[pt] Neste trabalho é apresentado um estudo sobre os parâmetros envolvidos no projeto de amplificadores de microondas. Um curto prêmbulo destaca os objetivos desejados. O capítulo segundo desenvolve teoria de quadripolos a partir dos parâmetros de espalhamento e transmissão. Círculos de instabilidade, de ganho constante, dipolos de fechamento, critérios de unilateralização, fator de ruídos e círculos de ruído constantemente são apresentados. No capítulo seguinte é apresentada uma função passa-faixa extremamente versátil. Oferece soluções exatas para sínteses de circuitos e adaptação usando linhas de transmissão. Apresentam-se vários modelos de estruturas resultantes com respostas tipo Butterworth e Chebyshev, Técnicas de absorção de parasitas pela estrutura são discutidas, bem como as limitações de banda pertinentes. Um exemplo encerra este capítulo. O capítulo quatro inicia-se com uma coletânea de características relevantes da linha microstrip. A seguir são propostos modelos analíticos para representar o efeito das descontinuidades mais comuns. Verifica-se, ao medir, que circuitos abertos e descontinuidades de impedância são modelados com exatidão. Já para as junções em T, simétricas ou não, os modelos se aplicam, mas apenas como formulações de primeira ordem. No entanto é oferecida uma sistemática operacional que pode ser usada sempre que resultados mais exatos se tornarem necessários. O trabalho se encerra com a descrição de um programa de computador para análise e otimização de circuitos de microondas. Descreve-se a técnica de otimização utilizada, com a combinação linear de dois gradientes e apresenta-se as facilidades oferecidas pelo programa, ilustrando com exemplos. / [en] This work presents a study on the parameters related to the project for microwave amplifiers. In the introduction we state our goals. Chapter 2 introduces the theory of two-port networks from the standpoint of scattering and transmission parameters. Instability and constant gain circles, terminating loads, unilateralization critera, noise figure and constant noise circles are examined. In the next chapter an extremely versatile band-pass function is introduced. This function leads to exact solutions in the synthesis of adapting structures using transmission lines. Several Butterworth and Chebyshev structures resulting from the use of this function are presented. Techniques to absorb reactively constrained loads are discussed as well as bandwidth limitation. The chapter closes with an example. Chapter 4 first introduces a summary of relevant characteristics of a microstrip. Analytical models to represent the most common types of discontinuities are then proposed. Measurements indicate that open circuits and impedance discontinuities are adequately modeled. On the other hand for T junctions (symmetric or not) the models can only be used as first order approximations. An alternative approach is then suggested whenever more exact results are required. We finally describe a computer program to analyze and optimize microwave structures. The optimization technique involves a linear combination capabilities are introduced. / [fr] Le sujet de ce travail est le project d’amplificateurs hyperfréquences. Um court préambule donne tout d’abord de plus amples détails sur les objectifs visés. Un deuxième chapitre développe la théorie des quadripoles en utilisant les paramètres S et ceux de transmission. On y présent les cercles d’instabilité et de gain constane, les dipoles de fermeture, les critères d’unilatéralisation, le facteur de bruit et les cercles correspondants de bruit constant. Le chapitre suivant présente une fonction passe-band extrèmement utile puisqu’elle offre des solutions exactes pour la synthése de circuits d’adaptation réalisés en lignes de transmission. Plusieurs modèles de structures à réponse Butterworth et Tchebyshev y sont abordés. On y descute aussi les techniques d’absorption des éléments parasites et, également, les limitations de bande correspondantes. Ce chapitre se termine par un exemple typique. Le chapitre quatre commence par un ensemble de caractéristiques de la ligne microruban. On y propose ensuite des modeles analytiques pour représenter les effets dês discontinuités les plus communes. Des résultats pratiques démontrent que ces modeles sont três exacts. En ce qui concerne les jonctions T, symétriques ou non, les modeles s’appliquent seulement comme approximations de premier ordre. Il existe cependant une systématique opérationnelle qui peut être utiliséedans ces casa fin d’obtenir des résultats plus exacts. Um dernier chapitre décrit un programme d’ordinateur d’analyse et d’optimization de circuits hyperfréquences. Il décrit la méthode d’optimisation utilisée, la combinaison linéaire de deux gradients, et démontre la facilité d’utilisation du programme à l’aide de quelques examples.

