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Submitted by Guilherme Bacarim Pavan (guilherme.bacarim@unesp.br) on 2022-09-26T17:27:40Z No. of bitstreams: 1 Guilherme Bacarim Pavan - Tese.pdf: 1621038 bytes, checksum: f2fb6be98032dc2627e3ab9606902d2e (MD5) Rejected by Messias Victor Telles de Carvalho (messias.victor@unesp.br), reason: Oi Guilherme, O seu trabalho apresenta pequenos erros em relação a formatação seguindo o manual de trabalhos acadêmicos da FCA. Entre em contato com Messias (messias.victor@unesp.br), para que ele verifique as correções a serem feitas. Agradecemos a compreensão. on 2022-09-26T18:13:11Z (GMT) Submitted by Guilherme Bacarim Pavan (guilherme.bacarim@unesp.br) on 2022-09-27T13:04:43Z No. of bitstreams: 1 Tese Guilherme Bacarim Pavan.pdf: 1766837 bytes, checksum: a20de8daa98ca4eb3dbf2b222eb8070d (MD5) Approved for entry into archive by Messias Victor Telles de Carvalho (messias.victor@unesp.br) on 2022-09-27T17:27:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pavan_gb_dr_botfca.pdf: 1766837 bytes, checksum: a20de8daa98ca4eb3dbf2b222eb8070d (MD5) Made available in DSpace on 2022-09-27T17:27:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pavan_gb_dr_botfca.pdf: 1766837 bytes, checksum: a20de8daa98ca4eb3dbf2b222eb8070d (MD5) Previous issue date: 2022-07-01 Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Ao longo de toda a história humana, métodos químicos, físicos ou mecânicos de controle de plantas daninhas sempre foram utilizados. Dispositivos que se aproveitam de meios mecânicos e térmicos para o controle de plantas daninhas têm se tornado cada vez mais adotados. O método de controle de plantas daninhas pelo do uso de laser ainda é pouco conhecido, havendo poucos estudos publicados. Esse trabalho teve o objetivo de avaliar qual o melhor método de aplicação para experimentos de dose-resposta com laser, por cabeçote ou direta, e avaliar a relação dose-resposta para aplicação de laser em plantas daninhas. Os experimentos foram divididos em duas etapas, a primeira para comparação de métodos de aplicação, por cabeçote ou direta. Na segunda foram feitos experimentos de dose-resposta com diferentes espécies e estádios. Estes foram elaborados no delineamento inteiramente casualizado, com nove tratamentos e quatro repetições, sendo oito doses mais a testemunha. Um conjunto de trinta e seis plantas recebeu as doses através da aplicação direta e o outro pelo cabeçote. As aplicações foram feitas em plantas de Bidens pilosa no estádio de dois pares de folhas completamente expandidas (E2). As aplicações foram realizadas com alvo na parte inferior do caule, a 0,5 cm de distância do solo. As doses aplicadas foram: 0,33, 0,66, 1,33, 2,65, 5,31, 10,61, 21,22 e 42,44 J.mm-2. Aos 7 DAA foi medida a massa de matéria fresca da parte aérea das plantas. Estes dados foram transformados em porcentagem de controle em relação a testemunha e submetidos ao modelo de Mitscherlich. Na segunda etapa sete espécies (Amaranthus viridis, Bidens pilosa, Cenchrus echinatus, Digitaria horizontalis, Eleusine indica, Panicum maximum e Urochloa decumbens) foram submetidas a experimentos de dose-resposta pelo método de aplicação direta, nos estádios E1, E2 e E3. Um conjunto de testemunhas (4 parcelas experimentais) por experimento foi utilizado para análises de massa de matéria fresca, massa de matéria seca e área foliar, AFEMF, AFEMS, teor de umidade e EC80. Esses dados, de todas as espécies e estádios, foram agrupados para realização da análise de correlação de Pearson. Para os tratamentos submetidos a aplicação de laser, foi medida a massa de matéria seca 14 DAA. Os dados foram transformados em porcentagem de controle em relação a testemunha e submetidos ao modelo de Mitscherlich. Concluiu-se que a aplicação da mesma dose de laser de forma direta proporciona um controle mais eficaz de plantas de Bidens pilosa do que por cabeçote. O sistema de aplicação direta é o indicado para realização de experimentos de dose-resposta. As espécies Amaranthus viridis, Bidens pilosa, Cenchrus echinatus, Digitaria horizontalis, Eleusine indica, Panicum maximum e Urochloa decumbens podem ser controladas com o uso de laser de CO2, em E1, E2 e E3. Existe correlação positiva entre a dose estimada para o controle de plantas daninhas por laser e a massa de matéria fresca, massa de matéria seca e área foliar. Throughout human history, chemical, physical or mechanical methods of weed control have always been used. Devices that take advantage of mechanical and thermal means for weed control have become increasingly adopted. The method of weed control by laser use is still little known, with few studies published. The objective of this work was to evaluate the best application method for dose-response experiments with laser, using a scanner head or direct, and to evaluate the dose-response ratio for laser application in weeds. The experiments were divided into two stages, the first for comparison of application methods, by scanner head or direct. In the second, dose-response experiments were carried out with different species and stages. These were elaborated in a completely randomized design, with nine treatments and four replicates, eight doses plus the control. A set of thirty-six plants received the doses through direct application and the other by the scanner head. The applications were made in Bidens pilosa plants in the stage of two pairs of completely expanded leaves (E2). The applications were performed with a target at the bottom of the stem, 0.5 cm away from the ground. The doses applied were: 0.33, 0.66, 1.33, 2.65, 5.31, 10.61, 21.22 and 42.44 J.mm-2. At 7 DAA, the fresh matter mass of the aerial part of the plants was measured. These data were transformed into a control percentage in relation to the control treatment and submitted to the Mitscherlich model. In the second stage, seven species (Amaranthus viridis, Bidens pilosa, Cenchrus echinatus, Digitaria horizontalis, Eleusine indica, Panicum maximum and Urochloa decumbens) were submitted to dose-response experiments by the direct application method at stages E1, E2 and E3. A set of controls (4 experimental plots) per experiment was used for analysis of fresh matter mass, dry matter mass and leaf area, AFEMF, AFEMS, moisture content and EC80. These data, from all species and stages, were grouped to perform Pearson's correlation analysis. For the treatments submitted to laser application, the dry matter mass 14 DAA was measured. The data were transformed into a control percentage in relation to the control treatment and submitted to the Mitscherlich model. It was concluded that the application of the same laser dose directly provides a more effective control of Bidens pilosa plants than using the scanner head. The direct application system is indicated for dose-response experiments. The species Amaranthus viridis, Bidens pilosa, Cenchrus echinatus, Digitaria horizontalis, Eleusine indica, Panicum maximum and Urochloa decumbens can be controlled with the use of CO2 laser, in E1, E2 and E3. There is a positive correlation between the estimated dose for laser weed control and fresh matter mass, dry matter mass and leaf area. 140547/2018-5

