Registration of Alfven resonances in TCABR tokamak by the scanning reflectometer at sideband frequencies

A frequency scanning O-mode reflectometer was used for studies of plasma density oscillations during local Alfven wave (LAW) excitation in the Tokamak Chauffage Alfven Bresilien (TCABR) at the frequency f(A) = 5 MHz. It was found that the spectrum of the reflectometer output signal, which consists mainly of the ""beat"" frequency f(B), is modified by the LAW excitation, and two additional frequency peaks appear, which are symmetrical in relation to the LAW excitation frequency f = f(A) +/- f(B). This result opens the possibility to improve the efficiency of studying the LAW induced density oscillations. The symmetry of these frequency peaks yields the possibility of finding the microwave frequency at which the reflectometer cutoff layer coincides with radial position of the LAW resonance zone in the TCABR tokamak. (C) 2011 American Institute of Physics. [doi:10.1063/1.3541756]

Set-up and evaluation of a mid-infrared reflectometer and investigation of the optical properties of doped tin telluride

A system comprised of a Bomem interferometer and a LT3-110 Heli-Tran cryostat was set up to measure the reflectance of materials in the mid-infrared spectral region. Several tests were conducted to ensure the consistency and reliability of the system. Silicon and Chromium, two materials with well known optical properties were measured to test the accuracy of the system, and the results were found to be in good agreement with the literature. Reflectance measurements on pure SnTe and several Pb and Mn-doped alloys were carried out. These materials were chosen because they exhibit a strong plasma edge in the mid infrared region. The optical conductivity and several related optical parameters were calculated from the measured reflectance. Very low temperature measurements were carried out in the far-infrared on Sn9SMn2Te, and the results are indicative of a spin glass phase at 0.8 K. Resistivity measurements were made at room temperature. The resistivity values were found, as expected, to decrease with increasing carrier concentration and to increase with increasing manganese concentration.

Propagation of errors from a null balance terahertz reflectometer to a sample's relative water content

The THz water content index of a sample is defined and advantages in using such metric in estimating a sample's relative water content are discussed. The errors from reflectance measurements performed at two different THz frequencies using a quasi-optical null-balance reflectometer are propagated to the errors in estimating the sample water content index.

In vivo measurement of central corneal thickness in normal chicks (Gallus gallus domesticus) with the optical low-coherence reflectometer

OBJECTIVE To determine the practicability and accuracy of central corneal thickness (CCT) measurements in living chicks utilizing a noncontact, high-speed optical low-coherence reflectometer (OLCR) mounted on a slit lamp. ANIMALS STUDIED Twelve male chicks (Gallus gallus domesticus). Procedures  Measurements of CCT were obtained in triplicate in 24 eyes of twelve 1-day-old anaesthetized chicks using OLCR. Every single measurement taken by OLCR consisted of the average result of 20 scans obtained within seconds. Additionally, corneal thickness was determined histologically after immersion fixation in Karnovsky's solution alone (20 eyes) or with a previous injection of the fixative into the anterior chamber before enucleation (4 eyes). RESULTS Central corneal thickness measurements using OLCR in 1-day-old living chicks provide a rapid and feasible examination technique. Mean CCT measured with OLCR (189.7 ± 3.34 μm) was significantly lower than histological measurements (242.1 ± 47.27 μm) in eyes with fixation in Karnovsky's solution (P = 0.0005). In eyes with additional injection of Karnovsky's fixative into the anterior chamber, mean histologically determined CCT was 195.2 ± 8.25 μm vs. 191.9 ± 8.90 μm with OLCR. A trend for a lower variance was found compared to the eyes that had only been immersion fixed. CONCLUSION Optical low-coherence reflectometry is an accurate examination technique to measure in vivo CCT in the eye of newborn chicks. The knowledge of the thickness of the chick cornea and the ability to obtain noninvasive, noncontact measurements of CCT in the living animal may be of interest for research and development of eye diseases in chick models.

Comparison and evaluation of ocular biometry using a new noncontact optical low-coherence reflectometer

To evaluate a new high-resolution noncontact biometer (Lenstar; Haag-Streit AG, Koeniz, Switzerland) using optical low-coherence reflectometry and to compare the clinical measurements with those obtained from the IOLMaster (Carl Zeiss, Jena, Germany) and the Pachmumeter (Haag-Streit AG).