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La técnica de impedancia bio-eléctrica permite la caracterización de sistemas biológicos mediante la aplicación de una corriente eléctrica en un rango de frecuencias determinado, logrando así la observación del comportamiento de las propiedades eléctricas, parámetros que están relacionados con la estructura y composición del material. Asimismo, el análisis de la impedancia bio-eléctrica, aplicada a los materiales biológicos, proporciona información acerca de los cambios fisiológicos dentro y fuera de la célula, así como de las membranas y los tejidos. Esta técnica tiene la ventaja de ser simple y no destructiva. Algunos estudios relacionados con esta propiedad se han llevado a cabo en frutos como la nectarina, manzana, pepino, kiwi, caqui y fresa. El objetivo del presente trabajo fue desarrollar un procedimiento para medir de manera no destructiva la impedancia bio-eléctrica de tres variedades de fresa (Fragaria x ananassa Duch) (`Sweet charly¿, `Festival¿ y `Camino real¿) con el propósito de conocer si existe una relación entre las variables de impedancia con la firmeza y el ¿grado de madurez¿ de las variedades en mención. La selección del fruto de la fresa se debió a que es un cultivo importante en el estado de Guanajuato. Seis grupos por variedad fueron definidos utilizando como criterio de clasificación tres ¿grados de madurez¿ y dos tipos de tamaño según el diámetro ecuatorial, ambos indicados en la Norma mexicana NMX-FF-9-1982. La clasificación utilizando el primer criterio se llevó a cabo de manera subjetiva ya que se utilizó la tabla de los ¿grados de maduración¿ de la fresa a través de los colores y el segundo de manera objetiva utilizando un calibrador tipo Vernier. Para lograr el objetivo se diseñó, construyó y probó un prototipo que permitió llevar a cabo los ensayos para medir la impedancia en el fruto de la fresa. Las mediciones se llevaron a cabo conectando el prototipo a un analizador de impedancia. Con los datos obtenidos se generaron los espectros de impedancia de los cuales a partir de un modelo de circuito predefinido se obtuvieron los elementos eléctricos Rs (resistor en serie), CPE (elemento de fase constante: magnitud CPE-T y fase CPE-P) y Rp (resistor en paralelo). Así mismo y con el uso de un espectrofotómetro, se midió el color superficial de las fresas obteniendo los valores de la luminosidad L*, y las coordenadas cromáticas a* y b*, los cuales también fueron utilizados para analizar su relación con los valores de la firmeza y el ¿grado de madurez¿. Los valores obtenidos de las variables de color L*, a* y b*, para cada uno de los tres ¿grados de madurez¿, fueron analizados utilizando la prueba estadística ANOVA, con el propósito de determinar si entre ellos existía una diferencia estadísticamente significativa. Los resultados mostraron en general para las tres variedades de fresas que los valores de L* entre los diferentes grupos clasificados según su ¿grado de madurez¿, son estadísticamente diferentes. Los valores de esta variable, en todos los casos, muestran una tendencia descendente conforme va madurando el fruto. Para evaluar la diferencia de color medido con el colorímetro entre los frutos pertenecientes a cada grupo clasificados según su ¿grado de madurez¿, se utilizó el índice de grado de diferencia de color ¿E*ab. En general los resultados mostraron diferencias significativas en ¿E*ab entre los diferentes grupos preestablecidos según su ¿grado de madurez¿. Con la finalidad de clasificar los ¿grados de madurez¿ preestablecidos según las variables de color L*, a* y b*, se utilizó la prueba estadística de análisis discriminante, obteniendo para las variedades `Festival¿ y `Camino real¿ un procentaje alto de casos correctamente clasificados. En promedio se obtuvieron valores de 94 % y 93 %, respectivamente. En el caso de los resultados obtenidos de las mediciones de impedancia la prueba estadística ANOVA se utilizó con el objetivo de conocer si existian diferencias estadisticamente significativas en los valores de las variables de impedancia para los distintos niveles de ¿grados de madurez¿. Los resultados no fueron los esperados, ya que no se observó una tendencia en los resultados obtenidos. Sin embargo, la prueba de análisis discriminante de los ¿grados de madurez¿ en función de las variables de impedancia mostró porcentajes de casos correctamente clasificados muy alentadores, ya que en el caso de los grupos