light emission timespan in over 400 % after removing the irradiation source. Moreover, no difference was detected on the emission timespan for the different co-dopant ions, showing that the persistent luminescence mechanism for this material is governed by electron trapping on the matrix point defects. A new phenomenon with high-intensity persistent luminescence was observed in these materials after irradiation with X-ray. At last, tests of application of the persistent luminescent materials with solid-state white-lighting were made, showing that they can be used in persistent LEDs.

Materiais com luminescência persistente são normalmente baseados em aluminatos e silicatos dopados com íons Eu2+, portanto buscam-se novos materiais com diferentes dopantes. Consequentemente, os materiais BaAl2O4:Eu2+,TR3+ (R: La-Lu) foram preparados pelo método de combustão com temperaturas de ignição entre 400 e 600 °C, assim como pelo método cerâmico a 1500 °C. Os sistemas mais versáteis CdSiO3:TR3+ foram preparados apenas pelo método cerâmico a 950 °C. Para estudar a estrutura e a pureza de fase dos materiais utilizou-se espectroscopia de absorção no infravermelho, difração de raios X (método do pó) e microscopia eletrônica de varredura. Os estados de oxidação e o ambiente ao redor dos íons terras raras foram investigados com a espectroscopia de absorção de raios X com radiação Síncrotron (XANES e EXAFS). As propriedades da luminescência persistente dos fósforos foram investigadas com as técnicas de termoluminescência (TL), fotoluminescência e espectroscopia com radiação Síncrotron na região do UV-UV vácuo. Baseado nas medidas de TL, a estrutura dos defeitos dos materiais BaAl2O4:Eu2+,TR3+ (TR: Nd e Dy) e CdSiO3:TR3+ (TR: Pr, Gd e Tb) mostrou-se ideal para a luminescência persistente a temperatura ambiente. Os espectros de XANES indicaram a presença dos estados divalente e trivalente do Eu dopado na matriz BaAl2O4, enquanto que apenas íons TR3+ co-dopantes foram observados (exceto CeIV). O íon Eu3+ pode estar presente devido ao processo de migração do elétron do íon Eu2+ para a banda de condução durante o processo de excitação. Em contraste, para o sistema CdSiO3:TR3+, foram observadas apenas as espécies trivalentes TR3+, excluindo, portanto, a oxidação direta TR3+→TRIV. Apenas a transição interconfiguracional 4f65d1→4f7 do íon Eu2+ foi observada na luminescência persistente dos materiais BaAl2O4:Eu2+,TR3+. Por outro lado, para a matriz CdSiO3 dopada com íons Pr3+ e Tb3+, apenas as transições 4fn-4fn foram observadas, sem a presença da banda de emissão defeitos observada tanto no espectro de emissão sob excitação no UV como no espectro de luminescência persistente do CdSiO3:Gd3+. O band gap das matrizes BaAl2O4 (6,5 eV) e CdSiO3 (5,28 eV) foi obtido com a espectroscopia de excitação no UV-UV vácuo. A posição dos níveis de energia dos íons TR2+/3+ determinada com o auxílio da banda de transferência de carga ligante metal (LMCT) O2-(2p)Eu3+ confirmou o papel dos elétrons como carregadores de carga no mecanismo da luminescência persistente dos íons Eu2+, Pr3+ e Tb3+. Por fim, os mecanismos da luminescência persistente foram desenvolvidos, e, apesar de serem diferentes, os mecanismos para os íons Eu2+, Tb3+ e Pr3+ apresentaram princípios similares. Esta semelhança confirma a solidez da interpretação dos dados experimentais dos materiais com luminescência persistentes dopados com Eu2+ e encoraja a expansão de modelos similares para outros materiais com luminescência persistente no futuro. Cálculos teóricos com, por exemplo, método DFT poderão no futuro ser utilizados para refinar o modelo, diminuir o trabalho experimental e para descobrir novos modelos para sistemas que o atual modelo não pode ser aplicado, como no caso dos materiais dopados com Eu3+. / Persistent luminescent materials are usually based on Eu2+ doped aluminates or silicates, though novel materials with different dopants are seeked for. Accordingly, BaAl2O4:Eu2+,R3+ (R: La-Lu) materials were prepared by the combustion method with ignition temperatures between 400 and 600 °C as well as with the solid state reaction at 1500 °C. The more versatile CdSiO3:R3+ systems were prepared only with the solid state reaction at 950 °C. Infrared absorption spectroscopy, X-ray powder diffraction and Scanning Electron Microscopy techniques were used to study the structure and phase purity of the materials. The oxidation states of the rare earths and their environment were investigated with synchrotron radiation X-ray absorption spectroscopy (XANES and EXAFS). The persistent luminescence properties of the phosphors were investigated with thermoluminescence (TL), photoluminescence and synchrotron radiation UV-VUV spectroscopy. Based on the TL measurements, the trap structure for BaAl2O4:Eu2+,R3+ (R: Nd and Dy) and CdSiO3:R3+ (R: Pr, Gd and Tb) is ideal for room temperature persistent luminescence. The XANES spectra indicated the presence of both divalent and trivalent europium doped in the BaAl2O4 host, while only trivalent rare earth co-dopants were observed (except CeIV). Eu3+ may be present because of in situ charging