Nitrogen-alloyed tool steel is made at Uddeholms AB by adding high-nitrogen ferroalloy after vacuum degassing where introduced impurities are hard to remove. In this thesis two types of high-nitrogen ferrochromium are compared, a solid version and a powder cored wire. They are examined in crossection and 16 samples from four charges are examined with Pulse Distribution Analysis as well as systematic microscopy of polished cross sections. The PDA results missed smaller spinel inclusions shown in previous research to be detrimental. The wire form shows promise but more charges need to be evaluated before a conclusion is drawn. / Kvävelegerat verktygsstål tillverkas hos Uddeholms AB genom tillsats av kväverika ferrolegeringar efter vakumavgasning, och orenheter som introduceras i detta steg är svåra att avskilja. I den har uppsatsen jämförs två typer av kväverikt ferrokrom varav en i form av stycken och en i form av tråd med pulverkärna. De undersöks i tvärsnitt och totalt 16 prov från fyra charger undersöks med PDA (pulsfördelningsanalys) och systematisk mikroskopering i tvärsnitt. Resultaten från PDA missade mindre inneslutningar av spinell vilka tidigare har visat sig problematiska. Trådformen verkar lovande men fler charger behöver undersökas för att kunna dra en definitiv slutsats.

Cristais naturais de pumpelita Ca8Al8(Mg,Fe,Mn,Al)[(SiO4)4/(Si2O7)4/(OH)8(H2O, OH)4]), provenientes da mina de Brejui, município de Currais Novos, Rio Grande do Norte, foram investigados através das técnicas de termoluminescência (TL), absorção óptica (AO) e ressonância paramagnética eletrônica (EPR) com o intuito de entender os efeitos da radiação ionizante e de recozimento em altas temperaturas sobre estes cristais. As curvas TL obtidas apresentaram cinco picos, 90, 145, 220, 315 e 390 oC, após terem sido irradiadas para uma taxa de quecimento de 4 °C/s. A decomposição espectral da luz TL foi obtida para todos os picos e presentou uma emissão centrada em 575 nm e largura à meia altura de 75 nm e outras duas emissões menores em 470 nm e 660 nm indicando que o processo TL pode possuir mais de um centro de recombinação, independentemente das temperaturas dos picos. Em um segundo momento, foi investigado o efeito de diferentes tratamentos térmicos pré-irradiação (500, 600, 700, 800 e 900 °C) nas propriedades TL dos cristais. Somente a intensidade das emissões mostrou ser dependente da temperatura destes tratamentos térmicos, a posição dos quatro picos não foi alterada. Os picos em 220 e 390 °C apresentaram grande sensibilidade ao tratamento térmico. Uma análise termogravimétrica mostrou que entre 650 e 800 °C houve grande perda de massa envolvida num processo endotérmico, sugerindo uma provável mudança de estado. O espectro de ressonância paramagnética eletrônica mostra um sinal muito intenso que se estende de 1000 a 6000 Gauss e seis linhas típicas hiperfinas de Mn2+ entre 3000 e 4000 Gauss. O sinal EPR gigante é devido à interação dipolo (magnético) dipolo magnético) de Fe3+. Os espectros de AO de amostras recozidas em 600 °C, 700 °C e 900 °C mostram num resultado muito interessante, a banda em torno de 1060 nm, que, é devida a Fe2+ muda pouco com o tratamento térmico até 800 °C, mas, entre 800 °C e 900 °C a banda decresce. Nessa região de temperatura, ocorre a reação: Fe2+ temperaturae + Fe3+ Fe2+ perde um elétron e se torna Fe3+. Este processo é, também, responsável pelo aumento muito grande da intensidade EPR na região de g = 2,0, em amostras que sofreram recozimentos em temperaturas acima de 850 °C, Nestas temperaturas, a coloração da pumpelita é também afetada. Todos os picos TL sofrem fotoesvaziamento (bleaching), quando a amostra irradiada é exposta a luz UV. / Natural mineral of pumpellyite, one of the members of epidote group has been investigated. With chemical formula (Ca8Al8(Mg,Fe,Mn,Al)[(SiO4)4/(Si2O7)4/(OH)8(H2O, OH)4]), the sample here studied was collected from Brejui Mine, Currais Novos County, state of Rio Grande do Norte. The work was aimed to investigate its thermoluminescence (TL), color centers and electron paramagnetic properties. Annealing at high temperatures, heavy irradiation and UV irradiation techniques have been used. The physical properties of interest are due to the elements composing crystal structure such as Si, Al, Mg, Fe and Mn, however among about twenty elements that can be considered impurities; only Na, K and Cr participate. The TL glow curve obtained from 600 °C for one hour pre-annealed and then - irradiated sample has shown 90, 145, 220, 275 and 390 °C peaks. A heating rate of 4 °C has been used for TL read out. The lowest 90 °C peak is very unstable, however, it is by far the most sensitive one to the irradiation; at 50 Gy -dose its peak height is almost 100 times larger. Among others, the 315 °C peak grows faster. Heat treatments before irradiation increase the sensitivity of TL peaks slowly from 500 to 800 °C, but