tamaños B y C, de las fresas de la variedad `Camino real¿, se obtuvieron porcentajes de 84 % y 82 %, respectivamente, según las variables de impedancia Rs, CPE-P, CPE-T y Rp. Los resultados de las pruebas de análisis discriminante de los grupos de las variedades 'Sweet charly' mostraron que las variables que mejor discriminan para los grupos clasificados según su ¿grado de madurez¿ son para color, L* y para impedancia, CPE-P; para 'Festival' fueron la variables de color, a* y de impedancia, Rs; y finalmente, para 'Camino real' fueron las variables de color L* y a* y las variables de impedancia CPE-P y Rs. En relación a los resultados de las mediciones destructivas de firmeza en general mostraron que las fresas más pequeñas son más resistentes. La variedad que mostró los valores más altos de firmeza fue `Festival¿ seguida de las fresas de la variedad `Camino real¿ y `Sweet charly¿. Finalmente, se utilizó la prueba estadística de regresión lineal múltiple con el objetivo de explicar el comportamiento de la variable firmeza a partir de las variables explicativas de impedancia bio-eléctrica (Rs y CPE-P) y color (L*, a* y b*). Los modelos obtenidos a partir de las variables explicativas de color L*, a* y b* mostraron para las variedades 'Sweet charly' y 'Festival' , valores del coeficiente de determinación R2 mayores a los modelos que incluyen las variables explicativas de impedancia Rs y CPE-P. Los modelos que muestran la relación entre la variable firmeza con las variables explicativas Rs y CPE-P para la variedad 'Camino real' presentaron los valores mas altos del coeficiente de determinación / González Araiza, JR. (2014). IMPEDANCIA BIO-ELÉCTRICA COMO TÉCNICA NO-DESTRUCTIVA PARA MEDIR LA FIRMEZA DE LA FRESA (Fragaria x ananassa Duch) Y SU RELACIÓN CON TÉCNICAS CONVENCIONALES [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/37513 / TESIS

Orientador: Carlos Frederico de Oliveira Graeff / Banca: Claudio José Magon / Banca: Augusto Batagin Neto / Banca: Luis Vicente de Andrade Scalvi / Banca: José Humberto Dias da Silva / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividade de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Materiais e dispositivos baseados em compostos orgânicos desempenham um importante papel em diversas áreas da aplicação tecnológica devido às suas interessantes propriedades eletro-magneto-ópticas, adicionadas às suas características mecânicas únicas, facilidade de processamento, versatilidade de síntese e baixo custo relativo. Apesar do proeminente campo de aplicação destes materiais, muitos aspectos associados às sua ciência básica são ainda pouco compreendidos. Nesse cenário destaca-se o fenômeno de Magnetoresistência Orgânica (OMAR, da sigla em inglês). Tal fenômeno encontra-se associado a variações significativas da condutividade elétrica de dispositivos orgânicos induzidas por pequenos campos magnéticos externos em temperatura ambiente e tem sido observado em diversificados materiais poliméricos e moleculares. No presente trabalho avaliou-se o fenômeno de OMAR apresentando por um Diodo Emissor de Luz baseado na molécula de Alq3-. Medidas de Espectroscopia de Impedância Elétrica na presença de um Campo Magnético estático externo (EIE-CM) foram realizadas sobre o referido dispositivo para diferentes temperaturas. Métodos diferenciados de aquisição e manipulação de dados foram empregados a fim de remover a dependência temporal dos sinais tipicamente observados. Os seguintes Efeitos do Campo Magnético (MFE, da sigla em inglês) foram observados sobre a resposta elétrica do dispositivo: (i) redução de cerca de 1% na resistência, efeito praticamente constante para todo o espectro de frequência e; (ii) variações significativas na capacitância, com intensificação do efeito de Capacitância Negativa em baixas frequências. Como suporte para a interpretação dos resultados experimentais foram realizadas simulações empregando-se duas abordagens: Circuitos Equivalentes e Análise de perturbações de pequenos sinais (em inglês, Small Signal Analisys) via soluções numéricas das equações... / Abstract: Materials and devices based on organic compounds play and important role in various technological applications, mainly due to their interesting electrical-magneto-optical properties combined with their unique mechanical properties, easy processing, versatility of synthesis and relatively low cost. Despite the prominent application field of these materials many aspects associated