Desenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuída

A Física das Radiações é um ramo da Física que está presente em diversas áreas de estudo e se relaciona ao conceito de espectrometria. Dentre as inúmeras técnicas espectrométricas existentes, destaca-se a espectrometria por fluorescência de raios X. Esta também possui uma gama de variações da qual pode-se dar ênfase a um determinado subconjunto de técnicas. A produção de fluorescência de raios X permite (em certos casos) a análise das propriedades físico-químicas de uma amostra específica, possibilitando a determinação de sua constituiçõa química e abrindo um leque de aplicações. Porém, o estudo experimental pode exigir uma grande carga de trabalho, tanto em termos do aparato físico quanto em relação conhecimento técnico. Assim, a técnica de simulação entra em cena como um caminho viável, entre a teoria e a experimentação. Através do método de Monte Carlo, que se utiliza da manipulação de números aleatórios, a simulação se mostra como uma espécie de alternativa ao trabalho experimental.Ela desenvolve este papel por meio de um processo de modelagem, dentro de um ambiente seguro e livre de riscos. E ainda pode contar com a computação de alto desempenho, de forma a otimizar todo o trabalho por meio da arquitetura distribuída. O objetivo central deste trabalho é a elaboração de um simulador computacional para análise e estudo de sistemas de fluorescência de raios X desenvolvido numa plataforma de computação distribuída de forma nativa com o intuito de gerar dados otimizados. Como resultados deste trabalho, mostra-se a viabilidade da construção do simulador através da linguagem CHARM++, uma linguagem baseada em C++ que incorpora rotinas para processamento distribuído, o valor da metodologia para a modelagem de sistemas e a aplicação desta na construção de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X. O simulador foi construído com a capacidade de reproduzir uma fonte de radiação eletromagnética, amostras complexas e um conjunto de detectores. A modelagem dos detectores incorpora a capacidade de geração de imagens baseadas nas contagens registradas. Para validação do simulador, comparou-se os resultados espectrométricos com os resultados gerados por outro simulador já validado: o MCNP.

Mechanisms involved in Escherichia coli and Serratia marcescens removal during activated sludge wastewater treatment

Wastewater treatment reduces environmental contamination by removing gross solids and mitigating the effects of pollution. Treatment also reduces the number of indicator organisms and pathogens. In this work, the fates of two coliform bacteria, Escherichia coli and Serratia marcescens, were analyzed in an activated sludge process to determine the main mechanisms involved in the reduction of pathogenic microorganisms during wastewater treatment. These bacteria, modified to express green fluorescent protein, were inoculated in an activated sludge unit and in batch systems containing wastewater. The results suggested that, among the different biological factors implied in bacterial removal, bacterivorous protozoa play a key role. Moreover, a representative number of bacteria persisted in the system as free-living or embedded cells, but their distribution into liquid or solid fractions varied depending on the bacterium tested, questioning the real value of bacterial indicators for the control of wastewater treatment process. Additionally, viable but nonculturable cells constituted an important part of the bacterial population adhered to solid fractions, what can be derived from the competition relationships with native bacteria, present in high densities in this environment. These facts, taken together, emphasize the need for reliable quantitative and qualitative analysis tools for the evaluation of pathogenic microbial composition in sludge, which could represent an undefined risk to public health and ecosystem functions when considering its recycling.

Changes in social inequalities in disability-free life expectancy in Southern Europe: the case of the Basque Country

