Modeling of a Laminar DC Arc Plasma Torch

In recent years, stable and long laminarplasma jets have been successfully generated, and thus it is possible to achieve low-noise working surroundings, better process repeatability and controllability, and reduced metal-oxidation degree in plasma materials processing. With such a recent development in thermal plasma science and technology as the main research background, modeling studies are performed concerning the DCarcplasmatorch for generating the long laminar argon plasma jet. Two different two-dimensional modeling approaches are employed to deal with the arc-root attachment at the anode surface. The first approach is based on circumferentially uniform arc-root attachment, while the second uses the so-called fictitious anode method. Modeling results show that the highest temperature and maximum axial-velocity at the plasmatorch exit are ～15000 K and ～1100 m/s, respectively, for the case with arc current of 160 A and argon flow rate of 1.95×10{sup}(-4)kg/s.

DC dielectrophoretic focusing of particles in a serpentine microchannel

Focusing particles into a tight stream is usually a necessary step prior to separating and sorting them. We present herein a proof-of-concept experiment of a novel particle focusing technique in DC electrokinetic flow through a planar serpentine microchannel. This focusing stems from the cross-stream dielectrophoretic motion induced within the channel turns. The observed particle focusing behavior is consistent with the predicted particle trajectories from a numerical modeling.

Fluctuation characteristics of arc voltage and jet flow in a non-transferred dc plasma generated at reduced pressure

A torch with a set of inter-electrode inserts between the cathode and the anode/nozzle with a wide nozzle exit was designed to generate plasma jets at chamber pressures of 500–10 000 Pa. The variation of the arc voltage was examined with the change in working parameters such as gas flow rate and chamber pressure. The fluctuation in the arc voltage was recorded with an oscilloscope, and the plasma jet fluctuation near the torch exit was observed with a high-speed video camera and detected with a double-electrostatic probe. Results show that the 300 Hz wave originated from the tri-phase rectified power supply was always detected under all generating conditions. Helmholtz oscillations over 3000 Hz was detected superposed on the 300 Hz wave at gas flow rates higher than 8.8 slm with a peak to valley amplitude lower than 5% of the average voltage value. No appreciable voltage fluctuation caused by the irregular arc root movement is detected, and mechanisms for the arc voltage and jet flow fluctuations are discussed.

Control de convertidor DC/AC trifásico por eliminación selectiva de armónicos

[ES]El objetivo de este trabajo es el desarrollo de un sistema de control de un inversor trifásico mediante una modulación PWM, basada en la eliminación selectiva de armónicos. En este documento se describen las técnicas empleadas en los sistemas actuales, los métodos para implementar el sistema de control propuesto, las tareas a realizar durante el desarrollo del proyecto, una estimación económica y los resultados obtenidos. Con esto, se pretende demostrar que la eficiencia de la solución propuesta es mayor que la de los métodos actuales y que es posible implementarla de una manera sencilla.

Thermal, structural and optical properties of NiOx thin films deposited by reactive dc-magnetron sputtering

The NiOx thin films were deposited by reactive dc-magnetron sputtering from a nickel metal target in Ar + O-2 with the relative O-2 content 5%. The as-deposited NiOx, thin films could represent a two-component system comprising crystalline NiO particles dispersed in an amorphous Ni2O3. Decomposition temperature of the as-deposited NiO, thin films was at about 263 degrees C. After annealed at 400 degrees C for 30 min in air, the surface morphology of the films became very rough due to the decomposition of the Ni2O3, leading to the changes of the optical properties of the NiO, thin films. The reflectivity of the films annealed at 400 degrees C was lower than that of the as-deposited one and the optical contrast was 52% at 405 nm. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Write-once blue laser recording using silicon doped SbOx thin films prepared by reactive dc-magnetron sputtering

Si:SbOx films have been deposited by reactive dc-magnetron sputtering from a Sb target with Si chips attached in Ar + O-2 with the relative O-2 content 7%. The as-deposited films contained Sb metal, Sb2O3, SiO, Si2O3 and SiO2. The crystallization of Sb was responsible for the changes of optical properties of the films. The results of the blue laser recording test showed that the films had good writing sensitivity for blue laser beam (406.7 nm), and the recording marks were still clear even if the films were deposited in air 60 days, which demonstrated that doping silicon in SbOx films can improve the stability of SbOx films. High reflectivity contrast of about 36% was obtained at a writing power 6 mW and writing pulse width 300 ns. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Produção de carotenoides em culturas in vitro de Cleome rosea Vahl ex DC (Capparaceae) e avaliação de sua toxicidade e potencial antioxidante

A produção e a otimização de substâncias de valor medicinal têm sido alcançadas pelo uso das técnicas de cultura de tecidos vegetais, que têm apresentado grande relevância quando se considera o status de conservação de uma espécie ou sua ocorrência em ambientes ameaçados. No presente trabalho foi avaliada a produção de carotenoides em culturas de calos e células em suspensão de Cleome rosea Vahl ex DC, espécie nativa encontrada em áreas de restinga nos estados do Rio de Janeiro e de São Paulo. Plantas micropropagadas obtidas a partir de raízes produzidas in vitro foram usadas como fonte de explantes para o início das culturas de calos. A produção de massa calogênica foi avaliada em meio MS suplementado com diferentes concentrações das auxinas ácido 2,4-diclorofenoxiacético e ácido 4-amino- 3,5,6-tricloropicolínico, na presença de luz ou no escuro. O uso de diferentes meios básicos de cultura (B5, Nitsch, White) também foi avaliado. A calogênese foi induzida em todos os tratamentos, entretanto a maior produção de biomassa foi alcançada pelas culturas mantidas na presença de luz. A maior produção de massa calogênica foi obtida em culturas iniciadas no meio MS suplementado com 0,2 mg.L-1 de 2,4-D. A exposição das culturas à luz foi um fator essencial para a produção de carotenoides, que só ocorreu nas culturas mantidas nessa condição. Culturas de calos foram submetidas a tratamentos com substâncias elicitoras (extrato de levedura, metil jasmonato, quitosana) em diferentes concentrações e por um período de exposição de sete ou 14 dias visando otimizar a produção do pigmento. A maior produção de carotenoides nas culturas elicitadas foi alcançada com o tratamento com metil jasmonato (MJ) na concentração de 300 μM, independentemente do tempo de exposição ao elicitor. Análises cromatográficas mostraram que o processo de elicitação com MJ induziu ao aumento na produção de β-caroteno. Calos elicitados nessa condição foram usados para iniciar culturas de células em suspensão (CCS). Estas culturas foram acompanhadas por três subculturas realizadas a cada 20 dias, durante a fase exponencial de crescimento. Embora as CCS tenham mantido uma produção de biomassa constante ao longo das subculturas, os valores de produção de carotenoides foram inferiores àqueles alcançados pelas culturas de calos e não houve diferenças estatísticas significativas quando comparadas às CCS iniciadas a partir de calos não elicitados. Extratos de calos produzidos em meio MS suplementado com 0,2 mg.L-1 de 2,4-D foram avaliados quanto à sua capacidade antioxidante por meio da incubação dos extratos com DNA plasmidial em presença de cloreto estanoso (SnCl2), um potente agente redutor capaz de produzir quebras na molécula de DNA. Os extratos foram avaliados em concentrações crescentes (25 - 500 μg.mL-1) e apresentaram uma proteção dose dependente à ação do SnCl2. Estudos de toxicidade com o modelo de Artemia salina demonstraram que os extratos não apresentaram toxicidade nas concentrações avaliadas. Os resultados alcançados mostram que a elicitação foi eficiente para a otimização da produção de β-caroteno nas culturas in vitro e que os extratos obtidos a partir desses materiais apresentaram atividade antioxidante, indicando o êxito das técnicas de cultura de tecidos para a produção deste metabólito sob condição in vitro.

Dinâmica de crescimento em Tabebuia rosea (Bertol.) Bertero ex A.DC. (Bignoniaceae): fenologia apical e cambial caulinar

O estudo da dinâmica de crescimento em espécies arbóreas permite melhor compreender a adaptação de uma espécie ao ambiente em que se desenvolve. Dados dessa natureza ainda são escassos no Brasil considerando-se a diversidade de espécies e fitofisionomias existentes. Esse tipo de estudo tem sido apontado como de grande relevância principalmente diante das situações atuais de desmatamento e mudanças climáticas, que exigem recuperação de áreas degradadas e prospectar como as espécies nativas sobreviveram diante deste ambiente de aceleradas mudanças. Nesta perspectiva, o objetivo deste trabalho foi investigar a dinâmica de crescimento de Tabebuia rosea, por meio do monitoramento mensal da fenologia apical e cambial caulinar e dos teores dos pigmentos fotossintetizantes: clorofilas a, b, totais e carotenoides. Os resultados obtidos foram correlacionados entre si e também com a sazonalidade das variáveis ambientais: temperatura, precipitação e fotoperíodo. No que se refere aos teores dos pigmentos fotossintetizantes, foi também avaliada as oscilações observadas nas folhas obtidas nas orientações geográficas: norte, sul, leste e oeste. O trabalho foi desenvolvido no Campus da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, RJ, Brasil. A fenologia dos ápices caulinares foi acompanhada mensalmente a partir de observações qualitativas e quantitativas em 15 indivíduos. As amostras contendo a zona cambial foram obtidas por método não destrutivo e processadas segundo as técnicas usuais em histologia vegetal. A extração dos pigmentos fotossintéticos foi realizada em acetona 80%, com posterior centrifugação e análise ao espectrofotômetro em diferentes comprimentos de onda. Tabebuia rosea apresentou aumento na largura da zona cambial em número de camadas celulares e em micrômetros, diminuição do diâmetro radial da célula inicial fusiforme e aumento em micrômetros da camada de células em processo de alongamento e diferenciação do xilema secundário no mesmo período em que a copa das árvores estava ocupada por folhas adultas e com os teores mais elevados de clorofilas nas folhas, coincidindo com o período em que as variáveis ambientais apresentaram-se elevadas, corroborando os resultados já obtidos para outras espécies nativas da Mata Atlântica se desenvolvendo no estado do Rio de Janeiro. A maior concentração de carotenoides foi observada no período em que as variáveis ambientais apresentavam índices elevados e as plantas estavam mais expostas à radiação luminosa, possivelmente em função de um maior investimento em fotoproteção. Cabe destacar que o lado oeste da copa das árvores mostrou uma tendência em apresentar maiores concentrações dos pigmentos fotossintéticos estudados, resultado ainda não observado na literatura até o momento, o que pode ser uma estratégia da espécie em compensar níveis baixos de radiação solar com acúmulo de clorofilas.