with their basic science are still not well understood. in this context the Organic Magnetorresstance phenomenon (OMAR) deserves to be highlighted. This phenomenon is associated with significant changes in the electrical conductivity of organic devices induced by the presence of small external magnetic fields at room temperature, being observed in various polymeric and molecular materials. In this study we have investigated the OMAR phenomenon in Alq3-based OLEDs. Electrical impedance spectroscopy tehcnique in the presence of an external static magnetic field (EIS-MF) was employed in the experiments; distinct tempertures were considered. Differentiated methods of acquisition and data manipulation were employed to remove te typically observed signal time dependence. The following magnetic field effects (MFE) were observed on the electrical response of the device: (i) a constant reduction of around 1% in the resistance over the entire frequency spectrum and; (ii) significant changes in the capacitance followed by an intensification of the negative capacitance effect at low frequencies. Simulations employing two different approaches were carried out for the interpretation of the experimental results: (i) Equivalent Circuits and (ii) Small Signal Analysis via numerical solutions of the Boltzmann transport equations by Drift-Diffusion approach. The results suggest that the observed MFE can be associated with an increase in the effective mobility of the charge carriers and a reduction in the biomolecular rate in the device. The results were interpreted in terms of... / Doutor

La presente tesis profundiza en el estudio de la impedancia del trombón de varas y su aplicación en el aula de viento metal con la finalidad de agilizar el aprendizaje significativo de los alumnos de la especialidad de trombón. Aunque, estos resultados son extrapolables al resto de aerófonos de la familia de viento metal. Para la investigación realizada sobre la impedancia del trombón de varas y otros instrumentos de la familia de viento metal se han tenido en cuenta los principales factores o elementos que delimitan la calidad sonora de estos instrumentos. Por ello, se estudia cómo afectan la boquilla, el cuerpo del instrumento y la campana en el sonido del instrumento. También, se responden a cuestiones importantes para los intérpretes de viento metal como: cuánto influye en el sonido del instrumento el material de construcción y las masas dinámicas añadidas a su estructura. Para el estudio realizado sobre las TIC, nos servimos de aquellas herramientas que obtenemos de la acústica musical. Sin duda, los programas Audacity y Spear se presentan como herramientas indispensables con las que evaluar la calidad del sonido teniendo en cuenta su afinación, articulación, estabilidad, presión sonora y resonancias de sus parciales. Las TIC facilitan la aprehensión de los contenidos y favorecen el aprendizaje significativo dado que son capaces de representar de forma dinámica o estática algo tan efímero como el sonido. Sin duda la conjunción dual oído-vista junto con las indicaciones de profesor elevan el porcentaje de éxito del alumnado para la consecución del objetivo propuesto, que es: dominar en su conjunto la técnica y las capacidades sonoras y expresivas del instrumento. Conclusiones. Las conclusiones que podemos extraer de esta tesis tendrán un calado más profundo para las intenciones docentes y la metodología pedagógica a desarrollar en el aula que a la parte puramente acústica donde se ha aportado algo de conocimiento a cuestiones relativas al comportamiento del instrumento pero que ciertamente no se pueden calificar como estrictamente novedosas. Desde el punto de vista de la física sí que tienen algo de ese espíritu en cuanto que los fenómenos investigados se han relacionado con el conocimiento (o más bien desconocimiento) habitual que tienen los músicos sobre el comportamiento del instrumento. Siempre se ha buscado dilucidar o justificar determinado fenómeno acústico con las herramientas objetivas que proporciona la experiencia científica de un laboratorio, para de esta forma poder trasladar los resultados obtenidos al lenguaje común que usamos los músicos. A partir de ahí se han podido extrapolar esos conocimientos novedosos para un músico a un lenguaje didáctico y aplicarlos al desarrollo de una metodología que si que podemos llamar nueva u original fruto de las investigaciones realizadas inicialmente en el laboratorio.

