Angular distribution and conversion of multi-keV L-shell X-ray sources produced from nanosecond laser irradiated thick-foil targets

An experimental study on the angular distribution and conversion of multi-keV X-ray sources produced from 2 ns-duration 527nm laser irradiated thick-foil targets on Shenguang II laser facility (SG-II) is reported. The angular distributions measured in front of the targets can be fitted with the function of f(theta) = alpha+ (1- alpha)cos(beta) theta (theta is the viewing angle relative to the target normal), where alpha = 0.41 +/- 0.014, beta = 0.77 +/- 0.04 for Ti K-shell X-ray Sources (similar to 4.75 keV for Ti K-shell), and alpha = 0.085 +/- 0.06, beta = 0.59 +/- 0.07 for Ag/Pd/Mo L-shell X-ray Sources (2-2.8 keV for Mo L-shell, 2.8-3.5 keV for Pd L-shell, and 3-3.8 keV for Ag L-shell). The isotropy of the angular-distribution of L-shell emission is worse than that of the K-shell emission at larger viewing angle (>70 degrees), due to its larger optical depth (stronger self-absorption) in the cold plasma side lobe Surrounding the central emission region, and in the central hot plasma region (emission region). There is no observable difference in the angular distributions of the L-shell X-ray emission among Ag, Pd, and Mo. The conversion efficiency of Ag/Pd/Mo L-shell X-ray sources is higher than that of the Ti K-shell X-ray sources, but the gain relative to the K-shell emission is not as high as that by using short pulse lasers. The conversion efficiency of the L-shell X-ray sources decrease, with increasing atomic numbers (or X-ray photon energy), similar to the behavior of the K-shell X-ray Source.

High and stable conversion efficiency obtaining in single-stage multi-crystal optical parametric chirped pulse amplification system

An optical parametric chirped-pulse amplification system is demonstrated to provide 32.9% pump-to-signal conversion efficiency . Special techniques are used to make the signal and pump pulses match with each other in both spectral and temporal domains. The broadband 9.5-mJ pulses are produced at the repetition rate of 1 Hz with the gain of over 1.9 x 10(8). The output energy fluctuation of 7.8% is achieved for the saturated amplification process against the pump fluctuation of 10%.

Comparison of laser performances of 5at.% Yb : Gd2xY2(1-x)SiO5 crystals between different cutting directions

We investigate the laser actions of 5at.% Yb:Gd2xY2(1-x)SiO5 (Yb:GYSO; x = 0.1) crystals with different cutting directions, parallel and vertical to the growth axis. Our results show that the cutting direction of the sample plays an astonished role in the laser operation. The sample cut vertically to the growth axis possesses the favourable lasing characteristics. Its output power reaches 3.13W at 1060nm with a slope efficiency of 44.68% when the absorbed pump power is 8.9 W. In contrast, the sample cut parallel reaches only 1.65 W at 1044 nm with a slope elLiciency of 33.76% with absorbed pump power of 7.99 W. The absorption and emission spectra of the two samples are examined and the merit factor M is calculated. Our analysis is in agreement well with the experimental results. The wavelength tuning range of the superior sample covers from 1013.68 nm to 1084.82 nm.

Optimization of single attosecond x-ray pulses by genetic algorithm control of the chirp and initial phase of 5 fs laser pulses

We show that the peak intensity of single attosecond x-ray pulses is enhanced by 1 or 2 orders of magnitude, the pulse duration is greatly compressed, and the optimal propagation distance is shortened by genetic algorithm optimization of the chirp and initial phase of 5 fs laser pulses. However, as the laser intensity increases, more efficient nonadiabatic self-phase matching can lead to a dramatically enhanced harmonic yield, and the efficiency of optimization decreases in the enhancement and compression of the generated attosecond pulses. (c) 2006 Optical Society of America.

