Reversible holographic 3D data storage in oxide glasses using visible lasers

Antimony based glasses have been investigated for the first time regarding the possibility of holographic data storage using visible lasers sources. Changes in both refractive index and the absorption coefficient were measured using a holographic setup. The modulation of the optical constants is reversible by heat treatment. Bragg gratings were written under visible light of an Ar laser and erased thermally.

Determinação da distribuição de um nível de turbidito na formação Macaé no campo de Namorado através de uso de atributos sísmicos

This study was developed on the basis of petrophysics characterization, 3D seismic interpretation, and rock-wire-log integration. The results were integrated with amplitude attribute through cross plot (rock attribute x amplitude value). 3D seismic data also allowed inteipreting the top of Lagoa Feia, Macaé, and Carapebus formations, and Outeiro Member. The analyses of the maps of structures and attributes, integrated with wire-log data, suggest that Namorado turbidite level is candidate to be mapped with stratigraphic attributes like AverageTroughAmplitude, RMS velocity and Total AbsoluteAmplitude. Lagoa Feia Formation attribute maps (Dip-Azimuth and TotalEnergy) allows to interpret a low fault density at the carbonate coquina level in the Namorado field. This level is also considered one at the best seismic reflector and an important reservoir of the Campos Basin.

GPS ambiguity resolution and validation under multipath effects: Improvements using wavelets

Integer carrier phase ambiguity resolution is the key to rapid and high-precision global navigation satellite system (GNSS) positioning and navigation. As important as the integer ambiguity estimation, it is the validation of the solution, because, even when one uses an optimal, or close to optimal, integer ambiguity estimator, unacceptable integer solution can still be obtained. This can happen, for example, when the data are degraded by multipath effects, which affect the real-valued float ambiguity solution, conducting to an incorrect integer (fixed) ambiguity solution. Thus, it is important to use a statistic test that has a correct theoretical and probabilistic base, which has became possible by using the Ratio Test Integer Aperture (RTIA) estimator. The properties and underlying concept of this statistic test are shortly described. An experiment was performed using data with and without multipath. Reflector objects were placed surrounding the receiver antenna aiming to cause multipath. A method based on multiresolution analysis by wavelet transform is used to reduce the multipath of the GPS double difference (DDs) observations. So, the objective of this paper is to compare the ambiguity resolution and validation using data from these two situations: data with multipath and with multipath reduced by wavelets. Additionally, the accuracy of the estimated coordinates is also assessed by comparing with the ground truth coordinates, which were estimated using data without multipath effects. The success and fail probabilities of the RTIA were, in general, coherent and showed the efficiency and the reliability of this statistic test. After multipath mitigation, ambiguity resolution becomes more reliable and the coordinates more precise. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2007.

Spectral analysis and low-frequency multipath mitigation for kinematic applications

Low-frequency multipath is still one of the major challenges for high precision GPS relative positioning. In kinematic applications, mainly, due to geometry changes, the low-frequency multipath is difficult to be removed or modeled. Spectral analysis has a powerful technique to analyze this kind of non-stationary signals: the wavelet transform. However, some processes and specific ways of processing are necessary to work together in order to detect and efficiently mitigate low-frequency multipath. In this paper, these processes are discussed. Some experiments were carried out in a kinematic mode with a controlled and known vehicle movement. The data were collected in the presence of a reflector surface placed close to the vehicle to cause, mainly, low-frequency multipath. From theanalyses realized, the results in terms of double difference residuals and statistical tests showed that the proposed methodology is very efficient to detect and mitigate low-frequency multipath effects. © 2008 IEEE.

An effective wavelet method to detect and mitigate low-frequency multipath effects

