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Autoregressive models for the envelope of speech power spectral densities (PSDs) are refined by the self-supervised spectral learning machine (S3LM) provided with differentiable spectral objective functions, including the Itakura-Saito divergence (ISD), the Kullback-Leibler divergence (KLD), the reverse KLD (RKLD) and the log spectral distortion (LSD), which display more significant results. However, in order to assess the models more perceptually, a method is proposed based upon perturbations around perfect reconstruction analysis-synthesis configurations. In the cross-excitation analysis-synthesis assessment (CEASA) method, the residual signals generated by analysis filters of the spectral models are injected as excitation into the synthesis filters derived from the same and other models in order to be evaluated by the perceptual evaluation of speech quality (PESQ) and Itakura divergence (ID), which are averaged over a set of models obtained using the objective functions mentioned above. The results lead to a superior performance when the RKLD is used as the loss function for the estimation of the spectral models with the ISD ranking close behind. The focus of these divergences on the spectral peaks is argued and pointed as the most important factor for this behavior. Specifically, using the PESQ scores obtained with CEASA, the RKLD loss is found to improve the performance by 1.0%, 4.0% and 19.3% with respect to the open-loop analysis, the KLD and the LSD models, respectively, while the corresponding improvements for the ISD loss are 0.1%, 3.0% and 18.2%, and the RKLD models excel the ISD models by 1.0% on average. Even though the spectral measures alone are not able to unequivocally distinguish the better of the two, CEASA is shown to have enough sensitivity to distinguish their performances. In summary, the learning machine S3LM fits models for the short-term spectral envelope of speech and, for the evaluation of its performance under several differentiable loss functions, the CEASA assessment tool has been developed. In addition, CEASA may be used for other assessments connected with speech analysis and synthesis.

This article aims to present sound spectral analysis as a consistent visual tool for the creation of new methodological approaches focused on sound analysis. Considering the complexity of the soundtrack, the transposition of sound information to the visual medium makes it possible to study the sound in detail, without losing perspective on the totality of the soundtrack or its relationship with the image. The precision and high degree of detail seem to constitute advantages for this type of analysis, performed with three-dimensional graphics generated by software such as iZotope RX, called spectrograms. Exploring three case studies, the paper seeks to explain how spectral analysis allows the analyst's subjective perceptions to be unambiguously confirmed. Este artículo pretende presentar el análisis espectral sonoro como una herramienta visual consistente para la creación de nuevos enfoques metodológicos enfocados al análisis del sonido. Teniendo en cuenta la complejidad de la banda sonora, la transposición de la información sonora al medio visual permite estudiar con detenimiento el sonido, sin perder la perspectiva de toda la banda sonora y su relación con la imagen. La precisión y el alto grado de detalle parecen constituir ventajas de este tipo de análisis, realizados con gráficos tridimensionales generados por software como iZotope RX, llamados espectrogramas. Explorando tres casos de estudio, el texto busca explicar cómo los análisis espectrales permiten confirmar inequívocamente las percepciones subjetivas del analista. Esse artigo tem o objetivo de apresentar a análise espectral sonora como uma ferramenta visual consistente para a criação de novas abordagens metodológicas centradas na análise do som. Considerando a complexidade da trilha sonora, a transposição das informações sonoras para o meio visual torna possível o estudo minucioso do som, sem perder de perspectiva a totalidade da trilha sonora ou sua relação com a imagem. A precisão e o alto grau de detalhes parecem constituir vantagens para esse tipo de análise, realizadas com gráficos tridimensionais gerados por softwares como o iZotope RX, denominados espectrogramas. Explorando três estudos de casos, o texto busca explicar como as análises espectrais permitem que percepções subjetivas do analista sejam confirmadas de modo inequívoco.

A demanda do consumo de concreto, principalmente o concreto autoadensável, tem crescido rapidamente devido aos investimentos em novas infraestruturas e atualizações, ou substituições de infraestruturas antigas no mundo. Com isso, o monitoramento da qualidade e do desempenho de estruturas de concreto é essencial para acompanhar esse crescimento. Neste trabalho o efeito da adição de um composto comercial à base de óxido de cálcio supercalcinado é explorado, como aditivo compensador de retração (CR), nas propriedades do concreto fresco e endurecido, em particular na retração e cura de corpos de prova de concreto autoadensável (CAA). Além disso, é proposto um protocolo experimental para a análise de impedância elétrica de amostras de concreto. Testes de fluidez e compressão, retração, módulo de elasticidade, espectroscopia de impedância e mapeamento por espectroscopia por energia dispersiva (EDS) foram realizados para duas composições e uma amostra de referência. Foi observado que o aditivo compensador de retração à base de óxido de cálcio supercalcinado modifica ligeiramente as propriedades do concreto no estado fresco, principalmente a fluidez, mas não afeta significativamente as propriedades no estado endurecido do concreto. [resumo fornecido pelo autor] Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES Concrete consumption demand of self-compacting concrete is continuously growing due to investments in new infrastructures and upgrades or replacements of old infrastructures in the world. Monitoring the quality and increasing the performance of concrete structures is essential to keep up with this growth. In this work, we explore the effect of adding a commercial over calcined calcium oxide-based compound to a shrinkage-compensating admixture (SCA) on the properties of fresh and hardened concrete, in particular on the shrinkage and curing of self-compacting concrete specimens (SCC). Also, an experimental protocol is proposed for the electrical impedance analysis of concrete samples. Fluidity and compression tests, shrinkage, elastic modulus, impedance spectroscopy, and energy dispersive spectroscopy mapping (EDS) were performed for two compositions and one reference sample. The over calcined calcium oxide-based shrinkage-compensating admixture slightly modifies the concrete properties in the fresh state, mainly the fluidity, but it does not significantly affect the properties in the hardened state of the concrete. [resumo fornecido pelo autor]