Background: Health expectancy is a useful tool to monitor health inequalities. The evidence about the recent changes in social inequalities in healthy expectancy is relatively scarce and inconclusive, and most studies have focused on Anglo-Saxon and central or northern European countries. The objective of this study was to analyse the changes in socioeconomic inequalities in disability-free life expectancy in a Southern European population, the Basque Country, during the first decade of the 21st century. Methods: This was an ecological cross-sectional study of temporal trends on the Basque population in 1999-2003 and 2004-2008. All-cause mortality rate, life expectancy, prevalence of disability and disability free-life expectancy were calculated for each period according to the deprivation level of the area of residence. The slope index of inequality and the relative index of inequality were calculated to summarize and compare the inequalities in the two periods. Results: Disability free-life expectancy decreased as area deprivation increased both in men and in women. The difference between the most extreme groups in 2004-2008 was 6.7 years in men and 3.7 in women. Between 1999-2003 and 2004-2008, socioeconomic inequalities in life expectancy decreased, and inequalities in disability-free expectancy increased in men and decreased in women. Conclusions: This study found important socioeconomic inequalities in health expectancy in the Basque Country. These inequalities increased in men and decreased in women in the first decade of the 21st century, during which the Basque Country saw considerable economic growth.

Holding mirrors up to Hamlet: what Franco Zeffirellis and Michael Almereydas filmic adaptations of the play tell us about it

Hamlet (1601), de William Shakespeare, é, desde o Fólio de 1623, circundada por um enorme e variado volume de leituras, que abrangem desde textos críticos e teóricos até as mais diversas adaptações teatrais e cinematográficas. Desde o final do século 19, o cinema vem adaptando peças de Shakespeare, fornecendo novos pontos de vista e sugestões para a encenação dessa obra ao levá-la inúmeras vezes para as telas. Dentre uma longa lista de adaptações fílmicas de Hamlet, o Hamlet mainstream de Franco Zeffirelli (1990) e o Hamlet 2000 (2000), filme independente de Michael Almereyda, compõem o corpus eleito para análise nesta dissertação. Dialogando com noções de críticos e teóricos que desenvolveram estudos sobre o conceito de adaptação, tais como André Bazin, Robert Stam e Linda Hutcheon, sugiro uma desierarquização entre a peça shakespeariana e os filmes logo, entre literatura/teatro e cinema. O objetivo final deste trabalho encontra-se na proposta de uma reflexão sobre esses filmes enquanto potenciais materiais críticos elucidativos para o estudo da peça, úteis na discussão de alguns de seus mais importantes temas e/ou questões

Self-Organized Criticality, Plasticity and Sensorimotor Coupling. Explorations with a Neurorobotic Model in a Behavioural Preference Task

During the last two decades, analysis of 1/f noise in cognitive science has led to a considerable progress in the way we understand the organization of our mental life. However, there is still a lack of specific models providing explanations of how 1/f noise is generated in coupled brain-body-environment systems, since existing models and experiments typically target either externally observable behaviour or isolated neuronal systems but do not address the interplay between neuronal mechanisms and sensorimotor dynamics. We present a conceptual model of a minimal neurorobotic agent solving a behavioural task that makes it possible to relate mechanistic (neurodynamic) and behavioural levels of description. The model consists of a simulated robot controlled by a network of Kuramoto oscillators with homeostatic plasticity and the ability to develop behavioural preferences mediated by sensorimotor patterns. With only three oscillators, this simple model displays self-organized criticality in the form of robust 1/f noise and a wide multifractal spectrum. We show that the emergence of self-organized criticality and 1/f noise in our model is the result of three simultaneous conditions: a) non-linear interaction dynamics capable of generating stable collective patterns, b) internal plastic mechanisms modulating the sensorimotor flows, and c) strong sensorimotor coupling with the environment that induces transient metastable neurodynamic regimes. We carry out a number of experiments to show that both synaptic plasticity and strong sensorimotor coupling play a necessary role, as constituents of self-organized criticality, in the generation of 1/f noise. The experiments also shown to be useful to test the robustness of 1/f scaling comparing the results of different techniques. We finally discuss the role of conceptual models as mediators between nomothetic and mechanistic models and how they can inform future experimental research where self-organized critically includes sensorimotor coupling among the essential interaction-dominant process giving rise to 1/f noise.

