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Aspectos gerais da teoria da difração sob o ponto de vista de um princípio de incerteza/ General aspects of the theory of diffraction under the viewpoint of the uncertainty principle

Dartora, C.A.; Nobrega, K.Z.; Montagner, V.F.; Heilmann, Armando; S. Filho, Horacio Tertuliano
2009-06-01

Resumo em português Dá-se o nome difração a um conjunto de fenômenos de natureza inerentemente ondulatória caracterizado pelo encurvamento, alargamento espacial e interferência de ondas que podem ser ondas mecânicas (som, ondas de água), eletromagnéticas ou ondas de matéria no caso da mecânica quântica. Neste trabalho a difração é abordada sob o ponto de vista de um princípio de incerteza e da superposição e interferência de soluções de ondas planas. Resumo em inglês Diffraction is a set of inherently wave-like phenomena characterized by the bending, spreading and interference of waves which can be mechanical (sound included), electromagnetic or matter waves in quantum mechanics. In this paper we address the problem of diffraction under the viewpoint of uncertainty principle and superposition of plane waves and interference.

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Avaliação da influência da interface solo-ar sobre os dados colhidos em poços com o radar polarimétrico/ Assessing the influence of the ground-air interface on polarimetric borehole-radar data

Lopes, Eliezer P.; Lopes, Elizeu P.
2000-08-01

Resumo em português O objetivo principal deste artigo é determinar o menor valor de profundidade a partir do qual se pode afirmar que os sinais coletados em poços, com o radar geofísico, não são significativamente afetados pela onda lateral e pela onda refletida na interface solo-ar. Esse valor de profundidade é de importância crucial para sondagens eletromagnéticas efetuadas a partir de poços. Apresentam-se três métodos de resolução do problema em questão: um método numérico (mais) , um método gráfico e um método analítico. Cinco exemplos práticos reais ilustram a utilidade dos métodos propostos. Destarte, evidenciam-se as vantagens dos métodos sobre a maneira usada classicamente para resolver o mesmo problema. Graças aos métodos desenvolvidos, podem-se evitar as tarefas infrutíferas de coleta e de processamento de muitos dados que serão posteriormente descartados, por estarem significativamente degradados pela interface solo-ar. Os custos envolvidos nessas tarefas podem ser elevados em sondagens eletromagnéticas geotomográficas, realizadas a partir de poços, devido ao grande número de dados tipicamente envolvido nessas sondagens. Demonstra-se, com exemplos práticos reais, que os métodos propostos facilitam o planejamento dessas sondagens eletromagnéticas e a interpretação dos geotomogramas. Se os métodos indicarem que é desprezível a influência da interface solo-ar sobre os dados medidos em poços com o radar geofísico, então os artefatos presentes nos geotomogramas não podem ter sido causados pela interface solo-ar. O plano de incidência contém ambos os poços, onde ficam as antenas. Um dipolo elétrico, localizado em um poço, pode emitir ondas com a polarização transversal magnética (TM). De um poço, podem-se emitir ondas com a polarização transversal elétrica (TE), empregando-se uma antena com uma fenda orientada axialmente em um cilindro condutor. Os métodos desenvolvidos se aplicam a esses dois casos. Resumo em inglês The main purpose of this paper is to determine the minimum depth value beyond which it is possible to state that borehole-radar data are not significantly affected by the lateral wave and the wave reflected at the ground-air interface. This depth value is of paramount importance for cross-borehole electromagnetic probing. Three methods of solving the problem in question are presented: a numerical method, a graphical method and an analytical method. Five practical examples (mais) illustrate the use of the methods. Thus the advantages of the proposed methods over the classical way of solving the same problem are stressed. Thanks to the new methods, it is possible to avoid the unfruitful tasks of collecting and processing data that will be discarded later, when it is discovered that they are significantly degraded by the ground-air interface. The costs of the unproductive tasks may be high in geotomographic electromagnetic surveys owing to the large amount of data they typically involve. Practical examples show that the proposed methods make easier the planning of such surveys and the interpretation of geotomographs. The cause of artifacts in a geotomograph cannot be ascribed to the ground-air interface when the methods indicate that its influence over the borehole-radar data is negligible. The plane of incidence contains both boreholes. An electric dipole, placed in a borehole, can emit transverse magnetic (TM) waves. An axial slot on a conducting cylinder can emit transverse electric (TE) waves from a borehole. The proposed methods apply to both these cases.