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Os compostos fenólicos, como o ácido tânico (AT), Naringina (NR) e Naringenina (NG) são potenciais ingredientes funcionais devido aos seus efeitos nutracêuticos, mas limitações dificultam suas aplicações na indústria. Uma alternativa interessante para minimizar essas dificuldades é complexação destes compostos com proteínas (alfa- amilase (α-am), alfa-lactoalbumina (α-La) e Lisozima (Lys)). Essas moléculas são consideradas excelentes moléculas transportadoras, visto que podem apresentar alto valor nutricional, boas propriedades sensoriais, baixa toxicidade e capacidade de interagirem com compostos hidrofóbicos. A interação de compostos fenólicos com proteínas pode ser afetada por diferentes fatores (flexibilidade estrutural das moléculas, abundância de grupos hidroxila dos compostos fenólicos e quantos sítios de interação a proteína terá para determinado ligante). O estudo da termodinâmica e cinético de formação de complexos permite obter informações sobre a dinâmica do processo de interação e seus interferentes. Portanto, neste trabalho foi apresentado no capítulo 1 o estudo termodinâmico dos complexos α-LA-AT, α-am-AT e Lis-AT, nas temperaturas de 293,15 a 313,15 K, utilizando a espectroscopia de fluorescência. A estequiometria complexa (n) é aproximadamente 1:1 para Lys-AT e 1:2 para α-am-AT e α-La-AT, enquanto a constante de ligação (K b ) é da ordem de 10 5 M -1 para todas proteínas. O aumento da temperatura diminui os valores de K b dos complexos α-am- AT e Lys-AT e aumenta os valores de K b do complexo α-La-AT. A formação do complexo é conduzida entalpicamente e entropicamente para o α-am–AT e Lys–AT, respectivamente, e conduzida entropicamente para a ligação α-La-AT. Essas informações confirmam o quão importante é o estudo termodinâmica da interação de um composto fenólico com as diferentes proteínas, visto que foi possível perceber que o AT interage por diferentes mecanismos com proteínas distintas. Por fim, no capítulo 2 foi apresentado um artigo científico que expõe o efeito da hidrofobicidade nas interações da α-LA com NR e NG, através do estudo termodinâmico e cinético, por meio da ressonância plasmônica de superfície e também foram realizadas análises utilizando a técnica de docking molecular. Os resultados demonstraram que a constante de taxa de associação entre α-La e NR foi aproximadamente três vezes maior do que entre α-La e NG, e a constante de taxa de dissociação foi menor para α-La–NG do que para α-La–NR em todas as temperaturas avaliadas. A análise termodinâmica revelou que o mecanismo de formação de α-La–NG foi predominantemente entrópico devido ao processo de dessolvatação para acessar sítios hidrofóbicos. Entretanto, a presença do grupo glicosídeo em NR promoveu interações hidrofílicas. O melhor modelo de ligação produzido por docking molecular sugeriu que ambas as moléculas se ligam à mesma cavidade proteica. Palavras-chave: Compostos bioativos. Espectroscopia de Fluorescências. Ressonância Plasmônica de Superfície. Complexos Moleculares. Phenolic compounds such as tannic acid (AT), Naringin (NG) and Naringin (NG) are functional ingredients because they have nutraceutical effects. However, there are some difficulties in the application of these compounds in the industry. An interesting alternative to minimize these difficulties is the formation of complexes of these compounds with proteins (alpha-amylase (α-am), alpha-lactoalbumin (α-La) and Lysozyme (Lys)). Proteins are considered excellent carrier molecules, may have high nutritional value, good sensory properties, low toxicity and ability to interact with hydrophobic compounds. The interaction of phenolic compounds with proteins can be affected by different factors (structural flexibility of the molecules, abundance of hydroxyl groups of phenolic compounds and how many interaction sites the protein will have for a given ligand). The study of thermodynamics and kinetics of complex formation allows obtaining information about the dynamics of the interaction process and its interferents. Therefore, in Chapter 1, the thermodynamic study of the α-LA-AT, α-am-AT and Lys-AT complexes, at temperatures from 293.15 to 313.15 K, using fluorescence spectroscopy was presented. The stoichiometry (n) is approximately 1:1 for Lys-AT and 1:2 for α-am-AT and α-La-AT, while the binding constant (K b ) is on the order of 10 5 M -1 for all proteins. Increasing the temperature decreases the K b values of the α-am-AT and Lys-AT complexes and increases the K b values of the α-La-AT complex. Complex formation is conducted enthalpically and entropy for α-am–AT and Lys–AT and conducted entropically for α-La-AT. This information confirms how important the thermodynamic study of the interaction of a phenolic compound with different proteins is, because it was possible to perceive that AT interacts by different mechanisms with different proteins. Finally, in chapter 2, a scientific article was presented that exposes the effect of hydrophobicity on the interactions of α-LA with NR and NG, through the thermodynamic and kinetic study, using the surface plasmon resonance technique and analyzes were also performed using the technique of molecular docking. The results showed that the association rate constant between α-La and NR was approximately three times higher than between α-La and NG, and the dissociation rate constant was lower for α-La–NG than for α- La–NR at all temperatures evaluateds. Thermodynamic analysis revealed that the mechanism of α-La–NG formation was predominantly entropic due to the desolvation process to access hydrophobic sites. In contrast, the presence of the glycoside group in NR promoted hydrophilic interactions. The best binding model produced by molecular docking suggested that both molecules bind to the same protein cavity. Keywords: Bioactive compounds. Fluorescence Spectroscopy. Surface Plasmonic Resonance. Molecular Complexes.

O presente estudo aborda a história do desenvolvimento da teoria musical sob um olhar físico e matemático das propriedades do som por meio do software Spectrum Lab. O programa de análise espectral de livre acesso é uma ferramenta a qual permite a visualização da formação das sequências harmônicas e dos harmônicos que compõem um sinal sonoro. O trabalho propõe o uso dessa ferramenta no ensino de Música e Física para a verificação da formação de séries harmônicas produzidas por cordas vibrantes, partindo da investigação teórica das funções periódicas, da série de Fourier e da formação de harmônicos pelo núcleo de Fejér.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 2022. Este trabalho mostrou a possibilidade de utilizar diferentes ferramentas quimiométricas acopladas à cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) e à espectroscopia na região do ultravioleta e visível (UV-Vis) para avaliação de sucos de uva da região do Rio Grande do Sul (Brasil). O fungicida carbendazim foi determinado de forma semi-quantitativa em suco de uva a partir da espectroscopia na região do UV por reconhecimento de padrão supervisionado através de mínimos quadrados parciais com análise discriminante (PLSDA), para isso fpram divididas as amostras em 3 grupos, 1° sucos sem carbendazin, 2° sucos com adição de carbendazin abaixo do LMR e 3° sucos com carbendazin acima do LMR, foram avaliados os parâmetros de sensibilidade e especificidade para o modelo, obtendo mais de 80% para todas as classes em ambos parâmetros. Os sucos de uva produzidos a partir do sistema de cultivo orgânico, pôde ser distinto do suco de uva produzido em sistemas convencionais através da técnica HPLC em conjunto com carta de controle multivariada baseada no Q residuals da análise de componentes principais (PCA), que apresentou uma taxa de acerto de 100% para as amostras de validação externa. Também foi proposto um método para determinação do bioativo resveratrol no suco de uva a partir da espectroscopia UV-Vis e da calibração pseudo-univariada através da resolução de curvas multivariadas com mínimos quadrados alternantes (MCR-ALS), sendo avaliado a curva analítica recuperada pelo modelo frente a uma curva produzida por HPLC, apresentando serem estatisticamente equivalentes para um nível de confiança de 95%. Em todos os casos, os métodos alternativos propostos apresentam como vantagem um mínimo preparo de amostra que corresponde apenas à diluição do suco de uva. Os resultados alcançados mostram que os métodos propostos são eficientes, podendo contribuir para uma elevada frequência analítica com praticidade e menor custo operacional, uma vez que não faz uso de reagentes ou solventes. Abstract: This work showed the possibility of using different chemometric tools coupled with analytical techniques based on high performance liquid chromatography (HPLC) and ultraviolet and visible spectroscopy (UV-Vis) to evaluate grape juices in the region of Rio Grande do Sul (Brazil). The fungicide carbendazim was determined in a semi-quantitative way in grape juice from UV spectroscopy by pattern recognition supervised through partial least squares with discriminant analysis (PLS-DA), for this, the samples were divided into 3 groups , 1st juices without carbendazin, 2nd juices with the addition of carbendazin below the MRL and 3rd juices with carbendazin above the MRL, the sensitivity and specificity parameters for the model were evaluated, obtaining more than 80% for all classes in both parameters. The grape juices produced from the organic cultivation system could be distinguished from the grape juice produced in conventional systems through the HPLC technique in conjunction with a multivariate control chart based on the Q residuals of the principal component analysis (PCA), which showed a 100% hit rate for externally validated samples. It was also proposed a method for the determination of the bioactive resveratrol in grape juice from UV-Vis spectroscopy and pseudo-univariate calibration through the resolution of multivariate curves with alternating least squares (MCR-ALS), being evaluated the analytical curve recovered by model against a curve produced by HPLC, showing to be statistically equivalent for a confidence level of 95%. In all cases, the proposed alternative methods have the advantage of minimal sample preparation, which corresponds only to the dilution of grape juice. The results achieved show that the proposed methods are efficient and can contribute to a high analytical frequency with practicality and lower operating cost, since it does not use reagents or solvents.

