BERRY PHASE, AHARONOV-BOHM EFFECT AND TOPOLOGY

The Berry phase for an electron in a one-dimensional box rotated around a magnetic flux line has contributions from the geometry and the magnetic flux, which gives an Aharonov-Bohm effect. For a circular box enclosing the magnetic flux, the Berry phase depends on the boundary conditions.

Pharyngeal clearance and pharyngeal transit time determined by a biomagnetic method in normal humans

Clearance and transit time are parameters of great value in studies of digestive transit. Such parameters are nowadays obtained by means of scintigraphy and videofluoroscopy, with each technique having advantages and disadvantages. In this study we present a new, noninvasive method to study swallowing pharyngeal clearance (PC) and pharyngeal transit time (PTT). This new method is based on variations of magnetic flux produced by a magnetic bolus passing through the pharynx and detected by an AC biosusceptometer (ACB). These measurements may be performed in a simple way. cause no discomfort. and do not use radiation. We measured PC in 8 volunteers (7 males and I female. 23-33 years old) and PTT in 8 other volunteers (7 males and I female. 21-29 years old). PC was 0.82 +/- 0.10 s (mean +/- SD) and PTT was 0.75 +/- 0.03 s. The results were similar for PC but longer for PTT than those determined by means of other techniques. We conclude that the biomagnetic method can be used to evaluate PC and PTT.

A novel biomagnetic method to study gastric antral contractions

A novel non-invasive method to study the motion associated with gastric antral contractions is discussed. The method is based on magnetic flux changes detected by an a.c. biosusceptometer, produced by a magnetic test meal within the stomach. Measurements are made at the surface of the torso and are easy to perform. Simultaneous measurements were made with electrogastrography and scintigraphy showing remarkable coincidence. The effect of a drug on the amplitude of antral contractions was also assayed with the new method.

Analytical method for the design of a machine with aligned and skewed permanent magnets

This work aims to present the design and the evaluation of a standard multi-pole machine with permanent magnets inserted in the rotor by two different geometrical forms: aligned and skewed magnets. The design (new analytical method) was based on a standard 250 W three phase 12-pole induction motor (squirrel cage rotor type), beginning with the original stator constructive data to calculate the magnetic flux density to determine the permanent magnets. In the development of the work, a simple and modular rotor was built reusing the original 12-pole stator (concentrated windings). The machine was evaluated in a laboratory for the purpose of checking the quantity and quality of energy produced with the machine operating as a generator and its start, torque, and performance working as a motor. In conclusion, the modular skewed magnet is an option for electrical machines, for the generation of a reasonable quality, in the context of decentralized generation and a motor with high torque and low energetic consumption.

Asymmetry of the Aharonov-Bohm diffraction pattern and Ehrenfests theorem

The electron-diffraction pattern for two slits with magnetic flux confined to an inaccessible region between them is calculated. The Aharonov-Bohm effect gives a diffraction pattern that is asymmetric but has a symmetric envelope. In general, both the expected displacement and the kinetic momentum of the electron are nonzero as a consequence of the asymmetry. Nevertheless, Ehrenfests theorems and the conservation of momentum are satisfied. © 1992 The American Physical Society.

Asymmetrical magnetization in three-phase core type transformers

The performance of the three-phase core type transformers, under AC/DC double excitation is discussed in this work. It is presented a mathematical model that considers the mutual coupling between phases and the magnetic nonlinearity. The validity of the proposed model is verified by means of the experimental and simulated results.

Class of self-dual models in three dimensions

In the present paper we introduce a hierarchical class of self-dual models in three dimensions, inspired in the original self-dual theory of Towsend-Pilch-Nieuwenhuizen. The basic strategy is to explore the powerful property of the duality transformations in order to generate a new field. The generalized propagator can be written in terms of the primitive one (first order), and also the respective order and disorder correlation functions. Some conclusions about the charge screening and magnetic flux were established. ©1999 The American Physical Society.