Estudo da enzima Horseradish peroxidase (HRP) no descoramento dos corantes têxteis Azul Drimaren X-3LR, Azul Drimaren X-BLN, Rubinol Drimaren X-3LR e Azul Drimaren CL-R

O presente trabalho avaliou o potencial da enzima HRP no descoramento dos corantes têxteis: Azul Drimaren X-3LR (DMBLR), Azul Drimaren X-BLN (DMBBLN), Rubinol Drimaren X-3LR (DMR) e Azul Drimaren CL-R (RBBR). Parâmetros como concentração do corante, temperatura, concentração de peróxido de hidrogênio (H2O2) e tempo de reação foram otimizados. Os ensaios de descoramento dos corantes foram realizados a partir desses resultados. As melhores condições reacionais determinadas para os corantes estudados foram: concentração do corante = 120 mg L-1, temperatura = 35C, concentração de H2O2 = 0,55 mM e tempo de reação = 1 hora. Os percentuais de descoramento dos corantes DMBLR, DMBBLN, DMR e RBBR, após o tratamento enzimático foi de 99, 77, 94 e 97%, respectivamente. O tempo reacional de 5 minutos foi suficiente para os corantes DMBLR e RBBR apresentarem elevada porcentagem de descoramento, 96% para ambos. Já os corantes DMBBLN e DMR só apresentaram elevado grau de descoramento após 1 hora de reação, sendo o corante DMBBLN o mais recalcitrante, apresentando uma melhora de 10% na porcentagem de descoramento, após 24 horas de reação. Além do grau de descoramento, também foi avaliada a toxicidade dos corantes antes e após o tratamento enzimático utilizando Daphnia pulex e Artemia salina como bioindicadores de toxicidade. Resultados toxicológicos utilizando Daphnia pulex não foram conclusivos, indicando que esse bioindicador não foi adequado para avaliar a toxicidade dos corantes estudados no meio reacional utilizado. Com o uso da Artemia salina na avaliação toxicológica foi observado uma redução da toxicidade para os corantes DMBLR, DMR e RBBR após tratamento enzimático, e um aumento da toxicidade não significativo para o corante DMBBLN. Os resultados obtidos no trabalho ressaltam a eficiência da enzima HRP no descoramento dos corantes têxteis estudados, sem a geração de produtos tóxicos e prejudiciais ao meio ambiente

High optical-optical efficiency of 52.5% obtained in high power Nd : YAG ceramic laser

Using a quite uniformly side-around arranged compact pumping system, a high power Nd:YAG ceramic quasi-CW laser has been demonstrated with high optical-to-optical conversion efficiency over 50% for the first time. With 450 W quasi-CW stacked laser diode bars pumping at 808 run. 236 W Output at 1064 run was obtained and no saturation phenomena were observed.

Caracterização de um sistema de fluorescência de raios X por dispersão em energia para análise quantitativa de ligas metálicas

Neste trabalho são apresentados os procedimentos de caracterização de um sistema comercial portátil de Fluorescência de Raios X por dispersão em energia, o ARTAX 200, bem com seu processo de calibração. O sistema é composto por um tubo de Raios X, com anodo de Molibdênio e um detector XFlash (Silicon Drift Detector) refrigerado por Efeito Peltier. O procedimento de caracterização do sistema foi realizado utilizando-se uma amostra de referência contendo Ferro e Cromo. Foram também usadas amostras certificadas (National Bureau of Standards) D840, D845, D846, D847 e D849 para a realização do processo de calibração do sistema para análise quantitativa. O processo de calibração foi realizado por três metodologias diferentes a fim de avaliar qual deles apresentaria melhores resultados. A caracterização do sistema ARTAX 200 foi realizada executando testes de estabilidade do tubo de Raios X, repetibilidade, reprodutibilidade, resolução em energia do sistema, levantamento da curva de limite de detecção e verificação do centro geométrico do feixe (CG). Os resultados obtidos nos testes de estabilidade apresentaram um coeficiente de variação médio menor do que 2%, o teste de repetibilidade apresentou valores médios menores que 0,5 %. A reprodutibilidade apresentou um coeficiente de variação médio menor que 1,5%. A verificação do centro geométrica mostrou que o CG encontra-se alinhada com o centro ótimo do feixe em duas das três direções do plano cartesiano. A resolução em energia do sistema para a energia de 5,9 keV foi de 150 eV. O limite de detecção apresentou valores menores que 1 % do Si ao Cu. Na avaliação das metodologias para calibração verificou-se que uma das metodologias aplicadas apresentou melhor resultado. Comparando os resultados com outros sistemas portáteis de XRF observa-se que o ARTAX 200 apresenta eficiência superior em relação aos parâmetros analisados.