Orientador: Lázaro Aurélio Padilha Junior Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin Resumo: Nanocristais têm sido um dos materiais mais estudados para aplicações ópticas, pois oferecem diversas propriedades eletrônicas e ópticas únicas devido ao seu tamanho nanométrico. Essas propriedades incluem bandgap sintonizável, permitindo espectros de emissão e absorção personalizados e controle de interações multiexciton e multifóton. Dessa forma, esse tipo de nanomaterial tornou-se uma importante plataforma para pesquisas e aplicações em óptica não linear. Muitas das propriedades ópticas dos nanocristais são acopladas ao seu tamanho, incluindo o pico de emissão de fotoluminescência, tempo de vida de recombinação Auger e seções de choque de absorção linear e não linear. Neste projeto, exploramos como a absorção multifóton de nanocristais à base de CdSe é afetada por diferentes heteroestruturas. Isso inclui pontos quânticos com diferentes materiais de revestimento, causando alinhamentos de bandas diferentes para cada um. No entanto, conforme exploramos as técnicas mais utilizadas na literatura para caracterização de absorção não linear, percebemos que as estimativas de valores de erro para esses experimentos seriam um fator limitante para um estudo comparativo entre amostras. Portanto, neste trabalho apresentamos um novo método de caracterização da seção de choque de absorção multifóton de nanocristais, denominado Absorção Multifóton por Saturação da Fotoluminescência (MPAPS, do inglês "Multi-Photon Absorption by Photoluminescence Saturation"). Medimos a seção de choque de absorção de dois fótons (2PA) de três tipos de nanoestruturas baseadas em CdSe: CdSe núcleo, CdSe / ZnCdS núcleo / casca tipo I e CdSe / CdS núcleo / casca quase-tipo II. As amostras de núcleo / casca foram medidas em conjuntos de tamanho fixo de núcleo e espessura variável de casca. Comparamos a dependência do volume da seção de choque de 2PA de todas as amostras e descobrimos que as heteroestruturas estudadas geralmente apresentam um escalonamento menor com o volume do que as tipo núcleo. Racionalizamos esses resultados com um modelo 2PA simples que considera a menor sobreposição entre as funções de onda causada pelas heteroestruturas. Além disso, também medimos a seção de choque de absorção de três fótons (3PA) de um grupo de amostras, onde observamos uma dependência ainda menor com o volume para as amostras de núcleo / casca tipo I quando comparadas apenas com as tipo núcleo Abstract: Nanocrystals have been one of the most studied materials for optical applications, as they offer several unique electronic and optical properties due to their nanometric size. These properties include tunable bandgap, allowing for customized emission and absorption spectra, and control of multiexciton and multiphoton interactions. This way, this type of nanomaterial has become an important platform for nonlinear optics research and applications. Many of the optical properties of nanocrystals are coupled to their size, including the photoluminescence emission peak, Auger recombination lifetime and linear and nonlinear absorption cross sections. In this project we set out to explore how the multiphoton absorption of CdSe-base nanocrystals is affected by different heterostructures. These include quantum dots with different shelling materials, causing different band alignments for each one. However, as we first explored the most used techniques on the literature for nonlinear absorption characterization, we realized that the typical estimated error values for these experiments would be a limiting factor for a comparative study between samples. Therefore, in this work we introduce a new characterization method for the multiphoton absorption cross section of nanocrystals, called Multi-Photon Absorption by Photoluminescence Saturation (MPAPS). We measured the two-photon absorption (2PA) cross section of three types of CdSe-base nanostructures: CdSe core only, CdSe/ZnCdS type I core/shell and CdSe/CdS quasi-type II core/shell. The core/shell samples were measured in sets of fixed core size and variable shell thickness. We compared the volume dependence of the 2PA cross section of all samples and found that the studied heterostructures generally present a lower scaling with volume than the core only. We rationalize these results with a simple 2PA model that considers the lower overlap between wavefunctions caused by the heterostructures. Furthermore, we also measured the three-photon absorption (3PA) cross section of a group of the samples, where we observed an even lower dependence with the volume for the type I core/shell samples when compared to the core only Mestrado Física Aplicada Mestre em Física CAPES 88887.371799/2019-00 FAPESP 2019/22823-5

Orientador: Rene Alfonso Nome Silva Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: Polímeros de PEG-PEO tem sido muito utilizado em diversas áreas, incluindo novas energias, como o aumento da condução de prótons em células a combustível e condução de íons em eletrólitos poliméricos de baterias. Previamente, estudos de partição de polímero PEO em sistemas bifásicos aquoso/orgânico em função do peso molecular do polímero e também de sua concentração foram reportados. Este trabalho também reportou a conexão entre os resultados termodinâmicos e os mecanismos a nível microscópico, incluindo a extensão da hidratação em cada uma das duas fases. Em nosso grupo, previamente nós reportamos medidas de espectroscopia de femtossegundos em soluções de eletrólitos simples integradas em células eletroquímicas para estudar os efeitos do potencial eletroquímico aplicado sobre a dinâmica molecular. No presente trabalho, nós realizamos medidas de espectroscopia de femtossegundos no mesmo sistema, em função da concentração, incluindo as fases aquosa e orgânica do sistema bifásico, bem como os experimentos-controle com solventes puros e as misturas binárias monofásicas correspondentes em cada uma das concentrações. Os resultados experimentais são usados para caracterizar as escalas de tempo fundamentais nas escalas de femtossegundos e picossegundos para cada fase, além de obter as densidades espectrais Raman de baixa-frequência. Os resultados são consistentes com estudos de partição descritos previamente. No domínio da frequência, os resultados são usados para discutir como a aditividade das densidades espectrais depende das interações entre o sistema e o banho para cada amostra estudada. Em termos mais gerais, nós discutimos como a técnica de espectroscopia ultrarrápida utilizada neste trabalho se conecta com experimentos de partição e calorimétricos, e também em como a dinâmica ultrarrápida do sistema se correlaciona com o mecanismo macroscópico de partição inferido a partir de medidas termodinâmicas Abstract: PEG-PEO polymers have been widely used in several areas, including new energies, such as increasing proton conduction in fuel cells and ion conduction in polymeric battery electrolytes. Previously, studies of PEO polymer partitioning in two-phase aqueous/organic systems as a function of the molecular weight of the polymer and also of its concentration were reported. This work also reported the connection between thermodynamic results and mechanisms at the microscopic level, including the extent of hydration in each of the two phases. In our group, we previously reported femtosecond spectroscopy measurements on simple electrolyte solutions integrated into electrochemical cells to study the effects of applied electrochemical potential on molecular dynamics. In the present work, we performed femtosecond spectroscopy measurements in the same system, as a function of concentration, including the aqueous and organic phases of the two-phase system, as well as control experiments with pure solvents and the corresponding single-phase binary mixtures at each of the concentrations. The experimental results are used to characterize the fundamental time scales in the femtosecond and picosecond scales for each phase, in addition to obtaining the low-frequency Raman spectral densities. In general, we observed ultra-fast dynamics with shorter time scales in the two-phase mixtures, compared to the corresponding binary mixtures. The results are consistent with previously described partition studies. In the frequency domain, the results are used to discuss how the additivity of spectral densities depends on the interactions between the system and the bath for each sample studied. In more general terms, we discuss how the ultrafast spectroscopy technique used in this work connects with partitioning and calorimetric experiments, and also how the ultrafast dynamics of the system correlates with the macroscopic partitioning mechanism inferred from thermodynamic measurements Mestrado Físico-Química Mestra em Química CAPES 001

Submitted by Ana Livia de Carvalho Bovolato (alc.bovolato@unesp.br) on 2021-11-08T07:47:30Z No. of bitstreams: 1 tese-versão final Ana Livia C Bovolato.pdf: 4571444 bytes, checksum: 4a90b3202bf7b7e3bf9cbf51b2e6fd98 (MD5) Approved for entry into archive by Elida Daniele de Antonio null (elida_daniele@btu.unesp.br) on 2021-11-08T14:10:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bovolato_alc_dr_bot.pdf: 4571444 bytes, checksum: 4a90b3202bf7b7e3bf9cbf51b2e6fd98 (MD5) Made available in DSpace on 2021-11-08T14:10:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bovolato_alc_dr_bot.pdf: 4571444 bytes, checksum: 4a90b3202bf7b7e3bf9cbf51b2e6fd98 (MD5) Previous issue date: 2021-10-07 A doença de Alzheimer (DA) é a uma doença neurodegenerativa complexa, responsável pela maioria dos casos de comprometimento cognitivo progressivo em pacientes idosos. O processo degenerativo pode iniciar 20 anos antes da manifestação clínica da doença. O diagnóstico precoce e preciso da DA continua laborioso e quase sempre interfaceado com o diagnóstico de exclusão. Neste projeto é proposto o desenvolvimento de um biossensor para a detecção da doença de Alzheimer baseado na detecção de autoanticorpos anti-ATP-sintase subunidade Beta e anti-FRMD8 presentes em amostra periféricas, soro, e em LCR (líquido cefalorraquidiano) de pacientes com a doença de Alzheimer. Para tal foi construído dois sistemas baseados em imunoensaios: 1) imobilizou-se ATP-Sintase subunidade Beta em lâmina de ouro modificadas com 11-MUA e Quitosana e 2) imobilizou-se o peptídeo FRMD8 associado ao lipossomo de DPPG em superfície de ouro modificada com 11-MUA e PEI. Em ambos os casos se quantificou os respectivos anticorpos comerciais diluídos nas proporções não diluído, 0,01mg/mL (puro), 1:10 (0,001mg/mL), 1:100 (0,0001mg/mL), 1:1000 (10ng/mL) e 1:10000 (1ng/mL), com o intuito de gerar uma curva de calibração. Para realizar as medidas foi feita a técnica de SERS (Espectroscopia Raman Aprimorada por Superfície) usando sondas SERS de nanopartículas de ouro modificadas com Anti-IgG porção Fc. Como análise comparativa, ambos os resultados foram comparados com amostras de indivíduos não portadores de DA (como controle Alzheimer, CA) e com anti-HIV p17 como controle experimental (CE). Os sensores foram hábeis de gerar curvas de calibração na qual o biossensor baseado em FRMD8 foi capaz de detectar até 1ng/mL e o biossensor baseado em ATP-Sintase foi capaz de detectar até 10ng/mL. Na validação, apenas o biossensor baseado em ATP Sintase se demostrou eficaz na semi-quatificação e diferenciação entre controles e amostras e através de análise de PCA foi estabelecer e criar um Score SERS e correlacionar com o Score MEEM. Um ponto extremamente importante a se destacar nesse trabalho é que não há biomarcador “perfeito” para a DA devido ao seu múltiplo interfaceamento, sendo, a melhor alternativa, uma análise de múltiplos marcadores. Alzheimer's disease (AD) is a complex neurodegenerative disease, responsible for most cases of progressive cognitive impairment in elderly patients. The degenerative process can start 20 years before the clinical manifestation of the disease. The early and accurate diagnosis of AD remains laborious and is almost always intertwined with diagnoses of exclusion. This project proposes the development of a biosensor for the detection of Alzheimer's disease based on the detection of antiATP-synthase Beta and anti-FRMD8 autoantibodies present in peripheral samples, serum, and in CSF (cerebrospinal fluid) from patients with Alzheimer's disease. For this purpose, two systems based on immunoassays were constructed: 1) ATP-Synthase Beta subunit was immobilized on gold plate modified with 11-MUA and Chitosan and 2) FRMD8 peptide associated with DPPG liposome was immobilized on a modified gold surface with 11-MUA and PEI. In both cases, the respective commercial antibodies were quantified in the proportions undiluted, 0.01mg/mL (pure), 1:10 (0.001mg/mL), 1:100 (0.0001mg/mL), 1:1000 (1ng/mL) and 1:10000 (1ng/mL), to generate a calibration curve. The SERS (Surface Enhanced Raman Spectroscopy) technique was performed using SERS probes of gold nanoparticles modified with Anti-IgG Fc portion. As a comparative analysis, both results were compared with samples from individuals without AD (as control Alzheimer, CA) and with anti-HIV p17 as experimental control (EC). The sensors were able to generate calibration curves in which the FRMD8-based biosensor was able to detect up to 1ng/mL and the ATP-Synthase-based biosensor was able to detect up to 10ng/mL. In the validation test, only the ATP Synthase-based biosensor proved to be effective in semi-qualification and differentiation between controls and samples, and, through PCA analysis, it was established and created SERS Score and correlated with the MEEM Score. An extremely important point to be highlighted in this work is that there is no “perfect” biomarker for AD due to its multiple interfacing, the best alternative being an analysis of multiple markers.

Orientador: Helion Vargas Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: A aplicação da Espectroscopia Fotoacústica numa variedade de situações experimentais, em diferentes materiais orgânicos e inorgânicos é apresentada. O processo de reticulação do polietileno de baixa densidade é monitorado através de medidas da difusividade térmica, onde a sensibilidade da técnica fotoacústica detectou os primeiros estágios do processo. Também, um estudo da cinética de dopagem do poliestireno com o vapor de iodo é feito, onde mudanças nas propriedades físicas, difusividade térmica e tempo de relaxação não radiativa, sugerem uma transição de ordem-desordem em função do tempo de dopagem nas amostras. O estudo "in vivo" da ação do alumínio tóxico em plantas de milho (Zea Mays L.) geneticamente diferentes, usando a "Célula Aberta" , é apresentado. Uma discriminação da susceptibilidade a esse agente é obtida em tempo menor do que os métodos tradicionais. Também a possibilidade de uma completa caracterização óptica e térmica de folhas utilizando a "Célula Aberta" é demonstrada. Ainda, um estudo qualitativo de transientes fotoacústicos da indução fotossintética em folhas após adaptação ao escuro é mostrado. Um estudo fotoacústico do aluminato de lítio dopado com ferro na forma de pó é feito através do comportamento do tempo de relaxação térmica. A detecção do efeito Peltier eletroquímico, através de medidas acústicas, é apresentada. Um estudo experimental da possível influência dos comprimentos de difusão térmica e eletrônica nas medidas fotoacústicas em células solares é mostrado Abstract: The photoacoustic (PA) technique is applied in a variety of experimental arrangements for different organic and inorganic materials. The PA monitoring of crosslinking reactions in low-density polyethylene (LDPE) is made by measurements of the thermal diffusivity of this material. The PA technique has proven to be sufficiently sensitive to detect the early stages of LDPE crosslinking. Also, the kinetics of iodine doping of polyethylene films is investigated. The changes in the measured physical properties, such as nonradiative relaxation time and thermal diffusivity, showed strong evidence that an order-disorder transition is taking place as a function of the doping time. The "in vivo" genotypical response of corn (Zea Mays L.) to toxic aluminium using an open photoacoustic cell (OPC), is presented. An earlier discrimination among specimens is obtained with this technique than has been possible so far with previous techniques. AIso, the possibility of the OPC technique to provide the complete optical and thermal characterization of leaves is demonstrated. Finally, a qualitative study of the PA transients of photoacoustic induction from dark-adapted leaves is presented. The PA study of iron doped lithium aluminate, made by looking at the behavior of the nonradiative relaxation time, is shown for powdered samples. An acoustic detection of the electrochemical Peltier effect has been made. Finally, an experimental study on the possible influence of thermal and electronic diffusion lengths on PA measurements in solar cells is shown Doutorado Física Doutor em Ciências

Orientador: Inacio Malmonge Martin Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" Resumo: As correlações da atividade solar com o clima foram investigadas em regiões de baixas latitudes da América do Sul. Em algumas regiões da Terra, os ciclos de 11 e 22 anos (anti)correlacionam, por exemplo, com a variação dos níveis de chuvas. O mecanismo responsável por esta correlação ainda não é conhecido. Nós estudamos dados atualizados das variações dos níveis de chuvas de três estações meteorológicas ao longo do território brasileiro (Fortaleza, CE : 3° 45¿ S, 38° 31¿ W; Campinas, SP: 22° 53¿ S, 47° 04¿ W; Pelotas, RS: 31° 45° S, 52° 21¿ W), de 1849 até 1999. Análises periódicas do nível anual de chuvas em Pelotas e em Fortaleza mostram uma periodicidade pronunciada a cada duas décadas que se estendeu por aproximadamente 100-150 anos com grande variação de amplitude. Análises estatísticas mostram que as chuvas (anti)correlacionam com o ciclo solar magnético de 22 anos: ¿77,2% ± 4,4% (1854 ¿ 1940) e 80% ± 5,4% (1950 - 1994), em Fortaleza; 60% ± 13% (1898-1928) e - 84% ± 4% (1929-1994), em Pelotas. A correlação da variação do nível anual de chuvas com a periodicidade de 24 anos característica do modelo de acoplamento oceano-atmosfera é de -50,62% ± 7,5% em Fortaleza (1854-1994) e de 47,69% ± 7,84% em Pelotas (1898-1994). Uma correlação de curto prazo (diária) dos níveis de chuvas com o fluxo de partículas de eventos GLE e Forbush e com fronteiras de setores magnéticos do campo magnético interplanetário atravessando a Terra durante aproximadamente 50 anos de observações foram pesquisadas considerando que partículas carregadas possam alterar a transparência da atmosfera. Este estudo é importante como instrumento científico para a solução do problema da conexão Sol-Terra e para a previsão do tempo a longo prazo na região da América do Sul Abstract: The correlations of solar activity with climate were investigated at low latitudes in the South American region. In some regions of the Earth, the 11 and 22-years cycles (anti-)correlate, for example, with the variation of rainfall level. A mechanism causing this correlation is still not known. We studied actualized data of rainfall variations in three meteorological stations that cover practically whole latitude range of Brazil (Fortaleza, CE: 3° 45¿ S, 38° 31¿ W; Campinas, SP: 22° 53¿ S, 47° 04¿ W; Pelotas, RS: 31° 45° S, 52° 21¿ W), from 1849 up to 1999. Periodic analysis of the annual rainfall level in Pelotas and in Fortaleza shows a pronounced bidecadal periodicity that extended for about 100-150 years with great variation of amplitude. Statistical analysis shows the rainfall (anti)correlate with the 22-year solar magnetic cycle: ¿77,2% ± 4,4% (1854¿1940) and 80% ± 5,4% (1950-1994), in Fortaleza; 60% ± 13% (1898-1928) and - 84% ± 4% (1929-1994), in Pelotas. Correlation of variation of annual rainfall level with the 24-year periodicity characteristic for ocean-atmospheric coupling model is -50,62% ± 7,5% in Fortaleza (1854-1994) and 47,69% ± 7,84% in Pelotas (1898-1994). A short term (daily) correlation of rainfall level with the particle fluxes of GLE and Forbush events and with the magnetic sector boundary of interplanetary magnetic field crossing by Earth during ~ 50 years of observations were searched minding that charged particles could change transparency of the atmosphere. This study is important both as scientific instrument for solution of Sun-Earth connection problem and for long term forecasting of the weather in South American region Mestrado Física Mestre em Física

Orientador: Antonio Rubens Britto de Castro Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Descrevemos, neste trabalho, medidas de espalhamento Brillouin em líquidos de caráter polar distintos, submetidos a um fluxo estacionário de calor. O fluxo de calor leva a urna assimetria na intensidade das linhas Brillouin. Construímos um sistema de estabilização em ciclo fechado para controlar um interferômetro Fabry-Perot de passo simples, disponível no laboratório, que tornou possível a execução das medidas desejadas. Diferentemente de resultados previamente publicados, onde as amostras utilizadas foram água e sílica , nossos dados para o benzeno e álcool isopropílico mostram-se em excelente acordo com as teorias estatísticas lineares aplicadas a fluidos fora do equilíbrio, nos dois aspectos relevantes: dependência no gradiente de temperatura e no vetor de onda de espalhamento. Nossos resultados sugerem um comportamento geral do efeito nos fluidos, não relacionado à sua estrutura molecular Abstract: We describe measurements of Brillouin scattering in liquids of distinct polar character, subjected to a steady state heat flux. The thermal flow results in an asymmetry in the intensity of the Brillouin lines. A closed-loop stabilization system was built for the single-pass Fabry-Perot interferometer already available, in order to make the measurements. Contrary to previously published results for water and fused silica, our data for benzene and isopropyl-alcohol show excellent agreement with the linear non-equilibrium statistical theories, both in the dependence with temperature gradient and with the scattering vector. Our results suggest a general behavior of the effect in fluids, not related to their molecular structure Doutorado Física Doutor em Ciências

Orientador : Ruiess V. F. Bravo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica Mestrado

