Nonlinear Constitutive Behavior Of Ferroelectric Materials

The ferroelectric specimen is considered as an aggregation of many randomly oriented domains. According to this mechanism, a multi-domain mechanical model is developed in this paper. Each domain is represented by one element. The applied stress and electric field are taken to be the stress and electric field in the formula of the driving force of domain switching for each element in the specimen. It means that the macroscopic switching criterion is used for calculating the volume fraction of domain switching for each element. By using the hardening relation between the driving force of domain switching and the volume fraction of domain switching calibrated, the volume fraction of domain switching for each element is calculated. Substituting the stress and electric field and the volume fraction of domain switching into the constitutive equation of ferroelectric material, one can easily get the strain and electric displacement for each element. The macroscopic behavior of the ferroelectric specimen is then directly calculated by volume averaging. Meanwhile, the nonlinear finite element analysis for the ferroelectric specimen is carried out. In the finite element simulation, the volume fraction of domain switching for each element is calculated by using the same method mentioned above. The interaction between different elements is taken into account in the finite element simulation and the local stress and electric field for each element is obtained. The macroscopic behavior of the specimen is then calculated by volume averaging. The computation results involve the electric butterfly shaped curves of axial strain versus the axial electric field and the hysteresis loops of electric displacement versus the electric field for ferroelectric specimens under the uniaxial coupled stress and electric field loading. The present theoretical prediction agrees reasonably with the experimental results.

Role of G protein coupled inwardly rectifier K+ channels (GIRK) on the neurobiology depression

353 págs.

Agent based modeling of energy networks

Attempts to model any present or future power grid face a huge challenge because a power grid is a complex system, with feedback and multi-agent behaviors, integrated by generation, distribution, storage and consumption systems, using various control and automation computing systems to manage electricity flows. Our approach to modeling is to build upon an established model of the low voltage electricity network which is tested and proven, by extending it to a generalized energy model. But, in order to address the crucial issues of energy efficiency, additional processes like energy conversion and storage, and further energy carriers, such as gas, heat, etc., besides the traditional electrical one, must be considered. Therefore a more powerful model, provided with enhanced nodes or conversion points, able to deal with multidimensional flows, is being required. This article addresses the issue of modeling a local multi-carrier energy network. This problem can be considered as an extension of modeling a low voltage distribution network located at some urban or rural geographic area. But instead of using an external power flow analysis package to do the power flow calculations, as used in electric networks, in this work we integrate a multiagent algorithm to perform the task, in a concurrent way to the other simulation tasks, and not only for the electric fluid but also for a number of additional energy carriers. As the model is mainly focused in system operation, generation and load models are not developed.

外加高压电场下空气中激光等离子体通道寿命研究

通过对飞秒激光在空气中产生的等离子体通道两端外加高压,来研究通道的寿命变化情况。实验得到,当在等离子体通道两端外加高压时(350 kV/m),等离子体通道寿命延长了近3倍。理论模拟和分析结果表明在外加电场条件下,碰撞电离得到增强,吸附作用相对减弱,解离复合系数随着电子平均能量的增加而下降的趋势更为剧烈,这进一步引起了等离子体通道寿命的延长。实验结果与理论分析共同表明了利用外加电场对空气中激光等离子体通道寿命进行延长的可行性。

A pseudo-spin model for the wall of cytoskeletal microtubule

A pseudo-spin model is intended to describe the physical dynamics of unbound electrons in the wall of cytoskeletal microtubule (MT). Due to the inherent symmetry of the structure and the electric properties in the MT, one may treat it as a one-dimensional ferroelectric system, and describe the nonlinear dynamics of dimer electric dipoles in one protofilament of the MT by virtue of the double-well potential. Consequently, the physical problem has been mapped onto the pseudo-spin system, and the mean-field approximation has been taken to get some physical results.