Orientador : Chhiu-Tsu Lin Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica Mestrado

Orientador: Maria Clara Filippini Ierardi Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: O laser atualmente é uma eficiente ferramenta para tratamentos de superficie, atingindo uma área restrita, ou seja, alterando propriedades das regiões superficiais sem alterar o material como um todo. Dentre os tratamentos superficiais com laser pode citar-se a Formação de ligas de Superficie (Alloying) e o Formação de Ligas de Camadas Superficiais (Cladding). Esses processos, em função da pequena área afetada pelo calor, propiciam condições para a solidificação rápida, favorecendo precipitação de fases fora do equilíbrio e refino de grão. Essas alterações superficiais podem melhorar a resistência ao desgaste e dureza. O presente trabalho analisa o processo de Formação de ligas de Superficie (Alloying) de uma liga AI Ni sobre substrato de alumínio comercialmente puro. A nova liga de superficie formada é avaliada através da análise da microestrutura resultante, dureza, variação da concentração de Ni na camada e resistência à corrosão Abstract: Nowadays the laser is an efficient toa} to treat surfaces, getting to a restricted area by altering the propertie~ of thore &lperncial area~, without altering the ma.terial a.~ a. whole. Among~t the superficial laser treatments one can menrion Alloying and Cladding. These processes, because of the small heat affected area, allow conditions to a rapid solidification, favoring the precipitation of phases out of equilibrium and grain refinement. These surface alterations can increase the resistance to wearing and the hardness. The present work analyses the laser AIloying of a AlNi compound over a commercially pure AI substrate. The newly formed surface compound is evaluated by an analysis of the resulting microstruture, porosity, hardness, variation of the Ni concentration in the layer and resistance to corroslon Mestrado Materiais e Processos de Fabricação Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Maria Clara Filippini Ierardi, Marco Antonio Fiori Scarparo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: Este trabalho apresenta uma técnica inovadora de pesquisa, conhecida como estereolitografia térmica em três dimensões, que permite fabricar protótipos em resinas termosensíveis, com aplicação da radiação inffavermelha (10,6 um)do laser de CO2. Usualmente esta técnica de fabricação de protótipos é realizada com o laser operando na região espectral do ultravioleta (352 nm).O processo da cura localizada ocorre com o feixe laser de CO2 focalizado na superficie da amostra de um material composto de resina epoxi, dietileno triamina e sílica em pó, em proporções adequadas. Neste trabalho, foram criados os modelos fisico e químico para controlar o volume curado em função dos parâmetros operacionais do laser e das características térmicas e ópticas da amostra. As análises experimentais determinaram a faixa de temperatura em que a cura se inicia, e o comportamento da profundidade de absorção óptica em função da variação de sílica na composição. Um modelo matemático foi aplicado, resolvendo-se a equação da condução de calor dependente do tempo na coordenadas cilíndricas, que permite prever o comportamento da cura em função das condições de irradiação. Os resultados comprovaram que pode-se confinar a cura localizada muito próxima da dimensão do feixe laser, apresentando concordância com os resultados experimentais preliminares onde peças tridimensionais foram construídas por sobreposição de camadas com espessuras individuaisda ordem de 0,1 a 0,2 mm Abstract: We present a new three dirnensions stereolithography technique with applications to the produce of prototypes in thermosetting resins. In contrast conventional stereolithography which utilize ultraviolet illurnination (typically ernanating a HeCd laser - 0,352 um) to cure a photosensitive polymer, we achieve a localized cure in thermosensitive epoxy using a scanned CO2 laser (10,6 um). The sample consists of the epoxy resin mixed with optimum concetration of diethilene triamine and silica powder with laser power adjusted to produce setting only at the focus of the scanned bearn. We present models of the physical and chemical to described and to control of parameter involved of localized curing. Special consideration is given to the laser parameters, scanning speed as well as the sample parameters involved in the curing process. In particular a series experiments were performed to determine the optimum silica concetration for efficient curing as a function of temperature. Tn order to model the flow of the heat in laser-induced curing we used mathematical approach to solve the time dependent heat equation in cylindrical coordenator. Results show the numerical simulation that in the time required for curing, we can successfully confine curing laterally to within the roughly the diameter of the laser bearn and vertically to within the absorption depth and show a good agrement with experimental data obtain by the previous work Mestrado Materiais e Processos de Fabricação Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Ester M. Danielli Nicola, Konradin Metze Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: o presente trabalho mostra alguns aspectos da interação do laser 1com o tecido. As propriedades fisicas do laser são relatadas com o objetivo de explicar a razão dos seus diversos modos de atuar sobre os diferentes tecidos. o dano tecidual depende de vários parâmetros fisicos e biológicos, como: potência,tempode exposiçãoao laser,distânciafocal,diâmetrodo raio e tipo de tecido. o laser de C02, escolhido para realização deste trabalho, atua como um "bisturi cirúrgico" através da grande eficiência na conversão de sua radiação infravermelha em calor localizado. Tal característica faz com que seja, ainda, o mais utilizado na área médica, principalmente nas cirurgias. Neste estudo são revistas e discutidas diversas características do tecido muscular estriado, no sentido de explicar as peculiaridades das lesões conseqüentes à aplicação do laser C02. Dependendo da forma como os parâmetros do laser forem combinados, os efeitos podem variar, desde cortes profundos até cauterização. Foi demonstrado que ao serem utilizadas potências e tempos diferentes, mesmo mantendo constante energia total em uma dada área de tecido, as lesões causadas apresentam-se morfologicamente diferentes. . Os diferentes