A busca por documentos relevantes ao usuário é um problema que se torna mais custoso conforme as bases de conhecimento crescem em seu ritmo acelerado. Este problema passou a resolvido por sistemas distribuídos, devido a sua escalabilidade e tolerância a falhas. O desenvolvimento de sistemas voltados a estas enormes bases de conhecimento -- e a maior de todas, a Internet -- é uma indústria que movimenta bilhões de dólares por ano no mundo inteiro e criou gigantes. Neste trabalho, são apresentadas e discutidas estruturas de dados e arquiteturas distribuídas que tratem o problema de indexar e buscar grandes coleções de documentos em sistemas distribuídos, alcançando grande desempenho e escalabilidade. Serão também discutidos alguns dos grandes sistemas de busca da atualidade, como o Google e o Apache Solr, além do planejamento de uma grande aplicação com protótipo em desenvolvimento. Um projeto próprio de sistema de busca distribuído foi implementado, baseado no Lucene, com idéias coletadas noutros trabalhos e outras novas. Em nossos experimentos, o sistema distribuído desenvolvido neste trabalho superou o Apache Solr com um vazão 37,4\\% superior e mostrou números muito superiores a soluções não-distribuídas em hardware de custo muito superior ao nosso cluster. / The search for relevant documents for the final user is a problem that becomes more expensive as the databases grown faster. The solution was brought by distributed systems, because of its scalability and fail tolerance. The development of systems focused on enormous databases -- including the World Wide Web -- is an industry that involves billions of dollars in the world and had created giants. In this work, will be presented and discussed data structures and distributed architectures related to the indexes and searching in great document collections in distributed systems, reaching high performance and scalability. We will also discuss some of the biggest search engines, such as Google e Apache Solr, and the planning of an application with a developing prototype. At last, a new project of a distributed searching system will be presented and implemented, based on Lucene, with ideas from other works and new ideas of our own. On our tests, the system developed in this work had throughput 37.4\\% higher than Apache Solr and revealed higher performance than non-distributed solutions in a hardware more expensive than our cluster.

Introdução: A endoscopia de contato (EC) foi um exame descrito inicialmente como método de analise da histologia uterina e das cordas vocais. Os primeiros estudos utilizando a EC nas cavidades nasais mostraram resultados promissores na diferenciação de lesões benignas, considerando que a biópsia tradicional pode trazer algumas complicações. Objetivo: Descrever e comparar os achados da EC no papiloma schneideriano invertido e no carcinoma espinocelular nasossinusal e testar a efetividade do exame como método não invasivo in vivo para diferenciação entre esses tumores. Métodos: Os pacientes inclusos no estudo foram divididos em grupo A, com diagnóstico de papiloma invertido e grupo B, com diagnóstico de carcinoma espinocelular. Os resultados da EC de cada lesão foram comparados entre si. As imagens gravadas dos exames foram apresentadas à examinadores sem experiência com a EC. Resultados: Um total de vinte e dois pacientes foram examinados, treze no grupo A e nove no grupo B. As principais diferenças nos achados da EC entre os dois grupos foram: presença de vasos espiralados, mitoses, queratinização e pleomorfismo nuclear no carcinoma e presença de células vacuolizadas no papiloma. Os examinadores, mesmo não habituados a este novo método, tiveram um bom índice de acerto no diagnóstico diferencial das duas lesões nasais, baseados apenas nas imagens da EC. Conclusão: A EC pode ser um exame não invasivo e in vivo útil para o diagnóstico diferencial entre o papiloma invertido e o carcinoma espinocelular nasossinusal, principalmente quando usado no planejamento pré-operatório do paciente. / Background: Contact endoscopy (CE) was initially described as a method used in the analysis of uterine and vocal folds histology. The first nasal cavity CE studies achieved promising results regarding its use for the differentiation between benign and malignant lesions, considering that biopsy might cause some complications, especially bleeding. Objective: Describe and compare the findings of CE on inverted papilloma and nasosinusal squamous cell carcinoma and test the effectiveness of this exam as a noninvasive method for in vivo differentiation between these tumors. Methods: The patients included in this study were divided into Group A, whose diagnosis was inverted papilloma, and Group B, whose diagnosis was squamous cell carcinoma. CE results were compared amongst themselves. CE images were presented to examiners not experienced with the method. Results: Twenty-two patients were examined, thirteen in Group A and nine in Group B. The main relevant differences in CE findings between those two groups were: corkscrew vessels, presence of mitoses, keratinization and nuclear pleomorphism in carcinoma, and vacuolated cells in papilloma. The examiners were capable of defining the diagnosis of these nasal tumors only based on CE images. Conclusion: CE may be a useful noninvasive exam to be used in the in vivo diagnosis of inverted papilloma and nasosinusal squamous cell carcinoma, which may enable better preoperative planning.