Biosusceptometria de corrente alternada para avaliação de esvaziamento gástrico e trânsito gastrintestinal

Pós-graduação em Biologia Geral e Aplicada - IBB

Avaliação de métodos eletromagnéticos aplicando campos polarizados e focalizados

Em investigações geofísicas rasas que empregam os métodos eletromagnéticos indutivos mais avançados, alvos com baixo número de indução (Low Induction Number – LIN) produzem anomalias eletromagnéticas muito baixas e de difícil interpretação. Para suprir esta deficiência, neste trabalho são estudados a aplicabilidade de campos eletromagnéticos polarizados e focalizados – POLFOCEM como fonte primária de indução. Os campos E.M. focalizados e polarizados, vertical e horizontalmente, são obtidos pelas combinações vetoriais de pares de dipolos transmissores e, ocorrem na região central entre eles. A focalização é observada nesta região na profundidade de 0,25 do espaçamento entre esses transmissores – L. Portanto, máximos acoplamentos podem ser obtidos através da seleção da polarização de acordo com a geometria do alvo, ocorrendo um aumento na densidade de fluxo magnético sobre ele e, máximas anomalias produzidas. É utilizada uma metodologia numérica para o cômputo dessas anomalias por meio da técnica dos elementos finitos para solução do problema 2,5-D. Em todos os experimentos numéricos são realizadas comparações qualitativas e quantitativas entre as respostas obtidas pelos sistemas POLFOCEM e convencional, o qual emprega um único dipolo como transmissor (dipolo-dipolo). As anomalias produzidas pelo sistema POLFOCEM, em que os dipolos transmissores são acionados simultaneamente, correspondem à soma das anomalias produzidas por cada um desses dipolos independentes, caracterizando, desta forma, a linearidade dos campos eletromagnéticos. Os experimentos numéricos são realizados para alvos prismáticos bidimensionais com três diferentes inclinações, inseridos num semi-espaço resistivo, e para as freqüências das fontes na faixa das ondas de rádio. As anomalias assimétricas no sistema convencional, que se tornam simétricas no sistema POLFOCEM, apresentam valores menores em amplitude. Contudo, aquelas anomalias tanto assimétricas quanto simétricas que se tornam anti-simétricas apresentam valores maiores. Em decorrência dessas diminuições e aumentos nas amplitudes ocorrem rotações nos diagramas de Argand, no sentido horário e anti-horário para alvos com baixos valores de condutividade, respectivamente. Em experimentos de identificação de presença de dois alvos próximos, o sistema convencional é capaz de identificá-los primeiramente, prevalecendo o seu uso.

Desenvolvimento de um conjunto de modelagem de alta resolução para os métodos eletromagnéticos indutivos

A Modelagem Eletromagnética Analógica tem sido uma poderosa ferramenta no estudo das respostas eletromagnéticas de uma grande variedade das técnicas de levantamentos e de modelos geológicos. Nas aplicações de métodos eletromagnéticos nas investigações de contaminação no subsolo, recentemente em grande demanda, são obtidas anomalias muito baixas (da ordem de 0,01% do campo primário). Com o objetivo de estudar em laboratório os problemas de levantamentos eletromagnéticos para alvos de baixo número de indução, um conjunto de modelagem em escala reduzida de alta sensibilidade, foi projetado e construído. Este conjunto opera na faixa de freqüência de 1 kHz até 1 MHz com excelente linearidade. O transdutor de transmissão gera suficiente densidade de fluxo magnético com corrente de até 3 App (pico a pico) circulando nele. O sistema de recepção, isto é, o conjunto de bobinas receptoras mais o pré-amplificador acoplado apresenta sensibilidade 3 V/A/m na freqüência de 10 kHz com inclinação de 20 dB/dec de freqüência. A alta sensibilidade do sistema de recepção combinada com a boa capacidade de geração do sistema transmissor, permite alcançar a resolução de 0,025% do campo primário. O conjunto dispõe ainda, de um sistema mecânico que permite posicionar o sistema de transdutores (transmissor e receptor) em posições arbitrárias com resolução de 1 mm e precisão de 0,05 mm. A precisão no deslocamento linear do sistema de sonda numa linha de 1715 mm de comprimento é alcançada por meio de um motor de passo controlado por um microcontrolador, que é rigidamente acoplado a um fuso que converte o movimento angular do motor em movimento linear. Com este conjunto, é possível simular uma grande variedade de técnicas de levantamentos eletromagnéticos no formato Slingram, isto é, dipolo-dipolo. Além da boa resolução mecânica e boa resolução de medida eletromagnética do conjunto, todo o processo de controle e aquisição de dados é operacionalizado por meio de um computador mestre.

