02 - Mestrado - Física
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Navegando 02 - Mestrado - Física por Assunto "Análise espectral"
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Item Analysis of fertility attributes in eutroferric red latosol and red nitosol by portable EDXRF(2024-02-20) Ribeiro, José Vinícius; Melquiades, Fábio Luiz; Alves, Elton Eduardo Novais; Andrello, Avacir CasanovaA crescente demanda global por produtos agrícolas, alimentos e energia requer uma abordagem sustentável e segura para a produção agrícola. A fertilidade do solo é vital para aumentar a produtividade agrícola, e entender a variabilidade espacial dos atributos de fertilidade do solo é crucial para preservar a fertilidade do solo. Os métodos tradicionais de análise de solo são demorados, caros e geram resíduos. As técnicas de análise espectral, como a fluorescência de raios X por dispersão em energia (EDXRF) combinadas com metodologias de machine learning (ML) oferecem uma alternativa rápida e econômica para a quantificação dos atributos do solo. A respeito disso, a principal motivação deste estudo é explorar os dados gerados por um espectrômetro portátil de EDXRF (pXRF) aplicado a amostras de solo no contexto de modelagem com algoritmos de aprendizado de máquina para quantificar atributos de fertilidade. Nessa perspectiva, este estudo estabeleceu condições otimizadas em termos de configuração experimental (Capítulo 2) e número mínimo de amostras utilizadas na etapa de treinamento (Capítulo 3) na construção de modelos locais de ML para quantificar atributos de fertilidade do solo. Adicionalmente, foi realizado um estudo preliminar de validação in situ dos modelos com condições ótimas. Os resultados indicaram que o uso de 15 kV, 12.15 µA e 30 s sem filtros é o mais indicado para quantificação simultânea dos atributos de fertilidade avaliados. A condição otimizada de pXRF forneceu resultados equivalentes aos modelados com dados de EDXRF de bancada, sugerindo uma possível aplicação in situ deste método. No entanto, o estudo preliminar sobre extrapolação a partir de modelos calibrados em laboratório teve resultados negativos, indicando que a sua extrapolação para medições in situ não foi recomendada no contexto desta pesquisa. Por outro lado, foi possível reduzir o número de amostras de treinamento mantendo desempenho equivalente aos modelos treinados com o conjunto completo de dados. Esses resultados destacam o potencial do pXRF como uma abordagem alternativa econômica, rápida e eficiente para o mapeamento local da fertilidade do solo, fornecendo informações valiosas para a tomada de decisões relacionadas ao uso de fertilizantes e outros produtos para correção do soloItem Caracterização de pigmentos por espectroscopia RamanBruno, Madson Albertini; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Rizzutto, Márcia de Almeida; Santana, Henrique deResumo: Foram realizadas medidas de espectroscopia Raman em aproximadamente 15 pigmentos, resinas, vernizes e aglutinantes, sendo 5 diferentes tipos de pigmentos (aquarela, ecoline, óleo, pó xadrez e pastel), pintados sobre 9 telas ou cartões preparados por restauradoras de museus brasileiros, totalizando cerca de 1 espectros As medidas foram realizadas com um espectrômetro Raman portátil modelo Inspector DeltaNu, que possui um laser de comprimento de onda de excitação em 785 nm, potência máxima de 12 mW, resolução de 8 cm-1 e intervalo espectral de 2 cm-1 a 2 cm-1 Para todos os espectros obtidos utilizou-se da ferramenta Baseline fornecida no software NuSpec, para subtrair a fluorescência inerente das amostras Variou-se o tempo de medida entre o intervalo de 1 a 2 s e potência de 2,6 mW a 51 mW com objetivo de buscar sempre o melhor espectro com os menores tempo e potência possível para evitar ao máximo a ocorrência de degradação da amostra Um grande banco de dados de espectros Raman de pigmentos foi gerado neste trabalho, a fim de contribuir para a caracterização de pigmentos em obras de arte, a ser disponibilizado à comunidade que trabalha na área de patrimônio cultural Foram obtidos espectros de 15 pigmentos brancos, 2 pigmentos pretos, 22 pigmentos vermelhos, 14 pigmentos amarelos, 17 pigmentos azuis, 18 pigmentos verdes, 3 pigmentos laranjas, 6 pigmentos marrons, 9 pigmentos de outras cores e 24 resinas, aglutinas e vernizes Partes destas medidas puderam ser comparadas com dados já reportados na literatura Dentre os resultados obtidos, as bandas Raman medidas para alguns dos pigmentos foram: Lithopone, Laca de garança escuro, Amarelo de zinco, Azul ultramarino e Verde cinábrio Na obra A Subida do Foguete, pintura sobre cartão, do artista Claudio Tozzi, elaborada no ano de 1969 e Prêmio da IV Jovem Arte Contemporânea no mesmo ano, foram caracterizados os pigmentos utilizados pelo artista para documentação da obra e contribuir para trabalhos futuros de restauro, utilizando o banco de dados criado neste trabalho Dentre os resultados obtidos, com relação à obra, o pigmento utilizado pelo artista nas regiões de cor vermelha é o vermelho guacheItem Transição magnética do mineral goethita por ressonância paramagnética eletrônicaValezi, Daniel Farinha; Di Mauro, Eduardo [Orientador]; Piccinato, Marilene Turini; Paesano Junior, AndréaResumo: Foram caracterizadas por Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) amostras sintética e natural do mineral Goethita, com o principal intuito de estudar a transição magnética, do estado antiferromagnético para o estado paramagnético, que esse mineral sofre ao alcançar certa temperatura crítica (temperatura de Néel) Apesar de não ser esperado sinal de RPE em amostras de Goethita na temperatura ambiente, devido ao seu arranjo antiferromagnético, foram observadas linhas de ressonância, de baixa intensidade nesta temperatura Esse comportamento foi atribuído à existência de um fraco ferromagnetismo Com o aumento da temperatura, acima de 348K para a amostra natural e 351K para a sintética, o espectro da Goethita passou a apresentar uma nova linha de RPE, que cresce em intensidade até se estabilizar em 44K O surgimento dessa linha de ressonância foi atribuído à transição magnética que o mineral Goethita sofreu com o aumento da temperatura, além da temperatura de Néel, do estado antiferromagnético para o estado paramagnético A transição magnética não ocorreu em uma determinada temperatura, esse fato foi atribuído a não homogeneidade das amostras, em fatores como tamanho de partícula e concentração de vacâncias Foram realizadas pela primeira vez, as simulações das linhas de RPE do mineral Goethita devida ao estado paramagnético, acima da temperatura de Néel, assim como a variação da intensidade desse sinal com o aumento da temperatura