Erbium-activated HfO2-based waveguides for photonics

70SiO2 - 30HfO2 planar waveguides, activated by Er3+ concentration ranging from 0.3 to 1 mol%, were prepared by solgel route, using dip-coating deposition on silica glass substrates. The waveguides showed high densification degree, effective intermingling of the two components of the film, and uniform surface morphology. Propagation losses of about 1 dB/cm were measured at 632.8 nm. When pumped with 987 nm or 514.5 nm continuous-wave laser light, the waveguides showed the 4I 13/2→4I15/2 emission band with a bandwidth of 48 nm. The spectral features were found independent both on erbium content and excitation wavelength. The 4I13/2 level decay curves presented a single exponential profile, with a lifetime between 2.9-5.0 ms, depending on the erbium concentration.

Effects in the population inversion of3H4 level in Tm, Tm-Tb and Tm-Eu doped germanate glasses for amplifiers applications

The population inversion of the Tm3+ in GLKZ glass involved in the 1470 nm emission (3H4 → 3F 4) as a function of Tb (or Eu) concentration was calculated by computational simulation for a CW laser pumping at 792 nm. These calculations were performed using the experimental Tm→Tb an Tm→Eu transfer rates and the spectroscopic parameters of the Tm (0.1 mol %) system. The result shows that 0.2 mol % (Tb3+) and 0.4 mol % of Eu3+ ions propitiate best population inversion of Tm3+ (0.1 mol %) maximizing the amplification coefficient of germanate (GLKZ) glass when operating as laser intensity amplification at 1470 nm. Besides the effective deactivation of the 3F4 level, the presence of Tb3+ or Eu 3+ ions introduce a depopulation of the 3H4 emitting level by means of a cross relaxation process with Tm3+ ions. In spite of this, the whole effect is verified to be benefic for using Tm-doped GLKZ glass codoped with Tb3+ or Eu3+ as a suitable material for confectioning optical amplifiers that operates in the S-band for telecommunication.

Influence of the coloring agent concentration on bleaching gel and pulp chamber temperatures during dental bleaching

This study evaluated the Influence of the coloring agent concentration on the temperature of the gel layer and pulp chamber during dental bleaching with an LED/laser light source. Ten human incisors and a digital thermometer with K-type thermocouples were used. Using a high-speed spherical diamond bur, endodontic access was gained through openings on the lingual faces until pulp chamber was exposed. One end of the thermocouple was placed on the labial surface (immersed in bleaching gel) and the other end in the pulp chamber. The same 10 specimens were used in the 12 groups, according to the type and concentration of bleaching gel. Each bleaching gel was used in four different concentrations: manipulated without coloring, with normal quantity recommended by the manufacturer, with double the recommended amount of coloring, and with triple the recommended amount of coloring. The temperature rise was measured every 30 seconds for three minutes with a K-type thermocouple. The data were analyzed by ANOVA to examine the concentration and type of bleaching gel. This test was followed by Tukey's test, which was performed Independently for the gel at the labial surface and the pulp chamber (a = 5%). For both surfaces, values of p = 0.00 were obtained for all factors and for the Interaction between them. The varying concentrations of coloring agent produced statistically significant differences in terms of temperature increase for both the gel layer and the pulp chamber during activation.

Estudo das características de tamanho de gotas de bicos de pulverização de energia centrífuga e hidráulica na cultura do algodoeiro

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Influência de diferentes procedimentos restauradores na resistência á fratura de dentes com cavidade classe IV submetidos ao clareamento dental interno

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação de uma técnica para geração de modelos digitais de superfície utilizando múltiplas imagens

The efficient generation of digital surface model (DSM) from optical images has been explored for many years and the results are dependent on the project characteristics (image resolution, size of overlap between images, among others), of the image matching techniques and the computer capabilities for the image processing. The points generated from image matching have a direct impact on the quality of the DSM and, consequently, influence the need for the costly step of edition. This work aims at assessing experimentally a technique for DSM generation by matching of multiple images (two or more) simultaneously using the vertical line locus method (VLL). The experiments were performed with six images of the urban area of Presidente Prudente/SP, with a ground sample distance (GSD) of approximately 7cm. DSMs of a small area with homogeneous texture, repetitive pattern, moving objects including shadows and trees were generated to assess the quality of the developed procedure. This obtained DSM was compared to cloud points acquired by LASER (Light Amplification by Simulated Emission of Radiation) scanning as wells as with a DSM generated by Leica Photogrammetric Suite (LPS) software. The accomplished results showed that the MDS generated by the implemented technique has a geometric quality compatible with the reference models.