Orientador: Daniel Pereira Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Neste trabalho realizamos três importantes etapas: 1) montar e caracterizar um laser selado de 13C02, 2) empregar o laser selado de 13C02 como fonte de bombeamento óptico para a molécula de metanol CH30H, e utilizá-lo pela primeira vez, para excitar o isótopo de metanol 13CH30H para geração de ondas na região do TeraHertz (THz) e 3) Propor "assignments" para as transições THz do CH30H e do 13CH30H. Para excitar as respectivas moléculas de metanol, um tubo comercial selado de 13C02 foi montado e caracterizado num ressonador laser Fabry-Perot. Dois cabeçotes de aluminio foram conectados por 4 barras de invar, separado em 135cm. Em um dos cabeçotes, temos uma grade de difração (150 linhas/mm) na configuração Littrow para selecionar as linhas de emissao do respectivo laser. 0 2° cabeçote suporta um espelho de saída de ZnSe (90% de refletividade com 10m de raio de curvatura) acoplado num PZT para sintonia fina da frequência do laser. No sistema de alimentação, usamos uma fonte de alta tensão comercial (25kV, 8mA) operando em regime DC. Com isso, utilizamos o respectivo laser para excitar as moléculas CH30H e 13CH30H, onde fomos pioneiro no uso do mesmo para bombeio óptico da molécula 13CH30H. Decorrente disso, obtemos os espectros de absorção em torno de cada linha de emissão do 13C02 dos respectivos metanol. Estes dados serviram de referenda para investigação sistemática de novas emissões THz, onde observamos e caracterizamos 12 novas linhas THz do CH30H e 19 do 13CH30H. Todas foram caracterizadas em relação ao seu comprimento de onda, offset, pressao de trabalho, polaridade e intensidade relativa.Utilizando os dados de linhas THz observados por nós, e os espectros de absorção a Transformada de Fourier do CH30H e do 13CH30H, um programa computacional intitulado "Ritz", identificou "assignments" para 4 transições THz do CH30H e 9 emissoes THz para 13CH30H, respectivamente Abstract: In this work we accomplish three important tasks: to mount and to characterize a laser sealed-off 13C02 to optically pump first time methanol molecules CH30H and 13CH30H for generation of TeraHertz waves; Proposed assignments for transistions THz of the CH30H and 13CH30H. For optical pumping we use a commercial sealed-off 13C02, tube in a homemade Fabry-Perot laser resonator, mounted on two aluminum blocks connected by invar rods and separeted by 1.35m. One block holds a grating (150grooves/mm) used in Littrow configuration to select the emission line, while the second block supports a ZnSe output mirror (90% reflectivity and 10m radius of curvature) mounted on a PZT for fine frequency tuning. We use high voltage power supply (25kV, 8mA) to operate the 13C02 laser in CW regime. A cooling system maintains operation of the laser tube at -10o C. Output powers of l0 W and 1l0 MHz tuning range are typical for lines with higher optical gains. After, molecules CH30H and 13CH30H, optoacoustics spectroscopy (OA) signal, obtained around each sealed-off 13C02 laser line were the starting point to search for THz laser lines. For the more intense OA signal, a systematic investigation was performed to observe and characterize 12 new THz lines of the CH30H and 19 THz emissions of 13CH30H that they had been characterized in wavelength, offset, working pressure, relativepolarity and relative intensity. The available data has been compared a Ritz analysis of the high-resolution Fourier-Transform absorption spectrum of CH30H and 13CH30H, resulting in the assignments for 4 THz transistions of the CH30H and 9 THz emissions for 13CH30H, respectively Doutorado Física Atômica e Molecular Doutor em Ciências

Orientador: Hugo Luis Fragnito Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Nos realizamos medidas de espectroscopia de estados excitados em dois corantes orgânicos, NILE BLUE e RODAMINA 640 e em dois vidros dopados com elementos semicondutores do tipo CdSxSe1-x (filtros de cor da CORNING), CS-2.59 e CS-2.61, utilizando a técnica de grades transientes de população. As grades são criadas pela modulação espacial da poupulação dos níveis de energia, induzida pelo padrão de interferência de dois feixes de um mesmo laser de corante. Um terceiro feixe de comprimento de onda variável foi utilizado para a leitura da grade. A eficiência de difração de primeira ordem do feixe de prova é proporcional ao quadrado do módulo da diferença de susceptibilidade (complexa) dos estados excitado e fundamental. Neste trabalho, os pontos essenciais da técnica foram verificados experimentalmente. Foram determinados os espectros de estados excitados e observados níveis de alta energia utilizando lasers no visível. Esta técnica foi proposta à cinco anos atrás e a verificação experimental foi obtida pela primeira vez neste trabalho Abstract: We have measured the excited state spectra of two organic dyes, Nile Blue and Rhodamine 640 and two semiconductor doped glasses of the type CdSxSe1-x (Corning Color Filters), CS-2.59 and CS-2.61, using a transient population grating technique. The grating was obtained through the spatial modulation of the energy level populations induced by an interfference pattern of two pulsed beams derived from the same laser. A third beam from a tunable laser was used to read the grating. The first order diffraction efficiency of the probe beam is proportional to the square of the module of the complex ground and excited susceptibility difference. In this work the essential points of the thechnique were verified experimentally, The excited state spectra were obtained and were observed high energy levels using visible laser Doutorado Física Doutor em Ciências

Orientador : Yoshitaka Gushikem Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica Mestrado

