The Schwinger model on the null-plane

We study the Schwinger Model on the null-plane using the Dirac method for constrained systems. The fermion field is analyzed using the natural null-plane projections coming from the γ-algebra and it is shown that the fermionic sector of the Schwinger Model has only second class constraints. However, the first class constraints are exclusively of the bosonic sector. Finally, we establish the graded Lie algebra between the dynamical variables, via generalized Dirac bracket in the null-plane gauge, which is consistent with every constraint of the theory. © World Scientific Publishing Company.

Magnetoelectric coefficient in strontium ruthenate buffered lanthanum modified bismuth ferrite thin films grown by chemical method

This paper focuses on the magnetoelectric coupling (ME) at room temperature in lanthanum modified bismuth ferrite thin film (BLFO) deposited on SrRuO 3-buffered Pt/TiO 2/SiO 2/Si(100) substrates by the soft chemical method. BLFO film was coherently grown at a temperature of 500 °C. The magnetoelectric coefficient measurement was performed to evidence magnetoelectric coupling behavior. Room temperature magnetic coercive field indicates that the film is magnetically soft. The maximum magnetoelectric coefficient in the longitudinal direction was close to 12 V/cmOe. Dielectric permittivity and dielectric loss demonstrated only slight dispersion with frequency due the less two-dimensional stress in the plane of the film. Polarization reversal was investigated by applying dc voltage through a conductive tip during the area scanning. We observed that various types of domain behavior such as 71 ° and 180° domain switching, and pinned domain formation occurred. Copyright © 2009 American Scientific Publishers All rights reserved.

Interaction between wave and coastal structure: Validation of two lagrangian numerical models with experimental results marine 2011

Numerical modeling of the interaction among waves and coastal structures is a challenge due to the many nonlinear phenomena involved, such as, wave propagation, wave transformation with water depth, interaction among incident and reflected waves, run-up / run-down and wave overtopping. Numerical models based on Lagrangian formulation, like SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics), allow simulating complex free surface flows. The validation of these numerical models is essential, but comparing numerical results with experimental data is not an easy task. In the present paper, two SPH numerical models, SPHysics LNEC and SPH UNESP, are validated comparing the numerical results of waves interacting with a vertical breakwater, with data obtained in physical model tests made in one of the LNEC's flume. To achieve this validation, the experimental set-up is determined to be compatible with the Characteristics of the numerical models. Therefore, the flume dimensions are exactly the same for numerical and physical model and incident wave characteristics are identical, which allows determining the accuracy of the numerical models, particularly regarding two complex phenomena: wave-breaking and impact loads on the breakwater. It is shown that partial renormalization, i.e. renormalization applied only for particles near the structure, seems to be a promising compromise and an original method that allows simultaneously propagating waves, without diffusion, and modeling accurately the pressure field near the structure.

Doppler ultrasonography principles and methods of evaluation of the reproductive tract in mares

Background: Doppler ultrasonography is a non-invasive real time pulse-wave technique recently used for the transrectal study of the reproductive system hemodynamics in large animals. This technic is based in the Doppler Effect Principle that proposes the change in frequency of a wave for an observer (red blood cells) moving relative to the source of the respective wave (ultrasonic transducer). This method had showed to be effective and useful for the evaluation of the in vivo equine reproductive tract increasing the diagnostic, monitoring, and predictive capabilities of theriogenology in mares. However, an accurate and truthful ultrasonic exam requires the previous knowledge of the Doppler ultrasonography principles. Review: In recent years, the capabilities of ultrasound flow imaging have increased enormously. The current Doppler ultrasound machines offer three methods of evaluation that may be used simultaneously (triplex mode). In B-mode ultrasound, a linear array of transducers simultaneously scans a plane through the tissue that can be viewed as a two-dimensional gray-scale image on screen. This mode is primarily used to identify anatomically a structure for its posterior evaluation using colored ultrasound modes (Color or Spectral modes). Colored ultrasound images of flow, whether Color or Spectral modes, are essentially obtained from measurements of moving red cells. In Color mode, velocity information is presented as a color coded overlay on top of a B-mode image, while Pulsed Wave Doppler provides a measure of the changing velocity throughout the cardiac cycle and the distribution of velocities in the sample volume represented by a spectral graphic. Color images conception varies according to the Doppler Frequency that is the difference between the frequency of received echoes by moving blood red cells and wave frequency transmitted by the transducer. To produce an adequate spectral graphic it is important determine the position and size of the simple gate. Furthermore, blood flow velocity measurement is influence by the intersection angle between ultrasonic pulses and the direction of moving blood-red cells (Doppler angle). Objectively colored ultrasound exam may be done on large arteries of the reproductive tract, as uterine and ovary arteries, or directly on the target tissue (follicle, for example). Mesovarium and mesometrium attachment arteries also can be used for spectral evaluation of the equine reproductive system. Subjectively analysis of the ovarian and uterine vascular perfusion must be done directly on the corpus luteum, follicular wall and uterus (endometrium and myometrium associated), respectively. Power-flow imaging has greater sensitivity to weak blood flow and independent of the Doppler angle, improving the evaluation of vessels with small diameters and slow blood flow. Conclusion: Doppler ultrasonography principles, methods of evaluation and reproductive system anatomy have been described. This knowledge is essential for the competent equipment acquisition and precise collection and analysis of colored ultrasound images. Otherwise, the reporting of inconsistent and not reproducible findings may result in the discredit of Doppler technology ahead of the scientific veterinary community.

