Effect of absorption on the diffraction efficiency in Fe : LiNbO3 crystal with 90 degrees recording geometry

In this paper the saturated diffraction efficiency has been optimized by considering the effect of the absorption of the recording light on a crossed-beam grating with 90 degrees recording geometry in Fe:LiNbO3 crystals. The dependence of saturated diffraction efficiency on the doping levels with a known oxidation-reduction state, as well as the dependence of saturated diffraction efficiency on oxidation-reduction state with known doping levels, has been investigated. Two competing effects on the saturated diffraction efficiency were discussed, and the intensity profile of the diffracted beam at the output boundary has also been investigated. The results show that the maximal saturated diffraction efficiency can be obtained in crystals with moderate doping levels and modest oxidation state. An experimental verification is performed and the results are consistent with those of the theoretical calculation.

Estimativa do erro de discretização analítico na solução de equações diferenciais utilizando o Método de Volumes Finitos

As análises de erros são conduzidas antes de qualquer projeto a ser desenvolvido. A necessidade do conhecimento do comportamento do erro numérico em malhas estruturadas e não-estruturadas surge com o aumento do uso destas malhas nos métodos de discretização. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi criar uma metodologia para analisar os erros de discretização gerados através do truncamento na Série de Taylor, aplicados às equações de Poisson e de Advecção-Difusão estacionárias uni e bidimensionais, utilizando-se o Método de Volumes Finitos em malhas do tipo Voronoi. A escolha dessas equações se dá devido a sua grande utilização em testes de novos modelos matemáticos e função de interpolação. Foram usados os esquemas Central Difference Scheme (CDS) e Upwind Difference Scheme(UDS) nos termos advectivos. Verificou-se a influência do tipo de condição de contorno e a posição do ponto gerador do volume na solução numérica. Os resultados analíticos foram confrontados com resultados experimentais para dois tipos de malhas de Voronoi, uma malha cartesiana e outra triangular comprovando a influência da forma do volume finito na solução numérica obtida. Foi percebido no estudo que a discretização usando o esquema CDS tem erros menores do que a discretização usando o esquema UDS conforme literatura. Também se percebe a diferença nos erros em volumes vizinhos nas malhas triangulares o que faz com que não se tenha uma uniformidade nos gráficos dos erros estudados. Percebeu-se que as malhas cartesianas com nó no centróide do volume tem menor erro de discretização do que malhas triangulares. Mas o uso deste tipo de malha depende da geometria do problema estudado

Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro e a expansão dos riscos ambientais, ações preventivas e catástrofes: o caso de Petrópolis

O município de Petrópolis, palco de recorrente de problemas ambientais envolvendo movimentos de massa concentrados historicamente na sua área mais urbanizada, os distritos Sede e Cascatinha, vive nas últimas décadas um crescimento populacional que se orienta basicamente para antigas áreas rurais de Itaipava, Pedro do Rio e Posse. O objetivo geral da pesquisa é investigar como este crescimento vem ocorrendo, analisando as características geológico-geomorfológicas dos novos espaços ocupados, os fatores predisponentes às novas condições de risco envolvendo os movimentos de massa e as inundações. Assim, foi elaborado um panorama sócio-evolutivo do processo de ocupação do solo em Petrópolis, considerando especialmente a dinâmica demográfica registrada nos distritos através dos censos demográficos a partir da década de 1940. Utilizando o geoprocessamento como ferramenta e a classificação visual de segmentação de OrtofotosCarta IBGE na escala 1: 25.000, foram produzidos mapas de uso do solo para o município e distritos detalhando a área ocupada. Com o fim de atender ao diagnóstico das situações de risco foi realizado o levantamento da situação atual da ocorrência dos movimentos de massa e inundações no município, comparando levantamentos anteriores e verificando a distribuição das ocorrências e a população atingida. Por fim, a avaliação da execução da política de desenvolvimento e expansão urbana definida no Plano Diretor de Petrópolis e na Lei de Uso, Parcelamento e Ocupação do Solo, analisando o zoneamento e seus usos (rural, rururbano, urbano e zona de proteção especial) resultando no entendimento de como os aspectos normativos vem sendo tratados, naquilo que são respeitados e naquilo que não são cumpridos na dinâmica da ocupação do espaço, levantando as ações de prevenção, ou não, dos problemas ambientais. Contudo, a definição dos objetivos do trabalho teve dois momentos. O primeiro com a análise da expansão urbana construindo novas condições de risco e o segundo momento, lamentavelmente, aquele no qual as evidências ganharam contorno de realidade com o ocorrido em dezembro de 2010 e em janeiro de 2011, principalmente quando inundações bruscas associadas aos deslizamentos de terra nas encostas atingiram áreas de Petrópolis e de outros municípios da região Serrana do Estado do Rio de Janeiro, certamente, a maior tragédia ambiental ocorrida no Centro-Sul do país até então. Com mais de 900 mortos, centenas de desaparecidos e milhares de desabrigados e desalojados, os eventos suplantaram os objetivos do trabalho, colocando novas questões, ao mesmo tempo em que a realidade demonstrou a coerência e pertinência daqueles objetivos com os problemas apresentados. Assim, dentre os objetivos passou a constar também a verificação in loco das conseqüências de movimentos de massa e inundações nas áreas apontadas anteriormente, como foi o caso do vale do Rio Santo Antônio em Itaipava. O trabalho, assim, se pautou por indicar a necessidade ter-se maior atenção às novas áreas de ocupação no município, considerando a natureza do território, contribuindo como um subsídio na prevenção ao risco.