of persistent luminescence. In contrast for the CdSiO3:R3+ system, only the trivalent R3+ species were observed, thus excluding the direct R3+→RIV (R: Pr and Tb) oxidation. Only the typical interconfigurational 4f65d1→4f7 transition of Eu2+ ion was observed in the persistent luminescence of BaAl2O4:Eu2+,R3+ materials. On the other hand, for the Pr3+ and Tb3+ doped CdSiO3, only 4fn-4fn transitions were observed with no traces of the defect band emission observed in either the conventional UV excited or persistent luminescence spectra of CdSiO3:Gd3+. The band gap energy for the hosts BaAl2O4 (6.5 eV) and CdSiO3 (5.28 eV) were obtained with the UV-VUV excitation spectroscopy. The R2+/3+ energy levels positions determined with the aid of the O2-(2p)→Eu3+ ligand to metal charge transfer transition (LMCT) confirmed the role of electrons as the charge carriers in the mechanism of Eu2+, Pr3+ and Tb3+ persistent luminescence. Finally, the persistent luminescence mechanisms were constructed and, despite the differences, the mechanisms for Eu2+, Tb3+ and Pr3+ proved to be rather similar. This similarity confirms the solidity of the interpretation of experimental data for the Eu2+ doped persistent luminescence materials and encourages the expansion of similar models for other persistent luminescence materials in the future. Theoretical calculations by e.g. DFT method can be used to refine the model, to decrease experimental work and to find different models for systems where the present model evidently fails, e.g. Eu3+ doped materials.

Made available in DSpace on 2016-08-18T18:19:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Carlisson.pdf: 4828932 bytes, checksum: 305583106a3e64ae56a6815426ff10bc (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work addresses the effects of spontaneous Lorentz symmetry breaking on the vortex solutions of the abelian Maxwell-Higgs (AMH) model. Our model is composed by the usual AMH model where the kinetic part of the gauge field is supplemented by a non-birrefringente CPT-even term contained in the electrodynamic sector of the Standard Model extension (SME) of Colladay & Kostelecky. The work is developed in the following way: In the chapter 1, we start by doing a review about topological defects in (1+1)-dimensional scalar field theories. Based on the criterion of energy finiteness, it has been established appropriated boundary conditions for the fields. By following the well-known Bogomol nyi s method and by minimizing the system energy, we have obtained the BPS equations (first order equations) which solves the Euler-Lagrange second order equations. By last, we study the more simples topological defect, named kink, which is obtained from a λϕ4 scalar field theory. The kink solution connects two different minimum energy potencial states or vacuum s states. The second chapter is devoted to the study of stationary BPS v´ortices in field theories where abelian gauge fields are coupled to the Higgs field. The first field theory to be studied is the Maxwell Higgs model in a |ϕ|4-type potencial. Next, we study the BPS vortex solutions in a model with a pure Chern-Simons term coupled to the Higgs field (CSH), subject to a |ϕ|6-type potencial. The third and last model to be analyzed is the Maxwell-Chern-Simons-Higgs model (MCSH). To obtain charged BPS vortex in MCSH model, it is necessary to introduce a dynamical and neutral scalar field N coupled to the Higgs field in a modified |ϕ|4 which depends explicitly of the field N. In the third and four chapters, we present the original contributions of the present monograph. We study the Maxwell-Higgs model in the presence of Lorentz-violating CPT-even terms belonging to the nonbirefringent electrodynamics of the SME. The nonbirefringent SME term is composed by both parity-even and parity-odd sectors. The third chapter we shows that the parity-even LIV coefficients admit only uncharged BPS and non-BPS v´ortices in the usual |ϕ|4-potencial. Our analysis shows that the parity-even LIV parameter controls the radial thickness of the profile of the defect, which can become narrower or wider (approaching to the standard behavior of a compacton-type defect). In chapter 4, we show that the LIV parity-odd parameters allow the existence of BPS-type charged vortices if we include a neutral scalar field Ψ in the original model, the situation is similar to what occurs in the MCSH model . We use a |ϕ|4-potencial which explicitly depends in the field Ψ and its derivative. / Esta dissertação aborda os efeitos da quebra espontânea da covariância de Lorentz na obtenção das soluções estacionárias de vórtices BPS e não-BPS no contexto da eletrodinâmica de Maxwell-Higgs abeliana suplementada pelo setor de gauge CPT-par e não-birrefringente do Modelo Padrão Estendido (MPE) de Colladay & Kostelecky. O trabalho inicia fazendo uma revisão sobre defeitos topológicos em modelos de campos escalares em (1+1)−dimensões. A partir do critério de finitude da energia estacionária, estabelecemos condições de contorno sobre os campos e suas derivadas. Apresentamos, também o bem conhecido método de Bogomol