Detection of buried pipes using a shear wave ground surface vibration technique

A major UK initiative, entitled 'Mapping the Underworld', is seeking to address the serious social, environmental and economic consequences arising from an inability to locate the buried utility service infrastructure without resorting to extensive excavations. Mapping the Underworld aims to develop and prove the efficacy of a multi-sensor device for accurate remote buried utility service detection, location and, where possible, identification. One of the technologies to be incorporated in the device is low-frequency vibro-acoustics, and the application of this technology for detecting buried infrastructure is currently being investigated. Here, a shear wave ground vibration technique for detecting buried pipes is described. For this technique, shear waves are generated at the ground surface, and the resulting ground surface vibrations measured, using geophones, along a line traversing the anticipated run of the pipe. Measurements were made at a test site with a single pressurized polyethylene mains water pipe. Time-extended signals were employed to generate the illuminating wave. Cross-correlation functions between the measured ground velocities and a reference measurement adjacent to the excitation were then calculated and summed using a stacking method to generate a cross-sectional image of the ground. The wide cross-correlation peaks caused by high ground attenuation were partially compensated for by using a generalized cross-correlation function called the smoothed coherence transform. To mitigate the effects of other potential sources of vibration in the vicinity, the excitation signal was used as an additional reference when calculating the generalized cross-correlation functions. For two out of three tests, the pipe was detected, indicating that this technique will be a valuable addition to the Mapping the Underworld armoury.

Study of Brazilian commercial Oriented Strand Board panels using stress wave

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Syntheses of bismuth titanate templates obtained by the molten salt method

Bismuth titanate templates (Bi4Ti3O12) were synthesized by the molten salt method in Na2SO4 and K2SO4 fluxes, using an amorphous Bi4Ti 3O12 precursor and a mechanically mixed Bi 2O3+TiO2 mixture as the starting materials. The templates were characterized by means of X-Ray Diffraction, FT-IR, FT-Raman, FEG-SEM and TEM. The templates are free of secondary phases and present orthorhombic structure with orientation in the c-plane. FT-IR suggests no traces of sulfate groups revealing that the molten salt synthesis was beneficial for elimination of inorganic species and for the arrangement of individual nanocrystals into ordered lattices. FEG-SEM analyses of BIT templates revealed that most of the grains were homogeneous with a length of 3.1 μm and a width of 0.3 μm and had plate-like morphology. TEM investigations show that the c-axis of the perovskite units is parallel to the thickness direction of the grains and no liquid-phase was formed during BIT phase formation. © 2013 Elsevier Ltd and Techna Group S.r.l.

Cálculo de funções de Wannier eletrônicas para aplicações em ciência dos materiais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

New voltammetry-based analytical method for indirect determination of procymidone in brazilian apples

Procymidone, a potentially carcinogenic and mutagenic pesticide, can contribute to environmental and human contamination when applied to apple crops. In this work, we propose a reliable and sensitive method to determine procymidone in Brazilian apples. The method involves differential pulse (DPV) and square-wave voltammetry (SWV) techniques on a glassy carbon electrode. In a supporting electrolyte solution of 0.5 mol L−1 NaOH, procymidone undergoes an irreversible one-electron oxidation at +1.42 V by cyclic voltammetric vs. Ag|AgCl, KCl 3 M reference electrode. The proposed DPV and SWV methods have a good linear response in the 8.00–20.0 mg L−1 range, with limits of detection (LOD) of 0.678 and 0.228 mg L−1, respectively, in the absence of the matrix. We obtained improved LOD (0.097 mg L−1) in the presence of apple matrix and the supporting electrolyte solution. We used three commercial apple samples to evaluate recovery, and we achieved recovery percentages ranging from 94.6 to 110 % for procymidone determinations. We also tested the proposed voltammetric method for reproducibility, repeatability, and potential interferents, and the results were satisfactory for electroanalytical purposes.