[pt] O presente trabalho trata da determinação experimental dos parâmetros de desempenho de um compressor rotativo de deslocamento positivo,que faz parte de um motor de refrigeração em desenvolvimento. Este opera segundo o ciclo de Brayton invertido utilizando o ar como fluido de trabalho. A vazão mássica real de ar em escoamento pelo compressor, eventuais vazamentos, potência de eixo entregue ao compressor e a potência desenvolvida pelo mesmo são obtidas com base em procedimentos experimentais. A vazão e a potência teóricas foram determinadas com base em uma simulação do funcionamento do compressor. A partir destes resultados, determinaram-se as eficiências isentrópica,mecânica e volumétrica, permitindo uma análise das condições de operação do compressor. Usando resultados experimentais, realizou-se uma análise termodinâmica convencional de disponibilidade associada ao processo real ocorrido no compressor para explicar a natureza das irreversibilidades envolvidas e indicar as condições ótimas de funcionamento. Com base na filosofia de análise utilizada, este novo tipo de máquina de refrigeração foi criteriosamente analisada. Sugestões de melhoria são apresentadas no sentido de melhor qualificar este novo tipo de compressor para trabalhar com sistemas que operem segundo o ciclo de Brayton invertido. Neste trabalho é apresentado uma proposta otimizada de um novo projeto de expansor. / [en] The present work describe tests of performance of a positive displacement rotary compressor which is part of a new type of refrigerating machine under development. The working fluid is air and the machine operates at the Brayton Cycle. The mass flow rate, eventual mass leakages, the power delivered to the compressor shaft and the actual power developed are obtained based upon experimental procedures. The theorectical mass flow rate and the isentropic power was calculed through a theorectical simulation, and, from these results, the isentropic mechanical and volumetric efficiencies have been evaluated allowing the determination of the favorable and critical conditions of operation. An uncertainty analysis is developed in order to control the experimental procedures and acuracy of the experiments conducted. Using experimental results as an input, a classical avaiability thermodynamics analysis of the process was developed in order to explain the nature of the associated irreversibilities and to indicate the optimum conditions of operation of the compressor. Based upon the described approach, this new type of refrigerating machine has been carefully analysed. Aiming better performance, design modifications are suggested as an attempt to better qualify this type of compressor for operation in systems which operate in the Brayton Cycle. Finalle, an improved design of an expander is discussed.

