Thesis (M.S.)--University of Wisconsin--Madison, 1968. / eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record. Includes bibliographical references.

Μία από τις βασικότερες διαγνωστικές μεθόδους για το πλάσμα είναι αυτή των ηλεκτροστατικών καθετήρων. Η μέθοδος αυτή συνίσταται στην εμβάπτιση ενός καθετήρα σε περιβάλλον πλάσματος, την πόλωση του σε διάφορες τάσεις, τόσο αρνητικές όσο και θετικές, και την μέτρηση του συλλεγόμενου ρεύματος. Από τη μορφή της καμπύλης τάσης- ρεύματος εξάγονται πολύ σημαντικές πληροφορίες για το πλάσμα. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται, πρώτον, η ανάπτυξη ενός αυτοματοποιημένου συστήματος –κατασκευασμένου εξολοκλήρου από απλά ηλεκτρονικά εξαρτήματα- για την πόλωση του καθετήρα και την καταγραφή των απαραίτητων δεδομένων και δεύτερον, η κατασκευή μίας πειραματικής διάταξης για την παραγωγή επαγωγικού πλάσματος ραδιοσυχνοτήτων (13.56 MHz), στην οποία έγινε δοκιμή της σωστής λειτουργίας της συσκευής. / One of the most fundamental techniques for plasma characterization is the use of electrostatic probes. This method involves the insertion of a small metallic electrode into the plasma, the biasing of this electrode to various voltages, both negative and positive, and the measurement of the collected current. From the voltage–current characteristic curve one can calculate important parameters of the plasma. This work is devoted to: a) the development of a fully automated system (made entirely with modern electronic parts) for probe biasing and current data acquisition on a personal computer, and b) the construction of an experimental setup for the generation of inductively coupled plasmas (13.56 MHz), where the aforementioned system is tested.

No presente trabalho, foram desenvolvidas nanocápsulas de núcleo lipídico (LNCs) para posterior revestimento com manana através da utilização de duas metodologias diferentes, sendo ambas por interações eletrostáticas. Na primeira metodologia, soluções de manana em diferentes concentrações foram gotejadas sobre a formulação LNC-Quit+ e na segunda metodologia a LNC-Quit+ foi injetada nas soluções de manana. Através de análises de diâmetro, mobilidade eletroforética, potencial zeta e viscosidade, foi possível notar que a primeira metodologia não apresenta reprodutibilidade, demonstrando valores aleatórios, ao passo que, na segunda metodologia os valores são reprodutíveis para a concentração de 0,5 μg/mL final de manana. Também foi possível observar que as nanopartículas revestidas com manana não apresentam estabilidade após 24 horas, sugerindo-se que a manana se desprende da superfície da partícula. Nas duas metodologias foram utilizadas concentrações diferentes de material de partida, e com isso, foi criada a metodologia 2B para que as anteriores pudessem ser comparadas. Com estes resultados tem-se um caminho promissor para estudos futuros e o aprimoramento deste tipo de revestimento. / In the present work, lipid core nanocapsules (LNCs) was developed for subsequent coating with mannan by using two different methodologies and both by electrostatic interactions. In the first methodology, mannan solutions at different concentrations were drop wise on LNC-Quit+ formulation and the second methodology, LNC-Quit+ was injected in mannan solutions. Through analysis of diameter, electrophoretic mobility, zeta potential and viscosity, it was possible to notice that the first methodology was not reproductible, showing random values, whereas, in the secont methodology the values was reproductible for the 0,5 μg/mL concentration. It was also possible to observe that the particle coated with mannan has no stability after 24 hours, suggesting that mannan detaches from the particle surface. In this methodologies, two different concentrations of raw materials are used, and with that, it was created the methodology 2B so that the results could be compared. With these results, it was a promising path way for future studies and enhancement of this type of coating.