High quantum efficiency and high concentration erbium-doped silica glasses fabricated by sintering nanoporous glasses

A new method was used to prepare erbium-doped high silica (SiO2% > 96%) glasses by sintering nanoporous glasses. The concentration of erbium ions in high silica glasses can be considerably more than that in silica glasses prepared by using conventional methods. The fluorescence of 1532 nm has an FWHM (Full Wave at Half Maximum) of 50 nm, wider than 35 nm of EDSFA (erbium-doped silica fiber amplifer), and hence the glass possesses potential application in broadband fiber amplifiers. The Judd-Ofelt theoretical analysis reflects that the quantum efficiency of this erbium-doped glass is about 0.78, although the erbium concentration in this glass (6 x 103) is about twenty times higher than that in silica glass. These excellent characteristics of Er-doped high silica glass will be conducive to its usage in optical amplifiers and microchip lasers.

Análise multielementar em folhas de Nerium oleander L. usando fluorescência de raios X por dispersão em energia

Desde o início do século XX, a poluição do ar nos grandes centros piorou em consequência processo de industrialização e urbanização, juntamente com o rápido crescimento populacional e do transporte motorizado. Algumas espécies de plantas absorvem os poluentes atmosféricos pelas suas folhas e então, fixa-os em sua matriz, tornando-se assim um biomonitor de poluição nessa área. Assim, a análise foliar dessas espécies de vegetal pode ser usado como monitoramento ambiental. Uma das plantas que tem a habilidade de reter certos elementos químicos do ambiente e pode ser usada como biomonitor é a Nerium oleander L.. Neste estudo utilizou-se folhas de Nerium oleander L. para avaliar os níveis de poluição ambiental em uma sub-região da Região Metropolitana do Rio de Janeiro através da Fluorescência de Raios X (EDXRF). O sistema de EDXRF foi desenvolvido no próprio laboratório e consiste de um sistema portátil de XRF formado por um mini tubo raio X de baixa potência (anodo de Ag e operação em 20 kV/50 μA) e um detector de SiPIN. As amostras de Nerium oleander L. foram coletadas de plantas adultas. As amostras foram coletadas durante as quatros estações do ano (verão, outono, inverno e primavera). Todas as folhas foram coletadas a uma distância superior de 1,5 m em relação ao solo. As amostras foram acondicionadas em sacos plásticos e depois da chegada ao laboratório foram colocados sob refrigeração a 5 C. No laboratório, as amostras foram limpas com um pincel com cerdas macias para retirar a poeira. Depois disso, as amostras foram colocadas na estufa a 60 C por 48 h. Em seguida, as amostras foram pulverizadas (44 μm). Depois desse processo, alíquotas de 500 mg de massa foram prensadas a uma pressão de 2.32×108 por cerca de 15 minutos, afim de se obter pastilhas finas com diâmetro de 2,54 cm e densidade superficial de 100 mg/cm2. Foi possível detectar a concentração de 13 elementos: S, Cl, K, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn, Br, Rb, Sr, Ba e Pb. A partir da concentração de cada elemento foram obtidos os mapas de distribuição elementar da área de estudo para cada estação. A análise da correlação de Pearson mostrou que existe uma correlação significativa entre os elementos Fe, Zn, Ba e Pb, entre os elementos Ca e Sr e entre os elementos Cl, K, Rb. A análise do PCA (Análise por Componentes Principais) mostrou que existem dois fatores principais da emissão de poluição ambiental: emissão por ressuspensão do solo (Cl, K, Ca, Mn, Rb e Sr) e emissões veiculares e industriais (Fe, Zn, Ba e Pb). O estudo da poluição ambiental através da técnica de EDXRF utilizando folhas de Nerium oleander L. como biomonitor se mostrou uma técnica de baixo custo e eficiência substancial na determinação da concentração elementar dos poluentes atmosféricos.

On the problem of nonadditivity in two-way analysis of variance of data for comparing the efficiency of fishing gears

To bring out the relative efficiency of various types of fishing gears, in the analysis of catch data, a combination of Tukey's test, consequent transformation and graphical analysis for outlier elimination has been introduced, which can be advantageously used for applying ANOVA techniques, Application of these procedures to actual sets of data showed that nonadditivity in the data was caused by either the presence of outliers, or the absence of a suitable transformation or both. As a corollary, the concurrent model: X sub(ij) = µ + α sub(i) + β sub(j) + λ α sub(i) β sub(j) + E sub(ij) adequately fits the data.