Be stars are main-sequence stars and a specific subclass of B type stars with the unique characteristic of showing HI Balmer emission lines in their optical spectra that originates from a circumstellar disk around the star. Over the past 50 years, the Galactic Be star $\\omega$ CMa has exhibited quasi-regular outbursts, every 8 years or so, when the star brightens by about half a magnitude in the V-band. During these outbursts a new disk is formed during the first 3-4 years, and then dissipates in the following 4-6 years. We have access to a rich dataset (including photometry, polarimetry, interferometry and spectroscopy) of $\\omega$ CMa since March 1964 covering several outbursts and quiescence phases. Thus, nature has provided us the perfect experiment to study how Be star disks grow and dissipate. There is an increasing body of evidence that suggests that Be disks are well described by the Viscous Decretion Disk (VDD) model according to which the formation and structure of the disk depend on the kinematic viscosity of the gas. However, most observational tests of the VDD to-date were done for systems that do not display strong temporal variability. We use the rich dataset available for $\\omega$ CMa to perform the first in-depth test of the VDD scenario in a system with strong temporal variability. We use the radiative transfer code HDUST to analyze and interpret the observational dataset. From this analysis we (1) obtain a realistic physical model of the circumstellar environment; (2) measure the viscosity parameter of the gas, both during the formation and dissipation phases of the disk; (3) obtain a reliable estimate of the stellar mass and angular momentum loss rates during outburst. Our simulations offer a good description of the photometric variability, which suggests that the VDD model adequately describes the structural evolution of the disk. Furthermore, our analysis allowed us to determine the viscosity parameter $\\alpha$, as well as the net mass and angular momentum (AM) loss rates. We find that $\\alpha$ is variable, ranging from 0.1 to 1.0, not only from cycle to cycle but also within a given cycle. Additionally, build-up phases have larger values of $\\alpha$ than the dissipation phases. We also find that, contrary to what is generally assumed, during dissipation the outward AM flux is not necessarily zero, meaning that $\\omega$ CMa does not experience a true quiescence but, instead, switches between a high AM loss rate state to a low AM loss rate one during which the disk quickly assumes an overall lower density but never zero. We confront the average AM loss rate with predictions from stellar evolution models for fast-rotating stars, and find that our measurements are smaller by more than one order of magnitude. The model developed using the V-band photometry as a constraint was applied to several other observables. Overall, the results of this multi-technique study were very positive, with a good match for multi-band photometry, polarization, and most spectroscopic characteristics. This is a very relevant result, as it proves that a model that was constructed from constraints only from the very inner part of the disk (the $V$-band light curve), could be extended to the whole disk and to other physical processes. / Estrelas Be são um subtipo específico de estrelas de sequência principal de tipo espectral B. Elas possuem características únicas tais como a presença de linhas de emissão em seu espectro, que se originam de um disco circunstelar. Nos últimos 50 anos, a estrela Be galáctica CMa exibiu erupções quasi-regulares, a cada 8 anos aproximadamente, onde a estrela torna-se mais brilhante na banda V. Nestas erupções um novo disco se forma nos primeiros 3-4 anos e depois dissipa-se nos 4-6 anos seguintes. Temos acesso a uma base de dados rica (incluindo fotometria, polarimetria, interferometria e espectroscopia) de CMa desde março de 1964, que cobre vários ciclos de erupções e quiescências. Assim, a natureza nos proveu um experimento perfeito para estudar como discos de estrelas Be crescem e dissipam-se. Há um corpo de evidências cada vez maior que sugerem que os discos de estrela Be são bem descritos pelo modelo de decréscimo viscoso (VDD), segundo o qual a formação e estrutura do disco depende da viscosidade cinemática do gás. Entretanto, a maioria dos testes conduzidos com o VDD até o momento foram feitos para sistemas que não mostram forte variabilidade temporal. Usamos a rica base de dados de CMa para conduzir o primeiro teste aprofundado do VDD em um sistema fortemente variável. Usamos o código de transporte radiativo HDUST para analisar e interpretar os dados. Desta análise obtemos (1) um modelo fisicamente realista do ambiente circunstelar, (2) a viscosidade do gás, e (3) uma estimativa confiável das taxas de perda de massa e momento angular durante os eventos de formação do disco. Nossas simulações conseguem reproduzir a variabilidade fotométrica muito bem, o que sugere que o modelo VDD descreve corretamente a evolução estrutural do disco. Mostramos que o parâmetro de viscosidade é variável, com valores entre 0.1 e 1. Adicionalmente, as fases de construção do disco têm valores de viscosidade maior. Contrariamente ao que se acredita, mostramos que durante a dissipação a taxa de perda de momento angular não é necessariamente nula, o que implica que CMa não experimenta uma quiescência verdadeira, mas alterna entre uma fase de alta taxa de perda de momento angular (erupção) e uma fase de baixa taxa (quiescência). Confrontamos as taxas de perda de momento angular com as preditas pelos modelos evolutivos de Genebra, e encontramos que nossas taxas são mais que 10 vezes menores que as taxas de previstas pelos modelos. O modelo desenvolvido para reproduzir a curva de luz na banda V foi aplicado a vários outros observáveis. De forma geral, os resultados deste estudo multi-técnica foram muito positivos, com uma boa concordância com a fotometria multi-banda, polarização, e a maioria das características espectrais. Este é um resultado muito relevante, pois prova que um modelo que foi construído apenas a partir de vínculos para a interna do disco (a curva de luz na banda V), pode ser estendido para todo o disco e também outros processos físicos.

