Correlation between the mechanical cycling behavior and microstructure in laser welded joints using NiTi memory shape alloys

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia de Materiais

Thermal shock – and its perfect imperfections

Dissertação de Mestrado em Arte e Ciência do Vidro

The use of indicators and evidence in governance and policy development of science, technology and innovation

This paper was first presented at the 2012 – EU SPRI Conference “Towards Transformative Governance? - Responses to mission-oriented innovation policy paradigms”, Fraunhofer ISI, June 2012, Karlsruhe

Forno solar com lentes de Fresnel e aplicações em laser solar

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Física

Optimização e construção de sistemas de laser solar

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Física

The contribution of Rómulo de Carvalho to Portuguese science education (1934-1974): a humanistic project?

Submitted in accordance with the requirements for the degree of Doctor of Philosophy (Doutoramento em co-tutela)The University of Leeds School of Education

Staging the Scientist: The Representation of Science and its Processes in American and British Drama

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Estudos Ingleses e Norte Americanos

Laser solar de Nd: YAG bombeado por guias de onda

São propostas novas cavidades de bombeamento para lasers solares do estado sólido de Nd: YAG com o objectivo de melhorar a potência laser de saída e eficiência de bombeamento. São implementados quatro sistemas de guias de onda, um dos sistemas é simétrico e bombeado lateralmente, sendo os restantes três sistemas bombeados lateralmente e pela extremidade. A influência da geometria dos guias de onda no desempenho do bombeamento, o perfil do feixe à saída dos guias e a absorção por parte do cristal de Nd:YAG são optimizados minuciosamente, sendo modelados através do software Zemax. A cavidade de ressonância e as características do feixe são modelados em Lascad. Construíram-se e testaram-se três guias de onda de secção, octogonal, cilíndrica e quadrada. A potência laser multimodo para o sistema ótico bombeado por guia de onda cilíndrica de 20mm de diâmetro e concentrador cónico, foi de 21W, representando uma eficiência de colecção de 11.6W/m2, apresentando um erro de colecção para ΔX=1.3mm de 4.4%.

Nitrogen (N) : from science to society. A science communication project

O Azoto (N): da ciência para a sociedade é um projecto de comunicação de ciência que tem por objecNvo consciencializar os jovens para as ameaças que o azoto (N) em excesso traz para a humanidade. Pode ser dividido em duas partes. Uma, de invesNgação, sobre a análise de resultados de uma consulta pública realizada entre professores, usando o método qualitaNvo do focus group, para compreender a sua sensibilidade e propostas de solução para minimizar o excesso de N no ambiente. Os resultados obNdos foram instrumentais para o desenvolvimento da segunda parte. Esta segunda parte é uma proposta de projecto a submeter ao Horizon 2020, no âm-­‐ bito da “Science with and for Society “. Nela se propõe uma abordagem educaNva trans-­‐disciplinar, conseguida através da interacção entre docentes do secundário, e do ensino superior, associação de pais e organizações cívicas não governamentais, com vista à consciencialização dos jovens para as ameaças do N em excesso no meio ambiente, fazendo o enquadramento cien@fico e fornecendo abordagens tecnológi-­‐ cas. A inovação desta proposta baseia-­‐se: (i) no acompanhamento e desenvolvimen-­‐ to profissional dos docentes do secundário, (ii) na moNvação dos estudantes a de-­‐ senvolver o seu próprio estudo e pesquisa com a tutoria dos docentes, da escola e do ensino superior, e (iii) no desenvolvimento de capacidades de comunicação dos jo-­‐ vens para exercer uma cidadania acNva em prol da minimização das ameaças do N.

Divulgar ciência para diferentes públicos. Uma experiência no projeto STOL - Science Through Our Lives

O estágio que aqui se relata enquadra-se no âmbito do mestrado em Comunicação de Ciência, da Faculdade de Ciências Sociais Humanas (FCSH) da Universidade Nova de Lisboa (UNL) e do Instituto de Tecnologia Química e Biológica (ITQB). Foi realizado no projeto STOL – Science Through Our Lives, do Centro de Biologia Molecular e Ambiental (CBMA) da Escola de Ciências da Universidade do Minho (ECUM), e teve a duração de três meses. Esta componente prática do mestrado permitiu desenvolver um trabalho in loco, com o objetivo de servir, sobretudo, a comunicação de ciência informal. As principais atividades desenvolvidas foram exposições (Homo numericus; “Ponto a Ponto Enche a Ciência o Espaço), produção de materiais educativos (Objetos Educativos para a Casa das Ciências), campanhas de sensibilização (Comemoração do Dia Mundial da Água), auscultação do público (Vox Pop), crónicas de jornal (coluna “Aqui há Ciência”) e estabelecimento de parcerias estratégicas entre o STOL e outras forças vivas da região (AVianense e “Diário do Minho”). Ao integrar as atividades a decorrer no projeto STOL, foi possível contribuir com sugestões e novos materiais, e implementar projetos cujo principal objetivo foi o contacto direto com o público. De todo o trabalho se obteve um feedback positivo, conforme se documenta neste relatório e respetivos anexos. Se alguns constrangimentos podem ser enunciados (falta de recursos económicos e humanos, fraca tradição de envolvimento da população com a ciência e vice-versa, e a considerável falta de apoio institucional a atividades de divulgação de ciência), também devem ser evidenciados aspetos muito positivos como a dinâmica do grupo STOL, a capacidade de envolver diferentes públicos nas suas atividades, diferenciar estratégias para esses grupos, e finalmente, avaliar, sempre que possível, o seu desempenho, incluindo os resultados nas atividades seguintes. Neste contexto foram aplicados os conhecimentos adquiridos durante o primeiro ano curricular do mestrado, permitindo o ganho de experiência na área de trabalho onde a autora se sente realizada e pretende permanecer.

Characterization of an OPCPA laser amplifier based on the nonlinear crystal YCOB

The work described in this thesis was performed at the Laboratory for Intense Lasers (L2I) of Instituto Superior Técnico, University of Lisbon (IST-UL). Its main contribution consists in the feasibility study of the broadband dispersive stages for an optical parametric chirped pulse amplifier based on the nonlinear crystal yttrium calcium oxi-borate (YCOB). In particular, the main goal of this work consisted in the characterization and implementation of the several optical devices involved in pulse expansion and compression of the amplified pulses to durations of the order of a few optical cycles (20 fs). This type of laser systems find application in fields such as medicine, telecommunications and machining, which require high energy, ultrashort (sub-100 fs) pulses. The main challenges consisted in the preliminary study of the performance of the broadband amplifier, which is essential for successfully handling pulses with bandwidths exceeding 100 nm when amplified from the μJ to 20 mJ per pulse. In general, the control, manipulation and characterization of optical phenomena on the scale of a few tens of fs and powers that can reach the PW level are extremely difficult and challenging due to the complexity of the phenomena of radiation-matter interaction and their nonlinearities, observed at this time scale and power level. For this purpose the main dispersive components were characterized in detail, specifically addressing the demonstration of pulse expansion and compression. The tested bandwidths are narrower than the final ones, in order to confirm the parameters of these elements and predict the performance for the broadband pulses. The work performed led to additional tasks such as a detailed characterization of laser oscillator seeding the laser chain and the detection and cancelling of additional sources of dispersion.

Recuperação renovável de Mg a partir de MgO através da utilização concertada de laser solar e de concentrador solar

Apesar do elevado potencial do metal magnésio como material útil em várias áreas cien-tíficas e tecnológicas, os seus métodos de produção tradicionais têm um impacto fortemente prejudicial no ambiente e um custo elevado. Este facto é um incentivo à procura de novas so-luções, nomeadamente as que recorrem à utilização da radiação solar partindo do óxido de magnésio. Alguns estudos têm já sido feitos nesse sentido, utilizando laser solar ou radiação solar concentrada mas a utilização concertada dos dois não tinha sido feita até ao momento. Neste trabalho, a exequibilidade da utilização concertada destes dois métodos será avaliada e será estudado o comportamento do óxido de magnésio face à radiação que nele incide.

Melhoramento e automatização de um sistema de revestimento com laser

O revestimento com laser permite criar revestimentos localizados pela adição de uma liga similar ou dissimilar. O revestimento visa melhorar as características da superfície metálica, tais como a dureza, a resistência ao desgaste por atrito, à corrosão e à fadiga térmica dos componentes sujeitos a condições adversas de trabalho por prolongados períodos de tempo. Esta dissertação tem como objetivo o melhoramento da configuração, a automatização do sistema de revestimento com laser do Laboratório de Laser do Instituto Superior Técnico (IST) da Universidade de Lisboa, utilizado pelo Centro de Física e Engenharia de Materiais Avançados do Instituto Superior Técnico – CeFEMA e a realização de ensaios de deposições com o fim de validação. Foram estudadas as configurações possíveis para o sistema de posicionamento da amostra, do laser e a configuração para o posicionamento com precisão do bocal de adição de pós ao banho de fusão. Após este estudo foram apresentadas e implementadas as propostas de melhoria do sistema inicial. Para tornar o sistema funcional, foi desenvolvido um controlador para comandar as três guias motorizadas de movimento linear OWIS, o laser IPG YLR e o alimentador de pós PLASMA-TECHNIK. Para simplificar a utilização aos investigadores do CeFEMA foi ainda desenvolvida uma interface gráfica que permite ao utilizador definir os principais parâmetros do processo Para a validação do trabalho desenvolvido foram realizados diversos ensaios de deposição da liga Ti52Ta num substrato de titânio. Através dos ensaios de deposição foi estudada a influência de alguns parâmetros do processo na geometria do revestimento obtido, como a altura, a profundidade, o ângulo do cordão, a diluição entre o material de adição e o substrato, tendo ainda sido estudada a influência dos parâmetros do processo na eficiência de deposição.