Neste trabalho, desenvolveu-se um modelo matemático e um aparato de medidas, que têm como objetivo auxiliar no projeto e na caracterização de estruturas de ondas lentas para válvulas de ondas progressivas. O objetivo é obter as características de velocidade de fase e de impedância de interação de uma dada estrutura de ondas lentas. Modelou-se matematicamente uma estrutura de ondas lentas do tipo ringbar como uma hélice dupla contraposta, de forma que se obteve uma série de resultados teóricos já publicados e outros inéditos. Desenvolveu-se um aparato de medida em microondas para a caracterização experimental da estrutura de ondas lentas sob análise. Apresentam-se os procedimentos de medida e os resultados experimentais obtidos, comparando-os com as predições do modelo matemático. Os resultados experimentais apresentaram boa reprodutibilidade e distaram dos teóricos de acordo com o esperado. Considerou-se que o modelo matemático e o aparato de medida, bem como as técnicas experimentais, já constituem uma importante ferramenta que será de fundamental importância no projeto e fabricação de válvulas de ondas progressivas. / In this work, a mathematical model and a measurement apparatus for aiding in the project and characterization of slow-wave structures for highpower traveling-wave tubes were developed. The objective is to obtain the phase velocity and the interaction impedance characteristics of a given slow-wave structure. A ring-bar slow-wave structure was mathematically modeled as a contrawound helix in a such way that several published and still unpublished results could be achieved. A microwave measurement apparatus was developed for the experimental characterization of the slow-wave structure under analysis. The measurement procedures are presented and the experimental results are compared to the theoretical predictions. The experimental results presented good reproducibility and differed from the theoretical ones in an expected way. It was considered that the mathematical model and the measurement apparatus, as well experimental procedures, already constitute a very important tool, which will have fundamental role in the design and manufacture of traveling-wave tubes.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-01-08Bitstream added on 2014-06-13T18:40:52Z : No. of bitstreams: 1 baptista_fg_dr_ilha.pdf: 1105245 bytes, checksum: d9df8c940603a26591e01168eaac4aaa (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A técnica da impedância eletromecânica (E/M) tem sido amplamente pesquisada para o desenvolvimento de sistemas de SHM (Structural Health Monitoring – monitoramento de integridade estrutural) em diversas aplicações. Embora existam muitos trabalhos que indiquem a eficiência e a viabilidade dessa técnica, alguns problemas práticos em aplicações reais ainda precisam ser investigados. A medição da impedância elétrica, etapa básica da técnica, geralmente é realizada por instrumentos comerciais volumosos, pesados e de alto custo, características proibitivas para muitas aplicações. A seleção da faixa de frequência em que a impedância deve ser medida para assegurar boa sensibilidade ao dano é feita por métodos de tentativa e erro ou por metodologias que utilizam dados medidos em uma quantidade considerável de testes. Além disso, o dimensionamento dos transdutores é feito sem um embasamento teórico, independentemente das características da estrutura monitorada. Neste trabalho é proposto um sistema de medição de impedância elétrica rápido, versátil e de baixo custo que substitui com eficiência os instrumentos comerciais. A partir de um circuito eletromecânico equivalente, o efeito de carregamento do transdutor devido à estrutura monitorada foi analisado. A análise do efeito de carregamento permite dimensionar corretamente o transdutor de acordo com a estrutura monitorada e assegurar um bom desempenho do sistema. O circuito eletromecânico também foi utilizado para determinar, teoricamente, as faixas de frequência em que o transdutor tem boa sensibilidade e auxiliar na seleção da faixa de frequência adequada para a detecção de danos estruturais. Todas as metodologias propostas foram verificadas através de experimentos em estruturas de alumínio e houve uma boa concordância entre os resultados teóricos e experimentais / The electromechanical (E/M) impedance technique has been widely studied for the development of Structural Health Monitoring (SHM) systems in various applications. Although there are many studies indicating the effectiveness and feasibility of this technique, some practical issues in real applications yet should be investigated. The electrical impedance measurement, basic stage of the technique, is usually performed by bulky, heavy and expensive instruments; these features are prohibitive for many applications. The selection of the frequency range in which the electrical impedance must be measured to ensure good sensitivity for damage detection is performed by trial and error methods or by methodologies that use measured data in a considerable amount of tests. Furthermore, the design of the transducer is done without theoretical basis, regardless the characteristics of the host structure. In this work, a fast, versatile and low-cost electrical impedance measurement system was developed; the proposed system successfully replaces the conventional instruments. From an equivalent electromechanical circuit, the transducer loading effect due to the host structure was analyzed. The analysis of the loading effect allows the correct design of the transducer according to the host structure for ensure a good performance of the system. The electromechanical circuit was also used to theoretically determine the frequency ranges in which the transducer has good sensitivity and assist in the selection of the suitable frequency range for structural damage detection. All proposed methodologies were validated by experimental tests on aluminum structures and there was a good match between the theoretical and practical results