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Avaliação dos parâmetros cardiorrespiratórios, hemogasométricos e da concentração plasmática de cortisol em bovinos submetidos à imobilização eletromagnética/ Evaluation of the cardiorrespiratory and hemogasometrics effects and cortisol plasmatic concentration in bovine submitted of electromagnetic immobilization

Rosa, Ademir C.; Moraes, Aury N.; Beier, Suzane L.; Oleskovicz, Nilson; Regalin, Doughlas; Carneiro, Ruiney; Nascimento, Corinne A.F.
2009-10-01

Resumo em português As formas de imobilização em bovinos mais utilizadas levam a uma manipulação excessiva e consequentemente estressante para o animal. A dor é uma experiência emocional de sensação desagradável que vem associada a um prejuízo tecidual. Surge no mercado um método de contenção física para bovinos que propõe a utilização de um aparelho que funciona com ondas eletromagnéticas de baixa intensidade promovendo imobilização sem estresse e ou estímulo doloroso p (mais) ara o animal. O objetivo deste projeto foi avaliar os parâmetros cardiorrespiratórios e hemogasométricos bem como os níveis de cortisol de bovinos submetidos à imobilização eletromagnética, a fim de observar se tal método é eficaz na diminuição do estresse e/ou estímulo doloroso. Foram utilizados 6 bovinos, mestiços, peso médio de 300,3 kg (±85,76). Os animais foram alocados aleatoriamente em dois grupos (controle dele mesmo): grupo controle (GC), introdução da sonda via retal (desligada); grupo Imobilizador (GI) introdução da sonda e permanência desta ligada por 5 minutos. Análise estatística utilizou o Teste T pareado entre os grupos (P Resumo em inglês The ways of immobilization generally used in cattle provide excessive manipulation and stress for the animal. The pain is an emotional experience and unpleasant sensation in combination with tissue damage. The new method of physical restraint for cattle uses low intensity electromagnetic waves, promising immobilization without stress or painful stimulation for the animals. The aim of this study is to evaluate of cardiorespiratory effects and plasmatic cortisol concentrati (mais) on of cattle submitted to electromagnetic immobilization. Six healthy cows with average weight of 300.3 ± 85.76 kg (mean ± SD) were assigned to two treatments in a randomized design with a 15-day interval between experiments GC (control group) and GI (immobilization group). Data are presented as mean + SD. The statistical analyses used the t-Test between groups, and ANOVA random block design between times into same group. All statistical analyses were performed using P

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Investigações geofísicas em rochas graníticas no município de Itu, São Paulo - Brasil

Porsani, Jorge Luís; Hiodo, Francisco Yukio; Elis, Vagner Roberto
2002-04-01

Resumo em português Investigações geofísicas foram realizadas sobre a Suíte Granítica de Itu, localizada próxima à cidade de Itu, Estado de São Paulo-Brasil, com o objetivo de localizar zonas de fraturas nas rochas graníticas e determinar o topo da rocha sã, através da integração dos métodos GPR-Ground Penetrating Radar e Resistividade Elétrica. Os perfis geofísicos foram realizados sobre uma mesma linha para estudos comparativos entre estas duas metodologias, com a filosofia (mais) de interpretação integrada. Um perfil GPR de 80m foi adquirido com as antenas de 50, 100 e 200 MHz, além de dois perfis de caminhamento elétrico com dipólos de 2 e 10m. As análises dos perfis geofísicos permitiram identificar dois fortes refletores inclinados: um em torno de 10m de profundidade, interpretado como fraturas preenchidas com água e o outro entre 12 e 17m de profundidade, que corresponde a uma região resistiva mergulhando depois 15m de profundidade, interpretada como o topo da rocha granítica sã. Além disso, duas regiões anômalas foram identificadas: uma em torno de 50m e a outra em torno de 80m. Nos perfis GPR, essas regiões são caracterizadas por uma região sem refletores, devido à elevada atenuação das ondas eletromagnéticas. Nos perfis elétricos, essas regiões correspondem às regiões condutivas que podem estar relacionadas com a presença de uma fratura subvertical. Resumo em inglês Geophysical investigations was realized on the Granitic Suite of Itu, located near to Itu City, State of São Paulo - Brazil, with the objective to find fractures zones in granitic rocks and determine the depth of top of fresh rock, through of integration of GPR - Ground Penetrating Radar and Resistivity Methods. The geophysical profiles were realized on a same line for a comparative study between these two methodologies, inside of philosophy of integrated interpretation. (mais) One GPR profile of 80m was acquired with 50, 100 and 200MHz antennas and two electric profiles with dipole of 2 and 10m. Analysis of geophysical profiles allowed to identify two strong dip reflectors: one about 10m depth, interpreted as fractures filled with water and the other between 12 and 17m depth that correspond to one resistive region dipping after of 15m depth, interpreted as the top of granitic fresh rock. Besides, two anomalous regions were identified: one about 50m and the other about 80m. In GPR profiles, these regions are characterized for one shadow zone, because the high attenuation of electromagnetic waves. In electric profiles, these regions correspond to the conductive regions that can be related with the presence of one sub-vertical fracture zone.