Wave equation depth migration using complex Padé approximation

Propomos um novo método de migração em profundidade baseado na solução da equação da onda com densidade constante no domínio da freqüência. Uma aproximação de Padé complexa é usada para aproximar o operador de evolução aplicado na extrapolação do campo de ondas. Esse método reduz as imprecisões e instabilidades devido às ondas evanescentes e produz imagens com menos ruídos numéricos que aquelas obtidas usando-se a aproximação de Padé real para o operador exponencial, principalmente em meios com fortes variações de velocidades. Testes em dados de afastamento nulo do modelo de sal SEG/EAGE e nos dados de tiro comum 2-D Marmousi foram realizados. Os resultados obtidos mostram que o método de migração proposto consegue lidar com fortes variações laterais e também tem uma boa resposta para refletores com mergulhos íngremes. Os resultados foram comparados àqueles resultados obtidos com os métodos split-step Fourier (SSF), phase shift plus interpolarion (PSPI) e Fourier diferenças-finitas (FFD).

Espalhamento geométrico em modelos plano-estratificados

A medição de parâmetros físicos de reservatórios se constitui de grande importância para a detecção de hidrocarbonetos. A obtenção destes parâmetros é realizado através de análise de amplitude com a determinação dos coeficientes de reflexão. Para isto, faz-se necessário a aplicação de técnicas especiais de processamento capazes de corrigir efeitos de divergência esférica. Um problema pode ser estabelecido através da seguinte questão: Qual o efeito relativamente mais importante como responsável pela atenuação de amplitudes, o espalhamento geométrico ou a perda por transmissividade? A justificativa desta pergunta reside em que a correção dinâmica teórica aplicada a dados reais visa exclusivamente o espalhamento geométrico. No entanto, a análise física do problema por diferentes direções põe a resposta em condições de dúvida, o que é interessante e contraditório com a prática. Uma resposta embasada mais fisicamente pode dar melhor subsídio a outros trabalhos em andamento. O presente trabalho visa o cálculo da divergência esférica segundo a teoria Newman-Gutenberg e corrigir sismogramas sintéticos calculados pelo método da refletividade. O modelo-teste é crostal para que se possa ter eventos de refração crítica além das reflexões e para, com isto, melhor orientar quanto à janela de aplicação da correção de divergência esférica o que resulta em obter o então denominado “verdadeiras amplitudes”. O meio simulado é formado por camadas plano-horizontais, homogêneas e isotrópicas. O método da refletividade é uma forma de solução da equação de onda para o referido modelo, o que torna possível um entendimento do problema em estudo. Para se chegar aos resultados obtidos foram calculados sismogramas sintéticos através do programa P-SV-SH desenvolvido por Sandmeier (1998), e curvas do espalhamento geométrico em função do tempo para o modelo estudado como descrito por Newman (1973). Demonstramos como uma das conclusões que a partir dos dados do modelo (velocidades, espessuras, densidades e profundidades) uma equação para a correção de espalhamento geométrico visando às “verdadeiras amplitudes” não é de fácil obtenção. O objetivo maior então deveria ser obter um painel da função de divergência esférica para corrigir as verdadeiras amplitudes.

Fácies e proveniência de depósitos costeiros da Formação Raizama: evidências do registro Ediacarano-cambriano na faixa Paraguai, região de Nobres, Mato Grosso