Optical pen-size reflectometer for monitoring of early dental erosion in native and polished enamels

Application of the specular reflection intensity was previously reported for the quantification of early dental erosion. Further development of the technique and assembly of the miniaturized pen-size instrument are described. The optical system was adjusted to fit into a handy device which could potentially access different positions in the oral cavity. The assembled instrument could successfully detect early erosion progression in both polished (n=70) and native (n=20) human enamels. Different severities of enamel erosion were induced by varying incubation time of polished enamel in 1% citric acid (pH=3.60, 0.5 to 10 min), while the native incisors were treated in the commercial orange juice (Tropicana Pure Premium®, pH=3.85, 10 to 60 min). The instrument provided a good differentiation between various severities of the erosion in vitro. The size of the measurement spot affected the erosion monitoring in native enamel (human incisors). The erosion measurement in the 0.7-mm (diameter) cervical spots showed systematically lower reflection intensities compared with the analysis of central and incisal small spots. The application of larger spot areas (2.3 mm) for the erosion monitoring revealed no effect (p>0.05) of the spot position on the reflection signal. High variation of the teeth susceptibility toward in vitro erosion was detected in native enamel.

One-port de-embedding technique for the quasi-optical characterization of integrated components

We describe a one-port de-embedding technique suitable for the quasi-optical characterization of terahertz integrated components at frequencies beyond the operational range of most vector network analyzers. This technique is also suitable when the manufacturing of precision terminations to sufficiently fine tolerances for the application of a TRL de-embedding technique is not possible. The technique is based on vector reflection measurements of a series of easily realizable test pieces. A theoretical analysis is presented for the precision of the technique when implemented using a quasi-optical null-balanced bridge reflectometer. The analysis takes into account quantization effects in the linear and angular encoders associated with the balancing procedure, as well as source power and detector noise equivalent power. The precision in measuring waveguide characteristic impedance and attenuation using this de-embedding technique is further analyzed after taking into account changes in the power coupled due to axial, rotational, and lateral alignment errors between the device under test and the instruments' test port. The analysis is based on the propagation of errors after assuming imperfect coupling of two fundamental Gaussian beams. The required precision in repositioning the samples at the instruments' test-port is discussed. Quasi-optical measurements using the de-embedding process for a WR-8 adjustable precision short at 125 GHz are presented. The de-embedding methodology may be extended to allow the determination of S-parameters of arbitrary two-port junctions. The measurement technique proposed should prove most useful above 325 GHz where there is a lack of measurement standards.

Sensores de pressão em fibra óptica para o estudo dos fenómenos da percolação da água em solos

Dada a necessidade de obtermos sistemas monitorizados com elevada precisão, de grande durabilidade e resistentes às condições atmosféricas, surgiu a possibilidade de aplicação das fibras ópticas como sensores para monitorização de pressão. Nesse contexto, as fibras “hetero-core” (fibra óptica composta por uma fibra multimodo entre duas fibras ópticas monomodo) e a utilização de lentes GRIN (“GRaded INdex”) em conjunto com superfícies reflectoras permitem a determinação da pressão e são objecto de estudo desta dissertação. Em termos de aplicação, o objectivo principal desta tese de mestrado foi de proporcionar o projecto e desenvolvimentos da medida de pressão em 48 pontos para um tanque de estudo dos fenómenos de percolação da água nos solos e que é pertencente à Secção de Geotecnia do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. Inicialmente, foi caracterizado um sistema contendo uma fibra “hetero-core” à qual foi aplicada uma curvatura, com auxílio de uma carruagem micrométrica. Este sistema permitiu a simulação do mesmo efeito de aplicação de pressão à fibra “hetero-core”. Na configuração seguinte, usou-se um OTDR (“Optical Time Domain Reflectometer���) para visualização e registo das perdas encontradas durante o processo de dobrar e esticar da fibra “hetero-core”. Ao longo deste registo, várias configurações foram testadas até ser encontrada a cabeça sensora com melhor comportamento para monitorizar a pressão. A multiplexagem foi conseguida ao colocar dois sensores em série, sendo cada um deles constituído por uma fibra “hetero-core” colocada no fundo de um tubo de água disposto verticalmente. Com a adição da água no tubo de água, a curvatura na fibra “hetero-core” aumentava, notando-se claramente que as perdas também subiam. Os resultados obtidos nesta configuração foram bastante satisfatórios permitindo a independência entre os dois sensores dispostos em série. Posteriormente, foi testada uma nova configuração sensora, o sensor de fibra óptica para monitorização de pressão foi construído com recurso a uma lente GRIN e uma superfície reflectora. Esta lente, disposta diante de um espelho, permitiu emitir e captar luz de um determinado comprimento de onda devido à reflexão do sinal luminoso no espelho. Com sucessivos incrementos, afastou-se e aproximou-se a lente ao espelho, registando-se e observando-se as perdas de potência obtidas com auxílio do OTDR. Também para esta configuração foi testada a multiplexagem de vários sensores, tendo sido utilizadas as seguintes opções: um acoplador de 2:1; um acoplador 4:1 e um comutador óptico. Verificou-se que a utilização de um comutador óptico é o melhor caso para a monitorização de pressão de múltiplos sensores. A multiplexagem com recurso ao comutador foi possível, uma vez que permitia a medição independente de cada sensor de pressão num determinado tempo. Com este resultado, é possível monitorizar 48 sensores com recurso ao OTDR, multiplexados temporalmente. Toda esta implementação prática da dissertação foi realizada nas instalações da Unidade de Optoelectrónica e Sistemas Electrónicos no INESC Porto, onde foram caracterizados e estudados sensores com diferentes características que poderão ser lidas neste documento. A componente teórica foi efectuada na Universidade da Madeira.