Orientador: Rubens Augusto Camargo Lamparelli Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola Resumo: Estudos e pesquisas referentes ao acompanhamento da produção agropecuária têm um peso determinante e estratégico na economia do país. Nos últimos anos, essas pesquisas vêm sofrendo grandes transformações para se tornarem menos subjetivas. A associação das técnicas de sensoriamento remoto e métodos estatísticos podem proporcionar uma visão sinóptica das áreas semeadas, gerando, assim informações sobre a área plantada das culturas e a variabilidade existente nelas. Entretanto, a utilização dos dados provenientes de imagens de satélites está condicionada, principalmente, às propriedades de refletância e absorção dos componentes da superfície e pelo comportamento da atmosfera. Dentre as culturas de grande valor econômico, a soja (Glycine max (L) Merrill.) se destaca como um dos principais produtos da agricultura brasileira, assumindo grande importância econômica nas exportações. O estado do Paraná se destaca como um dos maiores produtores agrícolas do país, e a sua economia é baseada principalmente na agricultura voltada para a produção de grãos. Neste contexto, o objetivo da pesquisa foi estudar a relação entre o comportamento espectral da cultura de soja com a ao longo de seu ciclo de desenvolvimento, gerando informações e metodologias para auxiliar no acompanhamento da produção e estimativa de área da cultura na região Oeste do Paraná. As áreas monitoradas abrangem 36 municípios e duas áreas agrícolas comerciais localizadas próximas ao município de Cascavel/PR. Foram utilizadas imagens do satélite Landsat 5/TM (cena órbita/ponto 223/77) e imagens do satélite Terra sensor MODIS (produto MOD13Q1), caracterizando, assim, a passagem de escala entre as imagens dos dois sensores com resoluções espaciais diferentes. Dados de produtividade da cultura foram coletados nas escalas local (para as duas áreas monitoradas) e regional junto à Secretária de Agricultura e Abastecimento do Paraná ¿ SEAB (para os 36 municípios). A cultura da soja foi monitorada nas safras 2003/2004 e 2004/2005 utilizando imagens dos satélites. Para a utilização das imagens do satélite Landsat 5/TM de forma multitemporal foram realizados ainda os procedimentos de correção atmosférica e normalização de imagens. No intuito de caracterizar a resposta espectral da biomassa da cultura da soja e a sua relação com a produtividade final, geraram-se imagens referentes aos índices de vegetação NDVI e GVI. Foram realizadas análises de correlação e regressão entre dados de produtividade (variável predita) e dados espectrais (variável preditora) oriundos dos índices de vegetação (NDVI e GVI) em nível municipal (36 municípios) e local (duas áreas). Os resultados obtidos com a correção atmosférica e a normalização de imagens são coerentes quanto ao comportamento espectral dos alvos, vegetação e solo. Após o mapeamento das áreas com a cultura da soja (¿máscaras de soja¿), por meio das imagens temporais do Landsat 5/TM, foi possível realizar a passagem de escala para o sensor MODIS. O comportamento espectral da cultura se mostrou diferente para as imagens Landsat 5/TM com os tratamentos de refletância aparente, de superfície e de normalização. Por meio dos gráficos dos perfis espectrais traduzidos pelos índices NDVI e GVI foi possível acompanhar o ciclo de desenvolvimento da cultura da soja. As melhores correlações e regressões lineares entre os parâmetros espectrais e a produtividade final ocorreram quando considerado todo o ciclo de desenvolvimento da cultura. Quanto aos índices de vegetação utilizados NDVI e GVI, observou-se que o GVI teve comportamento com menor variação quando analisado os resultados das regressões. Em síntese, os resultados demonstraram que utilizando somente técnicas de modelagem estatística com dados espectrais foi possível estimar em até 85% a variabilidade encontrada na produtividade da soja Abstract: Studies and researches referring to attendance of the agropecuary production have a determinant strategic importance in the economy of the country. In the last years, those researches have been suffering great transformations to become less subjectives. The association of the remote sensing technique and statistic methods can provide a synoptic view of the seeded areas, in this manner producing information about the planted area of the crops and the variability on them. However, the use of data from the images of satellite is stipulated mainly to the reflectivity properties and absorption of the surface components and also for the atmosphere behaviour. Amongst the crops of great economic value, the soybean (Glycine max (L) Merrill.) emphasizes as one of the main product of the Brazilian agriculture, assuming big economic importance in the exportations. The Paraná state stands out as one of the biggest agricultural producers of the country, and its economy is based mainly towards to the production of grains. In this context, the aim of the research was study the relation between the spectral behaviour of the soybean crop with the end yield along its development cycle, producing information and methodologies to assist the attendance of the production and area estimation of the western Paraná region crop. The areas monitored reach 36 municipal districts and two agricultural commercial areas located near of Cascavel/PR. It was used images from satellite Landsat 5/TM (orbit/point 223/77) and images of the satellite Terra sensor MODIS (product MOD13Q1), then characterizing the crossing scale between the images from both sensors with different spatial resolution. Crop yield data were collected, in the local scale (to both monitored areas) and in the regional scale together with the Secretary of Agriculture (SEAB) (to the 36 municipal districts). Through the satellites images, the soybean crop was monitored in the 2003/2004 and 2004/2005 harvests. For the use of images from the satellite Landsat 5/TM of multitemporal form was realized the proceeding of atmospheric correction and image normalization. In the aim of distinguishing the biomass spectral answer of the soybean crop and its relation to the end yield, it was created images referring to vegetation indexes NDVI and GVI. It was accomplished analyses of correlation and regression between the yield data (variable predict) and spectral data (variable predictor) derived from vegetation indexes (NDVI and GVI) in municipal level (36 municipal districts) and local (two areas). The results obtained with the atmospheric correction and image normalization presented coherent as to the spectral behaviour of the vegetation and soil target. After the area mapping with the soybean crop (soybean mask) by the temporary images of Landsat 5/TM, it was possible to realize the cross-scale to the MODIS sensor. The spectral behaviour of the crop was showed different in the Landsat 5/TM images to the apparent reflectance usage, surface and normalization. By mean of the graphics of spectral profile translated from the NDVI and GVI indexes was possible follow the development cycle of the soybean crop. The best correlations and linear regressions between the spectral parameters and the end yield will occur when it is considered all the cycle of the crop development. For the matters of vegetation indexes NDVI and GVI used, it was observed that the GVI had a less variable behaviour when analysed the results of regressions. In the sum up, the results showed that using only statistical modelling techniques with spectral data was possible estimate 85% of variability found in the soybean yield Doutorado Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Não informado Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Neste trabalho medimos o comportamento oscilatório da temperatura em um cristal de aluminio, quando isolado adiabáticamente e sujeito a um campo magnético externo. Esse efeito foi por nós utilizado para comprovar a estrutura eletrônica do metal. Essas medidas foram feitas a 1,2 Kelvin, e a direção do campo magnético com o eixo ( 1,0,0 ) do cristal foi variada de maneira a poder comparar, através dos periodos das oscilações, os resultados de nossas experiências com as previsões teóricas. Os dados experimentais foram analizados num computador usando um programa de transformada de Fourier. As frequências assim obtidas estão concordes com o modêlo teórico e os resultados experimentais de outros trabalhos Abstract: In this work, we measured the oscillatory behavior of the temperature in a single cristal of aluminiumt when termically isolated and subject to a external magnetic field. This effect was used to analyse the, electronic struture of the metal. These measurements was made at 1,2 Kelvin, and the angle of the magnetic field with the axis ( 1,0,0 ) of the cristal was varied of manner to check, through of oscillations' periods, our experimental data with the theoretical previsions. The experimental data was anallzated in a computer using a program of Fourier transform. The frequencies thus obtained are in accordance with the theoretical model and the experimental data of other authors using the de Haas - Van Alphen effect Mestrado Física Mestre em Física

Orientador: Helion Vargas Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: No presente trabalho a técnica fotoacústica é aplicada numa variedade de situações experimentais para diversos materiais. A técnica dos dois feixes, para a medida da difusividade térmica, é aplicada ao caso de amostras anisotrópicas, usando-se monocristais de quartzo e ametista. A influência da dopagem com íons dos metais de transição nas propriedades ópticas e térmicas de vidros soda-lime-silica é investigada usando-se a espectroscopia fotoacústica e medidas de difusividade térmica. A diferença na fase do sinal fotoacústico dos diferentes constituintes de amostras binárias (Fe-Co, Fe-Mn) é usada para separar os espectros individuais dos íons Fe3+, Co2+ e Mn3+. A difusividade térmica de vidros dopados com ferro foi determinada pela técnica fotoacústica, e a interpretação do comportamento da difusividade térmica em função da concentração de ferro foi feita com base em dados obtidos pela ressonância paramagnética eletrônica. Usando-se duas técnicas fotoacústicas diferentes no estudo de um sistema de duas camadas de espessuras variáveis, mostramos que a difusividade térmica e a condutividade térmica podem ser completamente determinadas, com base no modelo de amostra efetiva, largamente utilizado em problemas de transferência de calor. Um procedimento para estabelecer um método fotoacústico padrão para a determinação simultânea da difusividade e condutividade térmica é também discutido. A transformação amorfo-cristalino que ocorre durante o processo de formação da magnetita a partir do Hidróxido Acetato de Ferro III é investigada usando a técnica fotoacústica para observar a ressonância ferri- e paramagnética. Finalmente, o perfil de profundidade de amostras ferromagnéticas em duas camadas é analisado usando-se dois métodos fotoacústicos, ou seja, o método de variação da freqüência de modulação e o método de separação dos espectros na fase Abstract: The photoacoustic technique is applied in a variety of experimental arrangements, for different materials. The extension of the photoacoustic phase lag method for measuring the thermal diffusivity to the case of anisotropic samples is tested using single crystals of quartz and amethyst. The doping influence of transition metallic ions on optical and thermal properties of soda-Iime-silica glasses is investigated using both photoacoustic spectroscopy and thermal diffusivity measurements. The photoacoustic signal phase shifts of different constituents of binary samples (Fe-Co, Fe-Mn) is used for resolving the individual spectra of Fe3+, Co2+ e Mn3+. The thermal diffusivity of iron doped glasses was determined using the photoacoustic technique, and to explain the thermal diffusivity behavior as a function of the iron content in the samples, electron-spin-resonance data were used. Using two different photoacoustic techniques for a two-layer system of variable thickness, we show that the thermal diffusivity and thermal conductivity are completely determined, based upon the effective sample model, widely used in heat transfer problems. A procedure to establish a standard photothermal technique for determining both the thermal diffusivity and the thermal conductivity is also discussed. The amorphous-crystalline solid transformation occurring in the magnetite formation from Iron (III) Hydroxide Acetate is investigated using the photoacoustic technique to observe the ferri- and paramagnetic resonance. Finally, the depth-profile of ferromagnetic two-Iayer samples is analyzed using two photoacoustic methods, namely, the modulation frequency method and the phase shift method Doutorado Física Doutor em Ciências