[pt] Invisibilidade sempre mexeu com a imaginação de crianças e adultos. Quem nunca imaginou ser capaz de tornar-se invisível em certas ocasiões? Recentemente essa ideia da ficção científica tomou forma na vida real, e um dos objetivos do presente texto é explicar de uma maneira acessível as principais ideias físicas e matemáticas por trás do conceito de invisibilidade. Pedimos do leitor somente uma modesta familiaridade com Cálculo Vetorial, Séries de Fourier e Álgebra Linear. O objetivo da capa de invisibilidade é tornar um objeto não detectável por meio de energia eletromagnética. A capa é fisicamente realizada por um metamaterial especialmente projetado para redirecionar certas ondas eletromagnéticas irradiadas sobre o objeto. Nesta exposição, usaremos como exemplo a tomografia de impedância elétrica (TIE) como método de detecção e explicaremos como criar uma capa invisível à TIE. Cabe ressaltar que o processamento de imagem através da TIE diz respeito a um problema inverso e, no contexto das equações diferenciais, esse problema envolve, a partir de determinadas simplificações, a equação de Laplace com condições de contorno. Despretensiosamente, optamos pelo caso bidimensional para facilitar a exposição das idéias principais, embora todos os nossos resultados possam ser generalizados em 3 dimensões. / [en] Invisibility has always instigated children and adult s imagination. Who never thought of occasionally being able to turn yourself invisible? Recently, this science fiction idea has taken shape in real life, and one of the objectives of this text is explain the main physical and mathematical ideas behind the invisibility concept, on a comprehensible way. We only require the reader has a modest familiarity with Vectorial Calculus, Fourier Series and Linear Algebra. Invisibility cloak aims to turn an object imperceptible to electromagnetic energy detection. The cloak is made of an especially projected metamaterial that redirects certain electromagnetic waves irradiated over the object. Here we will take as an example electrical impedance tomography (EIT) as a detection method and we will explain how to create an invisible cloak for EIT. It is worth mentioning that image processing through EIT is an inverse problem. Thereby, in the context of differential equations, this problem involves a few simplifications in the Laplace s problem with contours conditions. Unpretentiously, we chose the two-dimensional case to simplify the exposition of the main ideas, although all of our results may be generalized in three-dimensional case.

Neste trabalho, desenvolveu-se um modelo matemático e um aparato de medidas, que têm como objetivo auxiliar no projeto e na caracterização de estruturas de ondas lentas para válvulas de ondas progressivas. O objetivo é obter as características de velocidade de fase e de impedância de interação de uma dada estrutura de ondas lentas. Modelou-se matematicamente uma estrutura de ondas lentas do tipo ringbar como uma hélice dupla contraposta, de forma que se obteve uma série de resultados teóricos já publicados e outros inéditos. Desenvolveu-se um aparato de medida em microondas para a caracterização experimental da estrutura de ondas lentas sob análise. Apresentam-se os procedimentos de medida e os resultados experimentais obtidos, comparando-os com as predições do modelo matemático. Os resultados experimentais apresentaram boa reprodutibilidade e distaram dos teóricos de acordo com o esperado. Considerou-se que o modelo matemático e o aparato de medida, bem como as técnicas experimentais, já constituem uma importante ferramenta que será de fundamental importância no projeto e fabricação de válvulas de ondas progressivas. / In this work, a mathematical model and a measurement apparatus for aiding in the project and characterization of slow-wave structures for highpower traveling-wave tubes were developed. The objective is to obtain the phase velocity and the interaction impedance characteristics of a given slow-wave structure. A ring-bar slow-wave structure was mathematically modeled as a contrawound helix in a such way that several published and still unpublished results could be achieved. A microwave measurement apparatus was developed for the experimental characterization of the slow-wave structure under analysis. The measurement procedures are presented and the experimental results are compared to the theoretical predictions. The experimental results presented good reproducibility and differed from the theoretical ones in an expected way. It was considered that the mathematical model and the measurement apparatus, as well experimental procedures, already constitute a very important tool, which will have fundamental role in the design and manufacture of traveling-wave tubes.