nyi, usado para obter as equações BPS que minimizam a energia do sistema. Por fim, apresentamos o defeito tipo Kink com o potencial tipo ϕ4, que conecta estados assintóticos de mínima energia (vácuos) diferentes. No segundo capítulo, seguindo o procedimento de Bogomol nyi, obtemos as soluções de vórtices BPS estacionárias em modelos abelianos acoplados ao campo de Higgs. Iniciamos com o modelo Maxwell-Higgs submetido a um potencial tipo |ϕ|4, usando o ansatz rotacionalmente simétrico a fim de obter as equações de vórtices BPS, e impondo condições sobre os campos na origem/no infinito. Em seguida, estudamos as soluções de vórtices BPS no modelo Chern-Simons puro acoplado ao campo de Higgs (CSH), sujeito a um potencial do tipo |ϕ|6. Apresentamos uma importante relação de acoplamento entre o setor elétrico e o setor magnético, e obtemos as equações BPS e a energia mínima do modelo, via o método de Bogomol nyi. Ainda neste capítulo, estudamos vórtices BPS no modelo Maxwell-Chern-Simons-Higgs (MCSH). Para isto, argumentamos a necessidade de introduzir no modelo um campo escalar neutro N dinâmico submetidos a um potencial do tipo |ϕ|4 dependente do campo N. As condições sobre N também foram obtidas. No terceiro capítulo, apresentamos a primeira contribuição original deste trabalho. Consideramos o modelo Maxwell-Higgs na presença de termos CPT-pares que violam a covariância de Lorentz, pertencentes ao MPE. Iniciamos usando uma parametrização que retém apenas o setor não-birrefringente do modelo. Escrevemos as equações de movimento e aplicamos a prescrição usual para soluções rotacionalmente simétricas, obtendo soluções de vórtices descarregados BPS e não-BPS para um potencial do tipo |ϕ|4. Nestas, o parâmetro de violação de Lorentz (paridade-par) desempenha papel importante, permitindo controlar a espessura do perfil do defeito, que pode tornar-se mais estreito (aproximando-se do padrão compacton ) ou mais largo. No capítulo 4, mostramos que os parâmetros da quebra de Lorentz de paridade-ímpar possibilitam a obtenção de vórtices carregados sempre que seja inserido no modelo um campo escalar neutro Ψ na lagrangiana, similarmente ao que ocorre no modelo MCSH. Usamos um potencial tipo |ϕ|4 dependente do campo Ψ e de sua derivada.

Orientador: Robson Pederiva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-19T20:21:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_ViniciusAugustoDiniz_M.pdf: 16029999 bytes, checksum: a3585cbd021c6f84637d409a34a51962 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Motores elétricos são componentes essenciais na grande maioria dos processos industriais. As diversas falhas nas máquinas de indução podem gerar consequências drásticas para um processo industrial. Os principais problemas estão relacionados ao aumento dos custos, piora nas condições do processo e de segurança e qualidade do produto final. Muitas destas falhas mostram-se progressivas. Neste trabalho, apresenta-se uma contribuição ao estudo de métodos de detecção de falhas em motores elétricos usando Máquinas de Vetores de Suporte (SVM), treinadas a partir de sinais de vibração obtidos experimentalmente. A metodologia desenvolvida é usada para classificar a excitação devido a falhas mecânicas e elétricas, além da condição normal de funcionamento, utilizando apenas um sensor de vibração. Através da seleção de parâmetros é possível reduzir o número de entradas capazes de representar os sinais utilizados para o treinamento das SVMs. A normalização proposta permitiu melhorar as taxas de acerto, quando se quer classificar falhas em diferentes níveis de severidade das que foram utilizadas para o treinamento. Os resultados mostraram que a metodologia apresentada pode ser adaptada para ser utilizada em aplicações práticas industriais e poderá ser no futuro uma saída viável para uma manutenção industrial eficiente e eficaz / Abstract: Electric motors are essential components in most industrial processes. The several faults in induction machines can produce drastic consequences for an industrial process. The main problems are related to rising costs, decrease conditions in the process and safety and quality of the final product. Many of these failures are progressive. In this paper, we present a contribution to the study of methods for detecting faults in induction motors using Support Vector Machines (SVM) trained from vibration signals obtained experimentally. The developed methodology is used to classify the excitation due to mechanical and electrical failures, in addition to normal operating condition, using only a vibration sensor. Through the feature selection is possible to reduce the number of inputs that represent the signals used for training the SVMs. The proposed standardization has improved the accuracy rates when we want to classify failures at different levels of severity that were used for training. The results showed that this methodology can be adapted for use in industrial and practical applications and in the future may be a viable approach to an efficient and effective industrial maintenance / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica