Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-05Bitstream added on 2014-06-13T19:20:54Z : No. of bitstreams: 1 colen_f_dr_botfca.pdf: 239462 bytes, checksum: 1ed52d4de7249d54e3e75c8f7842afae (MD5) / O estudo do potencial energético do caldo de cana-de-açúcar foi conduzido em laboratório, num reator anaeróbio de fluxo ascendente e leito de lodo (UASB) de volume total de 9,72 litros e volume útil de 7,78 litros. A temperatura de funcionamento do reator foi de 35oC ± 1oC. A cana utilizada no experimento era cortada uma vez por semana, moída e armazenada em geladeira à temperatura de 4oC pelo mesmo período. O substrato ou afluente foi caracterizado como o caldo de cana fermentado naturalmente (azedado) por 24 horas, no qual eram acrescentados bicarbonato de sódio, uréia e fosfato diácido de potássio para correção do pH e das relações carbono/nitrogênio e carbono/fósforo, respectivamente, o pH do afluente ficou fixado na faixa de 6,00 a 6,60. O inóculo utilizado no estudo foi cedido por uma cervejaria e o reator recebeu 4,5 litros de lodo granulado. Os parâmetros analisados foram: demanda química de oxigênio, sólidos totais e voláteis, alcalinidade total, acidez volátil, pH, composição química do caldo, açúcar redutor e redutor total, volume e composição do biogás. Na partida do reator colocou-se o lodo e completou-se o volume restante com uma solução de água destilada e caldo de cana com uma DQO aproximada de 200 mg.L-1 e esperou-se 48 horas; após este período começou-se a bombear 5 mL diariamente até que se chegou a um volume de 510 mL por dia, distribuídos em três períodos: primeiro das 12:00 às 12:30 horas; segundo das 18:00 às 18:30 horas e o terceiro das 00:00 às 00:30 horas, sendo que para isto utilizou-se um temporizador... .

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-08-12Bitstream added on 2014-06-13T18:52:29Z : No. of bitstreams: 1 vespa_icg_me_botfca.pdf: 487117 bytes, checksum: 1f400782b310149e61282f0dd25be402 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Nos últimos anos, verifica-se crescente a produção de resíduos sólidos urbanos associada a um aumento populacional e ao maior consumo de produtos com embalagens que poderiam ser recicladas. Medidas rápidas de valorização e reciclagem devem ser tomadas para que permitam um consumo contínuo de alguma forma racional, diminuindo conseqüentemente, as agressões ambientais. No presente estudo avaliaram-se parâmetros que proporcionem subsídios na tomada de decisões sobre o melhor aproveitamento dos resíduos sólidos urbanos orgânicos, utilizando-se a compostagem ou a biodigestão anaeróbia. O resíduo sólido urbano orgânico (lixo) foi cedido pela empresa CONSTROESTE, localizada no município de São José do Rio Preto-SP, e o experimento foi conduzido no Laboratório de Biodigestão Anaeróbia do Departamento de Engenharia Rural da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias - Campus de Jaboticabal da Universidade Estadual Paulista - Unesp. Foram conduzidos ensaios de compostagem e biodigestão anaeróbia, utilizando-se resíduo sólido urbano orgânico coletado no município de São José do Rio Preto - SP, no intuito de avaliar as características químico-minerais, o potencial energético e a interferência da qualidade do resíduo no desenvolvimento dos processos. Avaliaram-se as reduções de sólidos totais e voláteis, produções de biogás e qualidade do biofertilizante durante a biodigestão anaeróbia, que foi conduzida com a utilização ou não de inóculo, e parâmetros como temperatura, umidade, peso, teores de nutrientes, e redução de massa enleirada durante a compostagem e a equivalência energética nos dois processos. Observaram-se reduções de 58,5% nas quantidades de massa seca enleirada e de 40,9% nos teores de carbono orgânico, matéria orgânica compostável e demanda química de oxigênio. Foram verificadas temperaturas acima de 40º C,... / An increasing production of urban organic wastes is noticed in the last years, associated with the growth of the global population and the increased of resultant consumption. Fast actions of valorization and recycling must be done, in a way that it allows a rational continuous consumption and consequently decreasing environmental aggressions. This work has evaluated some parameters that supply decision making over better use of urban organic wastes through composting or anaerobic digestion processes. The urban organic waste was supplied by Controeste company, in São José do Rio Preto - SP. The experiment was conducted in the Anaerobic Digestion Laboratory - Agricultural Engineering Department - Veterinary and Agricultural Sciences College - Jaboticabal Campus - São Paulo State University - UNESP. Samples of composting and anaerobic digestion were collected done from the wastes in the city of São José do Rio Preto - SP, with the objective of evaluating to the chemical and mineral properties and consequent interference of the residues on the processes. The reductions of total and volatile solids, biogas production and biofertilizer quality werw evaluated during the anaerobic digestion. It was conducted using inoculums or not and parameters such as temperature, humidity, weight, nutrient content and reduction of heap mass during the composting. A reduction the 58.5% in the quantity of heap dry mass, 40.9% in the organic carbon contents, recycling organic material and chemical demand of oxygen was observed. It was registered temperatures above 40ºC in the heaps interior, evidencing the importance of the process of reduction and/or elimination of pathogens.The presence of innocuous in the substrate anticipated the biogas production in the process of anaerobic digestion...(Complete abstract click electronic access below)

O setor eólico está em processo de consolidação no Brasil desde o início dos anos 2000, e oportunidades de pesquisas e desenvolvimento estão presentes em todas as etapas do processo. Este trabalho apresenta uma relação entre os parâmetros de velocidade do vento, energia, efeito de esteira e intensidade de turbulência com diferentes alturas de turbinas existentes no mercado brasileiro, em três regiões distintas, Triunfo/PE, São João do Cariri/PB e São Martinho da Serra/RS. A finalidade do trabalho é auxiliar os desenvolvedores e os investidores de parques eólicos na tomada de decisão sobre as alturas de aerogeradores a serem consideradas em seus projetos eólicos, antecipando a avaliação criteriosa do recurso eólico local. Para tal, primeiramente são citadas referências de trabalhos similares disponíveis na literatura bem como é realizada a fundamentação teórica do estudo com as principais equações e modelos utilizados na área. A metodologia do cálculo é teórica e aplicada às ferramentas computacionais do WAsP para a modelagem do vento e do WindFarmer para avaliar a produção de energia elétrica, com adaptações específicas para cada projeto. Procedimentos estatísticos são efetuados a fim de se garantir que as análises contenham o menor nível possível de incerteza na identificação do recurso eólico de cada região. Os resultados do trabalho são apresentados comparativamente entre os sete modelos de aerogerador testados e também entre as três áreas estudadas. O comportamento das turbinas é consideravelmente diferente em todas as opções estudadas. Os modelos de aerogerador A e D são os que apresentam o maior ganho energético percentual com o incremento da altura da turbina com valores médios de 0,42% e 0,44% a cada metro. Já os modelos C e D apresentam as melhorias mais consideráveis em termos de redução de intensidade de turbulência e diminuição de perdas por efeito de esteira, conforme se aumenta a altura das turbinas. As áreas apresentam, também, recursos eólicos distintos entre elas. O projeto eólico de Triunfo é o que apresenta a maior geração de energia dentre os estudados, sendo 24,2% maior que em São Martinho da Serra e 45,0% maior que em São João do Cariri. Verifica-se, também, que caso a velocidade média do vento de longo prazo fosse dobrada em Triunfo, a energia líquida teria um acréscimo de 88%. Já em São Martinho da Serra este valor chegaria em 170% e em São João do Cariri em 220%. / The wind energy sector has been under consolidation in Brazil since the early 2000s. Opportunities for researches and developments are present at all stages of the process. This paper presents a link among wind speed, energy, wake effect and turbulence intensity parameters and the height of existing wind turbine models in Brazil, considering three distinct regions as Triunfo/PE, São João do Cariri/PB and São Martinho da Serra/RS. This paper also aims to support developers and investors in the decision making process in the wind turbines height that should be considered in its wind farms. To this end, the references of similar studies as well as the theoretical basis for the study, including the main equations and models, are presented. The calculation methodology is theoretical and it has been applied to the computational tools WAsP (wind modeling) and WindFarmer (evaluate the energy production), considering specific adaptations for each project. Statistical procedures are performed in order to ensure that the analyses contain the lowest possible level of uncertainty in the characterization of the wind resources in each region. The results are presented comparatively among the seven tested turbine models and also among the three studied areas. The turbine models behavior is considerably different for all options. The wind turbine models A and D are those with the highest percentage energy increase with increasing the turbine height. Their average values are 0.42% and 0.44% per meter height. The models C and D present the most considerable improvements in terms of turbulence intensity and wake effect reductions with increasing the turbine height. The different locations also present distinguished wind resources among them. Triunfo wind farm is the one with the highest energy generation, 24.2% higher than in São Martinho da Serra and 45.0% higher than in São João do Cariri. It is also noted that if the long term mean wind speed was doubled in the project locations, the energy would have an increase of 88% in Triunfo, 170% in São Martinho da Serra and 220% in São João do Cariri.

Para comparar indicadores no diagnostico laboratorial da carência energética e avaliar sua influencia no quadro clínico, 12 garrotes foram aleatoriamente distribuídos em três grupos iguais e receberam , por 140 dias, as seguintes dietas: (G1) adequada, para ganho de peso de 900g/dia (13% de PB e 17,7 Mcal/d de ED); (G2) 80% dos requerimentos de mantença (7% de PB e 5,8 Mcal/d de ED); e (G3) 60% desses requerimentos (5% de PB e 4,7 Mcal/d de ED). Dois animais do G3 sucumbiram ao término do experimento. A carência provocou menor consumo de alimentos, diminui9ao do escore de condição corporal, sem alterar o peso vivo. Embora o volume ruminal tenha sido semelhante entre todos os grupos, as taxa de passagem e de renovação de líquidos foram menores nos grupos carentes. O déficit energético reduziu a produção ruminal de ácidos graxos voláteis totais e de suas frações, o tempo de redução de azul de metileno no suco ruminal foi maior, enquanto que os índices de excreção urinaria de alantoína e de ácido úrico foram menores nos grupos carentes. Os melhores indicadores do status energético foram a glicemia e os teores de β-hidroxibutirato plasmáticos, que reduziram durante a carência: os AGLs não foram eficientes devido a alta variabilidade dos resultados. Não foram detectados corpos cetônicos na urina. O hematócrito e os teores séricos de ureia, albumina, globulinas e creatinina não se mostraram úteis no diagnóstico, porem o índice de excreção urinaria de ureia se reduziu, indicando maior conservação de nitrogênio pelo organismo carente. O déficit energético provocou diminui980 nos batimentos cardíacos, atingindo em quadros avançados 30 bat/min; na frequência respiratória; nos movimentos e tonicidade ruminal. Quanto menor foi a glicemia menores foram os batimentos cardíacos (r= 0,55), a frequência respiratória (r = 0,49) e a tonicidade ruminal (r= 0,81). A temperatura retal permaneceu dentro dos valores de normalidade, mas hipotermia foi detectada precedendo a morte. Levando-se em conta a facilidade, praticidade e custo dos exames, sugere-se o diagnóstico de carência requisitando analise de glicose, β-hidroxibutirato plasmáticos, tempo de redução do azul de metileno no suco ruminal e índice de excreção urinária de ácido úrico. / In order to compare laboratory diagnosis indicators of energetic deficit and evaluate their influence in the clinical picture, 12 steers were randomly distributed in 3 groups of 4 animals, which received the following diets for 140 days : (G1) adequate diet for weight gain of 900g/day (CP: 13% and DE: 17,7 Mcal/d); (G2) 80% of the maintenance requirements (CP: 7% and DE: 5,8 Mcal/d); (G3) 60% of the same requirements (CP: 5% and DE: 4,7 Mcal/d). Two animals from G3 died by the end of the experiment. The nutritional deficit led to lower feed intake and a decrease in the body condition score; without changing body weight. Although the rumen volume was similar in all three groups, the rates of liquid passage and ruminal turnover were lower in G2 and G3. The energetic deficit led to a reduced rumen production of total and fractions of volatile fatty acids. The time of blue methylene reduction in the rumen juice was longer, whereas the index of urinary excretion of allantoin and uric acid was lower in G2 and G3. The best indicators of the energetic status were glycemia and the plasma level of β-hydroxybutirate, which were both reduced during the deficit energetic. NEFA levels were not effective, due to the high variability of the results. Ketone bodies were not detected in the urine. Hematocrit and serum levels of urea, albumin, globulin and creatinin were not useful for malnutrition diagnosis, but the index of urinary excretion of urea was decreased, indicating that malnourished bodies were keeping Nitrogen. The energetic deficit caused a gradual decrease in cardiac rates , falling to 30 beats/min in advanced deficit of energy. Reduced respiratory frequency and rumen tonus was also altered in this condition. Low glycemia was related to decreased heart beat frequency (r=0.55), to respiratory frequency (r=0.49) and to rumen tonus (r=0.81). The rectal temperature remained within normal values; however hypothermia was detected preceding death. Taking into account costs and friendly usage of assays, we suggest the analysis of glucose, plasma β-hydroxybutirate, time of reduction of methylene blue in the rumen juice, and index of urinary excretion of uric acid for the diagnosis of energetic deficit.

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:47:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joao Ricardo.pdf: 3247684 bytes, checksum: 009765623e03bd1c13deb47dce516503 (MD5) Previous issue date: 2011-12-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This paper work presents the energy final use scenario of electrial energy in the industrial sector of micro and small companies in the city of Manaus, making it possible to allowing the indentification of the main wasting factors, the energy efficiency potential per final use of electric energy. The methodology of this work was based upon expositive analyses, from an exploratory research, which was made in loco in the Micro and Small Companies, by using application forms made as spreadsheets in order to collect the data. The data was analyzed in terms of quality and quantity, through statistic methods, whose results represent all the population of the researched companies. The results show the efficiency potential for the final use of electrical energy (air conditioning, lightening, refrigeration, electrical engines and other equipments) as well as the correction factor for the MEs and PEs and the total sector researched. The atrargge global efficiency potential of researched sector presented average waste of 17,9% for PEs and 57,8% for MEs. Through the comparisons of the PEs and MEs data, it was found that the studied segments of PEs and MEs present very similar characteristics related to operationality, however, due to the difference of size between the segments, it was possible to find that the biggest segment, which is the bakery segment, the PEs use a great amount of electrical energy in the final use, with air conditioning, when compared to the MEs. This data presents the magnitude of electrical energy waste, as well as the great contribution that they can offer for a more efficient and intelligent use of electrical energy. / Este trabalho de pesquisa apresenta o cenário do uso final da energia elétrica do setor industrial das micro e pequenas empresas da cidade de Manaus, permintindo identificar os principais fatores de desperdício, o potencial de eficientização energética por uso final de utilização da energia elétrica. A metodologia do trabaho baseou-se numa análise expositiva, a partir de uma pesquisa exploratória, realizada in loco nas Micro e Pequenas Empresa, utilizando formulários em formas de planilhas para coleta de dados. Os dados foram qualitativamente e quantitativamente, através de métodos estatísticos, cujos resultados representam toda a população das empresas pesquisadas. Os resultados revelem o potencial de eficientização por uso final de energia elétrica (ar condicionado, iluminação, refrigeração, motores elétricos e outros equipamentos) e também por correção do fator de potência, bem como o potencial total para as MEs e PEs e total do setor pesquisado. O potencial de eficientização médio global do setor pesquisado apresentou um desperdício médio de 17,9% para PEs e 57,8% para as MEs. Através da comparação dos dados das PEs e MEs, constatouse que os segmentos estudados das PEs e MEs apresentam características muito semelhantes quanto a sua operacionalidade, entretando, devido à diferença de porte entre os segmentos foi possível verificar que o maior segmento estudado, o qual é o de panificação, as PEs utilizam uma grande quantidade de energia elétrica no uso final com ar condicionado em relação às MEs. Estes dados apresentam a magnitude do desperdício de energia elétrica nas empresas estudadas, bem como a grande contribuição que estas podem oferecer para um uso mais eficiente e inteligente da energia elétrica.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The study was conducted at Federal University of Santa Maria with aim of to evaluate the effect of levels of energetic supplementation of whole rice bran (Oriza Sativa) on characteristics of herbage production, performance, behavior intake, nutrients intakes, carcass characteristics, live weight components and qualitative and quantitative characteristics from lamb meat weaned of corriedale breed kept in continuous grazing under ryegrass pasture (Lolium multiflorum Lam.). 27 lambs were used and randomly distributed in nine paddocks and three treatments and three replications of area with three lambs per plot. The treatments (levels) were constituted by ryegrass pasture (RP), ryegrass pasture + 1% of live weight of supplement (RP + 1% of LW of SU) and ryegrass pasture + 2% of LW of supplement, (RP + 2% of LW of SU), beside calcitic limestone mixed with supplement and salt ad libitum. The slaughter criteria was the fix time for all treatments that was 50 days of grazing with 12 hours of fasting solid. After was evaluated the carcass characterists, LW components and lamb meat. The experimental design used was completely randomized in factorial design (3x2) and the datas were submitted analysis of variance at 5% significance and Tukey test was used for means comparison and also was used the PROC GLM (SAS, 2013). The use of levels of energetic supplementation of whole rice bran not influenced (P>0.05) on characterists of pasture and animal performance. However, there were differences (P<0.05) for ingestive behavior, for (levels and periods) for variables as leisure, grazing, supplementation, water intake and rumination. For nutrients intake there were differences (P<0.05) between levels for all variables analyzed. There were differences among periods from variables as CMSPA, CMOPD, CFDNPA e CFDNT. For characteristics of carcass occurried differences (P<0.05) for levels for perirenal fat, for meat quality the differences were between variable as crude protein, color of subcutaneous fat and (Longissimus dorsi) muscle. / O estudo foi desenvolvido na Universidade Federal de Santa Maria com o objetivo deavaliar o efeito de níveis de suplementação energética de farelo de arroz integral (Oriza Sativa) sobre as características da pastagem, desempenho, comportamento ingestivo, consumo de nutrientes, características da carcaça, componentes do peso vivo e características físico químicas da carne de cordeiros desmamados da raça Corriedale mantidos em pastejo contínuo em pastagem cultivada de azevém (Lolium multiflorum Lam). O número de animais utilizados foram 27 cordeiros distribuídos ao acaso em nove piquetes com três tratamentos e três repetições de área onde foram alocados três animais por parcela. Os tratamentos (níveis) foram constituídos de: pastagem de azevém (PA), pastagem de azevém + 1% do peso vivo de suplemento (PA+ 1% do PV de SU) e pastagem de azevém + 2% do peso vivo de suplemento (PA + 2% do PV de SU), calcário calcitico misturado ao suplemento e sal mineral à vontade. O critério de abate utilizado foi o tempo fixo para todos os tratamentos, sendo aos 50 dias de pastejo, com jejum de sólidos de 12 horas. Posteriormente avaliaram-se as características da carcaça, componentes do peso vivo e a carne dos cordeiros. Adotou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial (3x2), sendo os dados de cada varável submetidos á análise de variância a 5% de significância e teste Tukey para a comparação de médias; utilizando do PROC GLM (SAS, 2013). O uso de níveis de suplementação energética de farelo de arroz integral não influenciaram (P>0,05) nas características da pastagem e desempenho animal. Entretanto, ocorreram diferenças (P<0,05) para o comportamento ingestivo (níveis e períodos), sobre as variáveis de ócio, pastejo, suplementação, inestão de água e ruminação. Para o consumo de nutrientes, houveram diferenças (P<0,05) entre os níveis para todas as variáveis analisadas e ocorreram diferenças entre períodos das variáveis de CMSPA, CMOPA, CFDNPA e CFDNT. Para as características da carcaça ocorreram diferenças (P<0,05) entre os níveis para o percentual de gordura perirenal. Para a qualidade da carne também ocorreram diferenças entre os níveis de suplementação para as variáveis de proteína bruta cor da gordura subcutânea e a cor do músculo (Longissimus dorsi).

Recently, the use of thermite-based pressure waves for applications in cellular transfection and drug delivery have shown significant improvements over previous technologies. In the present study, a new technique for producing thermite-generated pressure pulses using fully-dense nano-scale thermite mixtures was evaluated. This was accomplished by evaluation of a stoichiometric mixture of aluminium (Al) and copper(II)-oxide (CuO) prepared by mechanical alloying. Flame propagation speeds, constant-volume pressure characteristics and underwater pressure characteristics of both a micron-scale and mechanically alloyed mixture were measured experimentally and compared with conventional nano-scale thermites. It was determined that mechanically alloyed mixtures are capable of attaining flame propagation speeds on the same order as nano-scale mixtures, with flame speeds reaching as high as approximately 100 m/s. Constant-volume pressure experiments indicated that mechanically alloyed mixtures result in lower pressurization rates compared with conventional nano-scale mixtures, however, an improvement by as much as an order of magnitude was achieved compared with micron-scale mixtures. Thermochemical equilibrium predictions for pressures observed in constant-volume reactions were found to capture relatively well the equilibrium pressure for both low and high values of relative density. Generally, the predictions over-estimated the measured pressures by approximately 60%. Results from underwater experiments indicated that the mechanically alloyed samples produced peak shock pressures and waveforms similar to those for a nano-scale Al-Bi2O3 mixture reported by Apperson et al. (2008). In an effort to model the pressure signal obtained from the underwater reaction, calculations were performed based on the rate of expansion of the high pressure gas sphere. Predicted pressures were found to agree fairly well in terms of both the peak pressure and pressurization rate. The present study has thus identified the ability for mechanically alloyed thermite mixtures to produce underwater pressure profiles that may be conducive for applications in cellular transfection and drug delivery. Récemment, l'utilisation d'ondes de pression produite par des mélanges de thermite pour des applications dans la transfection cellulaire et l'administration de médicaments ont démontré des améliorations importantes par rapport aux technologies précédentes. Dans l'étude ci jointe, une nouvelle technique pour produire des impulsions de pression générée par un mélange thermite, soumit a de l'alliage mécanique, a été évaluée. Ceci a été accompli par l'évaluation d'un mélange stoechiométrique d' aluminium (Al) et de l'oxyde de cuivre(II) (CuO), préparé par mécanosynthèse. Les vitesses de propagation de la flamme, les caractéristiques de pression pour la combustion à volume constant et les caractéristiques de pression pour la combustion sous l'eau ont été mesurées expérimentalement et comparés avec les thermites conventionnel à l'échelle nano. Nous avons déterminé que les mélanges alliés mécaniquement sont capables d'atteindre des vitesses de propagation de flamme du même ordre que les mélanges à l'échelle nanométrique, atteignant jusqu'à environ 100 m/s. Les expériences de combusition à volume constant, indique que les mélanges alliés mécaniquement induit des taux de pressurisation inférieures à celles des mélanges de nano-échelle conventionnel, cependant, une amélioration de près d'un ordre de grandeur a été atteint par rapport aux mélanges d'échelle micronique. Prédictions thermochimiques des pression de compbustion se sont révélés capable de relativement bien saisir les valeurs observées dans les expériences à volume constant. En règle générale, les prévisions sur-estimé les pressions mesurées par environ 60%. Les résultats des expériences sous-marines ont indiqué que les échantillons alliés mécaniquement ont produit des pressions et des profils d'onde similaires à celles produit par un mélange de Al-Bi2O3 de nano-échelle, comme indiqué par Apperson et al. (2008). Pour modéliser les pressions obtenues dans les expériences sous-marines, des calculs basés sur le taux d'expansion de la bulle de gaz à haute pression ont été obtenus. Les pressions prédites ont été trouvés d'être relativement en accord avec la pression maximale et le taux de pressurisation observé. Cette étude a ainsi identifié la possibilité pour l'utilisation des mélanges de thermites alliés mécaniquement pour produire des profils de pression sous l'eau propices pour des applications de transfection cellulaire et l'administration de médicaments.