Fruto-oligossacarídeos (FOS) são fibras prebióticas com poder adoçante considerável, sendo um produto de alto valor para a indústria de alimentos. Açúcar invertido é o produto da hidrólise da sacarose possuindo maior poder adoçante, menor susceptibilidade à cristalização e maior higroscopicidade com relação à sacarose, sendo de grande interesse industrial. Ambos produtos podem ser produzidos por reações enzimáticas, utilizando β-frutosiltransferase e β- frutofuranosidase respectivamente, no entanto processos enzimáticos costumam ser caros devido ao alto custo e baixa estabilidade de enzimas. Esses fatores podem ser contornados com a imobilização da enzima, permitindo a reutilização e por vezes aumentando a estabilidade. No presente trabalho a enzima β-frutosiltransferase proveniente de um extrato comercial de Aspergillus aculeatus (Viscozyme L) foi parcialmente purificada, com resina de troca iônica, imobilizada covalentemente em esferas de quitosana e utilizada na produção de FOS. O processo de purificação aumentou a atividade específica em 6 vezes. A estabilidade do biocatalisador imobilizado foi avaliada em 50 bateladas para produção de FOS, foi observado cerca de 55 % de rendimento em cada batelada, sem perda de atividade detectada após as utilizações. Após esse experimento foi testada a utilização das esferas em reatores contínuos com leito fixo e fluidizado, com rendimentos de 59 % e 54 % respectivamente. A produção de açúcar invertido foi feita utilizando a enzima Maxinvert L (β-frutofuranosidase de Saccharomyces cerevisiae) que foi imobilizada, da mesma forma, em esferas de quitosana e sua utilização foi testada em reatores de leito fixo e fluidizado com rendimentos de 98 % e 94 % respectivamente. Os reatores de leito fixo possuem potencial para estudos envolvendo aplicações industriais tanto para produção de FOS quanto para produção de Açúcar Invertido. / Fructooligosaccharides (FOS) are prebiotic fibre with sweetening power, being a highvalue product for the food industry. Invert sugar is the product of sucrose hydrolysis; it has a higher sweetening power, it is less susceptible to crystallization and has a higher hygroscopicity than regular sugar. Finding many uses in food industry processes. Both products can be obtained by enzymatic reactions using β-fructosyltransferase and β- fructofuranosidase, respectively. However, enzymatic processes are often costly because of high enzymatic cost and lack of operational stability. These drawbacks can be overcome by immobilization of enzyme, enabling reuses and usually increasing its stability. In the present work, β-fructofuranosidase from a commercial preparation from Aspergillus aculeatus (Viscozyme L) was partially purified, covalently immobilized on chitosan spheres and used for FOS production. Partial purification resulted in a 6-fold increase in specific activity. Operational stability of biocatalyst was evaluated along 50 batches, resulting in around 55 % yield on each batch and no loss of activity after batches. The immobilized biocatalyst was also used for FOS production in packed bed and fluidized bed reactors with yields of 59 % and 54 % respectively. Invert sugar production was carried out using Maxinvert L (β- fructofuranosidase from Saccharomyces cerevisiae) immobilized, by the same method, on chitosan spheres. Its application on packed bed and fluidized bed reactors was evaluated resulting in yields of 98 % and 94 % respectively. The packed bed reactors presented potential for further studies aiming industrial applications for FOS and Invert Sugar production.

El informe de investigación que presentamos nos ilustra sobre las creencias de los educandos sobre la evaluación en una situación de Flipped classroom en una institución educativa privada de Huánuco. Lo que se busca, en primer lugar, es describir las creencias de los estudiantes teniendo en cuenta el tiempo, los recursos y materiales, el rol docente, los criterios de evaluación, los tipos de evaluación, y la utilidad en el proceso de evaluación. En segundo lugar, se analizará dichas descripciones. Se plantea una investigación fenomenográfica de nivel descriptivo y de tipo básica y sustantiva. Para este fin, se efectuaron entrevistas semiestructuradas a 16 alumnos del tercero de secundaria de las secciones A y B. Los resultados se analizaron con el programa ATLAS TI 9 para alcanzar la identificación de las creencias de los alumnos sobre las categorías mencionadas. Se concluyó que estas 6 categorías están asociadas entre sí y que el rol del docente es la categoría más importante para los alumnos, porque influye directamente en el momento de rendir una buena evaluación. Asimismo, los estudiantes no consideran que la evaluación sea permanente, sino en momentos de la clase; también, valoran a los videos y aplicativos tecnológicos como los principales recursos de aprendizaje. Con relación a la auto y coevaluación, los estudiantes no consideran una mayor repercusión de estos en su proceso de aprendizaje, debido a que no se sienten con la madurez suficiente para ser objetivos en este proceso. Además, se identificaron dos categorías emergentes, entre ellas, métodos complementarios como el aprendizaje colaborativo que genera evaluaciones más personalizadas y el impacto positivo del Flipped classroom. Finalmente, se sugiere mayor capacitación de los docentes en la formación de competencias digitales para que puedan preparar materiales idóneos como vídeos y diseños de evaluaciones, tales como aplicativos tecnológicos. / The research report that we present illustrates the students' beliefs about evaluation in a Flipped classroom situation in a private educational institution in Huánuco. What we seek, in the first place, is to describe the students' beliefs taking into account time, resources and materials, the teaching role, evaluation criteria, types of evaluation, and usefulness in the evaluation process. Secondly, these descriptions will be analyzed. A phenomenographic research of a descriptive level and of a basic and substantive type is proposed. For this purpose, semi-structured interviews were carried out with 16 students in the third year of high school from sections A and B. The results were analyzed with the ATLAS TI 9 program to identify the students' beliefs about the aforementioned categories. It was concluded that these 6 categories are associated with each other and that the teacher's role is the most important category for the students, because it directly influences the moment of giving a good evaluation. Likewise, students do not consider that evaluation is permanent, but only at class moments; also, they value videos and technological applications as the main learning resources. Regarding self- and co-evaluation, students do not consider a greater impact of these in their learning process, because they do not feel mature enough to be objective in this process. In addition, two emerging categories were identified, among them, complementary methods such as collaborative learning that generates more personalized evaluations and the positive impact of the Flipped classroom. Finally, more training for teachers in digital competencies training is suggested so that they can prepare suitable materials such as videos and evaluation designs, such as technological applications.

