Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 22318242 bytes, checksum: 4351a310199468e6df013ff385c10c32 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / When one focus a radiation in an atomic vapor, the radiation may undergo absorption and emission several times before the photons leave the cell volume that contains the vapor. As a result of these several scattering occurring inside the cell, the spectral profile of the incident radiation undergoes an evolution, which is governed by the mechanisms of frequency redistribution. There are two kinds of frequency redistribution: a Partial Frequency Redistribution (PFR) and a Complete Frequency Redistribution (CFR). When there is a correlation between the emission and absorption frequencies, we say that a PFR occurred. Otherwise, when there is no correlation between the absorbed and emitted frequencies, we say that a CFR occurred. This frequency redistribution has its origin in the inhomogeneity of the spectral profiles of the incident radiation and the response of the resonant vapor. It may be noted also that this inhomogeneity determines the distribution of step lengths of photons in an atomic vapor. The photons which propagate through this atomic medium perform a random walk between successive processes of absorption and emission, whose step length r is described by a probability distribution so-called "long tail". However, the superdifusive behavior of these photons is characterized by a single step length, which decreases asymptotically following a power law P(r) r with < 3. In this work we study, on a hand, the frequency redistribution in two parts: the first one is for several detunings of the radiation relative to the absorption center and we fix the vapor density, and, at a second part, we fixed the radiation detuning of the radiation and we changed the atomic density. In our numerical model, we studied rubidium atoms, by considering its optically active electronic structure with only two levels of energy and we excited it at the frequency of its D2 line. For the second part of this work, we analyzed numerically the exponent of the power law for the probability distribution of the single step lengths of the photons in an atomic vapor for absorption spectra and modified emission. For the last part of this work, we developed an experimental model to analyze the frequency redistribution, where the emitted photons coming out of the cell volume are collected in a certain solid volume by a lens of a few centimeters, directed through a fiber for analysis by a Fabry-Perot. Furthermore, an experimental setup has been developed to generate the probability distribution of photon steps, where we modified the spectra of the incident radiation or absorption. In the case of the incident radiation, it is guided by a fiber towards a second cell where a CCD camera with high sensitivity allows measuring the length of individual photon steps. / Quando incide-se uma radiação em um vapor atômico, esta pode sofrer processos de absorção e de emissão várias vezes antes que os fótons saiam do volume da célula que contém o vapor. Em consequência destes diversos espalhamentos, que ocorrem no interior da célula, o prol espectral da radiação incidente sofre uma evolução, o qual é regido pelos mecanismos de redistribuição em frequências. Existem dois tipos de redistribuição em frequências, a Redistribuição Parcial em Frequências (PFR) e a Redistribuição Completa em Frequências (CFR). Quando existe correlação entre a frequência de emissão e da absorção, dizemos que ocorreu uma PFR. Caso contrário, quando não há quaisquer correlação entre as frequências absorvidas e emitidas, dizemos que ocorreu CFR. Esta redistribuição em frequências tem sua origem na inomogeneidade dos perfis espectrais da radiação incidente e da resposta do vapor ressonante. Pode-se destacar, também, que esta inomogeneidade determina a distribuição dos comprimentos de passos dos fótons no vapor atômico. Os fótons que propagam-se neste meio atômico executam um passeio aleatório entre sucessivos processos de absorção e emissão, cujo comprimentos dos passos r é descrito por uma distribuição de probabilidade de dita "cauda longa". Contudo, o comportamento superdifusivo destes fótons é caracterizado por um comprimento de passo único, decaindo assintoticamente como uma lei de potência P(r) r com < 3. Neste trabalho estamos estudando, de uma parte, a redistribuição em frequências em duas etapas, sendo a primeira para diversas dessintonizações da radiação em relação ao centro de absorção, mantendo-se fixa a densidade do vapor e, em uma segunda etapa, deixamos fixa a dessintonização da radiação, variando-se a densidade atômica. Em nosso modelo numérico estudamos átomos de rubídio, considerando sua estrutura eletrônica oticamente ativa com apenas dois níveis de energia e excitado na frequência de sua linha D2. Para a segunda parte deste trabalho analisamos, de forma numérica, o expoente da lei de potência para a distribuição de probabilidade dos comprimentos de passos individuais dos fótons em um vapor atômico para espectros de absorção e emissão modificados. Para a última parte deste trabalho, desenvolveu-se um modelo experimental para analisar a redistribuição em frequências, onde os fótons emitidos que saem do volume da célula são coletados em certo volume sólido por uma lente de alguns centímetros, direcionados através de uma fibra para análise por um Fabry-Pérot. Além disso, foi desenvolvido uma técnica experimental para gerar a distribuição de probabilidade de passos dos fótons onde modificamos os espectros da radiação incidente ou de absorção. No caso da radiação incidente, esta é guiada por uma fibra para uma segunda célula, onde uma câmera CCD, de sensibilidade elevada, permite medir o comprimento de passos individuais dos fótons.