La protection contre les décharges électrostatiques (ESD) est un fait necessaire dans chaque circuit intégré. Elle se fait par le déploiement sur la puce d'un réseau de dispositifs spéciaux, à côtés des éléments fonctionnels. La demande pour des améliorations en continu dans la conception et la simulation de l'ESD apporte le besoin de modèles nouveaux et plus précises. La SCR (« Silicon Controlled Rectifier ») est l'un des dispositifs les plus efficaces de protection contre l'ESD. Un nouveau modèle électrique, qui peut être utilisé pour évaluer les structures de protection complexe dont il fait partie, a été développé au cours de cette thèse. Construit avec une forte relation entre les phénomènes physiques et ses équations, il a été parametrisé geometriquement, offrant la possibilité d'adapter et d'optimiser le dispositif selon le niveau de protection nécessaire. Par ailleurs, une étude à haute fréquence sur le SCR et la diode de protection ESD a été réalisé, conduisant à un modèle capable de prédire l'impact de ces dispositifs ont sur le circuit protégé. / Electrostatic discharge (ESD) protection is a must in every integrated circuit. It is done by deploying a network of special devices on-chip, alongside the functional elements. The demand for continuously improvements in ESD design and simulations brings the need of new and more accurate scalable models. The SCR (silicon controlled rectifier) is one of the most efficient ESD protection devices. A new electrical model, that can be used to evaluate the complex protection structures of which it is part of, was developed during this thesis. Built with a strong relation between the physical phenomena and its equations, it was rendered scalable, offering the possibility of tailoring and optimizing the device according to the needed protection level. Moreover, a high-frequency study on the SCR and the ESD protection diode was carried out, leading to a model able to predict the impact these devices have on the protected circuit.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-17Bitstream added on 2014-06-13T20:13:06Z : No. of bitstreams: 1 boss_slb_me_bauru.pdf: 466586 bytes, checksum: cfa29a99c0dcec913fbf849c573fe55a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A História da Ciência pode ser uma importante ferramenta para fornecer subsídios para a aprendizagem significativa de conceitos físicos. Nesta pesquisa, promovemos discussões sobre textos históricos de fonte primária em sala de aula, em uma disciplina de Física Geral III de uma licenciatura em Física. O objetivo foi verificar se estas discussões foram profícuas para promover a aquisição de subsunções, pelos graduandos, para a aprendizagem significativa dos conceitos de carga elétrica, de eletrização e de materiais condutores e isolantes. Esta é uma pesquisa qualitativa, que pode ser classificada como estudo de caso. A pesquisa está fundamentada na Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel e no conceito de organizador prévio. A coleta de dados consistiu em aplicar um questionário inicial para a avaliação dos conhecimentos prévio dos alunos. Em seguida, foram aplicados três textos históricos, de fonte primária, de eletrostática do século XVII (S. Gray, C. F. Du e B. Franklin), e então aplicamos um segundo questionário, para avaliar os conhecimentos que os graduandos adquiriram com as discussões dos textos históricos. Os textos foram aplicados antes de o professor ministrar o conteúdo de eletrostática da disciplina de Física Geral III, com o objetivo de fornecer aos graduandos conhecimentos relevantes para a aprendizagem significativa deste conteúdo. O tratamento e a análise dos dados coletados foram feitos com base na análise de conteúdo, a qual subsidiou a sistematização e categorização dos dados brutos. Os dados revelam que parte dos graduandos adquiriu aspectos importantes dos textos discutidos, e desta forma, passaram a ter disponíveis, em sua estrutura cognitiva, alguns subfunçores para a aprendizagem significativa dos conceitos... / The History of Science can be an important tool to supply subsidies for the meaningful learning of physical concepts. In this research, we promoted discussions about historical texts of primary source in classroom, with university students of Physics, in a discipline of General Phusics III. The goal was to verify if these discussions were useful to promote the acquisition of subsumers for the meaningful learning of the electric charge concept, electrificacion concept and conducting and insulating materials concept. This is a qualitative research, that it can be classified as a study of case. The research is founded in the Theory of meaningful verbal learning of David Ausubel and in advance organizer's concept. The collection of data consisted in applying an initial questionnaire for the evaluation of relevant concepts in the learner's cognitive structure, oon afterwads they were applied three historical texts of primary source of electrostatics of the '18 POT. th' century (S. Gray, C. F. Du Fay and B. Franklin), and then we applied a second questionnaire to evaluate the knowledge that the learners acquired with the discussions of the historical texts. The texts were applied before professor supply the content of electrostatics, with the goal of supplying to the learners relevant knowledge for the meaningful learning of this content. The treatment and the analysis of the collected data were made with base in the content analysis theory, which subsidized the systematization and categorization of the data. The data reveal that some learners acquired important aspects of the discussed texts, and this way, they started to have available in his cognitive structure some subsumers for the meaningful learning of the electric charge concept, electrification concept and conducting and insulating materials concept. At the finish, we discussed how these subsumers can aid in the meaningful learning of the mentioned concepts.