Rochas siliciclásticas da Formação Raizama, unidade basal do Grupo Alto Paraguai de idade ediacarana-cambriana (635 – 541 Ma), ocorrem distribuídas descontinuamente ao longo da margem sul do Cráton Amazônico e segmento norte da Faixa Paraguai, centro-oeste do Brasil, estado do Mato Grosso. Estas recobrem discordantemente os depósitos de plataforma carbonática do Grupo Araras, onde foram registrados evidências do evento glacial Marinoano (635 Ma). O Grupo Alto Paraguai representa os estágios finais da colisão entre os blocos Amazônico e Paranapanema que culminaram no fechamento do Oceano Clymene (540-520 Ma). A Formação Raizama com espessura de aproximadamente 570 m é constituída por pelitos, arenitos finos a grossos, e arenitos com cimento dolomítico previamente interpretados como depósitos flúvio-costeiros distribuídos nos membros inferior (270 m) e superior (300 m). O estudo faciológico e estratigráfico desta unidade na região de Nobres, Estado do Mato Grosso, foi focado principalmente na seção aflorante de 600 m no leito do rio Serragem, que inclui a Cachoeira da Serra do Tombador. Foram definidas 17 fácies sedimentares, agrupadas em cinco associações de fácies (AF) representativas de uma sucessão costeira progradante iniciando por depósitos de shoreface inferior, os quais recobrem em conformidade correlativa os depósitos de plataforma carbonática da Formação Serra do Quilombo (Grupo Araras). A AF1 consiste em arenitos com laminação plano-paralela e laminação truncada por onda (microhummocky), individualizada por camadas de pelito laminado interpretadas como depósitos de shoreface inferior. Destaca-se na AF1 a primeira ocorrência de níveis centimétricos bioturbados por Skolithos em depósitos neoproterozoicos – cambrianos na Faixa Paraguai. A AF2 é formada por arenitos com estratificação cruzada swaley e estratificação plano-paralela interpretada como depósitos de shoreface superior. A AF3 é composta por arenitos com estratificações cruzadas tangenciais e acanaladas com recobrimentos de siltito/arenito muito fino representativos de depósitos de canal e barras de submaré. A AF4 é caracterizada por arenitos com estratificações cruzadas tangencial e sigmoidal, laminação plano-paralela a cruzadas de baixo-ângulo, ritmito arenito muito fino/siltito com acamamento flaser e gretas de contração, organizados em ciclos métricos de raseamento ascendente de planície de maré. A AF5 é constituída por arenito com estratificação cruzada acanalada marcada por lags residuais na base da associação, arenito com estratificações plano-paralela e cruzada de baixo-ângulo, interpretados como depósitos fluviais distais de rios entrelaçados, parcialmente retrabalhados por ondas. Grãos detríticos de zircão foram obtidos da AF3 e datados pelo método U-Pb, sendo a idade de 1001±9 Ma interpretada como a idade de máxima deposição da Formação Raizama. Aliado a tal análise, as paleocorrentes NE-SE mostram que estes grãos teriam como áreas fontes principais a Faixa Sunsás, SW do Cráton Amazônico, não sendo descartada contribuições oriundas da parte NW desse Cráton. A idade mesoproterozóica obtida serviu principalmente para desvendar a proveniência da Formação Raizama, enquanto que as datações da base do Grupo Araras, em torno de 627-622 Ma, associada à presença inequívoca do icnogênero Skolithos, tornam esta unidade muito mais próxima do limite com o Cambriano Inferior. Traços fósseis do Proterozoico são caracterizados quase que exclusivamente por traços horizontais, sendo que bioturbações verticais praticamente são ausentes ao longo do Neoproterozoico. Esta inferência vem de encontro com a idade máxima de 541 Ma obtida para a Formação Diamantino, a qual recobre a unidade estudada. Os dados radiométricos aliados com as interpretações paleoambientais, que incluem o registro das primeiras atividades de organismos perfurantes na Faixa Paraguai, abrem perspectivas de entender com maiores detalhes a sequência de eventos que tipificam os estratos do limite Ediacarano-Cambriano do Brasil, ainda pouco conhecidos.