such increase becomes very large above 800 °C. For example the 390 °C peak sensitivity increases by a factor 100 on going from 500 C to 900 °C annealing. The spectral analysis of the emitted TL light has shown that there are 470, 575 and 600 nm bands indicating that there are at least three recombination centers. The 575 nm is by far the dominating one. The UV light bleaching has shown that all the TL peaks decay fast up to 10 minutes exposure and a residual TL is left after long time exposure. The optical absorption spectrum is characterized by four absorption bands in the visible region, one strong and broad band around 1060 nm and several in near IR region. The 1060 nm band is due to Fe2+ which around 850 900 °C annealing decreases indicating that Fe2+ liberates electrons leaving Fe3+. The EPR spectrum is dominated by Fe3+ spin spin interaction. Mn2+ six hyperfine lines superpose Fe line around g = 2,0. Under 850 900 °C heating, that broad Fe3+ lines becomes stronger and broader due to Fe2+ changing to Fe3+. The EPR intensity of 800 °C annealed sample and then irradiated to 1 kGy - dose increases with microwave power, but start saturation around 30 to 40 mW power.

As propriedades dos derivados nitrosilados de diferentes hemoproteínas em função da temperatura, da concentração de óxido nítrico (NO) e pH, foram investigadas utilizando a técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE). Nas hemoproteínas, o grupo heme está acomodado em um bolso: de um lado encontra-se a histidina proximal, de outro uma cavidade aberta onde pode ocorrer a ligação de O2 (ou outras moléculas, tais como H2O, NO, CO, etc.). Perto daí, encontra-se o sítio distal, que pode ou não estar ocupado por uma cadeia lateral de aminoácido, o qual pode influenciar a ligação do ligante. As proteínas estudadas, marcadas com NO, foram: mioglobinas de Cavalo de Cacgalote, que possuem o sítio distal ocupado por um resíduo de histidina, a mioglobina do molusco Aplysia brasiliana (Mb Apb) que não possue um resíduo de aminoácido no sítio distal e a eritrocruorina da minhoca Annelidae Glossoscolex paulistus (Ec AGp), cuja vizinhança do heme não está determinada. Os resultados obtidos com as soluções de mioglobinas de Cavalho e de Cachalote, preparadas a partir da proteína liofilizada (Sigma) mostram cerca de 13% de mioglobina está na forma oxi (MbA) e o restante na forma meta (MbB). A ligação de NO à Mba se faz por simples substituição da molécula de O2 por NO, mantendo o ferro em seu estado ferroso. Já para a MbB, a ligação ocorre em duas etapas: na primeira reduzindo o Fe3+ a Fe2+ e, numa segunda, cuja extensão depende da concentração de NO, o óxido nítrico liga-se ao Fe2+ produto da redução do ferro da MbB. Se a razão NO/Mb é igual ou maior que 2/1, o espectro da RPE é uma linha carga (tipo B), como tem sido identificado na literatura. Se a razão NO/b é da ordem de 0,2/1, o espectro de RPE (tipo A) apresenta um desdobramento hiperfino, similar ao da deoxiHb humana na conformação T. Se a razão NO/Mb varia entre 0,2 e 2, o espectro de RPE é uma mistura de dois tipos (AB). Os espectros tipo A e AB apresentam uma clara dependência com a temperatura, ao passo que o espectro tipo B não. Observa-se que também que a afinidade pelo NO da MbB depende do pH; quanto menor o pH, mais difícil fica se completar a reação do Fe3+ com o NO, mesmo se a razão NO/Mb é maior que 2. Os espectros de RPE da MbANO e da MbBNO são diferentes, porque o campo cristalino em torno do ferro apresenta pequenas variações, alterando a distância de N&#949-FE-NO. No caso da MbA isto dá origem a um espectro similar ao encontrado para o ferro pentacoordenado (tipo A); no caso da MbB, o espectro é do tipo encontrado para ferro hexacoordenado (tipo B). O estudo da dependência do espectro de RPE com a temperatura, no caso da EcNO AGp, mostra que existe um equilíbrio térmico entre duas espécies hexacoordenadas: a espécie I, que predomina à baixa temperatura e cujo espectro de RPE exibe desdobramento superhiperfino com 9 linhas; a espécie II, que predomina altas temperaturas e cujo espectro de RPE é uma linha larga. No intervalo de temperaturas estudado, pode ser observado que em temperaturas intermediárias, os espectros são uma mistura das duas espécies. Pode-se através de diferença espectral estudar o comportamento de cada espécie separadamente e o equilíbrio da mistura. Verificou-se que as duas espécies estão separadas por cerca de 2 kcal/mol. Com os resultados obtidos e comparando-os com os obtidos na literatura, é possível sugerir a existência de uma glutamina distal para a Ec AGP. Para a MbNO ApB, encontra-se um espectro de RE que apresenta desdobramento superhiperfino com 9 linhas. Os espectros a baixa e alta temperatura são similares apenas à alta temperatura e a resolução é menor. Observa-se ainda, a influenciado sítio distal (his E7 nas mioglobinas de Cavalo e de Cachalote) sobre a ligação Fe-N-O. Nas Mb de