Complexos de rutênio (II) tris(2,2\'-bipiridina) e 5,10, 15,20-tetrakis(1-metilpiridínio-4-il) porfirina de paládio (II) foram empregados como indicadores da concentração de oxigênio dissolvido em solução aquosa, baseando-se no efeito supressor do oxigênio na fluorescência desses íons complexos. Soluções aquosas desses complexos foram empregadas como indicadoras luminescentes, para verificar a eficiência de um sistema de degaseificação aplicado para remoção de oxigênio de amostras de solução. O uso do íon rutênio (II) tris(2,2\'-bipiridina) como indicador foi avaliado no monitoramento do consumo de oxigênio na reação de autoxidação de S(IV) catalisada por Mn(II) e pelo complexo de Ni(II)/tetraglicina. / The complexes of tris(2,2\'-bipyridyl)ruthenium(II) and 5,10,15,20-tetrakis(1-methilpyridyl-4) porphyrin palladium (II), were used as luminescent probes of dissolved oxygen in aqueous solutions, based on the quenching effect of oxygen in fluorescence spectrometry. Aqueous solutions of these complexes served as a luminescent probe to check the performance of one flow degassing device applied to the removal of oxygen from sample solution. The ion tris(2,2\'-bipyridyl)ruthenium(II) was used as one probe to evaluate the oxygen consumption on the autoxidation reactions of S(IV) catalyzed by Mn(II) and Ni(II)/tetraglycine complex.

Be stars are main-sequence stars and a specific subclass of B type stars with the unique characteristic of showing HI Balmer emission lines in their optical spectra that originates from a circumstellar disk around the star. Over the past 50 years, the Galactic Be star $\\omega$ CMa has exhibited quasi-regular outbursts, every 8 years or so, when the star brightens by about half a magnitude in the V-band. During these outbursts a new disk is formed during the first 3-4 years, and then dissipates in the following 4-6 years. We have access to a rich dataset (including photometry, polarimetry, interferometry and spectroscopy) of $\\omega$ CMa since March 1964 covering several outbursts and quiescence phases. Thus, nature has provided us the perfect experiment to study how Be star disks grow and dissipate. There is an increasing body of evidence that suggests that Be disks are well described by the Viscous Decretion Disk (VDD) model according to which the formation and structure of the disk depend on the kinematic viscosity of the gas. However, most observational tests of the VDD to-date were done for systems that do not display strong temporal variability. We use the rich dataset available for $\\omega$ CMa to perform the first in-depth test of the VDD scenario in a system with strong temporal variability. We use the radiative transfer code HDUST to analyze and interpret the observational dataset. From this analysis we (1) obtain a realistic physical model of the circumstellar environment; (2) measure the viscosity parameter of the gas, both during the formation and dissipation phases of the disk; (3) obtain a reliable estimate of the stellar mass and angular momentum loss rates during outburst. Our simulations offer a good description of the photometric variability, which suggests that the VDD model adequately describes the structural evolution of the disk. Furthermore, our analysis allowed us to determine the viscosity parameter $\\alpha$, as well as the net mass and angular momentum (AM) loss rates. We find that $\\alpha$ is variable, ranging from 0.1 to 1.0, not only from cycle to cycle but also within a given cycle. Additionally, build-up phases have larger values of $\\alpha$ than the dissipation phases. We also find that, contrary to what is generally assumed, during dissipation the outward AM flux is not necessarily zero, meaning that $\\omega$ CMa does not experience a true quiescence but, instead, switches between a high AM loss rate state to a low AM loss rate one during which the disk quickly assumes an overall lower density but never zero. We confront the average AM loss rate with predictions from stellar evolution models for fast-rotating stars, and find that our measurements are smaller by more than one order of magnitude. The model developed using the V-band photometry as a constraint was applied to several other observables. Overall, the results of this multi-technique study were very positive, with a good match for multi-band photometry, polarization, and most spectroscopic characteristics. This is a very relevant result, as