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Monitoramento da atenuação natural de pluma de contaminação pelo método de radar de penetração no solo (GPR)

Moreira, César Augusto; Dourado, João Carlos
2007-12-01

Resumo em português O monitoramento da atenuação natural em áreas contaminadas tem se mostrado uma técnica alternativa e de baixo custo para a remediação de áreas contaminadas. A degradação por microorganismos é um dos processos mais importantes na atenuação natural de contaminantes, especialmente compostos de fase líquida não aquosa (NAPL). Em muitos casos, a ação efetiva deste processo resulta na geração de ácidos orgânicos, que sob elevadas concentrações ocasionam a (mais) dissolução de minerais presentes em subsuperfície onde se encontra a contaminação, com conseqüente liberação de íons. O aumento na quantidade de íons colabora para o aumento da condutividade elétrica do meio. O princípio físico da técnica de Radar de Penetração no Solo (GPR) é a emissão de ondas eletromagnéticas de alta freqüência. A propagação da onda eletromagnética é condicionada à freqüência de sinal emitido e as propriedades elétricas do meio. O aumento da condutividade elétrica do meio resulta na atenuação do sinal e, por conseqüência, na diminuição da profundidade de penetração da onda eletromagnética. Este fator permite o monitoramento de áreas contaminadas sob atenuação natural a partir de análises temporais com o GPR. Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre perfis de GPR adquiridos em 1998 e 2003 em uma área contaminada por compostos de fase líquida leve não aquosa (LNAPL), sob atenuação natural. Os resultados indicam um aumento da condutividade elétrica do meio, a partir da atenuação acentuada do sinal GPR observada nas seções de 2003. Este aumento pode estar associado à liberação de íons por dissolução de minerais, pelo ataque de ácidos orgânicos resultantes do processo de biodegradação. Resumo em inglês The monitoring of the natural attenuation in contaminated areas has shown an alternative technique of low cost for the remediation of contaminated areas. The microorganisms degradation is one of the most important processes in the natural attenuation of contaminants, especially composites of Non-Aqueous Phase Liquid (NAPL). In many cases, the action effective of this process results in generation of organic acid, under high concentrations causes the mineral dissolution pr (mais) esents in the subsurface where if it finds the contamination, with release of ions. The increase on the amount of ions collaborates for the increase of the electric conductivity of the environment. The physical principle of the Ground Penetrating Radar (GPR) is the emission of electromagnetic waves of high frequency. The propagation of the electromagnetic wave depends on the frequency of emitted signal and the electric properties of the subsurface. The increase of electrical conductivity in the subsurface results in the attenuation of the signal and, for consequence, in the reduction of the of penetration depth of electromagnetic wave. This factor allows the monitoring of contaminated areas with natural attenuation from temporal analyses with the GPR. This paper presents a comparative study between profiles of GPR acquired in 1998 and 2003 in an area contaminated for composites of Light Non-Aqueous Phase Liquid (LNAPL), in processes of the natural attenuation. The results indicate an increase of the conductivity in the subsurface, from the accented attenuation it signal GPR observe in the 2003 sections. This increase can be associated to the release of ions for mineral dissolution, for the attack of organic acid resultants of the biodegradation process.