No presente trabalho, foram desenvolvidas nanocápsulas de núcleo lipídico (LNCs) para posterior revestimento com manana através da utilização de duas metodologias diferentes, sendo ambas por interações eletrostáticas. Na primeira metodologia, soluções de manana em diferentes concentrações foram gotejadas sobre a formulação LNC-Quit+ e na segunda metodologia a LNC-Quit+ foi injetada nas soluções de manana. Através de análises de diâmetro, mobilidade eletroforética, potencial zeta e viscosidade, foi possível notar que a primeira metodologia não apresenta reprodutibilidade, demonstrando valores aleatórios, ao passo que, na segunda metodologia os valores são reprodutíveis para a concentração de 0,5 μg/mL final de manana. Também foi possível observar que as nanopartículas revestidas com manana não apresentam estabilidade após 24 horas, sugerindo-se que a manana se desprende da superfície da partícula. Nas duas metodologias foram utilizadas concentrações diferentes de material de partida, e com isso, foi criada a metodologia 2B para que as anteriores pudessem ser comparadas. Com estes resultados tem-se um caminho promissor para estudos futuros e o aprimoramento deste tipo de revestimento. / In the present work, lipid core nanocapsules (LNCs) was developed for subsequent coating with mannan by using two different methodologies and both by electrostatic interactions. In the first methodology, mannan solutions at different concentrations were drop wise on LNC-Quit+ formulation and the second methodology, LNC-Quit+ was injected in mannan solutions. Through analysis of diameter, electrophoretic mobility, zeta potential and viscosity, it was possible to notice that the first methodology was not reproductible, showing random values, whereas, in the secont methodology the values was reproductible for the 0,5 μg/mL concentration. It was also possible to observe that the particle coated with mannan has no stability after 24 hours, suggesting that mannan detaches from the particle surface. In this methodologies, two different concentrations of raw materials are used, and with that, it was created the methodology 2B so that the results could be compared. With these results, it was a promising path way for future studies and enhancement of this type of coating.

Neste trabalho é proposto um dispositivo MEMS do tipo micro-transdutor acústico capacitivo, CMUT (sigla em inglês - Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer). Em vez de usar piezoeletricidade, o CMUT tem um array de capacitores, onde cada capacitor possui um eletrodo inferior fixo, uma cavidade e o eletrodo superior composto de uma placa flexível. Quando submetida a uma tensão CC adequada, a placa se deflete se aproximando do eletrodo inferior devido à força eletrostática. Assim a placa fica tensionada podendo vibrar quando excitada por uma tensão CA. Neste caso o CMUT opera como emissor de ondas acústicas. A placa também pode ser excitada por uma onda acústica agindo em sua superfície. Neste caso o dispositivo opera como sensor. Uma das contribuições desse trabalho é o processo de fabricação simplificado com o uso do fotorresiste SU-8 como parte da estrutura do dispositivo. Sua facilidade de processamento e suas propriedades físicas lhe conferem estabilidade e rigidez adequadas para tal fim. Foram realizadas modelagens e simulações analíticas e computacionais do comportamento da placa. Os resultados auxiliaram no melhor entendimento do comportamento do dispositivo sob tensão mecânica devido a uma carga ou uma tensão de polarização. Esses resultados também auxiliaram na definição de parâmetros iniciais do processo de fabricação. Durante o processo de fabricação, foram realizados diversos testes a fim de se encontrar o processo mais adequado à infraestrutura disponível. No processo escolhido, a base do dispositivo é fabricada num substrato de vidro com eletrodos inferiores de alumínio depositados por evaporação. Os pilares são fabricados em SU-8, depositado por spin coatting. A placa é colada posteriormente utilizando-se fotorresiste AZ. O AZ é depositado sobre um pedaço de folha de cobre ou alumínio. As duas partes são colocadas em contato e para promover a colagem é aplicada pressão durante a cura. As amostras foram caracterizadas eletricamente utilizando-se um medidor de impedância RCL. Foram levantadas curvas de impedância, capacitância e ângulo de fase em função da frequência (1 kHz a 1 MHz). Além do sinal CA utilizado pelo instrumento durante a medição foi aplicado um nível CC que variou conforme as dimensões dos protótipos. Também foram levantadas curvas de impedância, capacitância e angulo de fase em função de uma carga mecânica aplicada. Para valores de polarização mais elevados, foram montados circuitos específicos. Estes circuitos são capazes de polarizar o CMUT, aplicar um sinal CA para medição e proteger demais componentes e instrumentos dos aparatos de medição. O dispositivo respondeu bem a