Orientador: Marco Lucio Bittencourt Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: Este trabalho tem por objetivo principal o desenvolvimento de funções de interpolaçao e regras de integraçao tensorizaveis para o Metodo dos Elementos Finitos (MEF) de alta ordem hp, considerando os sistemas de referencias locais dos elementos. Para isso, primeiramente, determinam-se ponderaçoes especficas para as bases de funçoes de triangulos e tetraedros, formada pelo produto tensorial de polinomios de Jacobi, de forma a se obter melhor esparsidade e condicionamento das matrizes de massa e rigidez dos elementos. Alem disso, procuram-se novas funçoes de base para tornar as matrizes de massa e rigidez mais esparsas possiveis. Em seguida, escolhe-se os pontos de integraçao que otimizam o custo do calculo dos coeficientes das matrizes de massa e rigidez usando as regras de quadratura de Gauss-Jacobi, Gauss-Radau-Jacobi e Gauss-Lobatto-Jacobi. Por fim, mostra-se a construçao de uma base unidimensional nodal que permite obter uma matriz de rigidez praticamente diagonal para problemas de Poisson unidimensionais. Discute-se ainda extensoes para elementos bi e tridimensionais Abstract: The main purpose of this work is the development of tensor-based interpolation functions and integration rules for the hp High-order Finite Element Method (FEM), considering the local reference systems of the elements. We first determine specific weights for the shape functions of triangles and tetrahedra, constructed by the tensorial product of Jacobi polynomials, aiming to obtain better sparsity and numerical conditioning for the mass and stiffness matrices of the elements. Moreover, new shape functions are proposed to obtain more sparse mass and stiffness matrices. After that, integration points are chosen that optimize the cost for the calculation of the coefficients of the mass and stiffness matrices using the rules of quadrature of Gauss-Jacobi, Gauss-Radau-Jacobi and Gauss-Lobatto-Jacobi. Finally, we construct an one-dimensional nodal shape function that obtains an almost diagonal stiffness matrix for the 1D Poisson problem. Extensions to two and three-dimensional elements are discussed. Doutorado Mecânica dos Sólidos e Projeto Mecânico Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Daniel Pereira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Este trabalho relata o desenvolvimento de um laser de CO2 guia de onda. Este laser- utiliza um guia de onda de quartzo entre os elementos de feedback, tanto para guiar a radiação, quanto para confinar a descarga, de modo que a teoria do ressonador convencional, que considera a propagação no espaço livre, não é mais válida. O uso de guia de onda capilar permite a operação a maiores pressões da mistura gasosa, de modo que é possível se operar a pressões maiores que 100 torr, causando, assim, um alargamento homogêneo nas larguras de linha da ordem de 300 MHz. Potências de saída maiores que 10 watts são obtidas em operação contínua, bem como potências de pico da ordem de 100 watts em regime pulsado. As características exibidas por nosso laser tal como sua maior largura de linha e alta potência de saída na região infravermelha, faz com que ele seja uma ferramenta adequada para o bombeamento óptico de moléculas polares Abstract: This work reports the development, of a waveguide C02 laser. This laser uses a hollow quartz waveguide between the feedback elements both to guide the radiation and to confine the discharge, so that the conventional resonator theory is no longer applicable. The use of a hollow capillary bore waveguide allows us to operate at higher pressures of gaseous mixtures, in such a way that pressures greater than 100 torr are possible, providing a homogeneously broadening of line width nearby 300 MHz. On the other hand, output powers in excess of 10 watts are achievable under CW operation as well as peak power in the order of 100 watts in pulsed mode. The foregoing features, namely, higher gain width and high output power in the infrared region enables it to be used as a pump source of polar active molecules Mestrado Física Mestre em Física

Orientador: Armando Zaupa Remacre Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: Neste trabalho, avalia-se a técnica da Krigagem Fatorial na filtragem de atributos sísmicos aplicada à caracterização de reservatórios. A decomposição por Krigagem Fatorial opera no domínio do espaço de forma análoga à análise espectral no domínio da freqüência. Discute-se a incorporação dos atributos filtrados via krigagem com deriva externa e krigagem colocalizada na estimativa de propriedades do reservatório, avaliando-se, ainda, o impacto da filtragem dos atributos no cálculo do volume poroso total do reservatório por meio de análises comparativas das curvas de volume de risco obtidas via simulações estocásticas condicionais com variável colocalizada e simulações estocásticas com deriva externa. Os resultados obtidos atestam a eficiência da Krigagem Fatorial na filtragem de imagens de atributos sísmicos. A filtragem ressalta o caráter geológico dessas imagens e melhora as correlações entre os atributos e os dados de poços, otimizando as estimativas das propriedades reservatório obtidas com a incorporação dos atributos pós-filtragem além de minimizar as diferenças entre as estimativas obtidas por Krigagem com deriva externa e Krigagem colocalizada Abstract: In this dissertation the Factorial Kriging analysis for the filtering of seismic attributes applied to reservoir characterizatÍon is considered. Factorial Kriging works in the spatial domain in a similar way to the Spectral Analysis in the frequency domain. The incorporation of filtered attributes via External Drift Kriging and Collocated Cokriging in the estimate of reservoir characterization is discussed. Its relevance for the reservoir porous volume calculation is also evaluated based on comparative analysis of the volume risk curves derived from stochastic conditional simulations with collocated variable and stochastic conditional simulations with external drift. Results prove Factorial Kriging as an efficient technique for the filtering of seismic attributes images, of which geologic features are enhanced. The attribute filtering improves the correlation between the attributes and the well data and the estimates of the reservoir properties. The differences between the estimates obtained b External Drift Kriging and Collocated Cokriging are also reduced. Mestrado Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Antonio Rubens Britto de Castro Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: O Grupo de Ultra-violeta de Vácuo do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron está construindo uma linha de luz de alta resolução espectral baseada em elementos óticos esféricos (SGM). Este trabalho descreve a instrumentação desenvolvida para o acionamento da câmara do monocromador SGM e um sistema interferométrico para verificar a posição angular da mesma, com resolução da ordem de J urad. O sistema foi caracterizado no seu curso total, apresentando linearidade e confiabilidade, além de estabilidade ao longo do tempo Abstract: The VUV Instrumentation Group of the Laboratório Nacional de Luz Síncrotron is building a beamline of high spectral resolution, based on spherical optical elements. We describe the instrumentation developed to drive the SGM monochromator chamber and an interferometric system to check its angular position. The resolution achieved was in the order of 1 urad. The instrument proved to be linear over its total range, and stable along the time Mestrado Física Mestre em Física