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Fatores técnicos intervenientes na realização do exame de eletrorretinograma multifocal (ERGmf)/ Technical factors that influence multifocal electroretinogram (mfERG) recording

Oyamada, Maria Kiyoko; Dotto, Patrícia de Freitas; Abdalla, Milena
2007-08-01

Resumo em português OBJETIVO: Descrever os principais fatores intervenientes observados durante a aquisição e análise do exame de eletrorretinograma multifocal (ERGmf), que afetam o registro gráfico das ondas obtidas e portanto sua análise. MÉTODOS: Análise dos fatores de erro observados durante a aquisição de 100 exames seqüenciais de eletrorretinograma multifocal, realizados com o Reti System da Roland Consult, no período de maio a julho de 2005. Os exames de eletrorretinograma (mais) multifocal foram realizados conforme recomendações internacionais, respeitando-se os parâmetros preestabelecidos do equipamento, com 61 elementos, e ângulo visual de 30º. Todos os pacientes foram submetidos à avaliação oftalmológica completa, excluindo-se aqueles com transparência inadequada de meios, córneas planas e os incapazes de visualizar as linhas de fixação. RESULTADOS: Os fatores intervenientes, que poderiam causar erros na interpretação dos resultados obtidos, observados e corrigidos durante a realização dos exames foram: fixação excêntrica, movimentação dos olhos, contração do orbicular, contração da musculatura cervical, não-correção adequada, não-transparência adequada do eletrodo corneano, deslocamento do eletrodo em geral para baixo, descentralização do suporte da lente corretora, distância inadequada paciente-monitor em pacientes com alta ametropia, altura inadequada dos olhos em relação ao centro da tela, ruído na freqüência de 60 HZ (rede elétrica) e de campo eletromagnético, impedâncias elevadas. No processamento das ondas, a utilização excessiva de filtros para remoção de ruídos dos registros obtidos, pode interferir na análise dos resultados obtidos. CONCLUSÕES: Cuidados simplesmente observacionais durante a aquisição dos sinais são de importância significativa para a obtenção de registros com boa morfologia e baixo nível de ruído. Permitindo, por meio de sua pronta correção, a análise correta e adequada da amplitude e do tempo implícito dos picos N1 e P1, fundamentais para a corroboração diagnóstica de lesões ou afecções retinianas. Resumo em inglês PURPOSE: To describe the main intervening factors observed during the acquisition and analysis of multifocal electroretinogram (mfERG), that could affect the recorded signal, the obtained responses and their analysis. METHODS: The error factors observed during the acquisition of 100 sequential multifocal electroretinogram tests, in the period of May to July, 2005 were analyzed. The examinations of multifocal electroretinogram were carried out in agreement with internation (mais) al guideline recommendations, taking into account the established parameters of equipment, with 61 elements, and visual angle of 30º. All patients had been submitted to complete ophthalmologic examination, excluding those with inadequate transparency of ways, flat corneas and those incapable to visualize a central fixation target. RESULTS: The intervening factors, that could cause artifacts and errors in the interpretation of the obtained results, observed and corrected during the acquisition of multifocal electroretinogram were: eccentric or poor fixation, eye movements, orbicular contraction, cervical muscle contraction, inadequate transparency of the corneal electrode, electrode displacement, lens support decentralization, inadequate viewing distance in patients with high refractive errors, eye height inadequacy in relation to the center of the screen, electrical noise in 60 HZ frequency and electromagnetic field and high impedances. Excessive use of filters in wave processing for noise and artifact removal can interfere with the analysis of the obtained results. CONCLUSION: Simple observational cares during signal acquisition are of significant importance to ensure accuracy of the topographical electroretinogram information, good waveform morphology and low noise level register. Through their ready correction, the correct and adjusted analysis of the amplitude and of implicit time of peaks N1, P1 and N2 is reliable. Digital smooth system with specific frequency peak removal supply waves with more defined morphology with lower amplitude reduction than other available resources.

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Estratigrafia da sucessão sedimentar Pós-Barreiras (Zona Bragantina, Pará) com base em radar de penetração no solo/ Stratigraphy of the Pós-Barreiras sedimentary succession (Bragantine Zone, Pará) based on ground penetrating radar

