Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-06-22T13:39:10Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-06-22T13:39:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP:11/00769-7

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-06-22T13:39:10Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-06-22T13:39:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A emissão de poluentes em megacidades e áreas industriais pode ter fortes impactos no clima e na saúde. Nos últimos anos tem sido crescente a preocupação com emissões atmosféricas contendo partículas nanométricas, cuja presença, juntamente com compostos orgânicos voláteis, óxidos de nitrogênio e outros, pode resultar na formação de uma série de substâncias gasosas poluentes e na formação de aerossóis. Medições mais precisas da concentração e distribuição de tamanho de fuligem são importantes, não só do ponto de vista ambiental, mas também para a saúde humana. O objetivo deste trabalho foi determinar a distribuição de tamanho de partículas na chaminé de uma refinaria em Cubatão. Para isso foi utilizada uma abordagem baseada nos métodos de inversão, tradicionalmente usados para calcular parâmetros de aerossóis atmosféricos, ao contexto dos aerossóis de tochas industriais. Os resultados se mostraram consistentes com a literatura científica, sendo possível determinar alguns parâmetros da distribuição do tamanho de partículas provenientes da chama de uma tocha industrial utilizando um sistema lidar de três comprimentos de onda com um nível de discrepância aceitável. Um estudo do expoente de Angström foi realizado com o objetivo de validar o algoritmo de inversão desenvolvido neste trabalho. Os resultados deste estudo mostraram que os dados experimentais corroboram com as curvas teóricas e, portanto, o algoritmo pode ser utilizado como ferramenta para a medição de emissões atmosféricas provenientes de tochas industriais. O desenvolvimento deste projeto representará um passo importante, não somente do ponto de vista tecnológico, mas principalmente como recurso para tratar de problemas de emissões que futuramente poderão surgir, dentre as medidas voltadas ao controle de mudanças climáticas. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP:11/00769-7

Many essential processes and interactions on atomic and molecular scales occur at ultrafast timescales. The ability to measure and manipulate ultrashort pulses hold the key to probing and understanding these key processes that physicists, engineers, chemists and biologists study today. Measuring ultrashort pulses means that we measure both the intensity (which is a function of time) and the phase of the pulse in time. Or alternately we might measure spectrum and spectral phase (in the corresponding Fourier domain). In the early 1990's, the invention of FROG opened up the field of ultrashort measurement with it's ability to measure the complete pulse. Since then, there have been a whole host of pulse measurement techniques that have been invented to measure all sorts of ultrashort pulses. However, no variation of FROG nor any other fs pulse measurement technique, for that matter, has yet been able to completely measure arbitrary ultraweak femtosecond light pulses such as those found in nature. In this thesis, we will explore a couple of highly sensitive methods in a quest to measure ultraweak ultrashort pulses. We explore the use of Spectral Interferometry, a known sensitive technique as one possibility. We find that it has certain drawbacks that make it not necessarily suitable to tackle this problem. But in the course of our quest, we find that this technique is highly suitable for measuring 10s of picosecond-long shaped pulses. We discuss a couple of developments which make SI highly practical to use for such shaped pulse-measurements. We also develop a new technique which is a variation of FROG, based on the non-linearity of Difference Frequency Generation and Optical Parametric Amplification, which can amplify pulses as weak as a few hundred attojoules to be able to spectrally resolve them and measure the full intensity and phase of these pulses. This technique offers great potential to measure generalized ultraweak ultrashort pulses.

Thesis (M.S.)--Mississippi State University. Department of Electrical and Computer Engineering. / Title from title screen. Includes bibliographical references.