conjuntos de lesões resultantes da utilização do laser nas condições acima mencionadas foram analisados morfometricamente, sob microscopia óptica, imediatamente à aplicação, bem como após 1,4, 7, 15 e 21 dias. As alterações histológicas foram avaliadas e discutidas do ponto de vista quantitativo e qualitativo. Comparando o processo de reparação tecidual dos dois conjuntos extremos, constatamos diferenças significativas que permitiram considerar que a reparação de lesões causadas em condições de alta potência e curto tempo evolui de forma mais avançada, superando aquela das lesões conseqüentes à aplicação de baixa potência e longo tempo Abstract: The aim of our studywas to comparebiologic effects such astissue damageand regeneration in rat skeletal musc1eafter C02 laser application with pulses of constant energy density, but with varying power and exposuretime. We used three different laser conditions: 20W x O.5s,10W x 1.0s and 5.0 W x 2.0s, alI having the sameenergy density (10 joules in a constant area). The animalswere sacrificedimmediatelyafter laser application,and after 1,4, 7, 15 and 21 days. Tissue damage produced by the C02 laser with high power provokes more profound craters with less tissue damage at the margins, as shown by lesser tissue carbonization, fewer foreign body giant cell granulomas and less tissue fibrosis and, on the other hand, an accelerated regeneration of muscle tissue Mestrado Mestre em Neurociências

Orientadores: Marco Antonio Fiori Scarparo, Edgardo Gerck Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: Este trabalho de tese apresenta uma nova técnica denominada litografia térmica 3D, destinada ao estudo e confecção de peças tridimensionais de plástico com geometria desejada, através da interação entre o laser de C02 (10,6pm) e resinas liquidas termosensiveis de alta viscosidade, do tipo epóxi e poliester insaturado. Nesta técnica é utilizada o laser de C02 com potência da ordem de 20 watt na confecção de peças (anéis), com resolução da ordem de 0,20 mm e 0,10 mm respectivamente para as resina epóxi e poliester. Para a obtenção das peças foi desenvolvido um modelo de interação laser-resina e usadas cinco formulações quimicas, duas das quais foram utilizadas na confecção das peças tridimensionais, com a utilização do processo de litografia térmica 3D, enquanto que as outras três foram viáveis apenas para a confecção de peças com uma única camada. Convencionalmente, o processo de litografia a laser ou estereolitografia tem sido desenvolvido com a utilização de resinas fotosensiveis com a aplicação do laser operando na região espectral do ultra violeta (325 nm), portanto, em região espectral distante da que é utilizada neste trabalho Abstract: This work presents a new technique called thermal-3DLithography, which is able to produce tri-dimensional plastic structures through the interaction between a C02 laser (10,6pm), and high viscosity liquid resins, of the epoxy and unsaturated polyester type. The technique uses a C02 laser with a 20 watt power leveI and obtains parts with a resolution of 0.2 mm for epoxi and 0.1 mm for polyester resin. Five chemical formulation were obtained through the application of a laser-resin interaction model. Two formulations led to tri-dimensional structures and three formulations to one-layer structures. Usually, laser lithography, or estereolithography, was used with photo-sensitive resins cured by a UV-Iaser, whereas this work uses a IR-laser Mestrado Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Luiz Felipe Mendes de Moura Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: Neste trabalho, apresenta-se a aplicação da radiação infravermelha do laser para se obter a cura localizada em resinas termosensíveis usadas para a estereolitografia. Este método permite criar modelos sólidos tridimensionais utilizando a tecnologia do laser para curar (solidificar) regiões localizadas no material através do confinamento da energia na área irradiada. Várias indústrias já empregam o laser na região espectral do ultravioleta (HeCd @0,325 ~m) para construir estruturas tridimensionais. Neste trabalho, o laser de CO2 (10,6 ~) foi focalizado na amostra composta (em peso) de 10 partes de resina epóxi, 1,4 partes de dietileno triamina e 0,7 partes de sílica em pó. Esta resina termo sensível cura, ou solidifica, quando aquecida moderadamente e os resultados mostram que pode-se confinar o aquecimento do material, curando-o em três dimensões. Um modelo físico teórico foi aplicado para descrever o fluxo de calor na cura e para predizer ambas a localização e a taxa de cura em função das condições de irradiação. Usando o calorímetro diferencial de varredura (DSC) pode-se determinar as taxas de cura em função da temperatura e do tempo, a entalpia envolvida na reação e a energia de ativação do processo. de cura. Para simular o fluxo de calor na amostra em função das condições de irradiação foi aplicada a solução da equação geral de condução de calor dependente do tempo em coordenadas cilíndricas utilizando o método de elementos [mitos do programa genérico Ansy' s. Os resultados deste trabalho são de importância nos estudos futuros envolvendo técnicas de prototipagem rápida para a confecção de moldes e modelos tridimensionals via sistemas CAD Abstract: We present in this work the use of infrared laser radiation to anchieve localized curing in thennosensitive polymers. In stereolithography the objective is to cure a localized region in a material by precisely confining the laser energy to the area that is to be cured. Industry already employs high-power ultraviolet laser radiation (HeCd laser @ 0,352 ~m) to fabricate three dimensional structures. In our experiments, we have focused the beam from a infrared radiation (C02 laser @ 10,6 J.1IIl) onto a sample composed of epoxy resin, diethylene triamine (curing agents) and silica powder (filler). Such resins typically cure, or solidify, when heated to moderately high temperature and our results show that we can confine the heating of the material, and, therefore, its curing, in all three dimensions. U sing a differential scanning calorimetry (DSC) we were able to determine reaction rates as a function of the temperature as well as the enthalpy involved in the phase transition and the activation energy of the curing process. A physical theoretical model is applied to control the parameters which influence the confinement of the curing in the" irradiated bulk. A numerical model is applied too, to model the heat flow in our sample as a result of infrared laser radiation through the resolution of the heat conduction equation dependent on time in cylindrical co-ordinates of the Ansy' s program. The results allow us to predict the curing behavior of the sample as a function of laser irradiation conditions, and we find good agreement with our preliminary