Low Concentration H2O2/TiO_N in Office Bleaching: A Randomized Clinical Trial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Eficácia e sensibilidade dental resultante do clareamento dental de consultório com 6¢ H2O2/TiO_N. Estudo clínico randomizado controlado

Pós-graduação em Ciências Odontológicas - FOAR

Aplicação de técnicas de processamento e análise de imagens para detecção de edificações e vegetação a partir de dados LiDAR

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Role of Mie scattering in the seeding of matter-wave superradiance

Matter-wave superradiance is based on the interplay between ultracold atoms coherently organized in momentum space and a backscattered wave. Here, we show that this mechanism may be triggered by Mie scattering from the atomic cloud. We show how the laser light populates the modes of the cloud and thus imprints a phase gradient on the excited atomic dipoles. The interference with the atoms in the ground state results in a grating that in turn generates coherent emission, contributing to the backward light wave onset. The atomic recoil "halos" created by the Mie-scattered light exhibit a strong anisotropy, in contrast to single-atom scattering.

Inhomogeneity in optical properties of rat brain: a study for LLLT dosimetry.

Over the last few years, low-level light therapy (LLLT) has shown an incredible suitability for a wide range of applications for central nervous system (CNS) related diseases. In this therapeutic modality light dosimetry is extremely critical so the study of light propagation through the CNS organs is of great importance. To better understand how light intensity is delivered to the most relevant neural sites we evaluated optical transmission through slices of rat brain point by point. We experimented red (λ = 660 nm) and near infrared (λ = 808 nm) diode laser light analyzing the light penetration and distribution in the whole brain. A fresh Wistar rat (Rattus novergicus) brain was cut in sagittal slices and illuminated with a broad light beam. A high-resolution digital camera was employed to acquire data of transmitted light. Spatial profiles of the light transmitted through the sample were obtained from the images. Peaks and valleys in the profiles show sites where light was less or more attenuated. The peak intensities provide information about total attenuation and the peak widths are correlated to the scattering coefficient at that individual portion of the sample. The outcomes of this study provide remarkable information for LLLT dose-dependent studies involving CNS and highlight the importance of LLLT dosimetry in CNS organs for large range of applications in animal and human diseases.

Darstellung und Charakterisierung von hyper- und hochverzweigten Methacrylaten durch Gruppenübertragungspolymerisation

ZusammenfassungDie selbstkondensierende Gruppenübertragungspolymerisation von 2-[(2-Methyl-1-triethylsiloxy-1-propenyl)oxy]ethyl-methacrylat (MTSHEMA) und die Copolymerisation mit Methylmethacrylat und tert-Butylmethacrylat wurde untersucht. Da MTSHEMA eine polymerisierbare Methacryloyl-Einheit und eine zur Initiierung einer Gruppenübertragungspolymerisation befähigte Silylketenacetal-Einheit besitzt, führt die Homopolymerisation zu hyperverzweigten und die Copolymerisation zu hochverzweigten Polymeren.Bei der Homopolymerisation von MTSHEMA konnten nur niedrige Molekulargewichte erreicht werden. Dies wird auf Nebenreaktionen der aktiven Kettenenden zurückgeführt, welche die Carbonylgruppen nucleophil angreifen und, mit der Doppelbindung Kern-Einheit reagieren. Die Copolymerisation mit Methylmethacrylat verlauft ohne Nebenreaktionen. Durch die Variation des molaren Verhältnisses von MTSHEMA zu den Comonomeren war es möglich, das Molekulargewicht, den Verzweigungsgrad und dadurch die Viskosität in Lösung zu kontrollieren. Die Bestimmung der Molekulargewichtsverteilung sämtlicher Polymere erfolgte durch Kopplung der Gelpermeationschromatographie mit einem Viskositätsdetektor und einem Vielwinkel Lichtstreu-Photometer. Die aus dem Vergleich der Viskositäten und Trägheitsradien ermittelten Schrumpfungspa-rameter lassen Schlüsse auf den Verzweigungsgrad zu.Nach den Ergebnissen der viskoelastischen Spektroskopie folgt das Verhalten der verzweigten Polymere in der Schmelze der Rouse-Theorie und deutet damit auf die Abwesenheit von Verschlaufungen hin.Durch die Copolymerisation mit tert-Butylmethacrylat und MTSHEMA konnte hochverzweigtes Poly(tert-butylmethacrylat) synthetisiert werden. Die Verseifung dieser Polymere ergab verzweigte Polymethacrylsäure.