aplicação de carga mecânica, excitação por sinal CA e excitação com onda mecânica. Os resultados mostraram que o dispositivo apresenta bom potencial para ser aplicado na análise de fluidos. / This work presents a new process to fabricate an acoustic micro transducer to be used as a microsensor or a microactuator. The acoustic transducers are based on the electrostatic effect and consist on arrays of microfabricated capacitors. Such devices are commonly referred as CMUT, Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer. The bottom electrode (evaporated aluminum) of each capacitor is fixed on the surface of glass substrate, while the top electrode is a thin plate structure of copper or aluminum suspended on a cavity surrounded by posts. Since the top electrode is flexible, it bends toward the bottom electrode when a DC bias is applied. In this way, the top electrode can be forced to vibrate using an AC signal to be used as an acoustic wave emitter. Conversely, an ultrasound receiver is achieved as the measured capacitance changes when the DC biased top electrode moves following an external acoustic wave pressure. An innovation of this work is the use of the photoresist SU-8 to fabricate the post structures surrounding the cavities of the capacitive micro transducers. Its relatively simple processing steps and adequate mechanical properties make the SU-8 a convenient choice as an inexpensive structural material. The bottom part of the device is prepared on a glass substrate using an aluminum layer evaporated and etched to form the bottom electrodes. Then, SU-8 is spin coated, baked and etched adequately to form the posts surrounding the cavities. The top part is prepared by simply spinning an AZ-type photoresist on aluminum or copper plate. Finally, both halves are bonded under pressure on a hot plate. Several modeling and simulation analyses were performed in order to estimate the working performance of the micro transducers. The results of simulations helped to define the initial parameters and materials for the fabrication process. Samples submitted to a DC bias were initially characterized using an RCL meter in order to infer impedance, capacitance and phase angle behavior as a function of frequency (from 1 kHz to 1 MHz). Protection circuits were used in order to test CMUTs with high DC bias. These circuits allow to apply high DC bias, and an AC signal while other measuring equipments are protected. The device responded to application of mechanical loading, excitation by an AC signal and excitation by mechanical wave as well. The results showed that the device has good potential to be applied to the analysis of fluids.

No presente trabalho, foram desenvolvidas nanocápsulas de núcleo lipídico (LNCs) para posterior revestimento com manana através da utilização de duas metodologias diferentes, sendo ambas por interações eletrostáticas. Na primeira metodologia, soluções de manana em diferentes concentrações foram gotejadas sobre a formulação LNC-Quit+ e na segunda metodologia a LNC-Quit+ foi injetada nas soluções de manana. Através de análises de diâmetro, mobilidade eletroforética, potencial zeta e viscosidade, foi possível notar que a primeira metodologia não apresenta reprodutibilidade, demonstrando valores aleatórios, ao passo que, na segunda metodologia os valores são reprodutíveis para a concentração de 0,5 μg/mL final de manana. Também foi possível observar que as nanopartículas revestidas com manana não apresentam estabilidade após 24 horas, sugerindo-se que a manana se desprende da superfície da partícula. Nas duas metodologias foram utilizadas concentrações diferentes de material de partida, e com isso, foi criada a metodologia 2B para que as anteriores pudessem ser comparadas. Com estes resultados tem-se um caminho promissor para estudos futuros e o aprimoramento deste tipo de revestimento. / In the present work, lipid core nanocapsules (LNCs) was developed for subsequent coating with mannan by using two different methodologies and both by electrostatic interactions. In the first methodology, mannan solutions at different concentrations were drop wise on LNC-Quit+ formulation and the second methodology, LNC-Quit+ was injected in mannan solutions. Through analysis of diameter, electrophoretic mobility, zeta potential and viscosity, it was possible to notice that the first methodology was not reproductible, showing random values, whereas, in the secont methodology the values was reproductible for the 0,5 μg/mL concentration. It was also possible to observe that the particle coated with mannan has no stability after 24 hours, suggesting that mannan detaches from the particle surface. In this methodologies, two different concentrations of raw materials are used, and with that, it was created the methodology 2B so that the results could be compared. With these results, it was a promising path way for future studies and enhancement of this type of coating.