Ocorrência e distribuição espacial e temporal das larvas de anuros (Amphibia) em diferentes sistemas aquáticos da Ilha Grande (Rio de Janeiro)

Os girinos dos anuros podem ocorrer em inúmeros tipos de sistemas hídricos, desde ambientes relativamente simples e previsíveis, como na água acumulada em epífitas ou uma poça temporária, até hábitats aquáticos permanentes mais complexos, como os riachos. A interação entre os fatores ambientais bióticos e abióticos existentes nesses diferentes ambientes com os fatores históricos é essencial para explicar a estrutura das comunidades dessa fase de vida dos anuros. O entendimento sobre como estes fatores atuam e sua importância nos conduz a uma maior compreensão do que parece influenciar positivamente ou negativamente o estabelecimento dos girinos nos seus diferentes ambientes. Inicialmente, fornecemos uma discussão detalhada da importância desses fatores. Em seguida, avaliamos a estrutura da assembléia dos girinos e a sua estratégia de ocupação espacial e temporal em relação ao uso de diferentes sistemas aquáticos, temporários e permanentes (poças, terrenos alagados, riachos e ambientes artificiais) em uma área de Mata Atlântica na Ilha Grande (Rio de Janeiro). Posteriormente, propomos um experimento para avaliar como os girinos característicos de diferentes tipos de habitats hídricos respondem à condição adversa de ausência de água livre. Depois, é sugerida uma chave artificial de identificação para os girinos da Ilha Grande, com base nas espécies contempladas neste estudo. Por fim, apresentamos a descrição do girino de Proceratophrys tupinamba, provendo algumas informações sobre sua distribuição temporal e uso de microhabitats. Registramos girinos de 12 espécies de anuros, o que correspondeu a 71% dos anfíbios da Ilha Grande com larvas exotróficas em ambientes aquáticos. O espectro de habitats hídricos utilizados variou consistentemente entre as espécies. Girinos de Aplastodiscus eugenioi e Scinax trapicheiroi foram aqueles que utilizaram a maior quantia de tipos de habitats, ambos com cinco registros. A maioria das espécies teve suas maiores abundâncias em um ou dois tipos de corpos dágua onde ocorreu, portanto poucas destas espécies demonstram ter sido generalistas no uso de tipos de habitats aquáticos. A maior riqueza de espécies ocorreu em poças temporárias, em riachos intermitentes e no ambiente antropizado da calha artificial. Quando consideramos em termos de habitats hídricos, a maior riqueza ocorreu nas poças temporárias, nos riachos intermitentes, nos riachos permanentes e na calha artificial. Em nem todos os meses um determinado tipo de recurso hídrico manteve a sua riqueza máxima de girinos. Observamos que um mesmo tipo de sistema hídrico pode comportar espécies típicas de ambientes lênticos e outras adaptadas a ambientes lóticos, dependendo da estrutura em que o corpo dágua apresenta naquele período, como os riachos intermitentes, por exemplo. Entre os fatores abióticos medidos, o PH, o oxigênio dissolvido, a correnteza, a largura e a profundidade dos corpos dágua explicaram de forma mais importante a ocorrência e abundância das diferentes espécies de girinos. Portanto, consideramos que fatores ecológicos desempenham um importante papel na determinação da distribuição de girinos dentro e entre habitats que estes organismos ocupam. O experimento proposto mostrou que os tempos de sobrevivência entre as onze espécies contempladas e também entre os indivíduos de diferentes tamanhos em uma mesma espécie variaram consideravelmente. Isto é sugestivo de que estas espécies apresentam diferentes estratégias para tolerar uma condição de independência de água livre. Os fatores que pareceram mais influenciar negativamente na sobrevivência dos girinos foram: hábito nectônico, pequeno tamanho dos indivíduos, ocupação de ambientes lênticos e temporários e modo reprodutivo não-especializado. Alternativamente, os girinos com melhor desempenho em uma condição de independência de água livre foram de espécies de tamanho comparativamente grande ou médio, ocuparam preferencialmente ambientes lóticos e permanentes, apresentaram modos reprodutivos especializados e os hábitos dos girinos foram principalmente bentônicos. Neste contexto, pode se conjecturar que os girinos das espécies que utilizam ambientes permanentes sejam mais resistentes à condição de independência de água livre do que aquelas de habitats efêmeros. Considerando especial atenção para a biodiversidade dos anfíbios, a Ilha Grande apresenta uma elevada concentração de espécies endêmicas. Esta respeitável diversidade de anfíbios para a área estudada está relacionada com a cobertura vegetal de Mata Atlântica e a grande quantidade de corpos dágua na Ilha, tanto temporários quanto permanentes. A influência destas condições favoráveis para os anfíbios na região está demonstrada também na diversidade de modos reprodutivos, onde 13 dos 39 modos reprodutivos já descritos foram notados para os anfíbios da Ilha Grande. Este conjunto de fatores reafirma esta como uma das mais importantes áreas para a conservação da biodiversidade de anfíbios para o estado do Rio de Janeiro. Comparando a descrição do girino de Proceratophrys tupinamba com P. appendiculata, observamos algumas diferenças na proporção do corpo. Os girinos da espécie descrita foram mais abundantes durante a estação chuvosa (outubro-março), sendo esta distribuição positivamente relacionada com a precipitação média mensal. Os girinos são bentônicos e ocorrem mais frequentemente em porções de menor correnteza do riacho. Eles foram encontrados com maior freqüência expostos na areia, que também representou o microhabitat mais disponível entre aqueles no córrego estudado.