Charakterisierung und Stabilität von Arthropoden-Hämocyanin

Hämocyanine sind große, multimere Sauerstofftransport- proteine, die frei gelöst in der Hämolymphe von Arthropoden und Mollusken vorkommen.Zur Charakterisierung verschiedener Arthropoden-hämocyanine wurden deren molare Massen bestimmt. Die mit einer Vielwinkel-Laser-Lichtstreuapparatur ermittelten Molekulargewichte zeigten eine grosse Schwankungsbreite. Dies konnte auf Ungenauigkeiten der zur Berechnung der Molekulargewichte verwendeten spezifischen Extinktions- koeffizienten und Brechungsindex-Inkremente zurückgeführt werden.Mit der Methode der Massenspektrometrie (MALDI-TOF) bestimmte Molekulargewichte einzelner Untereinheiten des Hämocyanins der Vogelspinne Eurypelma californicum zeigten eine sehr gute Übereinstimmung mit aus der Sequenz errechneten Werten.Für das 24-mere Spinnenhämocyanin von Eurypelma californicum wurde die Stabilität gegenüber GdnHCl und der Temperatur auf den verschiedenen strukturellen Ebenen des Proteins untersucht.Viele Stabilitätsuntersuchungen werden an kleinen Proteinen durchgeführt, deren Entfaltung kooperativerfolgt. Bei größeren Proteinen mit unterschiedlichen strukturellen Bereichen (Domänen) ist der Entfaltungs-prozess weitaus komplexer. Ziel war es, durch die Denaturierung des Spinnen-Hämocyanins Erkenntnisse über die Stabilität und Entfaltung der verschiedenen strukturellen Ebenen eines so großen Proteinkomplexes zu gewinnen.Ein wichtiges Charakteristikum für die Interpretation der Entfaltungsexperimente ist die starke Löschung der Tryptophanfluoreszenz im oxygenierten Spinnen-Hämocyanin. Die Löschung kann vollständig durch Förster-Transfer erklärt werden kann. Sie bleibt auf die einzelnen Untereinheiten beschränkt und stellt somit ein reines O₂-Beladungssignal dar.Unter Einwirkung von GdnHCl dissoziiert das native, 24-mere Spinnen-Hämocyanin ohne die Entstehung langlebiger Inter- mediate. Die Untereinheiten werden durch das Oligomer stabilisiert. Die Entfaltung eines Monomers, der Unter- einheit e, folgt einer Hierarchie der verschiedenen strukturellen Ebenen des Moleküls. Die Entfaltung beginnt zunächst von außen mit der Auflockerung der Tertiärstruktur. Der Kern von Domäne II mit dem aktiven Zentrum weist hingegen eine besondere Stabilität auf.Die ausgeprägte Hitzestabilität des Eurypelma-Hämocyanins hängt vom Oligomerisierungsgrad, dem verwendeten Puffer und dessen Ausgangs-pH-Wert ab und spiegelt offensichtlich die extremen Lebensbedingungen im Habitat wider.