Durante los últimos años los ambientes digitales nuevo han generado un impacto relevante tanto en el sujeto como en la colectividad y el sistema educativo, permitiendo que surgieran una serie de necesidades educativas obligando a las instituciones y docentes a indagar sobre otros matices y otros métodos de enseñanza. Actualmente, los métodos educativos se caracterizan por centrarse en el estudiante con la finalidad de ser activos y lograr el desarrollo de nuevas competencias tecnológicas. La presente investigación se centra en el enfoque Flipped Classroom, el cual se fundamenta en combinar metodologías de instrucción directa con educación activa tomando como base las teorías constructivistas. Así mismo, Flipped Classroom se diferencia principalmente de otros modelos en donde se desarrolla, ya que la instrucción directa se realiza a través de lecciones en video asíncronas que el estudiante las visualiza como parte de la tarea extra del curso. Ahora bien, el trabajo investigativo emplea un enfoque paradigmático de tipo cualitativo, ya que emplea herramientas para la recopilación de la data a fin de obtener datos pertinentes para desarrollar del trabajo investigativo. En relación con la naturaleza de la investigación y tomando en cuenta el nivel de análisis el trabajo investigativo se enmarca en una investigación descriptiva, aplicada, realizando una documentación de la información obtenida acerca de la metodología Flipped Classroom y las TIC para generar pensamiento crítico y mejorar la enseñanza-aprendizaje del curso de Vigilancia Tecnológica. La investigación descriptiva, aplicada se utiliza para describir claramente de manera sistemática un fenómeno, situación o población que se desea estudiar. Para la recopilación de la información se empleo como instrumento las encuestas, acompañada de la observación directa. En este sentido, se propone un proyecto de innovación que aborde el proceso de enseñanza haciendo uso del método Flipped Classroom.

Submitted by Nelson Danilo Sykora (sykora1@gmail.com) on 2013-07-08T21:29:23Z No. of bitstreams: 1 Tese _ Nelson D Sykora.pdf: 1461672 bytes, checksum: 6346c144802522b574a243adb52ade3c (MD5) / Approved for entry into archive by Marcia Bacha (marcia.bacha@fgv.br) on 2013-08-13T19:44:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese _ Nelson D Sykora.pdf: 1461672 bytes, checksum: 6346c144802522b574a243adb52ade3c (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-13T19:45:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese _ Nelson D Sykora.pdf: 1461672 bytes, checksum: 6346c144802522b574a243adb52ade3c (MD5) Previous issue date: 2013-01-28 / The relationship between spot and future market and commodity price Backwardation have had an emphasis on the literature of economics and finance. The aim of this paper is to present the main causes responsible for the behavior of Backwardation and to identify the properties that characterize the equilibrium in agricultural commodit y prices. Be the existence of risk premium or the convenience yield, the unders tanding of the effects on the replication of future price and on the term structure of commodity prices remains an open issue. On the other hand, t he p remise of perfect p ortfolio replication and the absence of market frictions imply that the understanding of c ommodity price Backwardation comes from the understanding of the stochastic process of the underlying asset itself . The risk - neutral pricing allied with signs of reversion in prices supports pricing models such as Schwartz and Smith (2000), whose calibration and results will be presented for soybeans. / A relação entre preços do mercado spot e do mercado futuro e a evidência de Mercado Invertido (backwardation) na estrutura a termo de commodities têm tido ênfase na literatura de economia e de finanças. O objetivo deste trabalho é apresentar as principais causas responsáveis pelo comportamento de Mercado Invertido e identificar as propriedades que caracterizam o equilíbrio de preços em commodities agrícolas. Seja pela existência de prêmio de risco ou do benefício de conveniência, o entendimento dos efeitos sobre a replicação do preço futuro e sobre a estrutura a termo de preços ainda permanece em aberto. A premissa de perfeita replicação de portfólios e a ausência de fricções de mercado implicam, por outro lado, que o entendimento do comportamento de Mercado Invertido advém da compreensão do processo estocástico do próprio ativo subjacente. O apreçamento neutro ao risco, amparado pelos sinais de reversão de preços, permite a modelagem de preços conforme o proposto em Schwartz e Smith (2000), cuja calibração e os resultados serão apresentados para a soja.