Cavalo e de Cachalote, em que o sítio distal é ocupado por uma histidina, o espectro da RPE da MbNO é uma linha larga que não varia significativamente com a temperatura. Na Ec AGp, em que o sítio distal está provavelmente ocupado por uma glutamina, o espectro de RPE apresenta uma dependência com a temperatura: a 309.3K, o espectro é uma linha larga, a 103.0K, o espectro apresenta desdobramento superhiperfino. Na Mb Apb, em que não há resíduo básico ocupando a posição distal, o espectro apresenta desdobramento superhiperfino em todo o intervalo de temperatura estudado (113,7K a 283,3K). / Using the Electron Paramagnetic Resonance (EPR) technique, the properties of several nitrosyl hemoproteins were investigated as a function of temperature, pH and nitric oxide (NO) concentration. In hemoproteins, the heme moiety is esconced in a pocket: in one side there is na open cavity where the bonding of different molecules, such as H2O, NO, CO, etc., may occur occupied or not by an aminoacid residue thus influencying in different ways the ligand bonding. The following nitrosyl hemoproteins were studied: horse and spermwhale myoglobins which have an histidine residue occupying the distal site, the myoglobin of the mollusk Aplysia brasiliana (Mb Apb) which has no aminoacid residue in the distal site and the erythrocruorin from the earthworn Annelidae Glossoscolex paulistus (Ec AGp) whose structure is no yet known. The results that were obtained with horse and spermwhale myoglobins solutions prepared using liofilized protein from Sigma, show that almost 13% of the myoglobins is in the oxi form (MbA) and the remaining 87% is in the meta form (MbB). The NO binding to MbA is done by simple substitution of the O2 molecule, remaining the iron atom in its ferrous state. With MbB we have a quite different situation and in this case, two steps are needed to obtain the nitric oxide derivative: first the Fe3+ is reduced to Fe Fe2+ and then the NO molecule bind to it, the extention to which this last step occurs, depends on the nitric oxide concentration. If the NO/Mb ratio is equal to or greater than 2/1, the EPR signal is a broad line (B type), as it has been already identified. If the NO/Mb ratio is around 0,2/1, the EPR spectrum (A type) is characterized by a hyperfine splitting similar to that of human deoxihemoglobin in the T conformation. Finally, in the NO/Mb ratio has a value between 0,2/1 and 2/1, the EPR signal observed is due to contributions from both species (AB). Variations in the EPR spectra with temperature is only observed for the A and AB types. Futhermore, it has also been observed that MbB affinity for NO is pH dependent, the lower the pH, more difficult is the completation of the Fe3+ reaction with NO, even IF the NO/Mb ratio is greater than 2/1. The difference between the EPR spectra of MbA and MbB is due to the small but significative differences in the crystal field around the iron atom, thus modifying the N&#949-FE-NO distance. In the MbA case, this gives rise to a spectrum similar to that find for pentacoordinated iron (A type), for MbB the spectrum shows a pattern similar to that find for a hexacoordinated iron atom (B type). The analysis of the EPR spectra of EcNO AGp at various temperatures showed that there is a thermal equilibrium between two hexacoordinated species: species I, which is predominant at a low temperatures and is characterized by a nine-line superhyperfine splitting, and species II, which is predominant at high temperatures, characterized by a broad line EPR spectrum . It was found that in the range of temperatures studied , the EPR signals are due to contributions from two species. The spectral difference made possible to learn about each species independently and the equilibrium. The two species differ in enthalpy by no more than about 2 kcal/mol. At the light of these findings, and compearing with the data found in the literature, it may be postulated the existence of a glutamine at the distal site in Ec AGp. For MbNO Apb, it was found an EPR spectrum exhibiting a nine-line superhyperfine splitting. The EPR spectra at low and high temperatures are similar, but the former are well resolved while in the latter, the superhyperfine splitting is something blurred. Futhermore, it has been possible to learn about the influence of the distal site on the Fe-N-O bond. For horse and spern whale myoglobins, where na histidine occupies the distal site, the EPR spectrum is a broad line which does not change significatively with temperature. For Ec AGp, where a glutamine probably occupies the distal site, the EPR spectra are temperature dependent: at 309.3K it is a broad line and at 103.0K it presents superhyperfine splitting. Finally, for Mb Apb where there is no basic residue occupying the distal site, the EPR spectra are characterized by a nine-line superhyperfine splitting all over the temperature range studied (113.7K to 283,3K).