Erzeugung höchster 3 He-Kernspinpolarisation durch metastabiles optisches Pumpen

In dieser Arbeit wird zum Erreichen hoher Kernspinpolarisationen die Methode des metastabilen optischen Pumpens benutzt. Das Verfahren beruht auf dem "Ubertrag des Drehimpulses absorbierter Photonen auf das hierbei angeregte Valenzelektron, welches durch Hyperfeinkopplung den Drehimpuls weiter auf den $^3$He-Kern transferiert. Da der Polarisationsprozess nur bei Dr"ucken von ca. 1~mbar effizient funktioniert, f"ur die meisten Anwendungen aber polarisiertes $^3$He bei einem Druck von $geq 1$~bar ben"otigt wird, muss das Gas nach der Aufpolarisation komprimiert werden. In unserer Arbeitsgruppe steht eine Maschine ("`Polarisator"') zur Verf"ugung, die das Gas polarisiert und anschlie"send komprimiert. Ziel dieser Dissertation ist, einerseits die Leistungsf"ahigkeit des Polarisators bez"uglich Maximalpolarisation und Gasfluss zu verbessern und andererseits den metastabilen Pumpprozess selbst genauer zu untersuchen.\ noindent Durch die Verwendung neuer Laser auf Basis der Fasertechnologie sowie einer systematischen Optimierung der optischen Komponenten konnten in abgeschlossenen Pumpzellen Rekord-Polarisationsgrade von $91pm 2$% erzielt werden.\ noindent Mit der Implementierung neuartiger Optiken und Laser am Mainzer Polarisator konnte die Leistungscharakteristik entscheidend verbessert werden. So wurde die erreichbare Polarisation bei identischer Produktionsrate um 20 Prozentpunkte gesteigert. Zurzeit sind maximale Polarisationsgrade von mehr als 75% im optischen Pumpvolumen erreichbar. Eine am Mainzer Triga-Reaktor durchgef"uhrte Polarisationsbestimmung ergab einen Wert von $72.7pm 0.7$%. Dies veranschaulicht die geringen Polarisationsverluste infolge der Gaskompression, des Transports und einer Lagerung "uber mehrere Stunden.\ noindent Zur Dynamik der geschwindigkeitsver"andernden St"o"se sowie zur Bestimmung der mittleren Photonen-Absorptionsrate wurde ein Modell entwickelt, welches auch experimentell best"atigt wurde. Damit konnte erstmalig das gemessene Absorptionsverhalten einer spektral schmalbandigen Laserdiode korrekt beschrieben werden.\ noindent Zudem stimmen die an so genannten abgeschlossenen Pumpzellen gemessenen extrem hohen Polarisationswerte mit theoretischen Vorhersagen "uberein, sofern der Druck im optischen Pumpvolumen geringer als 1~mbar ist und das $^3$He nicht durch Fremdgase verunreinigt ist. Bei derartigen Pumpzellen ist die gemessene Abh"angigkeit der Polarisation von Laserleistung, Metastabilendichte und falscher Zirkularkomponente mit der Theorie kompatibel.\

Untersuchungen zur Verfestigungskinetik in Suspensionen kolloidaler Partikel

Kolloidale Suspensionen, bei denen man die kolloidalen Teilchen als "Makroatome" in einem Kontinuum aus Lösungsmittelmolekülen auffaßt, stellen ein geeignetes Modellsystem zur Untersuchung von Verfestigungsvorgängen dar. Auf Grund der typischen beteiligten Längen- und Zeitskalen können Phasenübergänge bequem mit optischen Verfahren studiert werden. In der vorliegenden Arbeit wurde die Kinetik der Kristallisation in drei kolloidalen Systemen unterschiedlicher Teilchen-Teilchen-Wechselwirkung mit Lichtstreu- und mikroskopischen Methoden untersucht. Zur Untersuchung von Suspensionen aus sterisch stabilisierten PMMA-Teilchen, die in guter Näherung wie harte Kugeln wechselwirken, wurde ein neuartiges Laserlichtstreuexperiment aufgebaut, das die gleichzeitige Detektion von Bragg- und Kleinwinkelstreuung an einer Probe erlaubt. Damit konnte der zeitliche Verlauf der Kristallisation verfolgt sowie u.a. Nukleationsraten und erstmals auch Wachstumsgeschwindigkeiten bestimmt werden; diese wurden mit klassischer Nukleationstheorie sowie Wilson-Frenkel-Wachstum verglichen. In beiden Fällen konnte sehr gute Übereinstimmung mit der Theorie festgestellt werden. In Systemen geladener Partikel wurden mit Bragg-Mikroskopie die Wachstumsgeschwindigkeiten heterogener, an der Wand der Probenzelle aufwachsender Kristalle untersucht. Die Anpassung eines Wilson-Frenkel-Wachstumsgesetzes gelingt auch hier, wenn man die dazu eingeführte reskalierte Energiedichte auf den Schmelzpunkt bezieht. Geeignete Reskalierung der Daten erlaubt den Vergleich mit den Hartkugelsystemen. Zum ersten Mal wurde die Kristallisationskinetik in zwei verschiedenen kolloidalen binären Mischungen bestimmt und ausgewertet: In Beimischungen einer nichtkristallisierenden Teilchensorte zu einer kristallisierenden Suspension konnten die Daten mit einem modifizierten Wilson-Frenkel-Gesetz beschrieben werden, während in Mischungen aus zwei kristallisierenden Partikelsystemen eine unerwartet hohe Abnahme der Wachstumsgeschwindigkeiten beobachtet wurde. Kolloidale Suspensionen hartkugelähnlicher Mikrogel-Partikel konnten mit Hilfe des Lichtstreuaufbaues ebenfalls zum ersten Mal untersucht werden. Es wurde eine ähnliche Kristallisationskinetik wie in den PMMA-Systemen gefunden, jedoch auch einige wichtige Unterschiede, die insbesondere den Streumechanismus im Kleinwinkelbereich betrafen. Hier wurden verschiedene Interpretationsvorschläge diskutiert.