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-07-07T15:36:17Z No. of bitstreams: 1 Katiane Silva Conceicao.pdf: 4363127 bytes, checksum: bdfcba6d5b398e4cc048b2d41e232da1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-07T15:36:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Katiane Silva Conceicao.pdf: 4363127 bytes, checksum: bdfcba6d5b398e4cc048b2d41e232da1 (MD5) Previous issue date: 2008-12-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Despite the complexity of factors that influence the growth and dispersion of individuals in species, some general patterns are observed in the study of ecosystems. One of these patterns is the relationship between the number of species and the size of the area occupied by these species (species-area relationship). This relationship is one of the oldest rules of ecology and has been used to estimate population distributions, species diversity of animals and plants.In this work, the main objective was to determine how the habitat fragmentation affects the behavior of the species-area relationship, based on the colonization of an area or region without any existence of life. The model was built to describe the occupation of a determined area by species. Bidimensional lattices, containing sites, represent these areas. For each site is attributed a capacity, which is characterized by the amount of resources available to people who will colonize the area. Each species has been assigned a f itness, which is defined as the sum of the capacities of sites colonized by the same species. In the process of colonization, mutations can occur causing an increase of the diversity of species. The proposed modelwas extended to simulate fragmented habitats as well. In this situation were considered lattices containing a proportion of sites not available for colonization. For the analysis of the pattern of that relationship, it was considered sampled areas in two contexts: different evolutionary histories and continents. It was observed that the sampling procedure changes the shape of the species-area curve. The analysis of the behavior of the system in the context of different evolutionary histories, shows that increasing the proportion of sites that can not be occupied p, there was an increase in the value of the exponent z for the different scale regions in power laws for large a value, indicating faster growth of diversity in relation to the case where the lattice is not fragmented. Considering the context of continents, it was noted that there are three scaling regions described by power laws for some values of a. However, as the proportion p of sites that can not be colonized was increased, there was a reduction in the number of laws for large a value. It was found that the value of exponent z is higher in large areas. Analyzing the distribution of the species size, it appears that the fragmentation increases the frequency of species with smaller populations. / Apesar da complexidade de fatores que influenciam o crescimento e a dispersão de indivíduos em espécies, alguns padrões gerais são observados no estudo de ecossistemas. Um desses padrões é a relação entre o número de espécies e o tamanho da área ocupada por elas (relação espécie-área). Esta relação é uma das regras mais antigas da ecologia,e tem sido utilizada para estimar distribuições populacionais, diversidade de espécies de animais e plantas.Neste trabalho, o principal objetivo foi verificar o efeito da fragmentação do habitat sobre o comportamento da relação espécie-área, a partir da colonização de uma área ou região sem nenhuma existência de vida. O modelo foi construído para descrever a ocupação de determinadas áreas por espécies.Estas áreas são representadas por redes bi-dimensionais que contém sítios. A cada sítio associa-se uma capacidade, que é caracterizada pela quantidade de recursos disponíveis às populações que colonizarão a área. A cada espécie foi atribuído um f itness, definido como a soma das capacidades dos sítios colonizados pela mesma espécie. No processo de colonização, mutações podem ocorrer, aumentando a diversidade de espécies.O modelo proposto foi estendido para simular, também, habitats fragmentados, e para esse caso foram consideradas redes contendo uma proporção de sítios não disponíveis para a colonização. Para a análise do comportamento dessa relação, considerou-se áreas amostradas em dois contextos: histórias evolucionárias diferentes e continentes. Observou-se que o procedimento adotado para amostragem da área altera a forma da curva espécie-área. Na análise do comportamento do sistema no contexto de histórias evolucionárias diferentes, observou-se que, com o aumento da proporção de sítios não colonizáveis p, houve um acréscimo no valor do expoente z para as diferentes regiões de escala em leis de potência para valores grandes de a, indicando um crescimento mais rápido da diversidade em relação ao caso onde as redes não são fragmentadas. Já no contexto de continentes, notou-se a existência de três regiões de escala em leis de potência para alguns valores de a. No entanto, à medida que a proporção de sítios não colonizáveis p foi acrescida, houve uma redução no número de leis para valores grandes de a. Verificou-se que o valor do expoente z é maior em áreas grandes. Analisando-se a distribuição de tamanhos das espécies, conclui-se que a fragmentação aumenta a freqüência de espécies com populações menores.