Inversão de dados sísmicos de reflexão a partir da curva do tempo de trânsito

A presente Dissertação de Mestrado tem como objetivo o estudo do problema de inversão sísmica baseada em refletores planos para arranjo fonte-comum (FC) e ponto-médiocomum (PMC). O modelo direto é descrito por camadas homogêneas, isotrópicas com interfaces plano-horizontais. O problema é relacionado ao empilhamento NMO baseado na otimização da função semblance, para seções PMC corrigidas de sobretempo normal (NMO). O estudo foi baseado em dois princípios. O primeiro princípio adotado foi de combinar dois grupos de métodos de inversão: um Método Global e um Método Local. O segundo princípio adotado foi o de cascata, segundo a teoria Wichert-Herglotz-Bateman, que estabelece que para conhecer uma camada inferior tem-se que conhecer primeiro a camada superior (dissecação). A aplicação do estudo é voltada à simulação sísmica de Bacia Sedimentar do Solimões e de Bacia Marinha para se obter uma distribuição local 1D de velocidades e espessuras para a subsuperfície em horizontes alvo. Sendo assim, limitamos a inversão entre 4 e 11 refletores, uma vez que na prática a indústria limita uma interpretação realizada apenas em número equivalente de 3 a 4 refletores principais. Ressalta-se que este modelo é aplicável como condição inicial ao imageamento de seções sísmicas em regiões geologicamente complexas com variação horizontal suave de velocidades. Os dados sintéticos foram gerados a partir dos modelos relacionados a informações geológicas, o que corresponde a uma forte informação a priori no modelo de inversão. Para a construção dos modelos relacionados aos projetos da Rede Risco Exploratório (FINEP) e de formação de recursos humanos da ANP em andamento, analisamos os seguintes assuntos relevantes: (1) Geologia de bacias sedimentares terrestre dos Solimões e ma rinha (estratigráfica, estrutural, tectônica e petrolífera); (2) Física da resolução vertical e horizontal; e (3) Discretização temporal-espacial no cubo de multi-cobertura. O processo de inversão é dependente do efeito da discretização tempo-espacial do campo de ondas, dos parâmetros físicos do levantamento sísmico, e da posterior reamostragem no cubo de cobertura múltipla. O modelo direto empregado corresponde ao caso do operador do empilhamento NMO (1D), considerando uma topografia de observação plana. O critério básico tomado como referência para a inversão e o ajuste de curvas é a norma 2 (quadrática). A inversão usando o presente modelo simples é computacionalmente atrativa por ser rápida, e conveniente por permitir que vários outros recursos possam ser incluídos com interpretação física lógica; por exemplo, a Zona de Fresnel Projetada (ZFP), cálculo direto da divergência esférica, inversão Dix, inversão linear por reparametrização, informações a priori, regularização. A ZFP mostra ser um conceito út il para estabelecer a abertura da janela espacial da inversão na seção tempo-distância, e representa a influência dos dados na resolução horizontal. A estimativa da ZFP indica uma abertura mínima com base num modelo adotado, e atualizável. A divergência esférica é uma função suave, e tem base física para ser usada na definição da matriz ponderação dos dados em métodos de inversão tomográfica. A necessidade de robustez na inversão pode ser analisada em seções sísmicas (FC, PMC) submetida a filtragens (freqüências de cantos: 5;15;75;85; banda-passante trapezoidal), onde se pode identificar, comparar e interpretar as informações contidas. A partir das seções, concluímos que os dados são contaminados com pontos isolados, o que propõe métodos na classe dos considerados robustos, tendo-se como referência a norma 2 (quadrados- mínimos) de ajuste de curvas. Os algoritmos foram desenvolvidos na linguagem de programação FORTRAN 90/95, usando o programa MATLAB para apresentação de resultados, e o sistema CWP/SU para modelagem sísmica sintética, marcação de eventos e apresentação de resultados.

Square-wave voltammetric determination of rutin in pharmaceutical formulations using a carbon composite electrode modified with copper (II) phosphate immobilized in polyester resin

Descreve-se um eletrodo de carbono modificado com fosfato de cobre (II) imobilizado em uma resina de poliéster (Cu₃(PO₄)₂-Poly) para a determinação de rutina em amostras farmacêuticas por voltametria de onda quadrada. O eletrodo modificado permite a determinação de rutina em potencial (0.20 V vs Ag / AgCl (3,0 mol L^-1 KCl)) menor que o observado em um eletrodo não modificado. Verificou-se que a corrente de pico foi linear com a concentração de rutina na faixa de 9,9 × 10^-8 a 2,5 × 10^-6 mol L^-1, com um limite de detecção de 1,2 × 10^-8 mol L^-1. A resposta do eletrodo foi estável, sem variação significativa dentro de várias horas de operação contínua. A morfologia da superfície do eletrodo modificado foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e pelo sistema de energia dispersiva de raios-X (EDX). Os resultados obtidos foram precisos e exatos. Ademais, estes resultados estão de acordo com aqueles obtidos pelo método cromatográfico a um nível de confiança de 95%.

Measurement of Wave Attenuation in Buried Plastic Water Distribution Pipes

Leaks in pipes are a common issue encountered in the water industry. Acoustic methods are generally successful in finding and locating leaks in metallic pipes, however, they are less effective when applied to plastic pipes. This is because leak-noise signals are heavily attenuated due to high damping in the pipe-wall and sound radiation into the soil. As result, high frequency leak noise does not travel long distances. To determine how far leak noise may travel in a pipe at any frequency, the attenuation of the wave responsible for leak noise propagation should be known. In this paper a new method to estimate this is described. The method is then applied to some measurements made on a bespoke pipe-test rig in the UK, and the results are compared with theoretical predictions.