A investigação estrutural de materiais desordenados tem grande interesse devido ao rápido progresso de suas aplicações tecnológicas. A ressonância magnética, particularmente a ressonância paramagnética eletrônica (RPE) de onda contínua (CW) e pulsada, tem demonstrado ser um método altamente sensível para a análise das propriedades físicas e químicas de materiais vítreos e amorfos. Neste trabalho, aplicamos essas técnicas, em particular as técnicas de RPE pulsada, electron spin echo envelope modulation (ESEEM) com seqüências de dois e três pulsos e a de echo detected field sweep (EDFS) no estudo de três materiais distintos. No primeiro trabalho é apresentado um estudo das mudanças estruturais fotoinduzidas em filmes do sistema vítreo [Sb(PO3)3]nSb203 dopados com Cu2+.Esse material possui a propriedade de fotocontração quando exposto à luz ultravioleta. As medidas de RPE CW e de EDFS mostram que ocorre uma distorção na estrutura local quando o filme é irradiado por UV. Os espectros de ESEEM mostram a presença e uma linha de 31P que diminui drasticamente quando o filme é irradiado. O segundo trabalho descreve o estudo do xerogel pentóxido de vanádio, V2O3:nH2O com n = 1.8. Os espectros de RPE CW do V4+ na temperatura ambiente exibem uma estrutura hiperfina isotrópica tipicamente observada em líquidos. Em baixas temperaturas (65K) o espectro é anisotrópico e corresponde ao observado para amostras sólidas em pó. As simulações dos espectros CW estão em acordo com os resultados experimentais. Estudos de ESEEM em baixas temperaturas, efetuados para diversos valores do campo externo mostram que as modulações correspondentes aos núcleos 1 H existem somente para as componentes perpendiculares do espectro de ii EDFS. Os resultados obtidos são consistentes com o modelo estrutural no qual quatro radicais OH estão situados em posições equivalentes no plano equatorial da estrutura do V4+. Uma molécula de água pode estar localizada no sitio oposto da ligação axial V=0. No terceiro trabalho são estudados vidros foto-termo-refrativos (phototherino - refractive ou PTR). Vidros PTR do sistema O-Si-Na-Zn-Al-K-F-Br dopados com Ce, Ag, Sn, Sb exibem cristalização em nano-escala, induzidas após irradiação com luz ultravioleta e subseqüentes tratamentos térmicos. Neste trabalho, conjuntos de amostras irradiadas e/ou tratadas termicamente são analisados por RPE CW, EDFS e ESEEM. RPE CW não forneceu informações confiáveis sobre a estrutura do vidro. Mudanças significativas foram observadas nos espectros de EDFS, indicando mudanças estruturais na vizinhança dos centros paramagnéticos. Medidas sistemáticas de ESEEM em várias posições de campo magnético mostram claramente a modulação característica de 23Na, indicando que núcleos de Na são parte da estrutura ligante ao redor do centro observado. Para a amostra irradiada e tratada por 1 hora a 450°C e 2 horas a 520°C, o espectro de ESEEM obtido nas proximidades de g = 2 mostra a presença adicional de uma linha que pode ser atribuída a íons de 19F. Comparando-se com resultados de RMN, pode-se concluir que domínios de NaF são formados nas proximidades desse centro paramagnético. O quarto trabalho está relacionado com a simulação numérica de espectros de RPE CW e consiste em um estudo teórico a respeito da determinação dos autocampos de um Hamiltoniano de spin. O algoritmo proposto pode ser resolvido pelo \"Filter Diagonalization Method\", ou FDM, sugerindo uma nova metodologia capaz de resolver o problema de uma maneira mais direta do que a empregada pelos métodos usuais / The structural investigation of disordered materiais has been of great interest due to fast progress in technological applications. Magnetic resonance, particularly the pulsed and continuous wave electron paramagnetic resonance (EPR), has demonstrated to be a high sensibility method to analyze chemical and physical properties of disordered and vitreous materiais. In this work, we applied these techniques, particularly the electron spin echo envelope modulation (ESEEM) with two and three pulses and echo detected field sweep (EDFS) to investigate three different materiais. In the first investigation, we show a study of photo-induced structural changes in the [Sb(PO3)3]nSb203 vitreous system films doped with Cu2+ ions. This material has photo-contraction properties when exposed to UV light. EPR CW and EDFS measurements show that the local structure is distorted when the fim is UV irradiated. The ESEEM spectra show the presence of a 31P line that vanishes for irradiated films. The second work describes the study of vanadium pentoxide xerogel V205: nH2O with n = 1.8. The CW EPR spectra of V4+ at room temperature exhibts the isotropic hyperfine structure typical of liquid phases. At low temperatures (65 K) the spectrum is anysotropic, as expected for solid powder samples. Numerical simulations of the EPR spectra in the two temperature limits are in good agreement with the experimental data. An ESEEM study carried out at low temperatures and for different static field values show that the nuclear modulations associated to 1H nuclei are observable only for the perpendicular components of the EDFS spectrum. Results are consistent with the structural model in which the four OH radicals are placed in iv equivalent positions of the V4+ structure equatorial plane. A water molecule can be placed in the opposite site of the axial V=O bond. In the third work, CW and pulsed EPR spectroscopy techniques were applied to study the effects of the thermal treatments and UV irradiation on photo-thermorefractive (PTR) glasses. PTR glasses of the system 0-Si-Na-Zn-Al-K-F-Br doped with Ce, Ag, Sn, Sb exhibit NaF crystallization at nano-scale, induced after U.V. irradiation and subsequent thermal treatments. Sets of irradiated and/or thermal treated samples were analyzed at the X-band by CW and pulsed techniques, such as EDFS and ESEEM. The forth work is related to the numerical simulation of CW EPR spectra and reports a new technical approach to the resonance field problem associated with a given spin hamiltonian. The proposed alghoritm can be solved by the \"filter diagonalization method\" (PIM), suggesting a new methodology, which is capable to solve the problem in a more straightforward way when compared to existing methods

O objetivo principal deste trabalho é o de avaliar as possibilidades do uso do osso com dosímetro. O método baseia-se na medida dos centros paramagnéticos criados por ação da radiação ionizante em ossos, utilizando a técnica de ressonância paramagnética eletrônica (RPE). Aplicando este método, foi possível medir doses no intervalo de 10 rad a 3Krad para raios-X e 50 rad a 3 Krad para o raio &#978 Co60. Foi também estabelecido um padrão de preparação das amostras a serem utilizadas como dosímetros. Com este método é possível determinar doses recebidas por indivíduos em casos de acidentes, podendo ser decidido o tipo de tratamento médico a partir do conhecimento destas doses. Outra possível aplicação é a monitoração de tratamento radioterápicos. Foi também estudado o tipo de centro paramagnético criado em ossos por radiação ionizante. / The purpose of this work is to evaluate the possibilities of the use of bone as a dosimeter. This method is based upon measurement of EPR absorption lines intensities f centers created by ionizing radiation. Applying this method it has been possible to measures doses about 10 rad for X rays and 50 rad for &#978 rays of Co60.The methodology for sample preparational has been stablished for use as a dosimeter.With this method it is possible to determine doses received by persons in radiation accidents. Another possible application is the monitoration of radiotherapic treatments. The physical properties of the paramagnetic centers created by radiation was also studied.

Primaquina e cloroquina são agentes antimaláricos amplamente utilizados profilática e terapeuticamente contra esta enfermidade. A interação destes fármacos com sistemas modelo podem fornecer informações úteis no entendimento dos mecanismos envolvidos em sistemas biológicos reais. Neste sentido, através das técnicas de calorimetria diferencial de varredura e ressonância paramagnética eletrônica, estudamos as interações entre os fármacos antimaláricos supracitados e modelos de membrana, no intuito de investigarmos as modificações provocadas por ambos na estrutura lipídica. Os resultados obtidos indicam que a associação da cloroquina com membranas de DMPC em pH fisiológico é limitada. Uma perturbação desta molécula na estrutura e dinâmica lipídica foi detectada apenas numa região próxima ao carbono sete das cadeias acila das fosfatidilcolinas. Os experimentos de DSC mostram que este fármaco tem efeito apenas na diminuição da cooperatividade da transição principal das membranas. Por outro lado, a redução da temperatura de transição de fase lipídica observada nos estudos calorimétricos demonstra que a primaquina promove uma desestabilização da fase gel. Os experimentos de RPE corroboram esse resultado, evidenciado pelo aumento da fluidez da membrana. Adicionalmente, o aumento do empacotamento provocado no centro da bicamada lipídica sugere penetração deste fármaco até esta região. Não foram observadas alterações da estrutura e dinâmica das cadeias lipídicas na fase fluida da membrana. Os resultados obtidos fornecem um melhor entendimento das interações fármacos-lipídios em um nível molecular, que podem ser aplicados no desenvolvimento de sistemas carreadores de ambos os fármacos. / Primaquine (PQ) and Chloroquine (CQ) are potent therapeutic agents used in the treatment of malaria. The investigation of drug-lipid interactions is pivotal for understanding their biological activity. Electron Spin Resonance (ESR) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) were used to investigate the effects of drug binding on the lipid phase transition and acyl chain dynamics of model membranes made up of 1,2-Dimyristoyl-sn-Glycero-3-Phosphocholine (DMPC) phospholipids. Labels located at different positions along the lipid chain were used to monitor different membrane regions. ESR results indicated that PQ is more effective in changing the membrane structure than CQ. PQ is effective in perturbing the whole chain of DMPC vesicles, whereas the effect of CQ is more pronounced near the polar headgroup region. Furthermore, PQ causes a slight increase of the lipid packing close to the membrane center, suggesting a deeper insertion of this molecule into DMPC bilayers. DSC thermograms revealed that PQ interacts with DMPC decreasing the main transition temperature (TM) by ca. 2ºC and completely abolishing its pre-transition. On the other hand, CQ effects are mainly noticed as a decrease in the cooperativity of the main transition. Because of its lipophilic character, PQ penetrates into the bilayer hydrocarbon region causing considerable disorganization. Electrostatic interaction between CQ and the phosphatidylcholine phosphate groups is probably related with its low membrane permeability. These results shed light on the molecular mechanism of druglipid interaction, which may be useful for the development of lipid drug delivery systems of antimalarial drugs.

Um modelo matemático para a transferência de calor no processo de refusão por eletroescória (ESR - \"electroslag remelting\") foi implementado a partir da equação diferencial de condução de calor transiente em coordenadas cilíndricas. A resolução numérica da equação diferencial foi facilitada através de uma mudança de variável que possibilitou fixar-se o tamanho do domínio de cálculo durante o período de crescimento do lingote. Duas análises foram conduzidas. Na primeira, uma análise paramétrica foi feita e na segunda um caso industrial foi analisado. Na primeira analise, a equação diferencial foi escrita na forma adimensional, indicando os parâmetros adimensionais importantes para o processo. Realizou-se um estudo paramétrico do modelo examinando-se o efeito de algumas variáveis de processo na geometria da poça de fusão, no tempo local de solidificação (LST) e no comprimento do lingote necessário para o sistema atingir um regime quase-estacionário. As variáveis de processo escolhidas para o estudo foram: (1) a taxa de refusão; (2) o tipo de material refundido e (3) as condições de extração de calor pelo molde. Os resultados mostraram que não é possível definir, para todas as condições industriais, uma única razão entre o comprimento e o raio do lingote no momento em que a poça de fusão atinge estado quase-estacionário. Observou-se ainda que o número de Stefan, que define o tipo de material, tem efeito desprezível na profundidade da poça de fusão e no tempo local de solidificação quando atinge valores maiores do que 0,5. Na segunda análise (caso industrial), o modelo foi usado para simular a refusão industrial de um lingote da liga ASTM F138. O perfil da poça de fusão e o fluxo de calor na interface metal-lingoteira foram medidos e apresentaram uma excelente aderência aos resultados do modelo. Os resultados apresentados