experimental observatories. Prototypes has been constructed layer by layer and experimental results of the production of solid layers of thickness 10-1-10-2 mm in two and three dimensions are presented. Doutorado Térmica e Fluídos Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Rubens Maciel Filho Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: Este trabalho tem como objetivo principal, estudar e propor uma nova metodologia para a remoção de ácidos e enxofres dos petróleos pesados o que poderia evitar problemas de corrosão, geração de outros componentes de alta toxicidade e/ou para a prevenção de problemas futuros relacionados com o processo de destilação. Outro objetivo deste trabalho é também propor metodologias de caracterização de petróleos brasileiros a partir da determinação de propriedades termo-físicas e físico-químicas. A proposta consiste no desenvolvimento de procedimentos para a remoção de ácidos e enxofres por meio da radiação de laser de CO2 no petróleo e na determinação de propriedades termo-físicas por meio da calorimetria diferencial de varredura (DSC), como capacidade calorífica, entalpia, temperatura de aparecimento e desaparecimento de parafinas, teor de parafinas, e propriedades físico-químicas, como densidade, massa molar, viscosidade, entre outras, importantes na modelagem matemática de processos de exploração e refino de petróleos. Este conjunto de técnicas de caracterização possibilita obter informações necessárias para tomadas de decisões no desenvolvimento de processos. Neste contexto, foi feito um planejamento experimental para o uso do laser de CO2 sobre um petróleo cru para avaliar, com análises dos componentes polares por ESI FT-ICR MS, a remoção de ácidos e enxofre do petróleo, e foram obtidos resultados apreciáveis. Além disso, dois petróleos crus foram caracterizados por meio das suas propriedades termo-físicas como calor específico, entalpia, condutividade térmica e suas propriedades físico-químicas, como a densidade, viscosidade e massa molar. Também foram analisados cortes e resíduos da destilação molecular por meio de calorimetria diferencial de varredura, termogravimetria (TG), osmometria de pressão de vapor (VPO), ressonância magnética nuclear (RMN), cromatografia a líquido de alto desempenho (HPLC) e microscopia ótica de luz polarizada (MOLP), obtendo propriedades como a temperatura de aparecimento e desaparecimento de parafinas, a curva de precipitação de parafinas, a porcentagem de parafinas, a temperatura de transição vítrea, a estabilidade térmica, a massa molar, a estrutura das moléculas e a porcentagem de aromáticos presentes nas amostras. Os resultados mostraram que existe uma diminuição da intensidade relativa dos compostos de O2 (ácidos carboxílicos) para todos os ensaios com o laser de CO2, obtendo-se um máximo de remoção de 41,3% e uma diminuição em alguns casos para os compostos de enxofre com um máximo de remoção de 9,1% Abstract: This project has as its main focus, to study and to propose a new method for removing acids and sulfurs of heavy oil to prevent corrosion problems and the generation of other components of high toxicity and / or for the prevention of future problems related to the process of distillation and furthermore to propose methods for characterization of Brazilian oils from the determination of thermophysical properties and physicochemical. The proposal is the development of procedures for the removal of acids and sulfurs by CO2 laser radiation in oil and the determination of thermophysical properties by differential scanning calorimetry as heat capacity, enthalpy, temperature of appearance and disappearance of paraffins, paraffin content, and physicochemical properties such as density, molar mass, viscosity, among others, which are important in the mathematical modeling of exploration and refining processes of petroleum. This can be done by a set of characterization techniques which lead us to get information necessary for the development of processes. In this context, an experimental design was done considering the use of CO2 laser for a crude oil to evaluate with analyzes of polar components by ESI FT-ICR MS the removal of acids and sulfur from the oil, and significant results were obtained. Furthermore, the crude oils were characterized by their thermophysical properties such as specific heat, enthalpy, heat conductivity and its physicochemical properties such as density, viscosity and molar mass. Moreover molecular distillation residues and cuts were analyzed by means of differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG), vapor pressure osmometry (VPO), nuclear magnetic resonance (NMR), high performance liquid chromatography (HPLC), polarized light microscopy (PLM), obtaining properties such as the temperature of appearance and disappearance of paraffins, the curve of precipitation of paraffins, the percentage of paraffins, the glass transition temperature, thermal stability, molar mass, structure molecules and percentage of aromatics present in the samples. The results show that there is a decrease in the relative intensity of O2 compounds (carboxylic acids) for all tests with CO2 laser, giving a maximum removal of 41.3% and a decrease in some cases for the compounds sulfur with a maximum removal of 9.1%. The characterizations presented in this work are of great importance not only to the general knowledge of currents and crude oil, but also to the process modeling and to prevent future problems Doutorado Engenharia Química Doutora em Engenharia Química

Orientadores: Rubens Maciel Filho, André Luiz Jardini Munhoz Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: A tendência atual na área de desenvolvimento de materiais aponta significantemente para o desenvolvimento de nanocompósitos. Várias pesquisas mostram que as características das propriedades que estes materiais apresentam ampliam de forma bastante promissora suas possíveis aplicações. Levando-se isso em consideração, este projeto tem como objetivo o estudo e desenvolvimento de materiais compósitos (polímero/carga) nanoestruturados para utilização no processo da Estereolitografia Laser no Infravermelho (CO2). Para tanto, o estudo envolve a mistura física de nanopartículas de sílica dispersas em uma matriz polimérica, composta por resina epóxi (diglicidil éter bisfenol A - DGEBA) e dietilenotriamina (DETA) como agente de cura. A determinação das propriedades térmicas e análise dos principais fenômenos e mecanismos gerais de cura do material nanocompósito foram realizadas utilizando a técnica de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Simulação computacional, utilizando um modelo matemático determinístico resolvido por volumes finitos através do programa ANSYS CFX®, foi realizada com o objetivo de avaliar os perfis da distribuição da temperatura espacial e temporal (análise térmica transiente), na amostra (modelo físico), durante a aplicação do laser nos materiais nanocompósitos com diferentes composições. A validação física das simulações foi feita utilizando o processo de Estereolitografia Laser no Infravermelho (CO2), avaliando o efeito dos parâmetros do processo (velocidade de varredura e potência do laser). Os resultados obtidos comprovaram que, dentre os sistema estudados, o sistema nanocompósito DGEBA/DETA/NS A apresenta características de viscosidade e cura localizada adequadas à utilização no processo de Estereolitografia Laser no Infravermelho (CO2). Os testes experimentais mostraram que quanto maior a velocidade de varredura do feixe laser (?), menor a difusão de calor para as regiões vizinhas ao ponto irradiado e, consequentemente, menor a espessura da camada curada. Outro fator observado na realização dos testes é que quanto menor a quantidade de pulsos incidentes no material e maior a ?, melhores são as condições de obter a cura localizada, com pouca difusão de calor para regiões vizinhas ao volume irradiado. Com base nesses resultados conclui-se que a cura localizada depende do material utilizado e do controle dos parâmetros operacionais do processo Abstract: The current trend in materials development points significantly to the development of nanocomposites. Several researches show that the characteristic properties of these materials present, compared to similar macrocystaline, a broad range of promising possible applications. Taking this into consideration, this project aims to study and develop nanostructured composite materials (polymer/filler) to use in the process of Infrared Laser Stereolithography (CO ). 2 Thus, this study involves the physical mixture of silica nanoparticles dispersed in a polymer matrix composed of epoxy resin (diglycidyl ether bisphenol A - DGEBA) and diethylenetriamine (DETA) as curing agent. The determination of thermal properties and analysis of major general phenomena and mechanisms of nanocomposite materials cure were carried out using the Differential Scanning Calorimetry (DSC) technique. Computer simulation using a deterministic mathematical model solved by finite volume through the ANSYS CFX program, was performed ® to evaluate the profiles of the temperature spatial and temporal (transient thermal analysis) distribution in the sample (physical model) during laser application in nanocomposite materials. The simulation validations were made using the Infrared Laser Stereolithography (CO ) process, evaluating the effect of process parameters 2 (laser scan rate and laser power). The results obtained proved that among the studied systems, the DGEBA/DETA/NS A nanocomposite system have characteristics of viscosity and localized cure suitable for use in the Infrared Laser Stereolithography (CO ) process. 2 The experimental tests showed that the higher the scan rate of laser beam (?), lower the heat diffusion to the neighboring regions to irradiated point, and lower the thickness of the layer cured. Another observed aspect in the test refers to the fact that the smaller number of pulses incident on the material and the higher the scan rate of laser beam, better are the conditions to obtain localized cure, with little heat diffusion to neighboring irradiated volume regions. Based on these results it may be concluded that the localized cure depends on the material used and the control of operational parameters process Doutorado Desenvolvimento de Processos Químicos Doutor em Engenharia Química

In this work we report on new optically pumped THz laser lines from deuterated formic acid (DCOOD). An isotopic (CO2)-C-13 laser was used for the first time as a pump source for this molecule, and a Fabry-Perot cavity was used as a THz laser resonator. Optoacoustic absorption spectra were used as a guide to search for new THz laser lines. We could observe six new laser lines in the range from 303.8 mu m (0.987 THz) to 725.1 mu m (0.413 THz). The lines were characterized according to wavelength, relative polarization, relative intensity, and optimum working pressure. The transferred lamb-dip technique was used to measure the frequency absorption transition for both of these laser lines. Furthermore, we also present a catalogue of all THz laser lines generated from DCOOD CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP Fechado

We report 12 new THz (far-infrared) laser lines from methanol (CH3OH), ranging from 58.1 mu m (5.2 THz) to 624.6 mu m (0.5 THz). A(13) CO2 laser of wide tunability (110 MHz) has been used for optical pumping, allowing access to previously unexplored spectral regions. Optoacoustic absorption spectra were used as a guide to search for new THz laser lines, which have been characterized in wavelength, polarization, offset, relative intensity, and optimum operation pressure. For 20 laser lines previously observed, we have measured the absorption offset with respect to the (CO2)-C-13 laser line center CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP Fechado

Orientador: Maria Clara Filippini Ierardi Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: No presente trabalho, os aços inoxidáveis austenítico AISI 304 e martensítico AISI 420, empregados na fabricação de instrumentais cirúrgicos, foram submetidos a tratamentos superficiais a laser sem e com fusão, com o intuito de analisar as modificações microestruturais resultantes destes tratamentos e, conseqüentemente, seus efeitos na resistência à corrosão destes aços. A caracterização microestrutural foi feita por' microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, microdureza Vickers, difração de raios-X e espectroscopia de energia dispersiva. Para analisar o comportamento à corrosão dos aços, antes e após os tratamentos, foram realizados ensaios eletroquímicos usando como eletrólitos água e detergentes enzimáticos, sendo estes utilizados na limpeza de instrumentais cirúrgicos. Após os tratamentos a laser, o aço austenítico refundido apresentou uma microestrutura refinada constituída por dendritas de austenita, porém sem um aumento significativo de dureza, mas com melhoria frente à corrosão. A estrutura do aço martensítico tratado a laser é formada por martensita, austenita residual e carbonetos dos tipos Cr7C3e Cr23C6. A dureza do aço AISI 420 aumentou significativamente mas houve uma perda na resistência à corrosão devido à precipitação de carbonetos Abstract: In this work, the austenitic AISI 304 and martensitic AISI 420 stainless steels, used in surgical instruments fabrication were submitted to laser surface treatments with and without melting. The purpose is analyse the microstructural changes resulting from laser treatments and, consequently, their effects on the corrosion resistance. The microstructural characterization was performed by optical microscopy, scanning electronic microscopy, Vickers microhardness, X-ray diffraction and energy dispersive spectroscopy. In order to analyze the corrosion behavior electrochemical tests were carried out before and afier treatments. The electrolytes consisted of water and enzymatic detergents that are used in the c1eaning procedures of the surgical instruments. After laser treatments, the remelted austenitic steel presented a refined microstructure composed of austenite dendrites. No significant hardness increase was observed. Further, corrosion resistance was improved. The structure of the treated martensitic steel consisted of martensite, residual austenite and carbides type Cr7C3 and Cr23C6. The AISI 420 steel hardness increased significantly but the corrosion resistance was decreased by carbides precipitation Mestrado Materiais e Processos de Fabricação Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Ester Maria Danielli Nicola Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas Resumo: O tratamento de indivíduos portadores de tonsilite crônica caseosa ainda causa discussões. Geralmente os sintomas são retenção de cáseo, tonsilite ou irritação da garganta, halitose, e sensação de corpo estranho que causa grande desconforto a seu portador. Até o momento quando os tratamentos clínicos falham a tonsilectomia é a alternativa convencional. O presente estudo compreende uma adequada revisão de aspectos físicos do laser de CO2, bem como aspectos anatômicos e funcionais das tonsilas palatinas, assegurando a compreensão da técnica desenvolvida para esta tese, utilizando-se laser de CO2. Esta pesquisa será apresentada sob a forma de dois capítulos. No capítulo 1, intitulado ¿Criptólise por coagulação com laser de CO2 em tonsilite crônica caseosa: método conservador e resultados¿, é apresentada um tratamento mais conservador para tonsilite crônica caseosa (CCL), através de aplicação superficial do laser de CO2. Os indivíduos foram submetidos à criptólise com laser de CO2 (CCL), consistindo na utilização de 6W de potência, desfocado, com tamanho de spot 0,22 cm de diâmetro, sobre as bordas das criptas e em varredura sobre toda a superfície tonsilar, variando a velocidade de aplicação do laser de CO2 conforme cada local. Para as bordas das criptas foi utilizado uma velocidade média de 5mm/s, resultando em uma intensidade igual a 54,5 J/cm2, a velocidade utilizada para toda a superfície da tonsila foi 15mm/s, resultando em uma intensidade de 18 J/cm2. Esta técnica produz somente coagulação e desnaturação protéica, principalmente nas bordas das criptas, causando o desaparecimento da retenção do cáseo e dos outros sintomas secund, assim como a preservação do parênquima tonsilar. Neste estudo foram avaliados aspectos clínicos em 31 indivíduos, acompanhados por um período médio de três anos após o final do tratamento. No capítulo 2, intitulado ¿Avaliação histopatológica em biópsias de tonsilas palatinas submetidas a criptólise por coagulação com laser de CO2, para tratamento da tonsilite crônica caseosa¿, um grupo de vinte indivíduos foi submetido à biópsias antes do início e após o término do tratamento. Foram realizadas análises comparativas entre as biópsias iniciais e finais levando-se em consideração possíveis alterações nos centros germinativos, tecido linfóide, fibrose subepitelial e fibrose no parênquima. A análise histopatológica dessas biópsias demonstrou que o laser, quando utilizado em uma adequada densidade de energia, pode resolver os sintomas da afecção, sem causar aumento da fibrose ou diminuição das estruturas linfóides. Conclui-se pelos resultados obtidos nesta tese, que criptólise por coagulação com laser de CO2 (CCL), é uma técnica efetiva para o tratamento da tonsilite crônica caseosa, é de fácil execução em ambiente ambulatorial, sob anestesia tópica, não causa alterações estruturais significativas às tonsilas palatinas Abstract: The treatment of patients suffering from chronic caseous tonsillitis continues being a debatable issue. The symptoms are usually caseous retention, throat irritation, halitosis, and the sensation of a foreign body and cause great discomfort to the patient. When clinical treatments are unsuccessful, tonsillectomy is the conventional alternative. This study comprehends a review of the physical aspects of CO2 laser, as well as of the anatomical and functional aspects of the palatine tonsils, in order to assure that the CO2 laser techniques developed for this study could be understood. This thesis is composed of two main chapters. The first one, entitled ¿Cryptolysis via coagulation with CO2 laser for chronic caseous tonsillitis: conservatory technique and results¿, it presents a more conservative treatment for chronic caseous tonsillitis (CCT), where a superficial application of the CO2 laser is performed. The patients were submitted to cryptolysis with CO2 laser, with 6W continuous, unfocused, spot size of 0,22 cm diameter on the borders of the crypts and then over the whole tonsil's surface, but varying the velocity of CO2 laser application, according each site. For the borders of the crypts it was used a mean velocity of 5 mm/s, which resulted in an intensity equal to 54,5 J/cm2, for the whole surface the while velocity was 15 mm/s, resulting in an intensity of 18 J/cm2. This technique produces only coagulation and protein denaturation, mainly on the crypts' borders, causing the disappearance of caseous retention and other symptoms, as well as preserving the tonsil parenchyma. In this study thirty-one individuals were followed up as to the clinical aspects for an average of three years after the end of the treatment. In the second chapter, entitled ¿ Histophatological evaluation in biopsies of the palatine tonsils submitted to cryptolysis by coagulation with CO2 laser for treatment of chronic caseous tonsillitis¿, a group of twenty patients was submitted to biopsies before the beginning and at the end of the treatment. A comparative analysis was performed between the initial and the final biopsies taking into consideration possible alterations in germinal centers, lymphoid tissue, sub-epithelial fibrosis and parenchyma fibrosis. The histopathological analysis of these biopsies showed that the laser, used at an adequate energy density, can relieve the symptoms of the disease causing neither increase of the fibrotic content nor decrease of the lymphoid structure. So, from the data obtained in this the thesis, it can be concluded that cryptolysis with CO2 laser is an efficient technique to treat chronic caseous tonsillitis, able to be performed in an ambulatory basis, under local anesthetic, causing no significant morphological alterations to the tonsils Doutorado Otorrinolaringologia Doutor em Ciências Médicas

Agradecimentos: This work was supported in part by the Brazilian Agencies CNPq and FAPESP (CEPOF) Abstract: We report on a study of the CH3OD molecule in a search for new far-infrared (FIR) laser lines. For optical pumping of large offset vibrational absorption transitions, a continuous-wave waveguide CO2 laser with 300 MHz tunability around each line was used for the first time. As a consequence, 17. new far-infrared laser emissions were observed. For these lines, we also present data on wavelength, intensity, offset, relative polarization, and optimum operation pressure CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP Fechado

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-06-04Bitstream added on 2015-01-26T13:30:16Z : No. of bitstreams: 1 000214595.pdf: 1597799 bytes, checksum: 25a4c7187a6d25f37c5fbf9cb81088dc (MD5) A ausência de uma política de prevenção adequada transforma as neoplasias da cavidade oral, que são facilmente detectáveis em seu estagio inicial, numa patologia quase sempre diagnosticada num estado evolutivo avançado. A exceção neste quadro é o carcinoma de lábio, que por características próprias são, em sua maioria, diagnosticados em estágios iniciais. Particularidades inerentes ao tratamento cirúrgico, que é a terapêutica de escolha, faz com que a maioria dos cirurgiões optem pela realização da cirurgia sob anestesia geral No atual estudo procuramos observar, por meio de avaliação clinica, o benefício obtido quando do uso da radiação laser de CO2 como ferramenta de diérese na terapêutica cirúrgica desta patologia quando realizada ambulatorialmente. Selecionamos 9 pacientes portadores de carcinoma epidermóide de lábio inferior no estádio T1N0M0 e 1 no estádio T2N0M0 que foram submetidos a exerése da neoplasia em ambulatório com uso da radiação laser de CO2, com dose de potência de 7 Watts (1 paciente) e 5 Watts (9 pacientes}. Concluímos ser a radiação laser de CO2, na dose de 5 Watts, uma ferramenta extremamente útil proporcionando um campo cirúrgico exangue, a determinação das margens de segurança (radicalidade) na ressecção da doença com extremo conforto e contribui com o princípio oncológico da centripeticidade ao promover o selamento dos vasos sanguíneos e linfáticos. O resultado funcional e estético observado nos pacientes submetidos ao tratamento foram de excelente qualidade The absence of a policy of adequate prevention transforms malignant lesions of the oral cavity, which are easily detectable in initial stage, in a pathology almost always diagnosed in an advanced evolutionary state. The exception in this case is the lip carcinoma, which proper characteristics are, in majority, diagnosed in initial stages. lnherent particularities to the surgical treatment, that is the choice therapeutics, makes that the most surgeons opt by the accomplishment of the surgery under general anesthesia. In the current study we propose to observe, by means of clinical evaluation, the benefit obtained when of the use of the CO2 laser radiation as a dieresis tool in the surgical therapeutics of this pathology when make in ambulatory room. We select 9 patients with squamous cell carcinoma in inferior lip, in the stadium T1N0M0 and 1 in the stadium T2N0M0 who were submitted for exeresis in ambulatory with use of the laser CO2 radiation, with power of 7 Watts (1 patient) and 5 Watts (9 patient). We conclude be the CO2 laser radiation, in the power dose of 5 Watts, is an extremely useful tool providing a clean surgical field, the determination of the safety margins (radicalit) in resection of the disease with extreme comfort and contributed with the oncological principle of centripecity when promoting the sealing of the blood and lymphatic vessels. The functional and aesthetic results observed in the patients submitted to the treatment went of excellent quality

For the first time, a wide tunability waveguide CO2 laser was used to pump the CHD2OH molecule for the generation of new FIR laser lines with a large offset. Optoacoustic signals associated with the infrared absorbing transitions of the CD2 wagging vibrational mode served as a guide for finding new laser lines. All lines were characterized in wavelength, relative polarization, intensity, optimum pressure of operation, and precise offset measurements FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ Fechado

In this work we present a simple technique for laser frequency stabilization, based on Digital signal processing. The technique is used to stabilize a waveguide CO2 laser of wide tunability by using three kinds of reference signals: the CO2 laser ouptut power, an infrared absorption optoacoustic signal and the output power of a Far-Infrared optically pumped molecular laser FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES Fechado

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:10:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2000-06-28Bitstream added on 2014-11-10T11:57:20Z : No. of bitstreams: 1 000127997.pdf: 2688074 bytes, checksum: c2e8cae1410f5420881c9d324e5ee4e0 (MD5) Este estudo propôs-se a comparar clinicamente a reparação de retalhos em pele de rato unidos por sutura, com aqueles vaporizados com laser de dióxido de carbono (C02). Para tanto, foram utilizados 24 ratos, sendo feitas duas incisões longitudinais na pele de seus dorsos por lâmina de bisturi. Nas incisões do lado esquerdo, procedeu-se à união dos retalhos com fios de sutura de nylon. Nas incisões do lado direito, os bordos da ferida foram aproximados e fez-se a vaporização com laser de C02 , em modo contínuo, feixe desfocado e com 8 watts de potência. A reparação dos tecidos foi acompanhada clinicamente por tomadas fotográficas, nos seguintes tempos: imediatamente apôs o ato cirúrgico, 24 horas, três, sete, 14 e 21 dias. Os resultados demonstraram um atraso inicial da reparação das feridas vaporizadas com laser em relação à sutura, no entanto, ao final de 21 dias, ambos os tecidos em reparação apresentavam o mesmo aspecto clínico. Estes achados sugerem que o laser de C02 pode ser utilizado como substituto eventual das suturas. The proposal of this study was to compare a wound healing between conventional suture and vaporization with CO2 laser in rats skin. ln such case 24 rats were utilized, making two longitudinal incisions in dorsum by scalpel. ln the left side incision the wound was sutured with nylon thread. ln the right side incision the wound were close by approach and vaporized with C02 laser, defocusing, 8 watts in continuous mode. The wound healing was followed by clinical photographic taking at the times: immediately after the procedure, 24 hours, 3, 7, 14, and 21 days. The results showed an early delay of reparation in healing vaporized in comparison with the sutured one, however occurred 21 days both repair tissue showed the same clinical characteristic. This results suggested that the C02 laser can be used by eventual substitute of suture.

Orientador: Daniel Pereira Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" Resumo: Neste trabalho realizamos três importantes tarefas: a proposição de assignments para transições lasers no infravermelho longínquo (IVL) do 13CD3OD, o bombeamento óptico do 13CD3OD e o desenvolvimento de uma nova técnica de estabilização de lasers em freqüência. Utilizando-se do modelo torso-roto-vibracional para o 13CD3OD e de constantes moleculares por nós estimadas, pudemos fazer a proposição dos números quânticos (assignments) para 12 transições lasers IVL. Para o bombeamento óptico da molécula de 13CD3OD utilizamos a banda 9P de um laser guia de ondas de CO2 com capacidade de sintonia de 290MHz. Com este laser, fizemos um levantamento das transições de absorção desta molécula utilizando espectroscopia fotoacústica. Este levantamento serviu de orientação para conseguirmos, com o bombeamento óptico desta molécula, a geração de 14 novas linhas laser IVL, que foram caracterizadas quanto ao seu comprimento de onda, sua dessintonia, pressão ideal de operação, polaridade e intensidade relativas. A nova técnica de estabilização de lasers em freqüência e baseada na análise digital de sinais. Com esta nova técnica pudemos estabilizar o laser guia de ondas de CO2 usando sua curva de potência e os sinais fotoacústico e de geração de laser IVL, resultantes do bombeamento óptico do 13CD3OD Abstract: In this work we accomplish three important tasks: a tentative assignment for far-infrared (FIR) laser transitions of 13CD3OD, optical pumping of this molecule and the development of a new technique for laser frequency stabilization. Using the torso-roto-vibrational model for the 13CD3OD and the molecular constants estimated by us, we could propose assignments of 12 FIR laser transitions. For the 13CD3OD optical pumping we used the 9P band in a CO2waveguide laser, with a 290MHz tuning range. With this laser, we investigated the absorption transitions, by optoacoustic spectroscopy. Oriented by these optoacoustic data we generated 14 new FIR laser lines for this molecule. These transitions were characterized with respect to wavelength, frequency offset, ideal working pressure, relative polarity and relative intensity. The new technique for frequency laser stabilization is based on digital signal analysis. With this technique, we could stabilize the CO2waveguide laser using its gain curve and the optoacoustic and FIR laser signals obtained by optical pumping of 13CD3OD molecule Doutorado Física Doutor em Ciências

Orientadores: Jorge Humberto Nicola, Ester Maria Danielli Nicola Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: Recentemente, o Núcleo de Medicina e Cirurgia Experimental da Faculdade de Ciências Médicas - UNICAMP adquiriu um equipamento por Efeito Doppler a Laser para medida de velocidades de fluidos que, em princípio, também pode ser utilizado para estudo da distribuição de velocidades de partículas microscópicas, provenientes de diferentes processos de ejeção. Assim, como existe no nosso grupo de pesquisa grande interesse por estudos de tratamentos cirúrgicos por laser de diversas patologias, o que inclui ablação de tecidos malignos e outros de natureza virai, como os papilomas, é de grande importância o conhecimento das velocidades com que partículas de tais tecidos são ejetadas durante a aplicação do laser cirúrgico. A velocidade inicial de tais partículas determina o alcance das mesmas no ambiente onde o laser é usado e, portanto, determina as chances de contaminação. No presente trabalho, mostramos resultados experimentais da utilização da Velocimetria por Efeito Doppler a laser, medindo, pela primeira vez, a velocidade de ejeção de partículas de diferentes tamanhos e massas, devido a micro explosões causadas por pulsos de laser de CO2, em particular, em tecidos biológicos. As medidas com água, gelo, acrílico e pele de rato possibilitaram a formulação de um modelo qualitativo que relaciona a velocidade de ejeção com o material propriamente dito. É mostrado, também, que a velocidade das partículas ejetadas de tecido biológico decrescem ao se distanciar da superfície do mesmo. Tal resultado é discutido em termos de um modelo qualitativo apresentado, onde os múltiplos choques das partículas ejetadas com outras suspensas no ar é levado em conta. É mostrado que as velocidades iniciais são da ordem de vários metros por segundo, isto é, da ordem de fração considerável da velocidade do som. Tendo energia cinética relativamente alta, tais partículas podem alcançar vários metros em um ambiente de trabalho, como é o caso de uma sala cirúrgica, determinando riscos de contaminação no caso de ejeção de células viáveis Abstract: During the ablation of tissue by laser pulses, particles are ejected due to the high pressure in the bulk caused by fast mater sublimation or evaporation. The ejected particles may act as a vector for disease and researches have been concerned about the possibility of cancer cells being inhaled by the surgical team. In the present work we show, for the first time, results of measurements of velocities of ejected particles due to C02 laser pulses from water, ice, acrilyc resin and animal tissue by Laser Doppler Velocimetry (LDV). These experimental results allows us to formulate a model, relating velocity of ejected particles with the nature of the mater and laser power. The measured velocities are from tenths of m/s up to 50 m/s, having enough kinetic energy to reach the surgical team Mestrado Mestre em Neurociências