Proposta de uma metodologia para obtenção de um gerador síncrono com rotor de ímãs permanentes inclinados axialmente para microcentrais elétrica a partir de motor de indução

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da adição de dopantes a base de carbono nas propriedades anelásticas de MgB2

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Tomografia por Biosusceptometria de Corrente Alternada (tBAC): desenvolvimento, caracterização, implementação

The Biosusceptometry AC (BAC) is a research tool that has been extensively explored by the group Biomagnetism IBB-UNESP for monitoring of the gastrointestinal tract, its response to a known drug or in vivo performance of solid dosage forms. During this period the BAC, which has the characteristics of high sensitivity and low cost, has been developed primarily for recording signals contraction of activity and traffic human gastrointestinal tract. With the possibility of producing images with this instrumentation, it was possible to evaluate different situations in vitro and in vivo for physiological studies and pharmaceuticals. Considering the good performance of this system to produce planar images, the first aim of the BAC system tomography (TBAC) was to evaluate the system performance of BAC to produce tomographic images of phantoms ferromagnetic for a single channel system. All these applications were only possible because of their sensitivity to materials of high magnetic suscepitibility as ferrite, which allow to produce an electrical signal proportional to the variation of the magnetic flux generated by the presence of magnetic marker next to a first-order gradiometer. Measuring this variation at various points was possible to generate planar images that recently came to be produced in systems with multiple detectors, said multi-channels. From planar images, also producing tomographic images of simulators BAC bars in a system of 13 channels using only the center channel, with good results when applied to simple objects as one and two bars. When testing the resolution of the system with more elaborate forms the quality and resolution of images reconstructed is not satisfactory, which would be solved by increasing the spatial sampling rate and hence the acquisition time. The present system works with an acquisition time of about five hours. Whereas this system will be applied for in vivo experiments, the acquisition time became a ...

Estudo de materiais supercondutores em forma de SQUID com uma constrição usando métodos de paralelização computacional

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Doppelresonanzmessungen an in einer Penningfalle gespeicherten Europium-Ionen zur Bestimmung des Kern-g-Faktors

Die differentielle Hyperfeinanomalie beschreibt den Isotopieeffekt der magnetischen Hyperfeinwechselwirkung und stellt eine Testmöglichkeit für Kernmodelle dar. Nachdem in einer Reihe von Messungen die A-Faktoren der Hyperfeinwechselwirkung im Grundzustand von zwei stabilen und fünf instabilen Europium-Isotopen bestimmt wurden, sollen nun die Kern-g-Faktoren der gleichen Isotope bestimmt werden.Um die Kern-g-Faktoren zu bestimmen, wurden zunächst die Termschemata des Grundzustandesder stabilen Isotope 151,153Eu+ simuliert. Wegen der hohen Kern- und Hüllenspins I=5/2, J=4 ergeben sich 54 Zeemanzustände und ein komplexes optisches Spektrum.Etwa 10^6 Ionen der beiden stabilen Isotope 151,153Eu+ werden in einer Penningfalle beieinem Magnetfeld von ca. 1.5T gespeichert. Durch Puffergas und Anregung einer Seitenbandfrequenzder Ionenbewegung wird optisches Pumpen in metastabile D-Zustände bei gleichzeitiger Kühlung der Ionenwolke verhindert.Bei Verstimmung eines frequenzverdoppelten Ti:Sa-Lasers wurde die Ionenfluoreszenz aufgenommen. Durch die Simulation der optischen Spektren gelang es, einzelne Übergänge des Isotopes 151Eu+ zu identifizieren. Mit Laser/Mikrowellen-Doppelresonanzmessungen erhält man ein in erster Ordnung dopplerfreies Mikrowellenspektren eines Überganges zwischen zwei Zeemanzuständen im Grundzustand.Durch Messung der Übergangsfrequenzen von insgesamt fünf Delta mI=+1 Übergängen und Bestimmung des Magnetfeldes durch Messung der Zyklotronfrequenz gespeicherter Elektronen konnte der gI-Faktor des Isotopes151Eu zu 151gI = 1.37734(6) bestimmt werden.