To ensure high accuracy results from GPS relative positioning, the multipath effects have to be mitigated. Although the careful selection of antenna site and the use of especial antennas and receivers can minimize multipath, it cannot always be eliminated and frequently the residual multipath disturbance remains as the major error in GPS results. The high-frequency multipath from large delays can be attenuated by double difference (DD) denoising methods. But the low-frequency multipath from short delays is very difficult to be reduced or modeled. In this paper, it is proposed a method based on wavelet regression (WR), which can effectively detect and reduce the low-frequency multipath. The wavelet technique is firstly applied to decompose the DD residuals into the low-frequency bias and high-frequency noise components. The extracted bias components by WR are then directly applied to the DD observations to correct them from the trend. The remaining terms, largely characterized by the high-frequency measurement noise, are expected to give the best linear unbiased solutions from a least-squares (LS) adjustment. An experiment was carried out using objects placed close to the receiver antenna to cause, mainly, low-frequency multipath. The data were collected for two days to verify the multipath repeatability. The ground truth coordinates were computed with data collected in the absence of the reflector objects. The coordinates and ambiguity solution were compared with and without the multipath mitigation using WR. After mitigating the multipath, ambiguity resolution became more reliable and the coordinates were more accurate.

Nonlinear Optical Properties of Tungsten Lead-Pyrophosphate Glasses Containing Metallic Copper Nanoparticles

We have prepared heavy metal oxide glasses containing metallic copper nanoparticles with promising nonlinear optical properties which were determined by Z-scan and pump-probe measurements using femtosecond laser pulses. For the wavelengths within the plasmon band, we have observed saturable absorption and response times of 2.3 ps. For the other regions of the spectrum, reverse saturable absorption and lifetimes shorter than 200 fs were verified. The nonlinear refractive index is about 2.0 × 10-19 m2/W from visible to telecom region, thus presenting an enhancement effect at wavelengths near the plasmon and Cu+2 d-d band. © 2013 Springer Science+Business Media New York.

Low-temperature structural effects in the (TMTSF)2PF6 and AsF6 Bechgaard salts

We present a detailed low-temperature investigation of the statics and dynamics of the anions and methyl groups in the organic conductors (TMTSF) 2PF6 and (TMTSF)2AsF6 (TMTSF: tetramethyl-tetraselenafulvalene). The 4 K neutron-scattering structure refinement of the fully deuterated (TMTSF)2PF6-D12 salt allows locating precisely the methyl groups at 4 K. This structure is compared to the one of the fully hydrogenated (TMTSF)2PF6-H12 salt previously determined at the same temperature. Surprisingly, it is found that deuteration corresponds to the application of a negative pressure of 5×102 MPa to the H12 salt. Accurate measurements of the Bragg intensity show anomalous thermal variations at low temperature both in the deuterated PF 6 and AsF6 salts. Two different thermal behaviors have been distinguished. Small Bragg-angle measurements reflect the presence of low-frequency modes at characteristic energies θE = 8.3 K and θE = 6.7 K for the PF6-D12 and AsF6-D12 salts, respectively. These modes correspond to the low-temperature methyl group motion. Large Bragg-angle measurements evidence an unexpected structural change around 55 K, which probably corresponds to the linkage of the anions to the methyl groups via the formation of F...D-CD2 bonds observed in the 4 K structural refinement. Finally we show that the thermal expansion coefficient of (TMTSF)2PF6 is dominated by the librational motion of the PF6 units. We quantitatively analyze the low-temperature variation of the lattice expansion via the contribution of Einstein oscillators, which allows us to determine for the first time the characteristic frequency of the PF6 librations: θE ≈ 50 K and θE = 76 K for the PF6-D12 and PF6-H12 salts, respectively. © 2013 American Physical Society.

Uso de diferentes telas de sombreamento no cultivo protegido do tomateiro

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização da cinética de captação de glutamato por cromatografia líquida de alta eficiência em tecido retiniano

O presente estudo descreve um método eficiente e simples utilizando cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) acoplada a detector de fluorescência para determinação dos parâmetros cinéticos da captação de glutamato (glu) no sistema nervoso central (SNC). O tecido retiniano embrionário de ave com sete dias de desenvolvimento foi incubado com concentrações conhecidas de glu (50-500 μM) por dez minutos. Os níveis do aminoácido derivado a partir de ortoftaldeído (OPA) no meio de incubação foram mensurados. Após avaliar a diferença entre a concentração de glu inicial e a final no meio, foi determinada a saturação do mecanismo de captação (Km = 8,2 e Vmax = 9,8 nmol/mg proteína/minuto). Estas determinações foram dependentes e independentes de sódio e temperatura, indicando que o mecanismo que regula a diminuição dos níveis de glu no SNC, é a captação via transportadores de alta afinidade. Além disso, o cloreto de zinco (ZnCl) (um inibidor do transportador glu/aspartato) foi utilizado em diversas concentrações e evocou diminuição da captação de glu. Com isto, destaca-se a elevada aplicabilidade desta metodologia. Além deste trabalho caracterizar metodologia alternativa para avaliar captação de glu no SNC usando CLAE, também pode ser importante ferramenta para estudos relacionados à caracterização do transporte do neurotransmissor durante injúrias no SNC.