Energetic electrons undergo significant flux variations in the Earth’s outer radiation belt, where magnetospheric waves play an important role in changing the energetic electron dynamics. In particular, electromagnetic ion cyclotron (EMIC) waves are suggested to drive efficient pitch angle scattering of relativistic electrons, which results in relativistic electron precipitation into the upper atmosphere. Such precipitation provides an important source of energy input into the upper atmosphere, where precipitating electrons can affect atmospheric chemistry and ionization. However, the quantitative role of EMIC waves in energetic electron precipitation in various regions of the magnetosphere is not fully understood. This dissertation aims to answer outstanding open questions on the characteristics and quantification of EMIC-driven precipitation, such as the spatial extent and the energy range of electron precipitation. The relationship between EMIC waves and electron precipitation is evaluated by analyzing magnetic conjunction events when EMIC waves are detected in the magnetosphere by near-equatorial satellites (Van Allen Probes, GOES) and precipitating electrons are measured by Low-Earth-Orbiting satellites (POES, FIREBIRD). Quasi-linear theory is used to quantify the role of various observed magnetospheric waves (e.g., EMIC waves, plasmaspheric hiss, magnetosonic waves) in the electron precipitation. Several in-depth case analyses show that EMIC waves are the main driver of the observed relativistic electron precipitation, while other waves play a minor role. The precipitation events were clearly identified within L shell of ~7.5, favorably near the dusk and night sectors. The analysis shows that each precipitation event was localized on average spatial scales of ~0.3 L, suggesting that the resonance conditions are satisfied in a very localized region of the magnetosphere. The electron precipitation was observed at the expected relativistic (> ~MeV) energies; however, the minimum energy of efficient electron precipitation was newly found to extend down to at least ~200–300 keV. The quantitative analysis using multi-point measurements combined with theoretical calculations in this dissertation provides a more comprehensive understanding of EMIC-driven precipitation, which is a critical electron loss process in the magnetosphere. Moreover, the results are helpful to improve currently existing models of radiation belt, ring current and atmosphere dynamics, as well as theories of wave-particle interactions.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第22257号 / 理博第4571号 / 新制||理||1656(附属図書館) / 京都大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻 / (主査)教授 田口 聡, 教授 秋友 和典, 准教授 藤 浩明 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DGAM

<div>This work investigates several uses of additive manufacturing to meet modern security-related needs. All energetic materials when integrated in a practical system require an ignition device, e.g. a bridgewire or spark gap igniter, which is traditionally fabricated from metal components. A conductive polymer, polyaniline,</div><div>was chosen to create metal-free spark gap igniters in a process that lends itself well to large-scale manufacturing. The igniters proved consistent in terms of breakdown</div><div>voltage, as well as their effectiveness in igniting nanothermite, a representative energetic material. This work also establishes a simple and effective approach suitable for the precise material deposition of CL-20. This is relevant for the development of trace detection calibration standards. This work shows that CL-20 is compatible with inkjet</div><div>printing for this purpose. Furthermore, the need to secure sensitive information that is stored locally on electronic devices led to the study of the use of confined nanothermite to damage substrates used in electronics. The maximum thickness of PCB that permitted destruction with repeatable results was investigated o suggest a baseline for future system integration and production. In addition, the stress of the board was modeled using measured thrust data. In brief, this work has proven that the use of additive manufacturing with energetic materials is both a possible and effective means to secure devices, should a device containing sensitive material be unintentionally misplaced.</div>