Esse trabalho descreve um implantador iônico em termos de sua caracterização e aplicação. O texto está dividido em três capítulos que são apresentados resumidamente a seguir. O primeiro capítulo descreve em detalhes um novo tipo de implantador, denominado implantador invertido. Nesse capítulo é descrito o desenvolvimento e a caracterização do implantador invertido. A otimização de uma parte dos circuitos eletrônicos e o desenvolvimento e construção do restante dos circuitos é dada em detalhes. Uma caracterização do implantador quanto à maximização do feixe iônico é apresentada, onde é realizado um estudo sistemático com a variação de parâmetros como potencial extrator, corrente do canhão de plasma (arco catódico) dentre outros. Finalizando o primeiro capítulo, é apresentado um mapeamento da densidade do feixe iônico no porta amostras do implantador invertido. No segundo capítulo é discutida a neutralidade do feixe iônico do implantador invertido. Um feixe neutro viabiliza implantações em amostras isolantes, sem que haja acúmulo de cargas positivas, o que levaria a amostra a um potencial diferente do planejado. A energia de implantação efetiva foi avaliada estudando os perfis de implantação através de microscopia de força atômica condutiva (AFM-C) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM), e comparando com simulações numéricas realizadas pelo programa TRIDYN. Os resultados sugerem que o feixe não é neutro. No terceiro capítulo, o implantador invertido foi utilizado para modificação de superfície de alumina, gerando uma camada de nanocompósito logo abaixo de sua superfície, formada por nanopartículas de titânio na matriz de alumina. A formação dessas nanopartículas se dá espontaneamente e pode ser explicada pela ocorrência de concentração dos átomos metálicos acima do limite de solubilidade no substrato implantado, levando à nucleação e crescimento das nanopartículas metálicas. Caracterização por TEM foi utilizada para a visualização direta das nanopartículas que apresentaram dimensões da ordem de 20 nm. Simulações utilizando o programa TRIDYN foram realizadas, gerando perfis de profundidade dos íons de titânio implantados no substrato de alumina, que mostraram excelente acordo com o perfil em profundidade obtido por RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry). Medidas de resistividade da camada compósita foram obtidas, in situ, em função da dose implantada. Utilizando modelos teóricos de percolação foi possível determinar a dose de saturação &#966;0 = 2,2 x 1016 átomos/cm2, que é a dose máxima para a qual o material continua a ser um nanocompósito, e para a condutividade de saturação foi &#966;0 = 480 S/m. A dose de percolação obtida foi &#966;c = 0,84 x 1016 átomos/cm2, que é a dose abaixo da qual o material tem a mesma condutividade que a matriz isolante. O expoente crítico obtido foi t = 1,4 e, como a condição t < 2 é satisfeita, o processo de condutividade se dá devido a percolação, sendo o tunelamento desprezível. / This work describes an ion implanter in terms of characterization and application. The text is divided in three chapters that are briefly presented below. The first chapter describes in detail a new type of implanter called inverted implanter. In this chapter is considered my contribution in the development and characterization of the inverted implanter. The optimization of part of the electronic circuits, and development and construction of other circuits are given in details. A characterization of the implanter by the maximization the ion beam is presented, where is carried out a systematic study through the variation of parameters such as extractor potential, plasma gun current (cathodic arc) and others. Finally, it presents a mapping of the ion beam density at the sample holder of the inverted implanter. The second chapter discusses the neutrality of the ion beam of the inverted implanter. A neutral beam allows implantation into insulating samples without positive charges accumulation, which would lead sample at a different potential than expected. The effective energy evaluation was carried out studying the implantation profiles by conductive atomic force microscopy (AFM-C) and transmission electron microscopy (TEM), and compared with numerical simulations performed by TRIDYN program. The results suggest that the ion beam isn\'t neutral. In the third chapter, the inverted implanter was used for alumina surface modification, generating a nanocomposite