Double-cladding Yb3+ fiber for free-space optical communication

The experiment result of Nd:YVO4 laser pumped by laser diode that was amplified by double-cladding Yb3+ fiber is reported. Stable mode-locking pulses are obtained at repetition rate of 320 MHz and the output power is 15 mW. When laser power is amplified by Yb3+- doped double-cladding fiber amplifier, its power can get to 600 mW. Based on these, experiment of double-frequency is carried out, and green laser with power of 4 mW is obtained. (c) 2007 Wiley Periodicals, Inc.

Acoustic plasmons in extrinsic free-standing graphene

An acoustic plasmon is predicted to occur, in addition to the conventional two-dimensional (2D) plasmon, as the collective motion of a system of two types of electronic carriers coexisting in the same 2D band of extrinsic (doped or gated) graphene. The origin of this novel mode stems from the anisotropy present in the graphene band structure near the Dirac points K and K'. This anisotropy allows for the coexistence of carriers moving with two distinct Fermi velocities along the Gamma K and Gamma K' directions, which leads to two modes of collective oscillation: one mode in which the two types of carriers oscillate in phase with one another (this is the conventional 2D graphene plasmon, which at long wavelengths (q -> 0) has the same dispersion, q(1/2), as the conventional 2D plasmon of a 2D free electron gas), and the other mode found here corresponds to a low-frequency acoustic oscillation (whose energy exhibits at long-wavelengths a linear dependence on the 2D wavenumber q) in which the two types of carriers oscillate out of phase. This prediction represents a realization of acoustic

Structural and upconversion fluorescence properties of Er3+/Yb3+-codoped lead-free germanium-bismuth glass

We study the structural and infrared-to-visible upconversion fluorescence properties of Er3(+)/Yb3+-codoped lead-free germanium-bismuth glass. The structure of lead-free germanium-bismuth-lanthanum glass is investigated by peak-deconvolution of Raman spectroscopy. Intense green and red emissions centred at 525, 546, and 657nm, corresponding to the transitions H-2(11/2) -> (IT15/2)-I-4 -> S-4(3/2) -> 4I(15/2), and F-4(9/2) -> I-4(15/2), respectively, are observed at room temperature. The quadratic dependence of the 525, 546, and 657nm emissions on excitation power indicates that a two-photon absorption process occurs under 975nm excitation.