Orientador: Fernando Galembeck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T15:23:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gouveia_RubiaFigueredo_M.pdf: 1322724 bytes, checksum: 354ae5145ed6ce8d69bae986b50bda01 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Atualmente muitas tecnologias importantes são baseadas nos princípios eletrostáticos, como por exemplo, a pintura eletrostática, a reciclagem de termoplásticos e a eletrofotografia. No entanto, mesmo considerando todo o desenvolvimento da eletrostática, ainda existem muitas questões importantes não respondidas, quando se considera a eletrização de materiais isolantes. Na maioria dos casos não se conhece quais são as espécies portadoras de cargas, nem como elas podem ser detectadas e identificadas. Trabalhos anteriores deste laboratório mostraram que os portadores de cargas em látexes são íons simples (K, RSO4, etc). Neste trabalho foram estudados os padrões eletrostáticos criados em uma superfície de sílica, recoberta por um conjunto de eletrodos interdigitados de ouro. As amostras foram preparadas utilizando técnicas microlitográficas e sua superfície foi investigada usando as microscopias de força atômica (AFM) e de varredura de potencial elétrico (SEPM). Foram obtidos padrões eletrostáticos reprodutíveis; a aplicação de uma diferença de potencial elétrico entre os eletrodos produz padrões de potenciais elétricos que desaparecem rapidamente quando os eletrodos são curto-circuitados e aterrados. O tempo de relaxação desses padrões foi de aproximadamente 10 minutos sob umidade de 70% e eles são fortemente influenciados pela umidade relativa da atmosfera, apresentando um tempo de decaimento superior a 1 hora, quando a superfície é exposta a uma umidade relativa de 10%. Os resultados são interpretados usando um modelo simples baseado na quimisorção de espécies presentes na atmosfera acompanhada de reações eletródicas, podendo ser aplicado a outros isolantes. / Abstract: Many current important technologies are based on electrostatic principles, as for instance electrostatic painting, polymer recycling and photocopying. However, even considering its long history, there are still many open questions in the study of electric phenomena in insulators. For instance, how can charge carriers in insulators be detected, identified and quantified? In this laboratory the examination of latexes showed that the charge carriers are K e RSO4 ions. This work describes reproducible electric potential patterns created on silica surfaces, covered with sets of interdigitated parallel gold electrodes by using microlithography techniques. The patterns are detected by concurrent atomic force microscopy (AFM) and scanning electric potential microscopy (SEPM). The images were acquired while electrodes were biased and also after they were all short-circuited and grounded, producing reproducible electrostatic patterns. Characteristic times for pattern formation and relaxation are in the order of 10 minutes at 70% relative humidity and they are strongly influenced by the relative humidity of the atmosphere, showing a relaxation time in the order of 1 hour, when the surface is under 10% RH. The results are interpreted using a model based on the chemisorption of atmospheric water and electrochemical activity at the silica surface. The sum up, this work describes a new approach to the study of the electrification of insulator surfaces that produces reproducible results and can be applied to many other cases. / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Doctor of Philosophy / Department of Biological & Agricultural Engineering / Ronaldo G. Maghirang / This research was conducted to investigate the potential of charged-water spray in controlling dust in livestock buildings. Specific objectives were to: (1) develop a method to measure the electrostatic charge of airborne particles; (2) characterize the size distribution and charge of airborne particles in a livestock building; (3) evaluate the effectiveness of charged-water spray in controlling dust concentration in enclosed spaces under laboratory conditions; (4) model the effectiveness of charged-water spray in controlling dust in an enclosed building; and (5) develop and evaluate an electrostatically-assisted particulate wet scrubber (EAPWS). A dynamic Faraday-cage sampler was developed for measuring the net charge-to-mass ratio of particles. The device involves collecting particles on a filter and measuring the charge induced. The sampler was calibrated and then used to measure the charge of dispersed particles (i.e., corn starch, NaHCO3, positively charged water spray, negatively charged water spray, and uncharged water spray). The corresponding net charge-to-mass ratios were -0.11 (SD=0.07), +0.20 (0.001), +7.24 (1.6), -6.47 (0.9), and -0.30 (0.12) mC/kg. Characterization of dust in a swine building showed mean dust concentration of 0.89 (SD=0.45) mg/m3, geometric mean diameter of particles of 9.34 μm, and geometric standard deviation of 2.11. The Faraday-cage sampler was also used in the swine building; the net charge-to-mass ratio of particles was +0.68 mC/kg (SD=0.31 mC/kg). The effectiveness of charged-water spray in reducing dust concentration was investigated in an experimental chamber. Test particles (i.e., corn starch, NaHCO3) were dispersed into the chamber and then charged water was sprayed into the chamber. The charged-water spray was significantly more effective than either the uncharged-water spray or no water spray. The removal efficiency of the charged water spray (4 min spray duration, 120 mL/min), based on mass, ranged from 88% to 92% for particles ≤ 10 µm equivalent aerodynamic diameter (EAD) and from 34% to 70% for particles ≤ 2.5 µm EAD. A model based on coagulation was used to predict the particle concentration after spraying of charged water. Predicted values of concentration and removal efficiency agreed well with measured values. A prototype EAPWS was also developed. Laboratory and field evaluations of the EAPWS indicated that it had significantly higher particle removal efficiency than either the control (i.e., no water spray) or the uncharged wet scrubber.