Orientador: Antonio Riul Júnior / Banca: Osvaldo Novais de Oliveira Júnior / Banca: José Alberto Giacometti / Banca: Daniel Souza Correa / Banca: Leonardo Giordano Paterno / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Este trabalho de doutorado dá continuidade aos esforços iniciados no mestrado, apresentando os principais resultados obtidos na integração de uma "língua eletrônica" com recursos de microfluídica. Brevemente, trata-se de uma "língua eletrônica" utilizando microlitros para análise e descarte de amostras, visando desenvolvimentos que, possibilitem posteriormente a fabricação de dispositivos "lab-on-a-chip", abrindo fronteiras para possibilidades múltiplas de integração na análise de bebidas, desenvolvimento de formulações na indústria farmacêutica, biossensores, análises clínicas, etc. Para viabilizá-las, fez-se necessário depositar filmes ultrafinos nanoestruturados no interior de microcanais, previamente selados sobre eletrodos interdigitados (IDEs) de ouro, através de uma adaptação da técnica de automontagem (LbL, do inglês Layer-by-Layer), o que resultou em boa reprodutibilidade na fabricação dos dispositivos. Os filmes nanoestruturados no interior dos microcanais foram caracterizados insitu durante o processo de deposição através de medidas de espectroscopia de impedância elétrica, que indicaram alterações nos padrões observados em função da nanoestruturação de materiais sobre os IDEs, principalmente confirmado pela análise Raman. Completamente, para melhor compreensão das alterações causadas pelos filmes automontados no interior dos microcanais, as medidas elétricas foram analisadas através e circuitos elétricos equivalentes, implicando em uma simplificação no modelo que utilizamos por mais de uma década. Na sequência, o desempenho da "língua eletrônica microfluídica" aqui desenvolvida foi confrontado com os resultados por uma "língua eletrônica convencional", na qual os eletrodos interdigitados são imersos em um béquer contendo as amostras líquidas. A partir das respostas elétricas apresentadas por tais... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This PhD work continues the efforts initiated a our Master degree, presenting the main results obtained in the integration of an electronic tonque system using microfluidics. Briefly, it is an e-tongue device using microliters for sampling and discharge analysis, envissaging developments that might later enable the fabrication of lab-on-a-chip, devices, opening frontiers to multiple possibilities of integration in the analysis of beverages, developments of pharmaceutical formulations, biosensors, clinical analysis, etc. To get it into reality it was required the deposition of nanostructured ultrathin films inside microchannels, previously sealed onto gold interdigitated electrodes (IDEs), throughout and adaptation of the layer-by-layer (LbL0 technique, completely eliminating leakages, resulting in good reproducibility in the fabrication of the devices. The nanostructured thin films inside microchannels were characterized in-situ during the deposition process throughout impedance spectroscopy, indicating changes in the observed electric patterns due to the nanostructuration of materials onto the IDEs, further corroborated by Raman analysis. Complementarily, to better understand changes caused by the layer-by-layer films inside a microchannel, the impedance data were analyzed using equivalent electric circuits, resulting in a simplification of the model used by us for more than a decade. Sequentially, the performance of the microfluidic e-tongue developed here was confronted with data acquired in a conventional e-tongue, in which the IDEs were left soaking in a beaker having liquid samples. Principal Component Analysis was applied in the data from the electrical responses presented by these e-tongues, indicating that the microchannel system has a similar performance when compared to the conventional system of IDEs immersed in a liquid sample... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor