A liga Ti-6Al-4V tem sido usada com sucesso como biomaterial com aplicações nos campos da odontologia e ortopedia. As características da liga Ti-6Al-4V que a tornaram um material interessante são sua boa resistência à corrosão em meio biológico, combinada com um excelente grau de biocompatibilidade. Os efeitos biológicos a longo prazo dos íons metálicos resultantes da lenta lixiviação dos implantes de titânio não estão completamente entendidos. É conhecido que os íons titânio são considerados agentes químicos cancerígenos, os íons alumínio causam desordem neurológicas e os íons vanádio estão associados com distúrbios enzimáticos, entre outros problemas. O recobrimento das ligas de titânio por óxido de titânio (TiO2) pode atuar como uma barreira química para os íons lixiviados da superfície metálica da liga, além deste óxido ser um bom osseoindutor. O processo de aspersão térmica é amplamente empregado na aplicação de recobrimentos por óxidos. Uma vez que este processo acontece em altas temperaturas, onde partículas fundidas ou semi-fundidas aderem ao substrato, pode ocorrer difusão localizada. O objetivo deste estudo é caracterizar a interdifusão dos elementos de liga através das camadas superficiais do sistema Ti-6Al-4V/TiO2. Os recobrimentos de TiO2 foram preparados pela técnica de aspersão por plasma. A zona recoberta mostrou pequena porosidade distribuída por toda a camada e algumas trincas radiais. Adicionalmente, uma grande quantidade de buracos foi observada na região entre-camadas. Neste trabalho, a interface Ti-6Al-4V/TiO2 foi estudada por microscopia eletrônica de varredura. Os perfis de difusão do Ti, Al, V e O nas camadas superficiais da amostra recoberta foram obtidos por microanálise semi-quantitativa por energia dispersiva de raios-X. A caracterização química superficial do lado substrato depois da deposição de TiO2 mostrou a formação localizada de TiO. Na região entre-camadas foram observados os perfis de difusão característicos com forma de S para o Ti, V e O. O perfil de difusão do Al mostrou um pico na região entre-camadas indicando um acúmulo de Al2O3 nos buracos presentes nesta zona. O TiO2 foi identificado como o maior constituinte no lado revestimento. Pequenas quantidades de Al e V foram também detectadas homogeneamente distribuídas dentro do depósito. A presença do Al e V (metais tóxicos) na superfície externa do depósito indica que estes metais não competem com a oxidação da camada depositada indicando um efeito desmascarante da superfície da liga metálica pelo óxido superficial TiO2. / Ti-6Al-4V alloy has been used with some success as biomaterial with applications in the field of dentistry and orthopaedics. The features with make the Ti-6Al-4V alloy such an interesting material are its good corrosion resistance in the biological environment, combined with an excellent degree of biocompatibility. The long-term biological effects of the slowly leaching of metal ions from titanium implants are not completely understood. It is known that the titanium ions are considered chemical carcinogen, aluminium ions cause neurological disorders and, vanadium ions are associated with irreversible enzymatic disturbance, among other problems. Titanium oxide (TiO2) coatings on titanium alloys can act as a chemical barrier for ions leaching from the metallic alloy surface, beside the fact that this oxide is a very good osteoinductor. The thermal spray process is widely used to apply oxide coatings. Once this is a high temperature process where molten or semi-molten particles impinge upon the substrate, localized diffusion can occur. The aim of this study is characterize the inter-diffusion of the alloying elements through the surface layers of the system Ti-6Al-4V/TiO2. The TiO2 coatings were prepared by the plasma spray technique. The coated zone showed some porous distributed in all layer and a few radial cracks. Additionally, large amount of holes were observed in the interlayer region. In this work, the interface Ti-6Al-4V/TiO2 was studied by scanning electron microscopy. Diffusion profiles of Ti, Al, V and O in the surface layers of coated samples were measured by semi-quantitative energy dispersive X-ray microanalysis. Chemical surface characterization of the substrate side after the TiO2 deposition showed the localized formation of TiO. At the interlayer region was observed the characteristic S shape diffusion profiles for Ti, V and O. The Al diffusion profile showed a peak in the interlayer region indicating anaccumulation of Al2O3 into the holes present in this zone. TiO2 was identified as the major component in the coating side. Small amounts of Al and V were also detected homogeneously distributed inside the deposit. Presence of Al and V (toxic metals) on the external surface of the deposit indicated that these metals did not compete with the oxidation of the deposited layer indicating a non-masking effect of metallic alloy surface by the TiO2- surface oxide.

A técnica de altas pressões e altas temperaturas, usando câmaras do tipo toroidal, foi utilizada para produzir compactos de titânio puro, bem como de compactos de titânio com adição de boro em diferentes concentrações, a fim de investigar as possíveis transformações de fase, alterações microestruturais e propriedades mecânicas. Para isso, foram usados dois pós de titânio de granulometria e procedências distintas: um de 20 μm (pó F: Ti) e outro de 38 μm (pó G: Ti, Ti e TiH), bem como um pó de boro amorfo (100 nm), pré-lavado com metanol para remoção do ácido bórico. O pó de Ti de 38 μm foi obtido através de cominuição de um pó de titânio hidretado com 100 μm, com posterior dehidretação à vácuo 550 ºC/3 h. Compactos foram processados em altas pressões (2,5 e 7,7 GPa) e em diferentes temperaturas, tanto para o pó de Ti puro (F ou G) como para misturas de titânio com adição de boro, em diferentes percentuais atômicos (3%, 10%, 30% e 66%). Todas as etapas para a produção das amostras foram acompanhadas de caracterização estrutural por difração de raios X, em condições ambiente. Além disso, as técnicas de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de raios X característicos foram usadas para avaliar as alterações microestruturais. As características mecânicas dos compactos foram obtidas por medidas de dureza Vickers. Em todos os compactos produzidos em altas pressões e altas temperaturas, a fase Ti apresentou parâmetros de rede alterados, indicando um aumento do volume da célula unitária, que pode ser atribuído ao grau de deformação induzida, seja pela aplicação de pressão e/ou pela presença do boro na sua estrutura cristalina. A reação de Ti e B, nessas condições particulares de processamento, parece ser controlada por processos difusivos, não ocorrendo reação explosiva. Os resultados mostraram que a técnica de altas pressões permitiu a obtenção de compactos de Ti puro, com dimensões de 3 mm de diâmetro e aproximadamente 2 mm de espessura, de qualidade similar ou superior aos obtidos por técnicas convencionais, porém utilizando um passo único de processamento. Além disso, também foram produzidos compactos de titânio com boretos (TiB e/ou TiB2) que apresentaram dureza elevada, com manutenção do comportamento dúctil, e microestrutura homogênea. / The high pressure and high temperatures technique with toroidal chambers was used to produce compacts of pure titanium and titanium with boron addition at different concentrations, in order to investigate the possible phase transformations, microstructural changes and mechanical properties. For this, we used two different particle sizes and provenance of titanium powders: one of 20 μm (F: Ti) and the other of 38 μm (G: Ti, Ti and TiH) and an amorphous boron powder (100 nm), pre-washed with methanol to remove the boric acid. Titanium powder of 38 μm was obtained by comminution of a hydrogenated titanium powder (100 μm), with subsequent dehydrogenation vacuum at 550 °C/3 h. Compacts were processed at high pressures (2.5 to 7.7 GPa) and at different temperatures, for both the pure Ti powder (F or G) and mixtures of titanium with boron in various atomic percentage (3%, 10%, 30% and 66%). All steps for producing the samples were accompanied by structural characterization by X-ray diffraction at ambient conditions. Moreover, the techniques of optical microscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and characteristic X-rays spectroscopy were used to observe the microstructural changes. The mechanical characteristics of compacts were obtained by Vickers hardness measurements. In all compacts produced at high pressures and high temperatures, Ti phase had changed lattice parameters, indicating an increase in cell volume, which can be attributed to the degree of deformation-induced, either by applying pressure and / or the presence of boron in its crystalline structure. The reaction of Ti and B for these particular processing conditions, appears to be controlled by diffusion processes, doesn’t occur explosive reaction. The results showed that the technique of high pressure allowed obtaining pure Ti compacts, dimensions of 3 mm diameter and approximately 2 mm thick, with more or similar quality to those obtained by conventional techniques, but using a single processing step. In addition, were also produced compact titanium with borides (TiB and/or TiB2) which showed high hardness, with maintenance of ductility, and homogeneous microstructure.

Submitted by Nayara Passos (nayara.passos@ufpe.br) on 2015-03-11T17:12:54Z No. of bitstreams: 2 TESE Abner Correa Barros.pdf: 14913537 bytes, checksum: 00c434893f2196bab70791b8218a2bbe (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-13T13:03:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 TESE Abner Correa Barros.pdf: 14913537 bytes, checksum: 00c434893f2196bab70791b8218a2bbe (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T13:03:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Abner Correa Barros.pdf: 14913537 bytes, checksum: 00c434893f2196bab70791b8218a2bbe (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014 / Cenpes, Petrobras, Finep. / Nestes últimos anos, com o início da prospecção de petróleo em regioões com litologias complexas, tem se observado um crescente interesse no uso do algoritmo Reverse Time Migration(RTM) como solução para o imageamento sísmico. Devido ao seu elevado custo computacional, o algoritmo RTM exige o uso de sistemas computacionais de alto desempenho, os quais demandam investimentos elevados em infraestrutura, o que normalmente representa também um aumento substancial no consumo de energia. Neste cenário, o desenvolvimento de coprocessadores aritméticos de alto desempenho, implementados por meio dos Field Programmable Gate Arrays(FPGAs), passou a ser considerado uma alternativa viável no objetivo de aumentar o a capacidade de processamento de sistemas computacionais já existentes, com impactos positivos tanto nos investimentos em infra-estrutura quanto no consumo de energia. Entretanto, o desenvolvimento destes coprocessadores normalmente exige um estudo prévio minucioso das características do algoritmo a ser implementado e do conjunto de dados a ser processado, a fim de determinar a precisão numérica mnima que deve ser empregada em sua implementação. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia que permita identificar a precisão numérica mínima necessária à implementação do algoritmo RTM, baseado nos fenômenos físicos envolvidos na propagação da onda sísmica e nas litologias prováveis da região a ser imageada. Para chegar a este objetivo foi desenvolvido um método analítico, capaz de predizer a atenuação esperada para as ondas sísmicas durante os processos de modelagem e migração presentes no algoritmo RTM. Esse método foi baseado em uma nova abordagem no tratamento da atenuação por espalhamento geométrico para modelos com múltiplas camadas, denominada de Raio Efetivo. Como estudo de caso de validação dessa metodologia, foram feitas predições e analisados os resultados de imageamento de diversos modelos sintéticos propostos por um especialista em geologia, os quais eram formados apenas por camadas horizontais, planas e paralelas. Além desses modelos mais simples, foi também utilizado um modelo reconhecidamente complexo, conhecido como modelo de marmousi. Os resultados obtidos em todos os estudos se mostraram dentro de uma margem de segurança de 1 bit de precisão.

Orientador: Silvana Moreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-16T10:36:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AvelinoNeto_Sebastiao_D.pdf: 6321049 bytes, checksum: a54827db20bdd0eedb9943b48ef60d17 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar a operação e o desempenho de seis Leitos Cultivados de Fluxo Subsuperficial que operaram como pós-tratamento de um Tanque Séptico Modificado, instalados na Faculdade de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Campinas. O sistema em estudo é composto por três leitos retangulares e três quadrados, dispostos em paralelo. Como meio suporte utilizou-se brita e foram cultivadas duas espécies de macrófitas emergentes (Typha sp. e Eleocharis sp.). Foi estudado o desempenho do leito cultivado para diferentes tempos de detenção hidráulicos e para isto foram coletadas amostras das folhas das macrófitas, do perfil do meio suporte em diferentes profundidades, da água residuária no afluente e no efluente de cada leito cultivado. Para a análise quantitativa foi empregada a técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Síncrotron. Para a avaliação do desempenho dos leitos estudados as concentrações de Cr, Mn, Fe, Cu, Zn e Pb foram avaliadas nas folhas das macrófitas, no meio suporte, no afluente e no efluente. Foi verificado que o desempenho do leito quadrado cultivado com Eleocharis foi superior ao retangular para os seguintes elementos: Mn, Fe, Cu e Zn. Para os elementos Cr e Pb o leito retangular cultivado com Eleocharis teve um melhor desempenho. Verificou-se que tanto no leito quadrado quanto no retangular as folhas de Eleocharis e Typha apresentaram eficiência de remoção superior a do meio suporte. Assim como no leito cultivado com Eleocharis, foi observado um melhor desempenho do leito cultivado com Typha quadrado para Mn, Fe, Cu e Zn, enquanto que para Cr e Pb o leito cultivado com Typha retangular apresentou melhor desempenho. No sistema de leito cultivado de geometria quadrada com Typha e Eleocharis e Controle removeram os metais Fe, Cu e Zn a limites permitidos pela legislação em qualquer dos tempos de detenção hidráulico empregado. No entanto para a remoção de Cr a níveis estabelecidos pela legislação é recomendado a operação do sistema com tempo de detenção hidráulico de 4 dias, e para Pb os tempos de detenção hidráulico recomendados são os de 4 e 6 dias. Para o leito retangular cultivado com Eleocharis e Typha, assim como no leito controle podemos observar que para os elementos Fe, Cu e Zn, as concentrações estão abaixo dos valores máximos permitidos pela legislação de lançamento de efluentes, para todos os tempos de detenção hidráulico. Entretanto para uma remoção eficiente de Cr, Mn e Pb os tempos de detenção de 4 e 6 dias são os mais recomendados para a operação do sistema. Os leitos controles quadrado e retangular tiveram eficiência de remoção inferior ao dos leitos cultivados com as macrófitas. O meio suporte nas profundidades de 10, 30 e 50 cm do leito cultivado de geometria quadrado e retangular cultivados com as macrófitas Typha sp. e Eleocharis sp., removeu os metais Cr, Mn, Fe, Cu, Zn e Pb de forma semelhante, ou seja, não houve uma profundidade que tivesse eficiência de remoção superior as demais / Abstract: The purpose of this work was evaluated the operation and performance of six constructed wetland of subsuperface flow, operating as post-treatment of a septic tank, installed on Agricultural Engineering College at University of Campinas. The system in study containing three square units, disposed in parallel. The substrate used was gravel and two emergent macrophytes species were cultivated (Typha sp. and Eleocharis sp.). The performance of the units were studied for different hydraulic residence times (2, 3, 4 and 6 days) and for this leaf of the macrophytes, substrate in different depths, wastewater in all units were collected. For quantitative analysis Synchrotron Radiation Total Reflection X-ray Fluorescence technique was employed. For evaluation of the performance in the constructed wetlands concentrations of Cr, Mn, Fe, Cu, Zn e Pb in leaf macrophytes, substrate, entrance and exit of the system were determined. The performance of the square unit with Eleocharis was higher than rectangular shape for Mn, Fe, Cu and Zn elements. For Cr and Pb the rectangular unit with Eleocharis presented better performance. Leaf of Eleocharis and Typha showed removal efficiency higher than substrate for square and rectangular units. As in the unit with Eleocharis a better perfomance was observed in a square unit cultivated with Typha for Mn, Fe, Cu and Zn, while for Cr and Pb the rectangular shape with Typha presented better performance. In the square system cultivated with Typha, Eleocharis and the control removed Fe, Cu and Zn to levels permitted by the legislation for all hydraulic residence times. Moreover for Cr removal to levels established by the legislation the operation with 4 days of hydraulic residence time was indicated and for Pb the recommended times were 4 and 6 days. For rectangular systems cultivated with Eleocharis and Typha, as the control unit, Fe, Cu and Zn, concentrations were smaller than the permissive values established by the legislation for all hydraulic residence times. By the order hand for a efficient removal of Cr, Mn and Pb the residence times of 4 and 6 days were most recommended for the system operation. Square and rectangular control units showed efficiency removal smaller than units containing the macrophytes. The removal of Cr, Mn, Fe, Cu, Zn and Pb metals by the substrate in 10, 30 and 50 cm depths of square and rectangular shapes cultivated with the two macrophytes showed no significative difference / Doutorado / Recursos Hidricos / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Elisabete Maria Pascholati / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-05T05:12:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PadillaRodriguez_Ingrid_D.pdf: 8041053 bytes, checksum: 09d5970b48a5198700990c2513a29e66 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O estudo desenvolvido visa avaliar as taxas de doses de radiação gama, na região central de Cuba, explorando as possibilidades do levantamento aerogeofisico na caracterização radiogeoquímica e mapeamento geólogo - estrutural do meio ambiente numa área de aproximadamente 16.500 km2. Adicionalmente, é propósito dispor de resultados que contribuam ao estabelecimento de uma linha base ambiental, baseado no background a radiação gama terrestre, de grande interesse para o sistema de vigilância radiológica acional. As estatísticas sobre óbitos por neoplasias do tipo tumores sólidos na região central de Cuba, a qual apresenta o segundo lugar nas ocorrências de casos no país, induz à seguinte hipótese para a pesquisa: "a radiogeoquímica desses ambientes geológicos poderia gerar taxas de doses de radiação gama correlacionáveis aos resultados estatísticos obtidos para a população dos vinte e sete municípios envolvidos?" Com este fim, foram modeladas, analisadas estatisticamente e interpretadas, as variáveis geólogo-geofisicas independentes, de relevo, epidemiológicas e censitárias num ambiente SIG sobre as populações envolvidas, para estabelecer uma possível relação com a taxa de dose estimada para a região central de Cuba. Este procedimento revelou uma razoável representatividade da diversidade geológica do meio ambiente, vinculando-a aos casos registrados e probabilisticamente esperados na população. A geologia na região é representada por vários ambientes: as unidades da margem continental da plataforma das Bahamas (Jurássico Superior - Cretáceo Superior), os ofiolitos Mesozóicos com imbricações das rochas do arco de ilha Vulcânico do Cretáceo (AVC), a cobertura neo-plataformal Cenozóica, as metavulcânicas da fácies xisto verde e os anfibolitos na divisa com as várias unidades lito-tectônicas (Jurássico Inferior - Cretáceo Superior) do Terreno metamórfico Escambray. As principais análises basearam-se rio processamento e na interpretação dos dados gamaespectrométricos aéreos. Embora os contrastes dos teores obtidos sobre os litotipos e as estruturas, sejam sutis as diversidades do ambiente geológico é mapeada com clareza. Através da cartografia como um todo, e das componentes principais, em particular, pode-se reconhecer a, correlação das concentrações Th-U, com relativa predominância do primeiro no platô litorâneo e parcialmente, nas bacias frontais e superpostas ao AVC e nos sedimentos recentes. Observam-se mudanças nos teores de potássio proporcionalmente ao conteúdo de sílica nas rochas ácidas e intermediárias - ácidas, ultrapassando levemente 3,0 %, nos plagiogranitos na divisa do AVC com o complexo Mabujina e, muito localmente, nos sedimentos do Terciário: Os teores Th - U atingem níveis relativamente maiores e anômalos nos sedimentos continentais da plataforma das Bahamas, setor que contém biodetríticos com fosfatos, baixas concentrações residuais de zircônio, monazita e/ou elementos componentes das terras raras, os quais ficaram possivelmente retidos, apesar da movimentação nos processos exógenos, mas sem interesse para a mineração. Embora misturado com as rochas dó AVC, a extensa faixa de ofiolitos é reconhecida pelos baixos níveis dos radioelementos.Também foram mapeadas a faixa de acrescência e sutura entre as rochas' metamórficas do Terreno Escambray e o Complexo . Mabujina, no limite norte, com as rochas do AVc. Existem evidências também de algumas diferenças geomorfológicas na formação de solos e sua relativa movimentação nos córregos e rios da região. ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: This study developed in the central part of Cuba, attempted to evaluate a gamma radiation dose rate, exploring the airbome geophysical survey possibilities in order to obtain a radiogeochemical characterization and the geological - structural mapping of environment for an area of about 16.500 km2. Besides, to dispose through this research, of results that contribute to the establishment of the environmental base tine, based on the background of the gamma terrestrial radiation and its possible relationships in the context, is interest fqr the system of surveillance national radiological. The statistical data about deaths for neoplasies of the type solid tumors in the region, the one which presents the second one place of occurrences of cases in the country, it induces the followirig hypothesis: "could be those environment be able to generate gamma radiation dose rates correlated with the statistics facts, that reach the population of the twenty-seven involved municipal districts?" . With this intent, several independent landscape variables (geological, geophysical, physiographic, epidemiologic ones and related to the population's census), Were modeled and analyzed using GIS, in order to establish a possible relationship with the mean value about the dose'rate estimated in the central region. This procedure provided a reasonable representation of the environmental geological diversity, linking it to current cases incidences and expected probabilistic, in the population. The geological diversity m the area is composed by the units of the margm of the Bahamas contmental platform (Upper Jurassic - Upper Cretaceous), for the Mesozoic ophiolites, partially blended and superimposed for the volcanic rocks of the arch of islands Cretaceous (CVA), for the Cenozoic Neo-platform cover, for the meta - vo1canicrocks of green schist facies and amphibolites m the limits with the litho-tectonic units (Lower Jurassic - Upper Cretaceous) of the metamorphic Escambray Terram.... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Metalogenese / Doutor em Ciências

Orientador: Alvaro Rodolfo De Pierro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-15T04:08:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miqueles_EduardoXavierSilva_D.pdf: 22019050 bytes, checksum: 05c0fc26d4ba49669bc4f5fc2a22fe5b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A Tomografia por Fluorescência de Raios X é uma nova técnica que combina a tomografia por transmissão de Raios X e a tomografia por emissão. Uma amostra de tecido (ou corpo) é bombardeada por Raios X de alta intensidade (gerados por um síncrotron) e, metais ou outros elementos a serem estudados, emitem fluorescência para uma faixa de energia típica de cada um. Trata-se de reconstruir a densidade desses elementos (Zinco, Cobre, Iodo,...) a partir das medições da emissão por detectores externos ao longo de retas definidas por cada detector. O modelo matemático para o problema é dado pela Transformada Atenuada Generalizada de Radon. A inversa analítica da Transformada Atenuada de Radon foi um problema matemático aberto durante muitos anos. Recentemente, Fokas e Novikov, usando ferramentas da análise complexa, conseguiram uma fórmula analítica de inversão. Neste trabalho damos um passo adicional e provamos que as idéias de Fokas podem ser estendidas para a obtenção de uma fórmula analítica da Transformada Generalizada Atenuada que aparece em tomografia por fluorescência. Deduzimos também fórmulas aproximadas e métodos iterativos, baseados na inversão da própria Transformada de Radon assim como da sua correspondente atenuada. Apresentamos uma extensa comparacão entre os diferentes métodos usando dados reais e simulados / Abstract: X-ray fluorescence computed tomography (xfct) is a synchrotron based imaging modality similar to stimulated emission tomography [37]. It aims at reconstructing the concentration distribution of a heavy metal (Copper, Zinc, Iron) or other elements like Iodine, inside a body or an object. In xfct a sample is irradiated with high intensity monochromatic synchrotron X-rays with energy greater than the K-shell binding energy of the elements of interest. This stimulates fluorescence emission, at certain characteristic energies, isotropically distributed, which are detected by a detector placed parallel to the direction of the incident beam [49]. Part of the emission is absorbed by the sample, so, correction for attenuation is essential to obtain qualitative better results. Mapping fluorescence emission density distributions has many important applications in medical imaging (malignancy analysis for example), and mineralogy (determination of rocks 3D structure) It has been recently shown by Fokas [68, 69] and Novikov [30] that the spectral analysis of a particular partial differential equation yields the inversion formula for the problem of computerized emission tomography. In this thesis we show that a similar analysis can be made for the case of xfct. Also, we derive approximate and iterative methods to find the solution of the physical problem / Doutorado / Problemas inversos / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Silvana Moreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-10T23:35:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sampaio_SergioArnaud_M.pdf: 1857794 bytes, checksum: b5584970c1ca196d93e07f5d3ea81396 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A Represa Billings é o maior reservatório de água da região metropolitana de São Paulo, com aproximadamente 100 km² em espelho de água. Sua bacia hidrográfica ocupa mais de 500km² em seis municípios da região. Ao seu redor concentra-se o maior parque industrial da América do Sul e somente suas margens são ocupadas por quase um milhão de habitantes. A qualidade de suas águas é, portanto, motivo constante de preocupação de toda a sociedade. Neste trabalho aplica-se a Espectrometria de Fluorescência de Raios X, com Reflexão Total e excitação por Radiação Síncrotron (SR-TXRF), para a identificação e quantificação de metais em águas e sedimentos da Represa Billings. Foram quantificados os metais Cr, Ni, Cu, Zn e Pb, freqüentemente investigados em trabalhos na área ambiental, já que são largamente usados em processos industriais e estão presentes em vários