Rossetti, Dilce F.; Góes, Ana M.; Souza, Lena S. B.
2001-08-01

Resumo em português Investigação pioneira aplicando Radar de Penetração no Solo (GPR) na área da Praia do Atalaia, norte do Brasil, nos permitiu caracterizar, pela primeira vez, fácies e estratigrafia dos depósitos conhecidos informalmente como Sedimentos Pós-Barreiras (Plioceno e mais recente). Esta sucessão sedimentar recobre discordantemente o embasamento miocênico, representado pelas formações Pirabas/Barreiras. Três unidades estratigráficas foram reconhecidas. A Unidade 1, (mais) inferior, consiste em um intervalo com 6 m de espessura média dominado por reflexões pobremente definidas e de baixa amplitude, e que intergradam com reflexões de média escala dos tipos tangencial, obliquo e hummocky. A Unidade 2, intermediária, possui cerca de 9 m de espessura e inclui, principalmente, reflexões oblíquas de larga escala, cujas configurações variam de paralela, tangencial, sigmoidal a sigmoidal-complexa. A Unidade 3, superior, corresponde a um intervalo entre 3,5 e 9 m de espessura, sendo dominada por reflexões hummocky, seguidas por reflexões de média escala dos tipos oblíquo, paralelo a sub-paralelo, e em corte-e-preenchimento. A análise da configuração das reflexões internas e geometria das reflexões nos leva a propor que a unidade correspondente aos Sedimentos Pós-Barreiras é mais variável faciologicamente que inicialmente imaginado, incluindo depósitos eólicos (dunas costeiras), bem como depósitos de cordão litorâneo, planície de maré, canal e mangue. Além disto, o mapeamento das três unidades descritas acima é importante para desvendar a complexidade de sedimentação versus erosão durante o Neógeno tardio no norte do Brasil. Resumo em inglês Ground penetrating radar (GPR) is a geophysical method that consists in the emission of electromagnetic waves of high frequency (between 10-2500 Mhz). This equipment has been increasingly applied for mapping of physical properties and chemical compositions of rocks at shallow depth, as well as for stratigraphic and facies analysis. The application of this methodology in Brazil is still reduced to a few studies, mostly emphasizing soil stratigraphy and eolian paleoenvironm (mais) ents. However, previous studies undertaken in northern Brazil have demonstrated that, in combination with traditional studies using outcrop data, the GPR might be a powerful additional tool to help correlating sedimentary successions and reconstruct depositional environments throughout the Neogene in the Bragantina Zone. In this paper, we will document a pioneer investigation applying a SYR-2 GPR system (Geophysical Survey Systems Inc.) in the Praia do Atalaia area, Salinópolis, northern Brazil, which allowed us to characterize, for the first time, facies and stratigraphy of the deposits known informally as Pós-Barreiras Sediments (Pliocene and younger). The equipment was operated using a 200 Mhz monostatic antenna in continuous mode. The acquired sections were processed using the RADANWIN software in order to increase the reflection resolution and thus allow a refined interpretation of the sections. Based on this procedure, it was noticed that the studied sedimentary succession overlies unconformably the Miocene basement, represented by the Pirabas/Barreiras formations. Three stratigraphic units were also distinguished. The lowermost Unit 1 consists of an interval up to 6 m thick dominated by poorly-defined, low amplitude reflections, which intergrade with medium-scale, tangential oblique and hummocky reflections. This unit revealed to be discontinuous throughout the studied radar sections, occurring mainly where the Miocene basement is depressed. The middle Unit 2 is circa 9 m thick and mostly includes large-scale oblique reflections varying in style from parallel, tangential, sigmoidal to sigmoidal-complex. The two latter ones might reach up to 7 m thick. A strong, high amplitude and laterally continuous reflection marks the top of Unit 2, forming a bounding surface having local depressions of up to 40 m in relief. The uppermost Unit 3 corresponds to an interval ranging from 3.5 to 9 m thick, which is dominated by hummocky reflections, followed by medium-scale oblique, parallel to sub-parallel and cut and fill reflections. The GPR data allows the interpretation that the Pós-Barreiras Sediments were unconformably deposited over the Miocene deposits, as revealed by the mapping of an erosional bounding surface at the base of Unit 1. In addition, the analysis of internal reflection configurations and reflection geometries led us to propose that the Pós-Barreiras Sediments is more variable in terms of facies than previously thought, including eolian deposits (coastal dunes), as well as beach ridge, tidal flat, channel and mangrove deposits. Furthermore, the mapping of the three stratigraphic units described above is important to unravel the complexity of sedimentation versus erosion during the latest Neogene in northern Brazil. The conclusions obtained from the GPR data lead to suggest a drop in relative sea level after the end of the Miocene-lower Pliocene in the Bragantina Zone, which was followed by a transgression and deposition of Unit 1 along embayments and adjacent eolian dunes and/or beach ridges. Renewed phase of relative sea level drop took place, which led to erosion of the uppermost portions of Unit 1, forming a bounding surface that is locally cut by fluvial channel scouring. Large-scale eolian dunes laterally intergraded with tidal flat, filling the depressions formed by channel erosion during a subsequent transgressive phase. At least one more drop in relative sea level appears to have taken place in the study area, as revealed by the discontinuity surface between units 2 and 3, which is in turn mantled by modern sedimentation along mangroves, tidal channels and coastal dune environments.

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