EFEITO DE INJÚRIAS MECÂNICAS NA FIRMEZA E COLORAÇÃO DE GOIABAS DAS CULTIVARES PALUMA E PEDRO SATO

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito das injúrias mecânicas por impacto, compressão ou corte na firmeza e coloração de goiabas 'Paluma' e 'Pedro Sato', colhidas no estádio de maturação de vez e armazenadas sob condições de ambiente. Na injúria por impacto, os frutos foram deixados cair, em queda livre, de uma altura de 1,20 m, sofrendo dois impactos, em lados opostos da porção equatorial do fruto. Na injúria por compressão, os frutos foram submetidos a um peso de 3 kg, por 15 minutos. Para a injúria por corte, foram efetuados dois cortes, no sentido longitudinal dos frutos, de exatamente 30 mm de comprimento por 2 mm de profundidade. Os frutos injuriados foram colocados em bandejas de isopor e armazenados sob condições de ambiente (23,4±1 °C, 62±6 % UR). A firmeza dos frutos submetidos ao impacto e compressão foi calculada pela relação peso(N)/área injuriada (m2). A evolução da coloração foi feita através de leituras diárias em reflectômetro Minolta CR 200b, procurando comparar a coloração da área lesionada com a da área não lesionada do mesmo fruto. Com relação à injúria por compressão, não se detectou diferença significativa entre as cultivares testadas, mas com relação ao impacto, os frutos da 'Paluma' tiveram uma firmeza significativamente maior que os da 'Pedro Sato'. A área injuriada mostrou maior escurecimento e retardo no amarelecimento, indicado pelo maior ângulo Hue, típico do amadurecimento de goiabas. Os valores de cromaticidade foram sempre inferiores nas áreas injuriadas, de ambas as cultivares, indicando menor síntese de pigmentos carotenóides nessas regiões. Os frutos da 'Pedro Sato' foram caracterizados como mais escuros e mais esverdeados que os da 'Paluma' ao longo do período de armazenamento, independentemente das injúrias.

Adesão ao tratamento por pacientes portadores de diabetes tipo 1 e tipo 2: efeitos do treino de discriminação de dicas internas e externas

O presente trabalho pretende comparar resultados de treinos de discriminação de sintomas e de ações relativas ao tratamento do diabetes Tipo 1 e Tipo 2, avaliando a eficácia desses treinos para a estimativa do índice glicêmico e para a promoção de adesão ao tratamento. Inúmeras pesquisas realizadas na área de psicologia da saúde têm o objetivo de proporcionar a melhora no tratamento ao paciente diabético. Parte dessas pesquisas utiliza um procedimento denominado de- automonitoração, a qual consiste em habilidades de observação, aferição e registro de aspectos relevantes no tratamento do diabetes. como: (a) índice glicêmico (IG) (b) sintomas (dicas internas -DI); e (c) ações envolvidas no tratamento nas áreas da medicação, alimentação e atividade física (dicas externas -DE). Estudos têm demonstrado que com a automonitoração o paciente diabético melhora o nível de discriminação das alterações glicêmicas. Essa.literatura não é clara em definir qual o melhor tipo de dica para melhorar a discriminação dos estados glicêmicos e afirm que o desenvolvimento desta habilidade não favorece a melhora na adesão ao tratamento. Esse estudo compreendeu três fases: (a) Entrevista inicial e de linha de Base; (b ) Entrevistas de Treino e (c) Entrevista Final e Devolutiva. A fase de treino está dividida em duas etapas Dicas Internas (DI) e Dicas Externas (DE). Nas etapas de treino os participantes estimaram e atribuíram causa para taxa de glicose sangüínea medida por um reflectômetro em cada entrevista. Na etapa DE. os participantes também recebiam feedback do pesquisador acerca do relato de seguimento das orientações, com base nas orientações recebidas em consulta e compiladas do prontuário do paciente. Foi calculado o índice de adesão (IA) nas duas primeiras fases. As entrevistas da fase de treino foram realizadas na residência do participante, em intervalos de três dias, nos quais o participante registrava a ocorrência de eventos correspondentes a etapa que estava realizando. Os resultados demonstram que independente do tipo de treino realizado os participantes estimaram os seus estados glicêmicos com base em dicas externas. Os sintomas' relatados na etapa DI nem sempre estavam associados ao Ia medido. Os participantes portadores de diabetes. Tipo 1 alcançaram maior precisão nas estimativas no treino de DE. A maioria dos participantes alcançaram melhor adesão quando iniciaram o treino por DE. Os resultados sugerem que: (a) relatos de sintomas não são os melhores indicadores para avaliar o estado glicêmico e a adesão ao tratamento (b) o melhor tipo de treino para promoção da adesão ao tratamento é o que envolve as dicas externas.