Sensitivity improvement by UV-light recording in LiNbO3 : Ce : Cu crystals

Modulated UV light is used to increase the sensitivity of the two-centre holographic recording. Inherent mechanisms of nonvolatile holographic recording in oxidized and reduced crystals are numerically analysed based on solving the two-centre material equations modilied for UV-Iight recording. Experiments verification is performed with an oxidized crystal and a reduced crystal, and the role of UV intensity on the sensitivity is presented.

Research on a scanner for tilting orthogonal double prisms

The original scanner for tilting orthogonal double prisms is studied to test the tracking performance in intersatellite laser communications. With a reduction ratio of more than 100 times from the change rate of the angle of beam deviation to that of the tilting angle of each prism, the theoretical analysis performed, as well as the verification experiment, indicates that the scanner can meet the requirements of the scanning accuracy superior to 0.5 mu rad with the scanning range greater than 500 mu rad and can facilitate the mechanical structure design. (c) 2006 Optical Society of America.

Tratamento de efluentes líquidos na Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF): avaliação da aplicabilidade do processo eletrolítico.

Esta pesquisa enfoca o uso do processo eletrolítico, como alternativa para tratamento de efluentes líquidos na Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF), considerando as limitações ambientais locais e aspectos de consumo de energia. Este processo, classificado como não convencional, vem sendo estudado pela comunidade científica nacional e internacional para tratamento de diversos efluentes, inclusive esgotos domésticos, apresentando várias vantagens que estimularam a verificação de sua aplicabilidade para as condições peculiares da EACF. Foram realizados ensaios, em escala de laboratório, com esgotos domésticos coletados em um condomínio no Rio de Janeiro, usando reatores eletrolíticos com capacidade de 4 L, com eletrodos de desgaste de alumínio (Al) e de ferro (Fe), distância entre as placas de 0,9 cm e 1,8 cm, temperaturas na faixa de 7C a 22C, e ensaios para verificação da sua eficiência, por meio de parâmetros como DQO, DBO5, SST, turbidez e volume de lodo gerado. Sob temperatura de 15C e condições de condutividade da ordem de 900 S/cm, estimada para os esgotos da EACF, aplicando densidade de corrente de 22,9 A/m2, 4,5 V, tempo de retenção de 25 min, os resultados apresentaram valores de DQO no efluente tratado de 65 mg/L(redução de 89%), DBO de 56 mg/L (redução de 64 %), SST de 8 mg/L, com turbidez de 11,3 uT e, após filtração, turbidez de 3,2 uT, consumo de energia de 0,8 Wh/L. O aspecto é límpido e a qualidade final obtida é compatível para ser submetida a tratamento de desinfecção. A partir dos dados obtidos, foram avaliadas por meio de pré-projeto: a viabilidade de sua implantação em container, a estimativa de consumo de energia e de lodo gerado, requisitos de manutenção, operação, além da sugestão de monitoramentos e de medidas de mitigação de impactos ambientais associados à respectiva instalação.