Um sistema reparável opera sob uma estratégia de manutenção que exige ações de recuperação preventiva em tempos pré-definidos e ações de reparo quando ocorre a perda de função do sistema. A manutenção preventiva (MP) é programada periodicamente e muitas vezes possui um intervalo de tempo fixo para ações. No entanto, as atividades de MP podem não restaurar o sistema para uma condição similar ao início de vida deste, mas para uma situação intermediária. Nesse caso, a MP é denominada de imperfeita. Além disso, ao longo da vida do sistema, são executados diferentes planos de manutenção com condições e atividades distintas que podem afetar a intensidade de falha de diferentes maneiras. Para modelar essas características da MP em um sistema reparável, propõe-se uma nova classe de modelo de fator de melhoria, denominado fator de melhoria variável que possibilita a modelagem da situação de manutenção perfeita. A formulação da função de verossimilhança foi desenvolvida para estimação dos parâmetros bem como desenvolvidos testes de verificação da qualidade de ajuste, intervalos de confiança para os parâmetros e otimização da periodicidade de realização da MP com base no enfoque dos novos modelos propostos. Os resultados foram aplicados em dados reais e verificou-se uma parametrização mais flexível a MP imperfeita e maior versatilidade nas análises de confiabilidade do sistema quando utilizado os novos modelos. / A repairable system operates under a maintenance strategy that calls for preventive repair actions at prescheduled times and the repair actions that restore system when failure occurs. The preventive maintenance (PM) is scheduled periodically and it often holds a fixed time interval for PM actions. However, PM activities are generally imperfect and cannot restore the system to as good as new condition but to an intermediate situation, which is called imperfect PM. In addition, throughout system life are implemented diverse maintenance policies with different activities and conditions that may affect the failure intensity in different ways. To model these PM characteristics, proposes a new model class of improvement factor called variable improvement factor that also enables modeling perfect maintenance situation. The likelihood function is developed for parameter estimation as well as goodness-of-fit tests and confidence intervals for the parameters are developed, and optimization of the PM intervals based on the proposed models is presented. The proposed model was applied to a data set and a more flexible parameterization for imperfect PM and greater versatility in the system reliability analysis were verified with the use of the new model.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2017-02-08T14:37:06Z No. of bitstreams: 1 Henrique Zenker dos Santos_.pdf: 9480964 bytes, checksum: 5a3a14f9704ce1135e84db57590283a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T14:37:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Henrique Zenker dos Santos_.pdf: 9480964 bytes, checksum: 5a3a14f9704ce1135e84db57590283a7 (MD5) Previous issue date: 2016-10-21 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Países desenvolvidos apresentam crescimento contínuo nas taxas globais de consumo de energia. Um dos fatores preponderantes está relacionado ao uso de condicionadores de ar para manutenção das condições de conforto no interior de edificações, onde tal parcela já atinge valores de consumo superiores aos dos setores de indústria e transporte. Sabe-se que o consumo devido ao condicionamento de ar afeta diretamente o desempenho energético e ambiental de uma edificação e, por conseguinte, a qualidade de habitação e de vida dos usuários. No Brasil este processo ocasiona um vertiginoso incremento nos gastos públicos, com inúmeras consequências de ordem econômica e social. Dados do Ministério de Minas e Energia indicam que 20% da energia consumida no país é destinada ao abastecimento de residências. Cenário este que tende a evoluir devido aos constantes lançamentos do mercado imobiliário, derivativos de planos habitacionais estimulados pelo governo federal (como o Minha Casa Minha Vida), em decorrência do déficit habitacional registrado no país. Atrelado a isso observa-se o baixo padrão construtivo das edificações e o emprego de materiais e esquadrias de qualidade igualmente diminutas, que acarretam em ineficiências de carga térmica. A taxa de infiltração em uma edificação é regida pela relação estabelecida por uma equação de lei de potência, caracterizada pela presença de um coeficiente de escoamento “C” e um expoente de escoamento “n” (geralmente da ordem de 0,667 [-]). Esta dissertação apresenta, para uma esquadria de alumínio, modelo de correr, o coeficiente de