929 resultados para GaN laser diode


Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

Avec la hausse mondiale de la fréquence des floraisons de cyanobactéries (CB), dont certaines produisent des cyanotoxines (CT), le développement d’une méthode de détection/quantification rapide d’un maximum de CT s’impose. Cette méthode permettrait de faire un suivi quotidien de la toxicité de plans d’eau contaminés par des CB et ainsi d’émettre rapidement des avis d’alerte appropriés afin de protéger la santé publique. Une nouvelle technologie utilisant la désorption thermique induite par diode laser (LDTD) couplée à l’ionisation chimique sous pression atmosphérique (APCI) et reliée à la spectrométrie de masse en tandem (MS/MS) a déjà fait ses preuves avec des temps d'analyse de l’ordre de quelques secondes. Les analytes sont désorbés par la LDTD, ionisés en phase gazeuse par APCI et détectés par la MS/MS. Il n’y a donc pas de séparation chromatographique, et la préparation de l’échantillon avant l’analyse est minimale selon la complexité de la matrice contenant les analytes. Parmi les quatre CT testées (microcystine-LR, cylindrospermopsine, saxitoxine et anatoxine-a (ANA-a)), seule l’ANA-a a généré une désorption significative nécessaire au développement d’une méthode analytique avec l’interface LDTD-APCI. La forte polarité ou le poids moléculaire élevé des autres CT empêche probablement leur désorption. L’optimisation des paramètres instrumentaux, tout en tenant compte de l’interférence isobarique de l’acide aminé phénylalanine (PHE) lors de la détection de l’ANA-a par MS/MS, a généré une limite de détection d’ANA-a de l’ordre de 1 ug/L. Celle-ci a été évaluée à partir d’une matrice apparentée à une matrice réelle, démontrant qu’il serait possible d’utiliser la LDTD pour effectuer le suivi de l’ANA-a dans les eaux naturelles selon les normes environnementales applicables (1 à 12 ug/L). Il a été possible d’éviter l’interférence isobarique de la PHE en raison de sa très faible désorption avec l’interface LDTD-APCI. En effet, il a été démontré qu’une concentration aussi élevée que 500 ug/L de PHE ne causait aucune interférence sur le signal de l’ANA-a.

Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

Une nouvelle méthode d'extraction en phase solide (SPE) couplée à une technique d'analyse ultrarapide a été développée pour la détermination simultanée de neuf contaminants émergents (l'atrazine, le déséthylatrazine, le 17(béta)-estradiol, l'éthynylestradiol, la noréthindrone, la caféine, la carbamazépine, le diclofénac et le sulfaméthoxazole) provenant de différentes classes thérapeutiques et présents dans les eaux usées. La pré-concentration et la purification des échantillons a été réalisée avec une cartouche SPE en mode mixte (Strata ABW) ayant à la fois des propriétés échangeuses de cations et d'anions suivie d'une analyse par une désorption thermique par diode laser/ionisation chimique à pression atmosphérique couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LDTD-APCI-MS/MS). La LDTD est une nouvelle méthode d'introduction d'échantillon qui réduit le temps total d'analyse à moins de 15 secondes par rapport à plusieurs minutes avec la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem traditionnelle (LC-MS/MS). Plusieurs paramètres SPE ont été évalués dans le but d'optimiser l'efficacité de récupération lors de l'extraction des analytes provenant des eaux usées, tels que la nature de la phase stationnaire, le débit de chargement, le pH d'extraction, le volume et la composition de la solution de lavage et le volume de l'échantillon initial. Cette nouvelle méthode a été appliquée avec succès à de vrais échantillons d'eaux usées provenant d'un réservoir de décantation primaire. Le recouvrement des composés ciblés provenant des eaux usées a été de 78 à 106%, la limite de détection a été de 30 à 122 ng L-1, alors que la limite de quantification a été de 88 à 370 ng L-1. Les courbes d'étalonnage dans les matrices d'eaux usées ont montré une bonne linéarité (R2 > 0,991) pour les analytes cibles ainsi qu’une précision avec un coefficient de variance inférieure à 15%.

Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

Thèse réalisée en cotutelle avec Michèle Prévost (Ph.D), Professeure titulaire au département des génies civil, géologique et des mines de l'École Polytechnique de Montréal.

Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

Les cyanobactéries ont une place très importante dans les écosystèmes aquatiques et un nombre important d’espèces considéré comme nuisible de par leur production de métabolites toxiques. Ces cyanotoxines possèdent des propriétés très variées et ont souvent été associées à des épisodes d’empoisonnement. L’augmentation des épisodes d’efflorescence d’origine cyanobactériennes et le potentiel qu’ils augmentent avec les changements climatiques a renchéri l’intérêt de l’étude des cyanobactéries et de leurs toxines. Considérant la complexité chimique des cyanotoxines, le développement de méthodes de détection simples, sensibles et rapides est toujours considéré comme étant un défi analytique. Considérant ces défis, le développement de nouvelles approches analytiques pour la détection de cyanotoxines dans l’eau et les poissons ayant été contaminés par des efflorescences cyanobactériennes nuisibles a été proposé. Une première approche consiste en l’utilisation d’une extraction sur phase solide en ligne couplée à une chromatographie liquide et à une détection en spectrométrie de masse en tandem (SPE-LC-MS/MS) permettant l’analyse de six analogues de microcystines (MC), de l’anatoxine (ANA-a) et de la cylindrospermopsine (CYN). La méthode permet une analyse simple et rapide et ainsi que la séparation chromatographique d’ANA-a et de son interférence isobare, la phénylalanine. Les limites de détection obtenues se trouvaient entre 0,01 et 0,02 μg L-1 et des concentrations retrouvées dans des eaux de lacs du Québec se trouvaient entre 0,024 et 36 μg L-1. Une deuxième méthode a permis l’analyse du b-N-méthylamino-L-alanine (BMAA), d’ANA-a, de CYN et de la saxitoxine (STX) dans les eaux de lac contaminés. L’analyse de deux isomères de conformation du BMAA a été effectuée afin d’améliorer la sélectivité de la détection. L’utilisation d’une SPE manuelle permet la purification et préconcentration des échantillons et une dérivatisation à base de chlorure de dansyle permet une chromatographie simplifiée. L’analyse effectuée par LC couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS) et des limites de détections ont été obtenues entre 0,007 et 0,01 µg L-1. Des échantillons réels ont été analysés avec des concentrations entre 0,01 et 0,3 µg L-1 permettant ainsi la confirmation de la présence du BMAA dans les efflorescences de cyanobactéries au Québec. Un deuxième volet du projet consiste en l’utilisation d’une technologie d’introduction d’échantillon permettant des analyses ultra-rapides (< 15 secondes/échantillons) sans étape chromatographique, la désorption thermique à diode laser (LDTD) couplée à l’ionisation chimique à pression atmosphérique (APCI) et à la spectrométrie de masse (MS). Un premier projet consiste en l’analyse des MC totales par l’intermédiaire d’une oxydation de Lemieux permettant un bris de la molécule et obtenant une fraction commune aux multiples congénères existants des MC. Cette fraction, le MMPB, est analysée, après une extraction liquide-liquide, par LDTD-APCI-MS/MS. Une limite de détection de 0,2 µg L-1 a été obtenue et des concentrations entre 1 et 425 µg L-1 ont été trouvées dans des échantillons d’eau de lac contaminés du Québec. De plus, une analyse en parallèle avec des étalons pour divers congénères des MC a permis de suggérer la possible présence de congénères ou d’isomères non détectés. Un deuxième projet consiste en l’analyse directe d’ANA-a par LDTD-APCI-HRMS pour résoudre son interférence isobare, la phénylalanine, grâce à la détection à haute résolution. La LDTD n’offre pas de séparation chromatographique et l’utilisation de la HRMS permet de distinguer les signaux d’ANA-a de ceux de la phénylalanine. Une limite de détection de 0,2 µg L-1 a été obtenue et la méthode a été appliquée sur des échantillons réels d’eau avec un échantillon positif en ANA-a avec une concentration de 0,21 µg L-1. Finalement, à l’aide de la LDTD-APCI-HRMS, l’analyse des MC totales a été adaptée pour la chair de poisson afin de déterminer la fraction libre et liée des MC et comparer les résultats avec des analyses conventionnelles. L’utilisation d’une digestion par hydroxyde de sodium précédant l’oxydation de Lemieux suivi d’une purification par SPE a permis d’obtenir une limite de détection de 2,7 µg kg-1. Des échantillons de poissons contaminés ont été analysés, on a retrouvé des concentrations en MC totales de 2,9 et 13,2 µg kg-1 comparativement aux analyses usuelles qui avaient démontré un seul échantillon positif à 2 µg kg-1, indiquant la possible présence de MC non détectés en utilisant les méthodes conventionnelles.

Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

L’élevage des porcs représente une source importante de déversement d’antibiotiques dans l’environnement par l’intermédiaire de l’épandage du lisier qui contient une grande quantité de ces molécules sur les champs agricoles. Il a été prouvé que ces molécules biologiquement actives peuvent avoir un impact toxique sur l’écosystème. Par ailleurs, elles sont aussi suspectées d’engendrer des problèmes sanitaires et de contribuer à la résistance bactérienne pouvant mener à des infections difficilement traitables chez les humains. Le contrôle de ces substances dans l’environnement est donc nécessaire. De nombreuses méthodes analytiques sont proposées dans la littérature scientifique pour recenser ces composés dans plusieurs types de matrice. Cependant, peu de ces méthodes permettent l’analyse de ces contaminants dans des matrices issues de l’élevage agricole intensif. Par ailleurs, les méthodes analytiques disponibles sont souvent sujettes à des faux positifs compte tenu de la complexité des matrices étudiées et du matériel utilisé et ne prennent souvent pas en compte les métabolites et produits de dégradation. Enfin, les niveaux d’analyse atteints avec ces méthodes ne sont parfois plus à jour étant donné l’évolution de la chimie analytique et de la spectrométrie de masse. Dans cette optique, de nouvelles méthodes d’analyses ont été développées pour rechercher et quantifier les antibiotiques dans des matrices dérivées de l’élevage intensif des porcs en essayant de proposer des approches alternatives sensibles, sélectives et robustes pour quantifier ces molécules. Une première méthode d’analyse basée sur une technique d’introduction d’échantillon alternative à l’aide d’une interface fonctionnant à l’aide d’une désorption thermique par diode laser munie d’une source à ionisation à pression atmosphérique, couplée à la spectrométrie de masse en tandem a été développée. L’objectif est de proposer une analyse plus rapide tout en atteignant des niveaux de concentration adaptés à la matrice étudiée. Cette technique d’analyse couplée à un traitement d’échantillon efficace a permis l’analyse de plusieurs antibiotiques vétérinaires de différentes classes dans des échantillons de lisier avec des temps d’analyse courts. Les limites de détection atteintes sont comprises entre 2,5 et 8,3 µg kg-1 et sont comparables avec celles pouvant être obtenues avec la chromatographie liquide dans une matrice similaire. En vue d’analyser simultanément une série de tétracyclines, une deuxième méthode d’analyse utilisant la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS) a été proposée. L’utilisation de la HRMS a été motivée par le fait que cette technique d’analyse est moins sensible aux faux positifs que le triple quadripôle traditionnel. Des limites de détection comprises entre 1,5 et 3,6 µg kg-1 ont été atteintes dans des échantillons de lisier en utilisant un mode d’analyse par fragmentation. L’utilisation de méthodes de quantifications ciblées est une démarche intéressante lorsque la présence de contaminants est suspectée dans un échantillon. Toutefois, les contaminants non intégrés à cette méthode d’analyse ciblée ne peuvent être détectés même à de fortes concentrations. Dans ce contexte, une méthode d’analyse non ciblée a été développée pour la recherche de pharmaceutiques vétérinaires dans des effluents agricoles en utilisant la spectrométrie de masse à haute résolution et une cartouche SPE polymérique polyvalente. Cette méthode a permis l’identification d’antibiotiques et de pharmaceutiques couramment utilisés dans l’élevage porcin. La plupart des méthodes d’analyse disponibles dans la littérature se concentrent sur l’analyse des composés parents, mais pas sur les sous-produits de dégradation. L’approche utilisée dans la deuxième méthode d’analyse a donc été étendue et appliquée à d’autres classes d’antibiotiques pour mesurer les concentrations de plusieurs résidus d’antibiotiques dans les sols et les eaux de drainage d’un champ agricole expérimental. Les sols du champ renfermaient un mélange d’antibiotiques ainsi que leurs produits de dégradation relatifs à des concentrations mesurées jusqu’à 1020 µg kg-1. Une partie de ces composés ont voyagé par l’intermédiaire des eaux de drainage du champ ou des concentrations pouvant atteindre 3200 ng L-1 ont pu être relevées.

Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

Multicolor and white light emissions have been achieved in Yb3+, Tm3+ and Ho3+ triply doped heavy metal oxide glasses upon laser excitation at 980 nm. The red (660 nm), green (547 nm) and blue (478 nm) up conversion emissions of the rare earth (RE) ions triply doped TeO2-GeO2-Bi2O3-K2O glass (TGBK) have been investigated as a function of the RE concentration and excitation power of the 980 nm laser diode. The most appropriate combination of RE in the TGBK glass host (1.6 wt% Yb2O3, 0.6 wt% Tm2O3 and 0.1 wt% Ho2O3) has been determined with the purpose to tune the primary colors (RGB) respective emissions and generate white light emission by varying the pump power. The involved infrared to visible up conversion mechanisms mainly consist in a three-photon blue up conversion of Tm3+ ions and a two-photon green and red up conversions of Ho3+ ions. The resulting multicolor emissions have been described according to the CIE-1931 standards. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

We report on efficient frequency upconversion in Er3+-doped fluoroindate glass. The process is observed under 1.48 μm laser diode excitation and results in fluorescence generation in the range from ultraviolet to near-infrared radiation. The study was performed for samples containing 1, 2, and 3 ErF3 mol % in the range of temperatures from 24 to 448 K. The upconverted signals were studied as a function of the laser intensity, and their dynamical behavior is described using a rate equation model which allows us to obtain the energy transfer rates between Er3+ ions in pairs and triads.

Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

Ethanol with added water may be found during the process of assessing its physical and chemical properties. This addition can damage automotive vehicle engines and also may contribute to tax evasion. The present contribution describes a method based on a photothermal transparent transducer to determine the water content in ethanol. A chamber with a window of lithium tantalate coated with a thin layer of indium tin oxide was used, and a 1450-nm laser diode was employed as the excitation source. The results indicated a nearly linear response of the apparatus, as a function of the water content in water/ethanol solutions ranging from 0 to 100 (vol.%). The results for the dependency of the photothermal signal on the laser power and chopping frequency suggested that reliable results can be obtained using laser power and chopping rates above 100 mW and 10 Hz, respectively. The results reported here may be useful in the development of an alternative method that can provide real-time data on the water concentration in ethanol in a rapid, portable and unambiguous way, and that can be easily used in laboratory analyses or in gas stations. © 2013 Elsevier B.V.

Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

New Yb3+, Er3+ and Tm3+ doped fluoro-phosphate glasses belonging to the system NaPO3–YF3–BaF2–CaF2 and containing up to 10 wt% of rare-earth ion fluorides were prepared and characterized by differential scanning calorimetry, absorption spectroscopy and up-conversion emission spectroscopy under excitation with a 975 nm laser diode. Transparent and homogeneous glass-ceramics have been reproducibly obtained with a view to manage the red, green and blue emission bands and generate white light. X-ray diffraction as well as electron microscopy techniques have confirmed the formation of fluorite-type cubic nanocrystals at the beginning of the crystallization process while complex nanocrystalline phases are formed after a longer heat-treatment. The prepared glass-ceramics exhibit high optical transparency even after 170 h of thermal treatment. An improvement of up-conversion emission intensity – from 10 to 160 times larger – was measured in the glass-ceramics when compared to the parent glass, suggesting an important incorporation of the rare-earth ions into the crystalline phase(s). The involved mechanisms and lifetime were described in detail as a function of heat-treatment time. Finally, a large range of designable color rendering (from orange to turquoise through white) can be observed in these materials by controlling the laser excitation power and the crystallization rate.

Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

In this work the numerical coupling of thermal and electric network models with model equations for optoelectronic semiconductor devices is presented. Modified nodal analysis (MNA) is applied to model electric networks. Thermal effects are modeled by an accompanying thermal network. Semiconductor devices are modeled by the energy-transport model, that allows for thermal effects. The energy-transport model is expandend to a model for optoelectronic semiconductor devices. The temperature of the crystal lattice of the semiconductor devices is modeled by the heat flow eqaution. The corresponding heat source term is derived under thermodynamical and phenomenological considerations of energy fluxes. The energy-transport model is coupled directly into the network equations and the heat flow equation for the lattice temperature is coupled directly into the accompanying thermal network. The coupled thermal-electric network-device model results in a system of partial differential-algebraic equations (PDAE). Numerical examples are presented for the coupling of network- and one-dimensional semiconductor equations. Hybridized mixed finite elements are applied for the space discretization of the semiconductor equations. Backward difference formluas are applied for time discretization. Thus, positivity of charge carrier densities and continuity of the current density is guaranteed even for the coupled model.

Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

A Laser In-Situ Scattering Transmissometer (LISST) was used to collect vertical distribution data of particles from 2.5 to 500 µm in size. The LISST uses a multi-ring detector to measure scattering light of particles from a laser diode. Particles are classified into 32 log-spaced bins and the concentration of each bin is calculated as micro-liters per liter (µl/l). The instrument is rated to a depth of 300 m, and also records temperature and pressure. The sample interval was set to record every second. The LISST was attached to the LOPC frame to conduct casts and allow for particle-size comparisons between the two instruments. The LOPC is rated to a depth of 2000 m, thus a short deployment to a depth of 300 m was first conducted with both instruments. The instruments were then returned to the deck and the LISST removed via a quick release bracket so deep LOPC casts could be continued at a station. Raw LISST size-spectrum data is presented as concentrations for each of the 32 size bins for every second of the cast.

Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

The ability to accurately observe the Earth's carbon cycles from space gives scientists an important tool to analyze climate change. Current space-borne Integrated-Path Differential Absorption (IPDA) Iidar concepts have the potential to meet this need. They are mainly based on the pulsed time-offlight principle, in which two high energy pulses of different wavelengths interrogate the atmosphere for its transmission properties and are backscattered by the ground. In this paper, feasibility study results of a Pseudo-Random Single Photon Counting (PRSPC) IPDA lidar are reported. The proposed approach replaces the high energy pulsed source (e.g. a solidstate laser), with a semiconductor laser in CW operation with a similar average power of a few Watts, benefiting from better efficiency and reliability. The auto-correlation property of Pseudo-Random Binary Sequence (PRBS) and temporal shifting of the codes can be utilized to transmit both wavelengths simultaneously, avoiding the beam misalignment problem experienced by pulsed techniques. The envelope signal to noise ratio has been analyzed, and various system parameters have been selected. By restricting the telescopes field-of-view, the dominant noise source of ambient light can be suppressed, and in addition with a low noise single photon counting detector, a retrieval precision of 1.5 ppm over 50 km along-track averaging could be attained. We also describe preliminary experimental results involving a negative feedback Indium Gallium Arsenide (InGaAs) single photon avalanche photodiode and a low power Distributed Feedback laser diode modulated with PRBS driven acoustic optical modulator. The results demonstrate that higher detector saturation count rates will be needed for use in future spacebourne missions but measurement linearity and precision should meet the stringent requirements set out by future Earthobserving missions.

Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

In the mammalian cochlea, the basilar membrane's (BM) mechanical responses are amplified, and frequency tuning is sharpened through active feedback from the electromotile outer hair cells (OHCs). To be effective, OHC feedback must be delivered to the correct region of the BM and introduced at the appropriate time in each cycle of BM displacement. To investigate when OHCs contribute to cochlear amplification, a laser-diode interferometer was used to measure tone-evoked BM displacements in the basal turn of the guinea pig cochlea. Measurements were made at multiple sites across the width of the BM, which are tuned to the same characteristic frequency (CF). In response to CF tones, the largest displacements occur in the OHC region and phase lead those measured beneath the outer pillar cells and adjacent to the spiral ligament by about 90°. Postmortem, responses beneath the OHCs are reduced by up to 65 dB, and all regions across the width of the BM move in unison. We suggest that OHCs amplify BM responses to CF tones when the BM is moving at maximum velocity. In regions of the BM where OHCs contribute to its motion, the responses are compressive and nonlinear. We measured the distribution of nonlinear compressive vibrations along the length of the BM in response to a single frequency tone and estimated that OHC amplification is restricted to a 1.25- to 1.40-mm length of BM centered on the CF place.

Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

The x-ray structure of carbon monoxide (CO)-ligated myoglobin illuminated during data collection by a laser diode at the wavelength lambda = 690 nm has been determined to a resolution of 1.7 A at T = 36 K. For comparison, we also measured data sets of deoxymyoglobin and CO-ligated myoglobin. In the photon-induced structure the electron density associated with the CO ligand can be described by a tube extending from the iron into the heme pocket over more than 4 A. This density can be interpreted by two discrete positions of the CO molecule. One is close to the heme iron and can be identified to be bound CO. In the second, the CO is dissociated from the heme iron and lies on top of pyrrole ring C. At our experimental conditions the overall structure of myoglobin in the metastable state is close to the structure of a CO-ligated molecule. However, the iron has essentially relaxed into the position of deoxymyoglobin. We compare our results with those of Schlichting el al. [Schlichting, I., Berendzen, J., Phillips, G. N., Jr., & Sweet, R. M. (1994) Nature 317, 808-812], who worked with the myoglobin mutant (D122N) that crystallizes in the space group P6 and Teng et al. [Teng, T. Y., Srajer, V. & Moffat, K. (1994) Nat. Struct. Biol. 1, 701-705], who used native myoglobin crystals of the space group P2(1). Possible reasons for the structural differences are discussed.