Optimal recording wavelength for nonvolatile photorefractive holograms in Ce : Cu : LiNbO

Three wavelengths of red, green and blue of recording beams are systemically tested for the UV-assistant recording and optical fixing of holograms in a strongly oxidized Ce:Cu:LiNbO3 crystal. Three different photorefractive phenomena are observed. It is shown that the green beams will optimally generate a critical strong nonvolatile hologram with quick sensitivity and the optimal switching technique could be jointly used to obtain a nearly 100% high diffraction. Theoretical verification is given, and a prescription on the doping densities and on the oxidation/reduction states of the material to match a defined recording wavelength for high diffraction is suggested.

Oxygen relationships in intermittent sand filtration of wastewaters

A model for some of the many physical-chemical and biological processes in intermittent sand filtration of wastewaters is described and an expression for oxygen transfer is formulated.

The model assumes that aerobic bacterial activity within the sand or soil matrix is limited, mostly by oxygen deficiency, while the surface is ponded with wastewater. Atmospheric oxygen reenters into the soil after infiltration ends. Aerobic activity is resumed, but the extent of penetration of oxygen is limited and some depths may be always anaerobic. These assumptions lead to the conclusion that the percolate shows large variations with respect to the concentration of certain contaminants, with some portions showing little change in a specific contaminant. Analyses of soil moisture in field studies and of effluent from laboratory sand columns substantiated the model.

The oxygen content of the system at sufficiently long times after addition of wastes can be described by a quasi-steady-state diffusion equation including a term for an oxygen sink. Measurements of oxygen content during laboratory and field studies show that the oxygen profile changes only slightly up to two days after the quasi-steady state is attained.

Results of these hypotheses and experimental verification can be applied in the operation of existing facilities and in the interpretation of data from pilot plant-studies.

Verificação à fadiga de pontes rodoviárias mistas (aço-concreto)

As pontes rodoviárias mistas (aço-concreto) estão sujeitadas às ações dinâmicas variáveis, por exemplo, devido ao tráfego de veículos sobre a superfície irregular do pavimento. Estas ações dinâmicas podem gerar a nucleação de fraturas ou mesmo a sua propagação sobre a estrutura. A correta consideração desses aspectos objetivou o desenvolvimento de uma metodologia de análise, com a finalidade de avaliar os níveis dos esforços e tensões oriundos do tráfego dos veículos sobre a superfície irregular do pavimento e, bem como, proceder uma verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias em aço e mistas (aço-concreto). Para tal, as técnicas para a contagem de ciclos de tensão e a aplicação das regras de dano acumulado foram analisadas através de curvas do tipo S-N, associadas a diversas normas de projeto. A ponte rodoviária mista (aço-concreto) investigada neste estudo é constituída por quatro vigas de aço longitudinais e por um tabuleiro de concreto armado. O modelo numérico-computacional, desenvolvido para a análise dinâmica da ponte, foi concebido com base em técnicas usuais de discretização através do método dos elementos finitos. Simulam-se as almas das vigas de aço e as lajes de concreto do tabuleiro através de elementos finitos de casca. As mesas dessas vigas, transversinas e os enrijecedores são modelados por elementos de viga tridimensionais. Os veículos são representados a partir de sistemas "massa-mola-amortecedor". O tráfego dessas viaturas é considerado mediante a simulação de comboios semi-infinitos, deslocando-se com velocidade constante sobre a ponte. As conclusões da presente investigação versam acerca da vida útil de serviço dos elementos estruturais de pontes mistas (aço-concreto).

Electric and magnetic losses and gains in determining the sign of refractive index