layer just below the surface, formed by titanium nanoparticles in alumina matrix. The nanoparticles formation occurs spontaneously and can be explained by the occurrence of metal atom concentration above the solubility limit in the impalnted substrate, leading to nucleation and growth of metal nanoparticles. Characterization by TEM was used for direct visualization of the nanoparticles what presented dimensions of about 20 nm. Simulations using the TRIDYN program were performed, generating depth profiles of titanium ions implanted into the alumina substrate, which showed excellent agreement with the depth profile obtained by RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry). Resistivity measurements were obtained from the composite layer, in situ, as function of implanted dose. Using theoretical percolation models, it was possible to determine the saturation dose &#966;0 = 2,2 x 1016 atoms/cm2, that is the maximum dose for which the material remains a nanocomposite, and the saturation conductivity &#966;0 = 480 S/m. The percolation was achieved for dose &#966;c = 0,84 x 1016 atoms/cm2, that is the dose below which the material has the same conductivity as the insulating matrix. The critical exponent obtained was t = 1,4 and, since it satisfies to condition t < 2, the conductivity process is due to percolation, tunneling being negligible.

Esse trabalho descreve um implantador iônico em termos de sua caracterização e aplicação. O texto está dividido em três capítulos que são apresentados resumidamente a seguir. O primeiro capítulo descreve em detalhes um novo tipo de implantador, denominado implantador invertido. Nesse capítulo é descrito o desenvolvimento e a caracterização do implantador invertido. A otimização de uma parte dos circuitos eletrônicos e o desenvolvimento e construção do restante dos circuitos é dada em detalhes. Uma caracterização do implantador quanto à maximização do feixe iônico é apresentada, onde é realizado um estudo sistemático com a variação de parâmetros como potencial extrator, corrente do canhão de plasma (arco catódico) dentre outros. Finalizando o primeiro capítulo, é apresentado um mapeamento da densidade do feixe iônico no porta amostras do implantador invertido. No segundo capítulo é discutida a neutralidade do feixe iônico do implantador invertido. Um feixe neutro viabiliza implantações em amostras isolantes, sem que haja acúmulo de cargas positivas, o que levaria a amostra a um potencial diferente do planejado. A energia de implantação efetiva foi avaliada estudando os perfis de implantação através de microscopia de força atômica condutiva (AFM-C) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM), e comparando com simulações numéricas realizadas pelo programa TRIDYN. Os resultados sugerem que o feixe não é neutro. No terceiro capítulo, o implantador invertido foi utilizado para modificação de superfície de alumina, gerando uma camada de nanocompósito logo abaixo de sua superfície, formada por nanopartículas de titânio na matriz de alumina. A formação dessas nanopartículas se dá espontaneamente e pode ser explicada pela ocorrência de concentração dos átomos metálicos acima do limite de solubilidade no substrato implantado, levando à nucleação e crescimento das nanopartículas metálicas. Caracterização por TEM foi utilizada para a visualização direta das nanopartículas que apresentaram dimensões da ordem de 20 nm. Simulações utilizando o programa TRIDYN foram realizadas, gerando perfis de profundidade dos íons de titânio implantados no substrato de alumina, que mostraram excelente acordo com o perfil em profundidade obtido por RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry). Medidas de resistividade da camada compósita foram obtidas, in situ, em função da dose implantada. Utilizando modelos teóricos de percolação foi possível determinar a dose de saturação &#966;0 = 2,2 x 1016 átomos/cm2, que é a dose máxima para a qual o material continua a ser um nanocompósito, e para a condutividade de saturação foi &#966;0 = 480 S/m. A dose de percolação obtida foi &#966;c = 0,84 x 1016 átomos/cm2, que é a dose abaixo da qual o material tem a mesma condutividade que a matriz isolante. O expoente crítico obtido foi t = 1,4 e, como a condição t < 2 é satisfeita, o processo de condutividade se dá devido a percolação, sendo o tunelamento desprezível. / This work describes an ion implanter in terms of characterization and application. The text is divided in three