it proves that a model that was constructed from constraints only from the very inner part of the disk (the $V$-band light curve), could be extended to the whole disk and to other physical processes. / Estrelas Be são um subtipo específico de estrelas de sequência principal de tipo espectral B. Elas possuem características únicas tais como a presença de linhas de emissão em seu espectro, que se originam de um disco circunstelar. Nos últimos 50 anos, a estrela Be galáctica CMa exibiu erupções quasi-regulares, a cada 8 anos aproximadamente, onde a estrela torna-se mais brilhante na banda V. Nestas erupções um novo disco se forma nos primeiros 3-4 anos e depois dissipa-se nos 4-6 anos seguintes. Temos acesso a uma base de dados rica (incluindo fotometria, polarimetria, interferometria e espectroscopia) de CMa desde março de 1964, que cobre vários ciclos de erupções e quiescências. Assim, a natureza nos proveu um experimento perfeito para estudar como discos de estrelas Be crescem e dissipam-se. Há um corpo de evidências cada vez maior que sugerem que os discos de estrela Be são bem descritos pelo modelo de decréscimo viscoso (VDD), segundo o qual a formação e estrutura do disco depende da viscosidade cinemática do gás. Entretanto, a maioria dos testes conduzidos com o VDD até o momento foram feitos para sistemas que não mostram forte variabilidade temporal. Usamos a rica base de dados de CMa para conduzir o primeiro teste aprofundado do VDD em um sistema fortemente variável. Usamos o código de transporte radiativo HDUST para analisar e interpretar os dados. Desta análise obtemos (1) um modelo fisicamente realista do ambiente circunstelar, (2) a viscosidade do gás, e (3) uma estimativa confiável das taxas de perda de massa e momento angular durante os eventos de formação do disco. Nossas simulações conseguem reproduzir a variabilidade fotométrica muito bem, o que sugere que o modelo VDD descreve corretamente a evolução estrutural do disco. Mostramos que o parâmetro de viscosidade é variável, com valores entre 0.1 e 1. Adicionalmente, as fases de construção do disco têm valores de viscosidade maior. Contrariamente ao que se acredita, mostramos que durante a dissipação a taxa de perda de momento angular não é necessariamente nula, o que implica que CMa não experimenta uma quiescência verdadeira, mas alterna entre uma fase de alta taxa de perda de momento angular (erupção) e uma fase de baixa taxa (quiescência). Confrontamos as taxas de perda de momento angular com as preditas pelos modelos evolutivos de Genebra, e encontramos que nossas taxas são mais que 10 vezes menores que as taxas de previstas pelos modelos. O modelo desenvolvido para reproduzir a curva de luz na banda V foi aplicado a vários outros observáveis. De forma geral, os resultados deste estudo multi-técnica foram muito positivos, com uma boa concordância com a fotometria multi-banda, polarização, e a maioria das características espectrais. Este é um resultado muito relevante, pois prova que um modelo que foi construído apenas a partir de vínculos para a interna do disco (a curva de luz na banda V), pode ser estendido para todo o disco e também outros processos físicos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2551.pdf: 7371466 bytes, checksum: 71ef99e7141b5664de0e2594fbac263a (MD5) Previous issue date: 2009-07-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / Development of a portable, simple and inexpensive equipment with adequate sensitivity for turbidimetric and/or nephelometric sequential analyses practically simultaneous is the aim of this study. In fact, in-situ and on-line analysis of chemical substances of interest (analytes) can be accomplished. This is requested mainly in situations in which the place is difficult to access or even in circumstances in which the physical- chemical characteristics of the samples should be unchanged. Thus, the equipment was applied in- situ sulfate determination in lake samples. Analytes of interest such as N-acetylcysteine, captopril and thiamine in pharmaceutical samples and potassium in isotonic beverages were also analyzed with the developed instrumentation. The PMTN (Portable Microcontrolled Turbidimeter Nephelometer) is made of LEDs (Light Emitting Diodes) as radiation sources, phototransistors as optical sensors and a PIC microcontroller (Peripherical Interface Controller) as processing unit for control and data acquisition. The PMTN was tested and calibrated properly according to the norms establish by ISO 7027 for equipment base on LEDs as radiation source. The PMTN was applied to determine the concentration of analytes and compared with the reference or validated methods for each analyte, as described in the literature. In general, results agreed at the 95% confidence level were obtained. The detection limits and quantification for the determination of the several analytes were agreed with in some better cases than those found in the literature. On average, the PMTN furnished two decades of linear range of concentration and a reproducibility (RSD) lower than 3.0 % with an average error of less than 5.0 % were also obtained. / A necessidade de um equipamento portátil, simples, de baixo custo e com boa sensibilidade para análises turbidimétricas e/ou nefelométricas de modo praticamente simultâneo motivou o desenvolvimento da presente dissertação de mestrado. Com esse equipamento, foi possível a realização de determinações de substâncias químicas de interesse (analitos) in-situ e em tempo real. Esse tipo de determinação é requerido principalmente em situações onde o deslocamento ao local é difícil, ou até mesmo, em circunstâncias nas quais as características físico-químicas das amostras devem ser rigorosamente inalteradas. Neste contexto, o equipamento foi aplicado na determinação de sulfato em águas de lago com análise em tempo real e no local de coleta. Analitos de interesse como Nacetilcisteína, captopril e tiamina em amostras farmacêuticas e potássio em bebidas também foram determinados com o emprego da instrumentação desenvolvida. O equipamento, intitulado PMTN (do inglês Portable Microcontrolled Turbidimeter Nephelometer), é composto principalmente por LEDs (do inglês Light Emitting Diodes), fototransistores como sensores ópticos e um microcontrolador PIC (Peripherical Interface Controller) como unidade de processamento, controle e aquisição de dados. O PMTN foi devidamente testado e calibrado conforme as normas exigidas pela ISO 7027 para equipamento à base de LEDs como fonte de radiação. Devidamente calibrado, o PMTN foi aplicado para determinações dos analitos supracitados e comparado com os métodos de referência ou métodos validados para cada analito descritos na literatura. Em todas as aplicações, os resultados obtidos empregando-se o equipamento foram concordantes a um nível de confiança de 95 %. Os limites de detecção e de quantificação para a determinação dos diversos analitos foram compatíveis e em alguns casos melhores que os encontrados na literatura. Em média duas décadas de faixa linear de concentração e uma reprodutibilidade (RSD) menor que 3,0 % com erros relativos em média menores que 5,0 % também foram obtidos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3179.pdf: 1125649 bytes, checksum: 2420c47e3cef37ca39869c4481c09bd0 (MD5) Previous issue date: 2010-07-29 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work a portable fluorimeter was developed and used for determination of chlorophyll a in water samples. The instrument was constructed using the following components: a microcontroller (PIC18F4550), two LEDs as light source, a multichannel photodiode (TCS-230) as detector and a digital display. LEDs with maximum emission at 405 and 760 nm were used. The detector is equipped with three internal optical filters inside with maximum sensitivity at 480, 540 and 690 nm besides the possible use without the optical filter with high sensitivity in the visible spectral region with maximum sensitivity at 680 nm. The microcontroller works as central processing unit controlling all components of the instrument by a program previously recorded in its memory eliminating the need of a microcomputer. The fluorimeter was calibrated using standard solutions of fluorescein and rhodamine 6G in HCl 1.0 x 10-5 mol L-1 and performance was compared with a commercial spectrofluorimeter, and the results are in agreement at a confidence level of 95%. A linear response range for fluorescein was obtained between 0.5 and 100.0 x 10-6 mol L-1 and a correlation coefficient of 0.996 and for rhodamine 6G a linear response range between 0.2 and 10.0 x 10-6 mol L-1 was obtained and a correlation coefficient of 0.989. The fluorimeter was used for determination of chlorophyll a in water samples and blue algae culture medium. The results were compared with a spetrophotometric method and were in agreement at a confidence level of 95%. A linear range of between 2.5 and 1333.6 x 10-6 g L-1 for chlorophyll a was obtained with a correlation coefficient of 0.995. The concentration range attend the requirements of CONAMA resolution n° 357 that classifies the water quality covering the concentrations of 10.0, 30.0 and 60.0 x 10-6 g L-1 for different classes of water. The fluorimeter is inexpensive, easy to use shows, low power consumption allowing the feed with batteries, small size (10 cm x 20 cm x 15 cm) and with weight of 0.76 kg. The fluorimeter can be used to determine species with excitation at 405 and or 476 nm and emission across the visible range with excellent performance. / Neste trabalho foi desenvolvido um fluorímetro portátil para determinação de clorofila a em águas superficiais. O instrumento foi construído utilizando os seguintes componentes: um microcontrolador (PIC18F4550), dois LEDs como fonte de radiação, um fotodiodo multicanal (TCS-230) como detector e um mostrador digital. Foram utilizados LEDs com máximo de emissão em 405 e 476 nm. O detector utilizado é dotado de três filtros ópticos internos com máximos de transmissão em 480, 540 e 680 nm permitindo, ainda a sua utilização sem os filtros com elevada sensibilidade em toda a região do espectro visível(máximo em torno de 690 nm). O microcontrolador atua como unidade central de processamento sendo todos os componentes do instrumento controlados por ele a partir de um programa previamente gravado em sua memória, dispensando o uso de um microcomputador. O fluorímetro construído foi calibrado utilizando soluções de fluoresceína e rodamina 6G em solução de HCl 1,0 x 10-5 mol L-1 e o desempenho foi comparado com um espectrofluorímetro de bancada, sendo os resultados obtidos concordantes a nível de confiança de 95%. Foi obtida uma faixa de resposta linear para fluoresceína entre 0,5 e 100,0 x 10-6 mol L-1 e um coeficiente de correlação de 0,996 e para rodamina 6G uma faixa linear de resposta entre 0,2 e 10,0 x 10-6 mol L-1 e um coeficiente de correlação de 0,989. A instrumentação desenvolvida foi utilizada para a determinação de clorofila a em amostras de água superficiais e em amostras de meio de cultura de algas azuis e os resultados foram concordantes ao nível de significância de 95 % quando comparados com um método comparativo espectrofotométrico. Para a clorofila a obteve-se uma faixa de concentração entre 2,5 e 1333,6 x 10-6 g L-1 e um coeficiente de correlação linear de 0,995. O intervalo obtido atende à resolução CONAMA n° 357 que dispõe sobre a classificação da qualidade de corpos d água que estabelece as concentrações de 10,0, 30,0 e 60,0 x 10-6 g L-1 para os diferentes tipos de classes de águas. O fluorímetro construído é de baixo custo, de fácil utilização, de baixo consumo de corrente permitindo sua utilização com pilhas ou baterias e de reduzidas dimensões (10 cm x 20 cm x 15 cm) com massa total de 0,76 kg. O fluorímetro pode ser utilizado na determinação de espécies com excitação em 405 e/ou 476 nm e emissão em toda a faixa do visível com excelente desempenho.

Complexos de rutênio (II) tris(2,2\'-bipiridina) e 5,10, 15,20-tetrakis(1-metilpiridínio-4-il) porfirina de paládio (II) foram empregados como indicadores da concentração de oxigênio dissolvido em solução aquosa, baseando-se no efeito supressor do oxigênio na fluorescência desses íons complexos. Soluções aquosas desses complexos foram empregadas como indicadoras luminescentes, para verificar a eficiência de um sistema de degaseificação aplicado para remoção de oxigênio de amostras de solução. O uso do íon rutênio (II) tris(2,2\'-bipiridina) como indicador foi avaliado no monitoramento do consumo de oxigênio na reação de autoxidação de S(IV) catalisada por Mn(II) e pelo complexo de Ni(II)/tetraglicina. / The complexes of tris(2,2\'-bipyridyl)ruthenium(II) and 5,10,15,20-tetrakis(1-methilpyridyl-4) porphyrin palladium (II), were used as luminescent probes of dissolved oxygen in aqueous solutions, based on the quenching effect of oxygen in fluorescence spectrometry. Aqueous solutions of these complexes served as a luminescent probe to check the performance of one flow degassing device applied to the removal of oxygen from sample solution. The ion tris(2,2\'-bipyridyl)ruthenium(II) was used as one probe to evaluate the oxygen consumption on the autoxidation reactions of S(IV) catalyzed by Mn(II) and Ni(II)/tetraglycine complex.