Migração (2,5-D) com amplitudes verdadeiras em meios com gradiente constante de velocidade

A migração com amplitudes verdadeiras de dados de reflexão sísmica, em profundidade ou em tempo, possibilita que seja obtida uma medida dos coeficientes de reflexão dos chamados eventos de reflexão primária. Estes eventos são constituídos, por exemplo, pelas reflexões de ondas longitudinais P-P em refletores de curvaturas arbitrárias e suaves. Um dos métodos mais conhecido é o chamado migração de Kirchhoff, através do qual a imagem sísmica é produzida pela integração do campo de ondas sísmicas, utilizando-se superfícies de difrações, denominadas de Superfícies de Huygens. A fim de se obter uma estimativa dos coeficientes de reflexão durante a migração, isto é a correção do efeito do espalhamento geométrico, utiliza-se uma função peso no operador integral de migração. A obtenção desta função peso é feita pela solução assintótica da integral em pontos estacionários. Tanto no cálculo dos tempos de trânsito como na determinação da função peso, necessita-se do traçamento de raios, o que torna a migração em situações de forte heterogeneidade da propriedade física um processo com alto custo computacional. Neste trabalho é apresentado um algoritmo de migração em profundidade com amplitudes verdadeiras, para o caso em que se tem uma fonte sísmica pontual, sendo o modelo de velocidades em subsuperfície representado por uma função que varia em duas dimensões, e constante na terceira dimensão. Esta situação, conhecida como modelo dois-e-meio dimensional (2,5-D), possui características típicas de muitas situações de interesse na exploração do petróleo, como é o caso da aquisição de dados sísmicos 2-D com receptores ao longo de uma linha sísmica e fonte sísmica 3-D. Em particular, é dada ênfase ao caso em que a velocidade de propagação da onda sísmica varia linearmente com a profundidade. Outro tópico de grande importância abordado nesse trabalho diz respeito ao método de inversão sísmica denominado empilhamento duplo de difrações. Através do quociente de dois empilhamentos com pesos apropriados, pode-se determinar propriedades físicas e parâmetros geométricos relacionados com a trajetória do raio refletido, os quais podem ser utilizados a posteriori no processamento dos dados sísmicos, visando por exemplo, a análise de amplitudes.

FBG optimization using spline encoded evolution strategy

ABSTRACT: This paper presents an encoding scheme adapted for Fiber Bragg Grating (FBG) optimization using metaheuristics. The proposed encoding scheme uses spline approximations in order to build softened refractive index profiles from few encoded parameters. This approach is suitable for Fiber Bragg Grating (FBG) synthesis because it ensures both the reduction of the problem dimensionality and the respect of important restrictions associated to the FBG manufacture. Simulations are shown where an ES using the spline encoding was able to converge faster and produce more interesting filters, when compared with conventional encoding schemes.

Evaluation via multivariate techniques of scale factor variability in the rietveld method applied to quantitative phase analysis with X ray powder diffraction

ABSTRACT: The present work uses multivariate statistical analysis as a form of establishing the main sources of error in the Quantitative Phase Analysis (QPA) using the Rietveld method. The quantitative determination of crystalline phases using x ray powder diffraction is a complex measurement process whose results are influenced by several factors. Ternary mixtures of Al2O3, MgO and NiO were prepared under controlled conditions and the diffractions were obtained using the Bragg-Brentano geometric arrangement. It was possible to establish four sources of critical variations: the experimental absorption and the scale factor of NiO, which is the phase with the greatest linear absorption coefficient of the ternary mixture; the instrumental characteristics represented by mechanical errors of the goniometer and sample displacement; the other two phases (Al2O3 and MgO); and the temperature and relative humidity of the air in the laboratory. The error sources excessively impair the QPA with the Rietveld method. Therefore it becomes necessary to control them during the measurement procedure.