Aplicação da técnica de eletrofloculação utilizando corrente alternada de frequência variável no tratamento de água de produção da indústria do petróleo

O principal objetivo da tese está relacionado ao tratamento de águas oleosas através da eletrofloculação utilizando corrente alternada de frequência variável, o qual procurou explorar as potencialidades desta técnica. Com a crescente demanda por petróleo e seus derivados, é cada vez maior a produção dessas águas residuárias que, antes de serem descartadas, precisam ser submetidas a tratamento que satisfaçam aos requisitos legais. O trabalho apresentado descreve o levantamento bibliográfico e os resultados dos ensaios realizados, empregando o tratamento de eletrofloculação com a finalidade de remover as substâncias consideradas poluentes presentes nestes efluentes. O processo de eletrofloculação foi testado tanto para o tratamento em corrente continua quanto em corrente alternada de frequência variável em efluentes sintéticos e reais de alta salinidade, contendo teores elevados de óleos e graxas, turbidez e cor. Eficiências de redução de 99% para óleos e graxas, cor e turbidez foram obtidos utilizando eletrodos de alumínio. O processo de eletrofloculação demonstrou-se bastante vantajoso em função da alta condutividade que permite o tratamento com menor consumo energético. A tecnologia de eletrofloculação com corrente alternada quando comparada com a tecnologia de corrente contínua se mostrou muito eficiente em relação a economia no desgaste de massa de eletrodos, o que, dependendo do tempo de aplicação da corrente elétrica nas mesmas condições de estudo, houve redução de mais da metade do consumo.

组合外加电场提高Fe：LiNbO3中90°记录体全息的衍射效率

针对90°全息记录结构的特殊性，在记录和读出阶段分别施加不同极性的外加电场，实现了Fe：LiNbO3晶体中高衍射效率的全息记录和读出。在库赫塔列夫（Kukhtarev）方程基础上引人两维耦合波理论，对组合外加电场提高掺铁铌酸锂晶体光折变特性的机理进行了探讨。实验和理论计算结果都表明这种分别在记录和读出过程施加不同极性组合的外加电场是在Fe：LiNbO3中实现高衍射效率90°记录结构体全息的有效技术方案。

Controles da produção primária em um Córrego de Mata Atlântica

Esta dissertação consiste de dois capítulos, cada um correspondendo a um estudo realizado de modo independente. Em um córrego de Mata Atlântica, Rio de Janeiro, Brasil, foram estudados efeitos de herbívoros e de controles ambientais no perifíton. No primeiro trabalho foram testados os efeitos do camarão Potimirim glabra, um engenheiro do ecossistema, nos parâmetros metabólicos de comunidades perifíticas (Produção, Respiração, Metabolismo Líquido da Comunidade e razão Produção:Respiração). O tratamento de inclusão de Potimirim produziu resultados inversos aos esperados, com aumento da clorofila e massa seca das comunidades perifíticas, levantando dúvida com relação à eficácia dos tratamentos. Nenhuma das variáveis metabólicas esteve relacionada aos tratamentos. Considera-se que efeitos artefato da gaiola utilizada na inclusão dos camarões podem ter prejudicado o efeito esperado de remoção de material pelos camarões. Os resultados podem indicar, entretanto, que para o efeito de herbívoros os parâmetros clorofila e massa seca sejam mais sensíveis e variáveis que os metabólicos para as comunidades estudadas. São recomendados futuros trabalhos com metodologias que reduzam os efeitos artefato, tais como exclusão de herbívoros com cercas elétricas. No segundo trabalho, foram estudados os estoques, a distribuição e os controles da biomassa perifítica para o córrego. Entre os substratos estudados, a areia apresentou os maiores estoques, com 5 vezes mais clorofila e 20 vezes mais massa seca que os substratos pedra e folha. Diferenças entre trechos com diferentes densidades do camarão herbívoro Potimirim glabra revelaram para o substrato pedra menores valores de massa seca para os locais onde o camarão é mais numeroso. Entre as variáveis ambientais, apenas a profundidade esteve relacionada aos dados de biomassa nos substratos pedra e areia. A comparação dos dados deste estudo com trabalhos anteriores pode indicar que distúrbios provocados por enchentes podem alterar os estoques e os padrões de distribuição para este córrego.