permitem ainda a determinação (sob o ponto de vista microestrutural) do valor ótimo da taxa de refusão e do momento em que o processo atinge o estado quase-estacionário para uma ampla faixa de materiais, diâmetros de lingote e condições de transferência de calor adotadas industrialmente. / A mathematical model for heat transfer in the electroslag remelting process (ESR) was implemented using the transient heat conduction equation in cylindrical coordinates. The solution of the equations was facilitated by using a change of the axial coordinate, also known as the Landau transformation, which fixed the calculation domain size during the ingot growth period. Two analyses were carried out. In the first, a parametric study of the model was done, while in the second, the solidification of an industrial ingot was modeled. In the first analysis, the differential equation in dimensionless form indicated the important processing parameters, namely, the melting rate, the type of solidifying material, and the heat extraction to the mold. The effects of these parameters were examined on the pool profile geometry, local solidification time (LST) and length of ingot to reach quasi-steady state. The results showed that it is not possible to define, for all industrial conditions, a unique ratio of ingot length to ingot radius when the metal pool reaches the quasi-steady state. It was also observed that the Stefan number (Ste), which defines the type of solidifying material, had a negligible effect on the pool depth and on the LST for Ste > 0.5. In the second analysis, the model was used to simulate the solidification in the ESR process of an ingot made of the ASTM 138 steel. The geometric profile of the metal pool and the heat flux at the metal-mold interface were measured, showing reasonable agreement with the model results. Finally, the results given in the present work allow the definition (from a microstructural standpoint) of the optimum melting rate and the time to reach quasi steady-state for a wide range of industrial materials, ingot diameters and heat transfer conditions.

Embora menos eficientes que os vetores virais, lipídios catiônicos têm sido cada vez mais usados como transportadores de material genético. Eles têm como vantagens em relação aos transportadores virais, a baixa imunidade, controle de qualidade e produção em grande quantidade, entre outros. Todavia, a interação entre lipídios catiônicos e material genético ainda é pouco compreendida. No presente trabalho, estudamos a interação entre o anfifílico catiônico brometo de dioctadecildimetilamônio (DODAB) e o nucleotídeo 2´-desoxiadenosina 5´-monofosfato (dAMP). Para tanto, utilizamos a técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) aplicada a marcadores de spin derivados do ácido esteárico incorporados em vesículas de DODAB. Os resultados mostraram que na fase gel, na região próxima à superfície das bicamadas de DODAB, o dAMP causa muito pouca alteração na fluidez da membrana, enquanto que, na região do centro da bicamada, o dAMP diminui a fluidez da membrana, o que pode ser um efeito apenas de cargas, isto é, devido à blindagem eletrostática. Já na fase fluida, em ambas as regiões o dAMP aumenta a fluidez da membrana, sendo que, no centro das bicamadas induz um acréscimo significativo na polaridade do meio. A transição de fase gel-fluida do DODAB não sofre modificações com o acréscimo de dAMP. De uma maneira geral, nossos resultados mostraram que o dAMP não causa grandes modificações na estrutura do DODAB. Concluímos que o dAMP se localiza na região da superfície das bicamadas do DODAB e se comporta como um íon grande. Este resultado deverá ser considerado na análise estrutural da interação DNA/vesículas lipídicas em nível molecular. / Though less efficient than viral vectors, cationic lipids have been used as carriers in gene therapy. They offer several advantages over viral vectors, including the low immunogenic and inflammatory responses, the potential transfer of unlimited-size expression units, and the possibility for engineered cell-specific targeting. However, the interaction between cationic lipids and genetic material needs to be better understood for the optimization of the transfection protocol. In the present work, we study the interaction between the nucleotide 2´-deoxyadenosine 5´-monophosphate (dAMP) and cationic liposomes of dioctadecyl dimethylammonium (DODAB), through the analysis of the electron spin resonance (ESR) spectra of spin labels incorporated in the bilayers. DODAB gel phase structure is not much affected by dAMP. The observed packing effect at the bilayer core seems to be related to the expected electrostatic screening effect at the bilayer surface, bringing the headgroups closer together, due to the presence of anions at the surface. In DODAB fluid phase, above 44 oC, ESR results strongly suggest that the relatively large double charged molecule of DMP is localized at the bilayer surface, but incorporated in the membrane, such that it is able of somehow space the headgroups, turning the bilayer core less packed and more hydrated. This result is certainly relevant for the structural understanding of the DNA-cationic membrane interaction on a molecular level.