Imageamento homeomórfico de refletores sísmicos

Neste trabalho é apresentada uma nova técnica para a realização do empilhamento sísmico, aplicada ao problema do imageamento de refletores fixos em um meio bidimensional, suavemente heterogêneo, isotrópico, a partir de dados de reflexão. Esta nova técnica chamada de imageamento homeomórfico tem como base a aproximação geométrica do raio e propriedades topológicas dos refletores. São utilizados, portanto, os conceitos de frente de onda, ângulo de incidência, raio de curvatura da frente de onda, cáustica e definição da trajetória do raio; de tal modo que a imagem obtida mantém relações de homeomorfismo com o objeto que se deseja imagear. O empilhamento sísmico é feito, nesta nova técnica de imageamento, aplicando-se uma correção local do tempo, ∆ t, ao tempo de trânsito, t, do raio que parte da fonte sísmica localizada em x_o, reflete-se em um ponto de reflexão, C_o, sendo registrado como uma reflexão primária em um geofone localizado em x_g, em relação ao tempo de referência t_o no sismograma, correspondente ao tempo de trânsito de um raio central. A fórmula utilizada nesta correção temporal tem como parâmetros o raio de curvatura R_o, o ângulo de emergência β_o da frente de onda, no instante em que a mesma atinge a superfície de observação, e a velocidade v_o considerada constante nas proximidades da linha sísmica. Considerando-se uma aproximação geométrica seguido um círculo para a frente de onda, pode-se estabelecer diferentes métodos de imageamento homeomórfico dependendo da configuração de processamento. Sendo assim tem-se: 1) Método Elemento de Fonte (Receptor) Comum (EF(R)C). Utiliza-se uma configuração onde se tem um conjunto de sismogramas relacionado com uma única fonte (receptor), e considera-se uma frente de onda real (de reflexão); 2) Método Elemento de Reflexão Comum (ERC). Utiliza-se uma configuração onde um conjunto de sismogramas é relacionado com um único ponto de reflexão, e considera-se uma frente de onda hipoteticamente originada neste ponto; 3) Método Elemento de Evoluta Comum (EEC). Utiliza-se uma configuração onde cada sismograma está relacionado com um par de fonte e geofone coincidentemente posicionados na linha sísmica, e considera-se uma frente de onda hipoteticamente originada no centro de curvatura do refletor. Em cada um desses métodos tem-se como resultados uma seção sísmica empilhada, u(x_o, t_o); e outras duas seções denominadas de radiusgrama, R_o (x_o, t_o), e angulograma, β_o(x_o, t_o), onde estão os valores de raios de curvatura e ângulos de emergência da frente de onda considerada no instante em que a mesma atinge a superfície de observação, respectivamente. No caso do método denominado elemento refletor comum (ERC), a seção sísmica resultante do empilhamento corresponde a seção afastamento nulo. Pode-se mostrar que o sinal sísmico não sofre efeitos de alongamento como consequência da correção temporal, nem tão pouco apresenta problemas de dispersão de pontos de reflexão como consequência da inclinação do refletor, ao contrário do que acontece com as técnicas de empilhamento que tem por base a correção NMO. Além disto, por não necessitar de um macro modelo de velocidades a técnica de imageamento homeomórfico, de um modo geral, pode também ser aplicada a modelos heterogêneos, sem perder o rigor em sua formulação. Aqui também são apresentados exemplos de aplicação dos métodos elemento de fonte comum (EFC) (KEYDAR, 1993), e elemento refletor comum (ERC) (STEENTOFT, 1993), ambos os casos com dados sintéticos. No primeiro caso, (EFC), onde o empilhamento é feito tendo como referência um raio central arbitrário, pode-se observar um alto nível de exatidão no imageamento obtido, além do que é dada uma interpretação para as seções de radiusgrama e angulograma, de modo a se caracterizar aspectos geométricos do model geofísico em questão. No segundo caso, (ERC), o método é aplicado a série de dados Marmousi, gerados pelo método das diferenças finitas, e o resultado é comparado com aquele obtido por métodos convecionais (NMO/DMO) aplicados aos mesmos dados. Como consequência, observa-se que através do método ERC pode-se melhor detectar a continuidade de refletores, enquanto que através dos métodos convencionais caracterizam-se melhor a ocorrência de difrações. Por sua vez, as seções de radiusgrama e angulograma, no método (ERC), apresentam um baixo poder de resolução nas regiões do modelo onde se tem um alto grau de complexidade das estruturas. Finalmente, apresenta-se uma formulação unificada que abrange os diferentes métodos de imageamento homeomórfico citados anteriormente, e também situações mais gerais onde a frente de onda não se aproxima a um círculo, mas a uma curva quadrática qualquer.