Regimes térmico e hídrico em solos sob ecossistemas naturais e área agrícola no Leste da Amazônia

A temperatura e umidade do solo são variáveis cujo conhecimento é fundamental para determinar os balanços de energia e água na biosfera. Os regimes térmico e hídrico dos solos sob cada ecossistema apresentam variações consideráveis, de acordo com sua mineralogia, o clima local e a vegetação. Nesse contexto, as temperaturas e umidades do solo foram medidas sob três ecossistemas existentes na região leste da Amazônia, a saber: floresta nativa (FLONA Caxiuanã, 01° 42' 30" S e 51° 31' 45" W), pastagem nativa (Soure, 00° 43' 25" S e 48° 30' 29" W) e área agrícola (!garapé-Açu, 01° 07' 59" S e 47° 36' 55" W). Os dados de campo na floresta e na pastagem foram coletados entre dezembro de 2001 e fevereiro de 2005; enquanto que na área agrícola, o monitoramento foi limitado de agosto de 2003 a fevereiro de 2005. Estas observações das variáveis físicas do solo foram analisadas levando em consideração as variáveis meteorológicas medidas simultaneamente tais como o fluxo de radiação solar incidente e a precipitação pluviométrica, que interferem diretamente nas variáveis do solo em cada sitio escolhido para estudo. As temperaturas do solo foram monitoradas por meio de sondas térmicas em profundidades de 0,05; 0,20 e 0,50 m. Fluxímetros de calor mediram esta variável em níveis de profundidade em 0,05 e 0,20 m. A umidade volumétrica do solo na camada superior de 0,30 m foi medida por sensor de sonda dupla por Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) em cada sitio. Foram feitas analises considerando as respostas do solo durante o período seco e chuvoso local, nestes três ecossistemas representativos do leste da Amazônia. Estimativas de difusividade térmica aparente do solo foram feitas pelos métodos da amplitude e da fase usando os dados de propagação do pulso diário de calor nesses solos. Os resultados mostraram valores bem diferentes, porém,no primeiro método pareceu mais confiável e adequado para o modelamento numérico. Como esperado, considerando a sua pouca cobertura vegetal, as temperaturas dos solos nos níveis superficiais, apresentaram grandes variações na pastagem e na área agrícola. Inesperadamente, as temperaturas na profundidade de 0,5 m abaixo da floresta mostraram maiores variações de amplitude que as profundidades de 0,20 e 0,05 m. O modelamento numérico das variações temporais da temperatura, em função da profundidade, para cada solo foi feito através do método harmônico Os resultados mostraram que o primeiro harmônico representou mais de 90% da variação total observada do pulso diário da temperatura da pastagem e área agrícola em 0,2 e 0,05 m de profundidade. Performance similar do modelamento foi observada na floresta nos níveis de 0,05 e 0,20 m. A magnitude dos fluxos de calor abaixo da pastagem e área agrícola atingiram valores seis vezes maiores que aqueles observados sob a floresta. Os resultados mostraram que, para a camada do solo superior de 0,30 m, a umidade volumétrica do solo sob a floresta é maior que sob os outros ecossistemas estudados neste trabalho. Este resultado é devido aparentemente; à proteção da floresta contra a evaporação da superfície do solo. Uma análise do comportamento sazonal e diário das temperaturas e umidade solos em resposta à radiação solar e precipitação é apresentada. Estudos de caso da taxa de perda da umidade do solo depois de significativa recarga de água por eventos de precipitação, também foram analisados. Algumas estimativas diárias de diminuição de água e recarga durante a noite e madrugada por subida de água de camadas subjacentes para a camada de 0.30 m foram feitas. Este trabalho analisou a maior serie temporal dos dados de temperatura e umidade dos solos coletados com alta freqüência de amostragem disponível até o momento, para o leste da Amazônia. Foi possível caracterizar as diferenças dos regimes destas variáveis físicas, abaixo de três ecossistemas importantes desta região. Estudos futuros dos minerais e materiais orgânicos nestes solos, bem como dos índices de área foliar e da biomassa das coberturas vegetais desses ecossistemas, melhoraria a compreensão dos regimes descritos neste trabalho.