produtos de consumo doméstico. Para o trabalho de campo, foram coletadas amostras em dezoito pontos, incluídas as margens e a porção central da represa, localizados em regiões com ocupação residencial e industrial, como também em regiões preservadas, próximos de pontos de monitoramento adotados pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB). As amostras de água e de sedimentos, bem como as amostras certificadas e padrões, foram analisadas no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron ¿ LNLS situado no pólo de alta tecnologia, em Campinas-SP. Foi estabelecida uma comparação entre as concentrações de metais obtidas e os valores de referência para águas e para sedimentos, recomendados pela legislação em vigor. Os resultados obtidos indicam concentrações acima dos valores permitidos para o cobre, generalizada para todos os locais de amostragem, como também para o chumbo na grande maioria desses locais. Os demais metais estudados também apresentaram concentrações acima do permitido para alguns dos pontos de amostragem. O trabalho destaca as vantagens e os aspectos relevantes da técnica de análise (SR-TXRF), considerada como não destrutiva e com baixos limites de detecção (partes por bilhão). Outras vantagens são: a sensibilidade analítica para uma ampla faixa de elementos, com um preparo simples e rápido de amostras e facilidade de operação, e que por isso tem apresentado grande desenvolvimento nos últimos anos, com crescente aceitação da comunidade científica. A finalidade de contexto social é contribuir para a preservação dos mananciais locais e o aproveitamento racional de suas águas / Abstract: The Billings dam is the largest water reservatory in the metropolitan region of Sao Paulo, with approximately 100 km2 of area. Its watershed takes up more than 500 km2 in 6 counties of the region. Around the dam is located the largest industrial region of South America and only its borders have about 1 million inhabitants. The water quality is a constant concern to society. On this study, it is applied the synchrotron radiation total reflection X-ray fluorescence (SRTXRF) analysis for identification and quantification of metals in water and sediments of the Billings dam. Metals such as Cr, Ni, Cu, Zn and Pb were analyzed and investigated by environmental work tasks, as they are largely used in industrial processes and are present in various domestic consumers¿ products. As far as experimental work, samples were collected in 18 locations, including the borders and in the central part of the dam, which were located in both residential and industrial regions, as well as in preserved regions, near the places where monitoring was adopted by the Technology and Environmental Company of São Paulo State (CETESB). The water and sediment samples, as well as the certified ones were analyzed in the Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS) located in the high technology pole in Campinas, SP. A comparison was established between the metal concentration obtained and the reference values for water and sediments, recommended by Brazilian laws. The results registered a concentration higher than permissive values for Cu, generalized to all sample locations, as well as to Pb in the majority of these places. Other metals studied also showed a concentration higher than permissive values in some points. The job features the advantages and relevant aspects of the SR-TXRF technique. Advantages as not destructive, with low detection limits, high sensitivity for several elements, simple and quick sample preparation, ease operation among others) that shows great development in the past years, with a growing acceptance in the scientific community. The purpose within the social context is to contribute to the local water sources preservation and the rational usage of its waters / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Silvana Moreira, Ana Elisa Sirito de Vives / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T19:56:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_BrunaFernandade_M.pdf: 1377597 bytes, checksum: deab1af287e4ac2f8ed56f29f61ab45d (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O crescimento populacional acompanhado de um aumento dos parques industriais trouxe alguns problemas a serem enfrentados por toda a sociedade, como a emissão de poluentes. As árvores registram em seu lenho reações às variáveis ambientais podendo assimilar e armazenar contaminantes de ação antropogênica. Para identificar e quantificar tais elementos pode-se realizar um estudo dos anéis de crescimento anuais. O presente trabalho teve como objetivo principal a determinação de contaminantes em uma seqüência de anéis de crescimento, previamente datados de árvores da espécie Copaífera langsdorfii (Copaíba), utilizando a Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Síncrotron (SR-TXRF) para a quantificação dos elementos presentes. O estudo foi realizado em uma área pertencente ao Jardim Botânico Municipal de Bauru, SP, local de provável contaminação por metais pesados devido à presença de indústrias de acumuladores de energia que utilizam chumbo em seu processo. A amostragem foi realizada em diferentes pontos (quatro sítios) ao redor da indústria com a finalidade de se verificar a dispersão dos poluentes. As concentrações de