chapters that are briefly presented below. The first chapter describes in detail a new type of implanter called inverted implanter. In this chapter is considered my contribution in the development and characterization of the inverted implanter. The optimization of part of the electronic circuits, and development and construction of other circuits are given in details. A characterization of the implanter by the maximization the ion beam is presented, where is carried out a systematic study through the variation of parameters such as extractor potential, plasma gun current (cathodic arc) and others. Finally, it presents a mapping of the ion beam density at the sample holder of the inverted implanter. The second chapter discusses the neutrality of the ion beam of the inverted implanter. A neutral beam allows implantation into insulating samples without positive charges accumulation, which would lead sample at a different potential than expected. The effective energy evaluation was carried out studying the implantation profiles by conductive atomic force microscopy (AFM-C) and transmission electron microscopy (TEM), and compared with numerical simulations performed by TRIDYN program. The results suggest that the ion beam isn\'t neutral. In the third chapter, the inverted implanter was used for alumina surface modification, generating a nanocomposite layer just below the surface, formed by titanium nanoparticles in alumina matrix. The nanoparticles formation occurs spontaneously and can be explained by the occurrence of metal atom concentration above the solubility limit in the impalnted substrate, leading to nucleation and growth of metal nanoparticles. Characterization by TEM was used for direct visualization of the nanoparticles what presented dimensions of about 20 nm. Simulations using the TRIDYN program were performed, generating depth profiles of titanium ions implanted into the alumina substrate, which showed excellent agreement with the depth profile obtained by RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry). Resistivity measurements were obtained from the composite layer, in situ, as function of implanted dose. Using theoretical percolation models, it was possible to determine the saturation dose &#966;0 = 2,2 x 1016 atoms/cm2, that is the maximum dose for which the material remains a nanocomposite, and the saturation conductivity &#966;0 = 480 S/m. The percolation was achieved for dose &#966;c = 0,84 x 1016 atoms/cm2, that is the dose below which the material has the same conductivity as the insulating matrix. The critical exponent obtained was t = 1,4 and, since it satisfies to condition t < 2, the conductivity process is due to percolation, tunneling being negligible.

Submitted by Nayara Passos (nayara.passos@ufpe.br) on 2015-03-10T14:51:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Paulo Henrique Muniz Ferreira.pdf: 5023143 bytes, checksum: 16e5f711793a7b21d5d25f166619bda6 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T17:30:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Paulo Henrique Muniz Ferreira.pdf: 5023143 bytes, checksum: 16e5f711793a7b21d5d25f166619bda6 (MD5) Previous issue date: 2014 / Sistema de controle empregando redes neurais vem sendo estudado ativamente desde a década de 1980. Mas ainda assim, é um campo bem desafiador devido a diversas formas de abordagens neurais existente na literatura e a natureza diversa dos sistemas de controle que podem apresentar uma dinâmica variando consideravelmente ao longo do regime de funcionamento. Nesse trabalho de mestrado, foi investigada a aplicação de sistemas de controle auto-organizáveis baseados no Mapa Auto-organizável de Kohonen, em duas diferentes proposições. Ambas consistem de controles com arquitetura modulares e se diferenciam na característica da estrutura topológica. O primeiro controle é concebido com uma estrutura fixa. Enquanto o segundo apresenta uma estrutura que cresce a medida que é necessário. Os modelos foram validados em simulações de problemas mecânicos clássicos (linear e não-linear), como sistema massa-molaamortecedor e pêndulo invertido. Nos experimentos, os sistemas tinham seus parâmetros variando no tempo e os resultados dos métodos propostos foram comparados com métodos convencionais. Os resultados sugerem que as técnicas de controle inspiradas nos mapas auto-organizáveis controlam adequadamente e são eficazes ao lidar com configurações não apresentadas na etapa de treinamento.