Proposta de gerenciamento de dados para monitoramento de saúde estrutural utilizando redes de sensores ópticos FBG

Devido às suas características únicas, redes de sensores ópticos têm encontrado aplicação em muitos campos, como em Engenharia Civil, Engenharia Geotécnica, Aeronáutica, Energia e Indústrias de Petróleo & Gás. Soluções de monitoramento baseadas nessa tecnologia têm se mostrado particularmente rentáveis e podem ser aplicadas às estruturas de grande porte, onde centenas de sensores devem ser implantados para medições a longo prazo de diferentes parâmetros mecânicos e físicos. Sensores baseados em Grades de Bragg em fibra (FBGs) são a solução mais comumente utilizada no Monitoramento de Saúde Estrutural (SHM) e as medições são realizadas por instrumentos especiais conhecidos como interrogadores ópticos. Taxas de aquisição cada vez mais elevadas têm sido possíveis utilizando interrogadores ópticos mais recentes, o que dá origem a um grande volume de dados cuja manipulação, armazenamento, gerenciamento e visualização podem demandar aplicações de software especiais. Este trabalho apresenta duas aplicações de software de tempo real desenvolvidas para esses fins: Interrogator Abstraction (InterAB) e Web-based System (WbS). As inovações neste trabalho incluem a integração, sincronização, independência, segurança, processamento e visualização em tempo real, e persistência de dados ou armazenamento proporcionados pelo trabalho conjunto das aplicações desenvolvidas. Os resultados obtidos durante testes em laboratório e ambiente real demonstraram a eficiência, robustez e flexibilidade desses softwares para diferentes tipos de sensores e interrogadores ópticos, garantindo atomicidade, consistência, isolamento e durabilidade dos dados persistidos pelo InterAB e apresentados pelo WbS.

Identificação de reflexões múltiplas, utilizando os parâmetros das frentes de onda PIN e normal

As reflexões múltiplas presentes nos sismogramas ocultam informações importantes sobre os refletores em subsuperfície e, podem até tornar completamente invisíveis as reflexões primárias, como no caso dos sismogramas marinhos, que muitas das vezes, exibem uma aparência anelar com fortes superposições das reflexões múltiplas, sobre as reflexões primárias. Problema este que tem sido alvo de importantes pesquisas, com o intuito de identificar, atenuar e/ou eliminá-las, através de vários métodos populares. O objetivo principal deste trabalho é a identificação das reflexões múltiplas. Com essa finalidade foi gerada, por modelamento direto, uma seção sísmica, com afastamento nulo (AN), contendo reflexões primárias e múltiplas simétricas de primeira ordem. Posteriormente, foi aplicada a migração cinemática do tipo Kirchhoff para obter o modelo em profundidade, apresentando uma boa recuperação dos refletores, bem como a presença de um refletor fictício, quando comparado com a seção anteriormente especificada. Foi obtida uma seção sísmica AN, do modelo migrado, na qual não é observado o segundo refletor, devido à ausência de contraste de impedância, entre a segunda e terceira camada, sendo este o primeiro indício de que o refletor fictício deste modelo é uma múltipla. Outro indício sobre a existência da múltipla foi a simetria encontrada entre as curvaturas do primeiro e terceiro refletor. Finalmente, foram calculados os parâmetros das frentes de ondas Hipotéticas Ponto de Incidência Normal (PIN) e Normal (N), bem como a velocidade Normal Moveout (NMO), tanto para os eventos de reflexões primárias como os eventos de reflexões múltiplas, para o modelo direto e para o modelo migrado. Em seguida, foram realizadas as comparações destes parâmetros, o que permitiu confirmar a veracidade dos indícios anteriores para a identificação das reflexões múltiplas.