Melatonina, isoenzimas de glutationa S-transferases e estresse oxidante em pacu Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887)

O oxigênio é fundamental para os vertebrados. No entanto, variações dos níveis de oxigênio na água podem provocar estresse oxidante em peixes porque privação de oxigênio seguida de reoxigenação forma espécies reativas de oxigênio (ERO) em células. Níveis intracelulares de ERO aumentados favorecem que moléculas de proteínas, fosfolipídios e ácidos nucleicos sofram alterações, vindo a prejudicar muitas funções celulares. No Pantanal, habitat do pacu, o nível de oxigênio varia circadianamente na água das lagoas rasas que acabam isoladas dos rios na seca. O pacu evoluiu sob a pressão contínua da exposição aos efeitos prejudiciais das ERO causados pelos pulsos de inundação. A melatonina, uma indolamina produzida na glândula pineal, influencia os níveis de atividade de enzimas antioxidantes que reduzem ERO, além de ser capaz de doar elétrons ou captar radicais livres de forma não enzimática. Os níveis de melatonina no pacu são mais altos no verão e menores no inverno. Isoenzimas de glutationa S-transferases que conjugam o tripetídeo glutationa com o 4-hidroxinonenal, aldeído derivado da peroxidação de ácidos graxos por ERO, são importantes para evitar alteração funcional de proteínas por ligação do 4-hidroxinonenal à sua estrutura. Neste trabalho procuramos relação entre estresse oxidante, níveis de atividades de glutationa S-transferase e melatonina, para estabelecer se a melatonina ajudaria pacus a superar os efeitos deletérios das espécies reativas de oxigênio. Ensaiamos atividades de isoenzimas de glutationa S-transferases no citosol de fígado de pacus mantidos em normoxia, hipoxia, reoxigenação e hiperoxia no inverno e no verão. Medimos o efeito da melatonina in vitro e in vivo sobre as atividades de isoenzimas de glutationa S-transferase. Medimos os efeitos do estresse oxidante sobre a ligação do 4-hidroxinonenal com proteínas nos fígados de pacus tratados com melatonina. Somente as isoenzimas que conjugam 4-hidroxinonenal com glutationa mostraram menor atividade no inverno em relação ao verão; outras isoenzimas de glutationa S-transferases não alteram suas atividades sazonalmente. In vitro a melatonina não alterou a atividade de isoenzimas de glutationa S-transferase que conjugam o 4-hidroxinonenal, mas inibiu outras isoenzimas de glutationa S-transferase. In vivo a melatonina aumentou a atividade encontrada no inverno das isoenzimas que conjugam o 4-hidroxinonenal para os níveis do verão. A ligação de 4-hidroxinonenal com proteínas foi menor em pacus inoculados com melatonina. Nossos resultados mostram que a melatonina pode influenciar os efeitos de ERO em fígado de pacus. Ficou claro que a melatonina do plasma mantém os níveis de atividade conjugadora de 4-hidroxinonenal do fígado em pacus e que a baixa produção de melatonina no inverno não é adequada para a conjugação do 4-hidroxinonenal em fígado de pacus.

Doação de órgãos: um estudo sobre produção de sentidos

Este trabalho teve por objetivo investigar as representações sociais construídas pelos familiares que, após a morte de seus parentes, ofereceram seus órgãos e tecidos para transplantes. Foi realizada uma pesquisa de campo utilizando como instrumento a entrevista semidirigida, também conhecida pela comunidade científica como pesquisa semiestruturada. Foram entrevistados nove familiares de doadores mortos, um doador vivo e um receptor de órgãos. Dois sentidos emergiram no estudo de campo: um ligado à ideia de vida e outro ligado à ideia de morte. No primeiro, estão as percepções da doação como cura, solidariedade, continuidade e altruísmo; no segundo ocorre principalmente a questão da fragmentação do corpo. Assim, com esta pesquisa foi possível concluir que se as pessoas em vida pudessem falar livremente aos seus familiares sobre seu desejo de serem doadoras, poderiam de certa forma facilitar aos seus familiares a decisão em doar os órgãos no difícil momento da morte. Todos os indivíduos entrevistados neste trabalho expressaram que este fator foi determinante no momento da decisão e tornou a decisão menos estressante. Refletir sobre doação de órgãos no cotidiano permite que o tema saia do anonimato e adentre tanto nas redes de apoio social quanto em instituições hospitalares e de saúde, a ponto de facilitar a decisão posterior de familiares.

Report on the 2001 stock assessment of the River Darwen catchment

The River Darwen is a highly impacted Lancashire river with very little known about its fishery interest above the impassable weir at Salmesbury Bottoms. Below the weir there are populations of coarse fish around the confluence with the River Ribble. To the knowledge of local bailiff staff, prior to 1996 the fish population in the middle and upper River Darwen had never been surveyed by electric fishing. In order to address this lack of knowledge, a survey was undertaken during the summer of 1996 with the aim of evaluating the salmonid and cyprinid fish population in the river. Twenty two sites were surveyed by electric fishing between June 11th and July 11th 1996. Information was gathered on the presence and density of fish populations in the river catchment, and analysed according to the National Fisheries Classification Scheme in order to determine how these populations compare nationally with sites of similar habitat features. From this report, recommendations were made to improve and develop the fishery potential in relation to water quality and habitat prioritising areas classed as being Ashless. It was recommended that juvenile coarse fish should be stocked in the Houghton Bottoms area. This area has excellent fishery habitat and was found to contain a minor coarse fish population. Water quality in this stretch of river was thought to be good enough to establish a major coarse fish population. Fish were introduced for the first time in 1998 at Houghton Bottoms from the Agency's Leyland Fish Farm. 3000 each of Roach, Chub and Dace were introduced. Further fish introductions occurred in 2000 with the stocking of 1000 Chub, again from the Agency's Leyland Fish Farm in the Lower Darwen and Witton areas of the main river on a trial basis.

Optimization of near-field optical field of multi-layer dielectric gratings for pulse compressor

Multi-layer dielectric (MLD) gratings for pulse compressors in high-energy laser systems should provide high diffraction efficiency as well as high laser induced damage thresholds (LIDT). Nonuniform optical near-field distribution is one of the important factors to limit their damage resistant capabilities. Electric field distributions in the gratings and multi-layer film region are analyzed by using Fourier modal method. Optimization of peak electric field in the gratings ridge is performed with a merit function, including both diffraction efficiency and electric field enhancement when the top layer material is HfO2 and SiO2, respectively. A set of optimized gratings parameters is obtained for each structure, which reduce the peak electric field within the gratings ridge to being respective 1.39 and 1.84 times the value of incident light respectively. Finally, we also discuss the effects of gratings refractive index, gratings sidewall angle and incident angle on peak electric field in the gratings ridge. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

多层介质膜脉冲压缩光栅近场光学特性分析

利用傅里叶模式理论分析了TE波自准直角入射的使用条件下，多层介质膜光栅的光栅区和多层膜区电场分布的特点．分别讨论了HfO2和SiO2为顶层光栅材料时，光栅结构参数对光栅脊峰值电场的影响，结果表明，对于不同膜厚的顶层材料，存在一个最佳膜厚度，使光栅脊峰值电场最小，并且当膜厚增大时，设计大高宽比的光栅可以降低该电场峰值．最后，在大角度条件下使用多层膜光栅也可以降低光栅脊处的峰值电场．

全内反射式衍射光栅近场光学特性

利用傅里叶模式理论分析了具有高衍射效率的全内反射式衍射光栅在TE和TM偏振态下的近场光分布特点，讨论了光栅结构参数以及入射角度对光栅内电场增强的影响。结果表明：全内反射光栅内部电场分布对偏振态较敏感，光栅槽深和占宽比对电场增强影响较小，光栅内的峰值电场随光栅周期增大而增大，并且峰值电场随着入射角度的增大而减小。在应用于高功率激光时，降低光栅内部的电场增强可以有效降低损伤风险。

355nm增透膜的设计、制备与性能

用热舟蒸发法结合修正挡板技术制备了355 nm LaF3/MgF2增透膜,并对部分样品进行了真空退火。采用Lambda 900光谱仪测试了增透膜的低反光谱和透射光谱,并考察了其光谱稳定性;使用脉冲8 ns的355 nm激光测试了增透膜的激光损伤阈值(LIDT);采用Normarski显微镜对增透膜的表面缺陷密度和破斑形貌进行了观察。实验结果表明,制备得到的增透膜的剩余反射率较低,光谱稳定性好;真空退火对增透膜的激光损伤阈值没有改善;增透膜的破环形貌为散点形式,结合破斑深度测试表明薄膜的破坏源于薄膜和基底界面的缺陷点。JGS1熔石英基底由于有好的表面状况、固有的高激光损伤阈值和以其为基底的增透膜具有更低的表面场强,使得其上的增透膜有更高的抗激光损伤能力。