alguns elementos foram comparadas com os valores de referência e de alerta para solos estabelecidos pela CETESB, visto não haver legislação para amostras de madeira. Desta forma, foi verificado que para o chumbo, o valor de referência (17 µg.g-1) chegou a ser ultrapassado nos 3 sítios mais próximos da fábrica de baterias Ájax. No caso do Cr, o sítio mais próximo da indústria (220 m) a concentração média deste elemento ficou acima do valor de alerta (75 µg.g-1) em praticamente todos as amostras e o mesmo ocorreu para o segundo sítio localizado a 500 m da indústria. Para o outro local de amostragem, localizado a 1400 m da indústria, a concentração média do Cr ultrapassou até mesmo o valor de intervenção residencial (300 µg.g-1). Para o Ni o valor de alerta também foi atingido para alguns períodos para o local mais próximo da indústria, mas a tendência foi de uma diminuição da concentração média com o aumento da distância em relação à indústria. O Cu apresentou comportamento similar ao Ni. A concentração média de Cu foi superior ao valor de alerta (60 µg.g-1) para os locais mais próximos da fábrica de baterias, chegando até a atingir o valor de intervenção agrícola (200 µg.g-1). Pelos resultados obtidos, foi possível demonstrar que a Copaífera Langsdorff L pode ser usada como bioindicadora da contaminação ambiental e ainda que a indústria de baterias foi responsável pela contaminação ambiental local. A técnica de SR-TXRF apresentou limites de detecção na faixa de 90 ng.g-1 para Cu e 270 ng.g-1 para Pb, demonstrando sua potencialidade principalmente na análise de amostras de massa reduzida. / Abstract: The continuous population growth associated to an increase of the industrial parks brought some problems for the society, as the emission of pollutants. The tree rings register in its log the reactions to the environmental changes being able to assimilate and to store pollutants of anthropogenic origin. To identify and to quantify such elements an analysis of its annual rings were performed. The present work had as main objective the determination of the contamination in tree rings previously dated of Copaifera langsdorfii species using Synchrotron Radiation Total Reflection X-ray Fluorescence technique (SR-TXRF). This study was carried out in an area near to botanical garden of Bauru city (SP) site where occurred a probable contamination by heavy metals due to an energy accumulator plants that use lead in its process. The sampling was accomplished in different locations (four sites) around the industry in order to verify the dispersion of the pollutants. The concentrations of some elements were compared with reference and alert values for soils established by Brazilian legislation CETESB, since there isn't legislation for wood samples. For Pb the reference value (17 µg.g-1) was exceeded for the three sites closed to the industry. For the site nearest for the industry (220 m) the average concentration for Cr surpassed the alert value (75 µg.g-1) in the majority of the samples and the same fact was observed for the second site located to 500 m from the industry. And even for the site located to 1400 m faraway of the industry the average concentration exceed the residential intervention value (300 µg.g-1). For Ni the alert value was reached for some periods for the site nearest the industry, but was observed a tendency to decrease of the average concentration with the increase of the distance. For Cu the behavior was similar to Ni that is to say the average concentration reached the alert value (60 µg.g-1) for locations near to the industry. By the results was possible show that Copaífera Langsdorff L can be used as bioindicator of the environmental contamination and although the accumulator industry was responsible by local contamination. SR-TXRF technique presented detection limits in the range of 90 ng.g-1 for copper and 270 ng.g-1 for lead, demonstrating its potentiality mainly for samples with restrictive masses. / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2015-04-22T21:58:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabiola Tavares Bento.pdf: 1517509 bytes, checksum: 77ff8467afb7a70ff1485872ff67fe91 (MD5) Previous issue date: 2006-11-29 / Geophysical approaches are used for map and identify structures (fractures and for layers aquifers optimizing the water wells projects elaboration. Among the diverse existing approaches, to resistivity electric, the range radiation emission and the potential spontaneos of the rocky formations are utilized in the determination of the filter sections of water wells in areas you will consolidate. This researches had for objective perform comparative studies of the lines of the geophysical profiles of resistivity eletrical, spontaneous potential and rays range with the main purpose of research to cause that justified the fact of that, in practically all the profile geophysical that utilize these three approaches, there are operative unknown factors that chewed the line of the geophysical profile, of way such that the configuration of this draw, results expected, having like base the theoretical conceptualization. They were utilized samples of components and fluid, the which were analyzed by difratometry of rays x and the results obtained verified it influences of the fluid utilized in the