Green and red upconversion luminescence in ytterbium-sensitized erbrium-doped novel lead-free germanium bismuth lanthanum glass

Structural and infrared-to-visible upconversion fluorescence properties in ytterbium-sensitized erbrium-doped novel lead-free germanium bismuth-lanthanum glass have been studied. The structure of lead-free germanium-bismuth-lanthanum glass was investigated by peak-deconvolution of Raman spectrum, and the structural information was obtained from the peak wavenumbers. Intense green and red emissions centered at 525, 546, and 657 nm, corresponding to the transitions 2H(11/2) -> I-4(15/2), S-4(3/2) -> I-4(15/2), and F-4(9/2) -> I-4(15/2), respectively, were observed at room temperature. The quadratic dependence of the 525, 546, and 657 nm emissions on excitation power indicates that a two-photon absorption process occurs under 975 nm excitation. This novel lead-free germanium-bismuth-lanthanum glass with low maximum phonon energy (similar to 751 cm(-1)) can be used as potential host material for upconversion lasers. (c) 2005 Published by Elsevier B.V.

A invenção do Padre: genealogia da subjetivação clerial em seminários católicos

A presente pesquisa investiga a produção de subjetividade em seminários católicos. Por meio de diversos teóricos, girando em torno do eixo conceitual da Análise Institucional (em sua vertente socioanalítica e, principalmente, esquizoanalítica), pesquisou-se um importante seminário católico diocesano na região Sudeste, um dos primeiros fundados no Brasil. Um seminário é a instituição de internato em que muitos homens vivem, estudam e trabalham, durante oito anos em média, para se tornarem padres. Nossa pesquisa de campo utilizou-se da observação participante, oriunda da antropologia e sociologia, em diversas visitas ao estabelecimento, durante as quais fomos autorizados a participar de todas as atividades dos 110 seminaristas internos. Em seguida, alguns seminaristas, de todas as etapas da formação, e todos os 5 padres formadores foram entrevistados. Recorremos a entrevistas abertas de história de vida, segundo os procedimentos da História Oral italiana. Guiados pela distinção da filosofia de Spinoza de três gêneros de conhecimento, buscamos dramatizar a formação clerical em três níveis de compreensão: os Signos ou afectos, as Noções ou conceitos, as Essências ou perceptos. Por meio dessa trajetória, constatamos o predomínio da dimensão do instituído e de uma modelização homogeneizadora de tipo romana, resultando em que os clérigos ali formados se fechem em uma identidade sacerdotal claramente identificável e encapsulada na obediência aos centros de poder eclesiais: a Cúria romana, a Mitra diocesana e a Paróquia. Busca-se, na formação, reproduzir a subjetividade serializada segundo um Modelo sacerdotal institucionalizado, no qual as dimensões litúrgica e disciplinar são ressaltadas, em detrimento das dimensões místico-políticas sendo a perseguição à Teologia da Libertação um importante analisador dessa característica. A constante vigilância da pureza doutrinal, litúrgica, organizacional e teológica indicou-nos a pressão em reprimir a dimensão místico-profética, que range, querendo se expressar. Em vista disso, bem como de inúmeros outros analisadores, conceitos e personagens produzidos ao longo da pesquisa, pudemos constatar que o desejo clerical, modulado na formação seminarística, oscila entre dois pólos: um pólo sacerdotal-romano-paranóico e um pólo profético-libertador-esquizo. No primeiro, há redução à identidade hegemônica nascida nos centros de poder eclesiais, fechando-se à diferença, na busca de um projeto de imortalidade frente às intempéries da vida e transformações da História, produzindo práticas hierárquicas a partir de um pensamento de caráter transcendente, representativo. No segundo pólo, há busca de singularização, nascida do seguimento a Jesus, o conseqüente compromisso com os menores e excluídos dentro e fora da Igreja e o processo inerente a esta produção de sentido, criando-se, em conseqüência, uma radical imanentização da vida cristã e de seus pólos e transcendências: material/espiritual, fé/vida, Igreja/Mundo, mística/política. O seminário pesquisado, indicador das transformações micropolíticas da Igreja contemporânea, produz hegemonicamente um desejo sacerdotal-romano-paranóico, forjando funcionários do poder da Igreja, burocratas do aparelho de Estado romano, aplicadores de suas rubricas litúrgicas e normas doutrinais e morais, e não profetas do Reino de Deus, máquinas de guerra libertadoras quanto a tudo o que oprime a potência da vida e suas inauditas expressões singulares.