Within the framework of classic electromagnetic theories, we have studied the sign of refractive index of optical medias with the emphases on the roles of the electric and magnetic losses and gains. Starting from the Maxwell equations for an isotropic and homogeneous media, we have derived the general form of the complex refractive index and its relation with the complex electric permittivity and magnetic permeability, i.e. n = root epsilon mu, in which the intrinsic electric and magnetic losses and gains are included as the imaginary parts of the complex permittivity and permeability, respectively, as epsilon = epsilon(r) + i(epsilon i) and mu = mu(r) + i mu(i). The electric and magnetic losses are present in all passive materials, which correspond, respectively, to the positive imaginary permittivity and permeability epsilon(i) > 0 and mu(i) > 0. The electric and magnetic gains are present in materials where external pumping sources enable the light to be amplified instead of attenuated, which correspond, respectively, to the negative imaginary permittivity and permeability epsilon(i) < 0 and mu(i) < 0. We have analyzed and determined uniquely the sign of the refractive index, for all possible combinations of the four parameters epsilon(r), mu(r), epsilon(i), and mu(i), in light of the relativistic causality. A causal solution requires that the wave impedance be positive Re {Z} > 0. We illustrate the results for all cases in tables of the sign of refractive index. One of the most important messages from the sign tables is that, apart from the well-known case where simultaneously epsilon < 0 and mu < 0, there are other possibilities for the refractive index to be negative n < 0, for example, for epsilon(r) < 0, mu(r) > 0, epsilon(i) > 0, and mu(i) > 0, the refractive index is negative n < 0 provided mu(i)/epsilon(i) > mu(r)/vertical bar epsilon(r)vertical bar. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Conselhos escolares nas escolas municipais de Duque de Caxias:tensões e perspectivas

A pesquisa objetivou investigar a formação dos conselheiros escolares nas Escolas Municipais de Duque de Caxias a partir da adesão do Município ao Programa Nacional de Fortalecimento dos Conselhos Escolares, coordenado pela Secretaria de Educação Básica do Ministério da Educação. Como o exame das ações do Programa e a identificação das mesmas no referido município perpassam pelos níveis macro, meso e micro do sistema educacional, a metodologia constituiu-se de pesquisa bibliográfica, análise de documentos, construção e retrospectiva histórica em torno do princípio da gestão democrática e dos conselhos escolares; de entrevistas no MEC, na Secretaria Municipal de Educação, com os diretores de duas escolas da rede de ensino e grupo focal com o Conselho Escolar, além da observação nas escolas. Tendo como base o princípio da democracia e a construção da prática democrática nas escolas, por meio da gestão, percebem-se os conselhos escolares como segmentos representativos, tanto da possibilidade de transformação como de manutenção dos processos que envolvem a transparência, a autonomia e a participação da comunidade escolar na gestão das escolas. A verificação das ações de um Programa governamental em escala nacional, envolvendo a colaboração entre os entes federados, permite desmistificar o distanciamento entre as esferas dos sistemas de ensino neste processo que envolve a capacitação dos conselheiros escolares. A pesquisa revelou que, embora o Município de Duque de Caxias tenha aderido ao Programa, ainda não promoveu ações no sentido de formação de seus Conselheiros Escolares. Não obstante, uma das escolas observadas no estudo promove uma dinâmica articulada, em seu funcionamento, no que se refere à participação da comunidade escolar e local na gestão da escola

A norma gramatical como objeto de análise e de ensino: reflexões contemporâneas

Normas linguísticas são os usos instituídos pelos falantes da língua. Há normas consagradas pela tradição literária, por exemplo, e há normas consagradas pela tradição das comunidades. Quando estas não são aceitas, pode se dar o conflito, motivado pela não aceitação da nova norma, ou da norma diferente, geralmente acompanhada de avaliações negativas. Tomando os pronomes pessoais ele/lhe acusativos, me inicial e se sujeito (usando outras categorias quando a situação for favorável) como referência, procura-se investigar os motivos que levam a tais conflitos. Usa-se um conjunto de pensamentos provenientes da sociolinguística, do funcionalismo, da linguística histórica, da tradição gramatical, que, juntos, dão sustentação à problemática, sem levantar corpus exaustivo para descrição e explicação de regras da língua, motivo por que essas teorias são aproveitadas, enfaticamente, apenas em suas bases teóricas gerais. Os exemplos são esparsamente colhidos em fontes diversas: livros, canções, textos literários, ensaios, mas principalmente em notícias veiculadas na internet. É o que basta para um exame crítico da questão abordada. Para tanto, foram cotejados os posicionamentos da normatividade (a língua ideal, homogênea) com os da normalidade (a língua em uso, heterogênea). No entrementes é que estão as causas dos conflitos: a ideia de que a escrita representa o modelo certo, a resistência às mudanças e variações, o imaginário social que decide o certo e o errado, a ideologia avessa à evolução da língua e os conselhos do tipo não use e evite vão desgastando a concepção de língua. Para posturas como essas, não são aceitos os usos estigmatizados, embora abundantemente usados nos veículos de comunicação sociais

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.