drilling of wells as regards the behavior of the geophysical profiles of electricity, spontaneous potential and rays range. / Métodos geofísicos são comumente usados para mapear e identificar zonas aquíferas, otimizando a elaboração de projetos de poços tubulares, que tem como escopo a explotação de água subterrânea. Dentre os diversos métodos existentes, a resistividade elétrica, a radiometria e o potencial eletroquímico das formações rochosas são classicamente utilizados na determinação das seções filtrantes de poços tubulares semi-artesianos. Esta pesquisa teve por objetivo efetuar estudos comparativos dos traços dos perfis geofísicos de resistividade, potencial espontâneo e raios gama, com o escopo principal de pesquisar a(s) causa(s) que justificasse(m) o fato de que, em praticamente todas as perfilagens geofísicas que utilizam estes três métodos, há fatores desconhecidos operantes que mascaram o traço do perfil geofísico, de maneira tal que a configuração deste traço, representando as características litológicas atravessadas, diferem dos resultados esperados, tendo como base a conceituação teórica. Foram utilizadas amostragens de componentes e fluidos, os quais foram analisados por difratometria de raios X e os resultados obtidos comprovaram a influência do fluido utilizado na perfuração de poços no comportamento dos perfis geofísicos de eletroresistividade e potencial espontâneo.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Jose_Sousa_Junior.pdf: 1029134 bytes, checksum: fbc7b3b1f9f5739dfceb85efc46fbb23 (MD5) Previous issue date: 2009-04-24 / We present the structural study, by x-rays diffraction, of two forms on the crystalline and molecular structures of the metal-organic single-crystal compounds Dicloro[N- benzoyl-N´-(4-methylphenyl)-N´´-(2-pyridinyl)-guanidine)]copper(II). Such compound is known for the phenol oxidative catalictic bioactivity. The compound is a copper(II)-guanidine de- rivative complex. The main motivation of the present work is the polimorphism observed on such complex when the crystallization conditions are changed. The structures were sol- ved using the Direct Methods method and the structural parameters were refined with full matrix least-squares method. The copper(II) complex C19H22Cl2CuN4O crystallizes in the triclinic system in the P¯1 space group, with a single molecule in the assymetric unit and unit cell parameters: a = 8.616 (3) °A, b = 9.288 (3) °A, c = 13.623 (2) °A, α = 106.96 (2)o, β = 96.02 (3)o, γ = 100.60 (2)o, with volume 1010.3 (5) °A3 and calculated density of 1.528 Mgm−3. The same compound also crystallizes in the monoclinic system in the P21/n space group and unit cell parameters: a = 7.937 (2) °A, b = 18.727 (2) °A, c = 13.993 (2) °A, β = 102.03 (2)o, with volume 2034.2 (6) °A3 and calculated density 1.518 Mgm−3. The two isomeric molecules showed different conformations from one crystal packing to the other, due to the different intermolecular interactions. Given the different crystal packing and intermolecular interactions, we performed electronic structure calculations using the Density Functional Theory in order to derive the energetic differences, including calculations of dimers linked by hydrogen bonds, for evaluating the crystal packing influence on the complex stability in their crystal structures. / Apresentamos um estudo estrutural, por difra¸c ao de raios X, das estruturas cris- talinas e moleculares de um composto metalorg anico no estado monocristalino Dicloro [N- benzoil-N´-(4-metilfenil)-N´´-(2-piridinil)-guanidina)] Cobre(II). O qual apresenta atividade biol´ogica de cat´alise do processo de oxida¸c ao de fen´ois. O complexo ´e de cobre(II) com um derivado do grupo qu´ımico org anico guanidina. A motiva¸c ao ao exposto nesta disserta¸c ao foi a ocorr encia de duas formas polim´orficas do complexo supracitado variando-se as condi¸c oes de cristaliza¸c ao. As estruturas foram resolvidas utilizando o M´etodo Direto e para o re- finamento dos par ametros t´ermicos usou-se o m´etodo dos m´ınimos quadrados de matriz completa. O complexo de cobre(II) C19H22Cl2CuN4O foi cristalizado no sistema cristalino tricl´ınico, no grupo espacial P¯1, com uma mol´ecula independente por unidade assim´etrica e par ametros de cela: a = 8,616 (3) °A, b = 9,288 (3) °A, c = 13,623 (2) °A, α = 106,96 (2)o, β = 96,02 (3)o, γ = 100,60 (2)o com volume de 1010,3 (5) °A3 e a densidade calculada 1,528 Mgm−3. O mesmo composto cristalizou-se no sistema cristalino monocl´ınico, no grupo espacial P21/n, em que foi observada uma mol´ecula por unidade assim´etrica com par ametros cela unit´aria: a = 7,937 (2) °A, b = 18,727 (2) °A, c = 13,993 (2) °A, β = 102,03 (2)o, volume 2034,2 (6) °A3, densidade calculada 1,518 Mgm−3. Estruturalmente id enticas as mol´eculas apresentaram diferentes conforma¸c oes moleculares e seus dois empacotamento apresentaram intera¸c oes intermoleculares bastante distintas. Em fun¸c ao dos diferentes arranjos cristalinos e das diferentes intera¸c oes intermoleculares, foram feitos c´alculos de estrutura eletr onica com a Teoria do Funcional Densidade para inferir as diferen¸cas energ´eticas, incluindo d´ımeros que interagem por pontes de hidrog enio, com o objetivo de avaliar a influ encia do empacotamento cristalino na estabilidade do complexo nas estruturas cristalinas.