escoamento C = 0,028 [dm³/s.m.Pan] e o expoente de escoamento “n” 0,552 [-]. Para uma esquadria de PVC, modelo integrado, o coeficiente de escoamento C = 0,022 [dm³/s.m.Pan] e o expoente de escoamento “n” 0,605 [-]. / Developed countries have continued growth in global energy consumption rates. One of the most important factors is related to the use of air conditioners to the comfort conditions inside buildings’ maintenance, which such a part already reaches consumption values higher than the industry and transportation sectors. It is known that consumption due to air conditioning directly affects the energy and environmental performance of a building and therefore the house’s quality and the people’s life. In Brazil, this process leads to a big increase in public spending, with many consequences of economic and social order. Information from the Ministry of Mines and Energy indicate that 20% of the energy consumed in the country is used for supplying homes. This scenario tends to evolve due to the constant housing market releases, derived from housing plans stimulated by the federal government (such as “Minha Casa Minha vida”), in consequence of the housing deficit registered in the country. Related to this, it is observed the low construction standards of buildings and the use of materials and frames of low quality that lead to thermal load inefficiencies. Engineers and architects spend a part of their activities in creating scenarios for evaluating the thermal load calculation and vulnerability due to the influence caused by air infiltration into the environment. The infiltration rate of a building is managed by the established relationship by a power law equation, which is characterized by a flow coefficient "C" and a flow exponent "n" (usually on the value of 0.667 [-]). This work shows for an aluminum window, sliding template, the flow coefficient C = 0.028 [dm³/s.m.Pan] and the flow exponent "n" 0.552 [-]. For PVC window, integrated model, the flow coefficient C = 0.022 [dm³/s.m.Pan] and the exponent flow "n" 0.605 [-].

Um sistema reparável opera sob uma estratégia de manutenção que exige ações de recuperação preventiva em tempos pré-definidos e ações de reparo quando ocorre a perda de função do sistema. A manutenção preventiva (MP) é programada periodicamente e muitas vezes possui um intervalo de tempo fixo para ações. No entanto, as atividades de MP podem não restaurar o sistema para uma condição similar ao início de vida deste, mas para uma situação intermediária. Nesse caso, a MP é denominada de imperfeita. Além disso, ao longo da vida do sistema, são executados diferentes planos de manutenção com condições e atividades distintas que podem afetar a intensidade de falha de diferentes maneiras. Para modelar essas características da MP em um sistema reparável, propõe-se uma nova classe de modelo de fator de melhoria, denominado fator de melhoria variável que possibilita a modelagem da situação de manutenção perfeita. A formulação da função de verossimilhança foi desenvolvida para estimação dos parâmetros bem como desenvolvidos testes de verificação da qualidade de ajuste, intervalos de confiança para os parâmetros e otimização da periodicidade de realização da MP com base no enfoque dos novos modelos propostos. Os resultados foram aplicados em dados reais e verificou-se uma parametrização mais flexível a MP imperfeita e maior versatilidade nas análises de confiabilidade do sistema quando utilizado os novos modelos. / A repairable system operates under a maintenance strategy that calls for preventive repair actions at prescheduled times and the repair actions that restore system when failure occurs. The preventive maintenance (PM) is scheduled periodically and it often holds a fixed time interval for PM actions. However, PM activities are generally imperfect and cannot restore the system to as good as new condition but to an intermediate situation, which is called imperfect PM. In addition, throughout system life are implemented diverse maintenance policies with different activities and conditions that may affect the failure intensity in different ways. To model these PM characteristics, proposes a new model class of improvement factor called variable improvement factor that also enables modeling perfect maintenance situation. The likelihood function is developed for parameter estimation as well as goodness-of-fit tests and confidence intervals for the parameters are developed, and optimization of the PM intervals based on the proposed models is presented. The proposed model was applied to a data set and a more flexible parameterization for imperfect PM and greater versatility in the system reliability analysis were verified with the use of the new model.