<p>This diploma work was performed at the department for radiation physics at the Health University in Linköping. Its aim was to develop a method to retrospectively quantify the absorbed dose in coral. Coral is a material which suites well as a retrospective dosimeter because when exposed to radioactivity its induced free radicals are stable in time. The number of radicals is proportional to the accumulated dose so the dose can be calculated by quantifying the radicals. Therefore, coral can tell us something about the past environment and also be used in dating purposes.</p><p>A young, modern coral from the Red Sea was studied and also a fossil one which I was given from the Natural History Museum in Stockholm. It was estimated to be originated from the Tertiary period, i.e. 2-65 million years old.</p><p>To accurately calculate the corals’ accumulated doses I had to gain knowledge in a number of separate areas. The radicals were analyzed using electron spin resonance. This was possible because of the fact that free radicals contain unpaired electrons. Initially, the main goal was to study how to prepare the coral without neither mechanically inducing new radicals nor destroying the radiation induced radicals. When the preparation method was considered optimal the dose response was then crucial, i.e. how the number of radicals corresponded to radiation. To accurately quantify the absorbed doses the spectra needed to be modified and elaborated with signal analyses. By adding artificial irradiations to the samples the initial doses could be calculated. To estimate the age of a coral an assessment of the natural dose rate must be done. This was done by measure the disintegration activity of the samples. It was found that its main contributor was the ²³⁸U-series. The fossil’s minimum age was estimated to 3 million years whereas the ESR-noise made it impossible to calculate the dose in the modern coral. The detectable dose limit of the method was approximately 0.5 Gy, i.e. a minimum age of about 500 years. However, the modern coral was determined as an Elkhorn coral (family Acropora) which is a species with a fast growth rate. The coral’s size implicated its age to be about 100 years old. In addition, the method was put to the test by irradiating the young coral with an unknown dose. After modifying the method the absorbed dose was calculated to be 1.3 ± 0.3 Gy. The real dose was 1.2 Gy. Thus, the method exhibited large scales of uncertainties but it did nevertheless work sufficiently enough.</p>

The determination of complexes formed in weakly acidic aqueous solutions containing pentavalent vanadium as well as hexavalent molybdenum has proved diffi cui t due to slow equilibria and 1 imi ted sol ubi 1 i ty of especially the vanadium species. The formation of several different polynuclear complexes with a very varied molybdenum/vanadium ratio also complicates the interpretation of Potentiometrie data. In order to clarify the picture of complexes formed and provide starting points for equilibrium calculations single-crystal X-ray studies were made on crystals obtained from âqueous solutions. In addition, these studies can provide information on bonding conditions and possibly formation mechanisms for molybdovanadate polyanions. Crystals were synthesized by slow evaporation of aqueous solutions. Solutions with varied molybdenum/vanadium ratios and also varied pH values were prepared and used in the synthesis experiments. The X-ray measurements were performed with Philips PAILRED, Syntex P21 and Syntex R3 automatic diffractometers. All data sets were corrected for absorption. Five of the structures were solved with heavy-atom methods and one by direct methods. The structures were refined by computer-performed least-squares methods. The following crystals were obtained and structurally determined: NaV03•1.89H2O, which contains chains of VO5 trigonal bipyramids. Na4V2O7 (H2O)18 , containing discrete V2O74- anions which are completely surrounded by sodium-coordinated water molecules. Discrete molybdovanadate polyanions were found in the structures of the compounds Na6Mo6\/2O26 (H2O)16 , K7Mo8V5O40 • 8H2O, K8Mo4,V8O36 - 12H20 and K6 (V2 , Mo10) VO40 • 13H20. The last substance belongs to a class of compounds named 'heteropoly blues', which contain metal atoms in mixed-valence states, and has one unpaired electron on the polyanion. This compound was also investigated with electron spin resonance spectroscopy. The bonding configurations of oxygen atoms coordinated to molybdenum or vanadium are described and discussed. As the Mo4V8O368-, Mo8V5O407- (which is an isomer of the Keggin anion but has a quite different structure) and Mo6V2O266- anions all contain remnants of mononuclear molybdate and vanadate anions, it seems likely that these polyanions are formed mainly through the condensation of mononuclear species.An electrostatic model for the simulation of bond distances in polyions, starting with perfectly regular idealized models, is presented. / <p>Härtill 6 delar.</p> / digitalisering@umu