Study of durability of FRP reinforcements

Diplomová práce se zabývá sledováním trvanlivosti FRP výztuže v různých typech prostředí, která způsobují degradaci. V teoretické části diplomové práce jsou popsány výztužná vlákna, materiály matrice, technologie výroby kompozitních výztuží metodou pultruze a trvanlivost FRP materiálu v degradačním prostředí. V experimentální části této diplomové práce bylo provedeno uložení vzorků výztuží do alkalického prostředí s různou teplotou. Jako vhodné byly zvoleny teploty 20 °C, 40 °C a 60 °C. Následně jsou popsány změny fyzikálních vlastností výztuží a sledování na optickém mikroskopu.This thesis deals with monitoring the durability of FRP reinforcement in different types of environments which cause degradation. The theoretical part of the thesis describes reinforcing fibers, matrix materials, manufacturing technology of composite reinforcements by pultrusion and durability of FRP materials in environmental degradation. In the experimental part of this thesis was carried storing samples reinforcements in alkaline environment with various temperatures. As suitable were selected temperatures of 20 °C, 40 °C and 60 °C. Subsequently are described changes in physical properties of the reinforcements and tracking optical microscope.

High performance 3D sound localization for surveillance applications

One of the key features of the human auditory system, is its nearly constant omni-directional sensitivity, e.g., the system reacts to alerting signals coming from a direction away from the sight of focused visual attention. In many surveillance situations where visual attention completely fails since the robot cameras have no direct line of sight with the sound sources, the ability to estimate the direction of the sources of danger relying on sound becomes extremely important. We present in this paper a novel method for sound localization in azimuth and elevation based on a humanoid head. The method was tested in simulations as well as in a real reverberant environment. Compared to state-of-the-art localization techniques the method is able to localize with high accuracy 3D sound sources even in the presence of reflections and high distortion

The issue of waterproof concrete for the concrete tunnel lining

Bakalářská práce se zabývá shrnutím požadavků na vodonepropustná ostění tunelů. Poté se zaměřuje na parametry a požadavky na beton pro ostění. Důraz bude kladen jak požadavky na beton v čerstvém stavu, jako je například vývin hydratačního tepla, požadavky na teplotu betonu při ukládání, tak na požadavky na beton v ztvrdlém stavu, jako jsou například pevnostní charakteristiky, moduly pružnosti a objemové změny. Následně je probírána možnost využití samozhutnitelného betonu pro tento typ konstrukcí.This bachelor thesis deals with a summary of requirements for waterproof lining of tunnels. Then focuses on the characteristics and requirements for concrete lining. Emphasis will be on requirements for fresh concrete, such as the hydration heat, the temperature requirements of concrete during storage and the requirements for concrete in the hardened state such as strength properties, modulus of elasticity and volume changes. Subsequently is discussed possibility of using SCC for this type of construction.

An outdoor test facility for the Cherenkov Telescope Array mirrors

The Cherenkov Telescopes Array (CTA) is planned to be an Observatory for very high energy γ-ray astronomy and will consist of several tens of telescopes which account for a reflective surface of more than 10000 m2 . The mirrors of these telescopes will be formed by a set of facets. Different technological solutions are under test inside the CTA Consortium. Most of them involve composite structures whose behavior under real observing conditions is not yet fully tested. An outdoor test facility has been built in one of the candidate sites for CTA, in Argentina (San Antonio de los Cobres [SAC], 3600m a.s.l) in order to monitor the optical and mechanical properties of these facets exposed to the local atmospheric conditions for a given period of time. In this work we present the preliminary results of the first Middle Size Telescope (MST) mirror-monitoring campaign, started in 2013.Fil: Medina, Maria Clementina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Garcia, Beatriz Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Maya, J.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Mancilla, A.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Larrarte, Juan Jose. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Rasztocky, Emiliano. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Benitez, Martin Ezequiel. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Dipold, J.. Instituto de Física de Sao Carlos; BrasilFil: Platino, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: CTA Consortium. No especifíca;33rd International Cosmic Ray Conference (ICRC 2013): The Astroparticle Physics ConferenceRío de JaneiroBrasilCherenkov Telescope Array Consortiu

Mirror development for the Cherenkov Telescope Array

The Cherenkov Telescope Array (CTA) is a planned observatory for very-high energy gamma-ray astronomy. It will consist of several tens of telescopes of different sizes, with a total mirror area of up to 10,000 square meters. Most mirrors of current installations are either polished glass mirrors or diamond-turned aluminium mirrors, both labour intensive technologies. For CTA, several new technologies for a fast and cost-efficient production of light-weight and reliable mirror substrates have been developed and industrial pre-production has started for most of them. In addition, new or improved aluminium-based and dielectric surface coatings have been developed to increase the reflectance over the lifetime of the mirrors compared to those of current Cherenkov telescope instruments.Fil: Forster, A.. Max-Planck-Institut fur Kernphysik; AlemaniaFil: Armstrong, T.. Durham University; Reino UnidoFil: Baba, H.. Ibaraki University; JapónFil: Bähr, J.. No especifíca;Fil: Bonardi, A.. Universitat Tübingen; AlemaniaFil: Bonnoli, G.. Osservatorio Astronomico di Brera; ItaliaFil: Brun, P.. No especifíca;Fil: Canestrari, R.. Osservatorio Astronomico di Brera; ItaliaFil: Chadwick, P.. Durham University; Reino UnidoFil: Chikawa, M.. University of Tokyo; JapónFil: Carton, P.-H.. Centre de Saclay; FranciaFil: De Souza, V.. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Dipold, J.. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Doro, M.. Università di Padova; ItaliaFil: Durand, D.. No especifíca;Fil: Dyrda, M.. Polish Academy of Sciences; ArgentinaFil: Giro, E.. Osservatorio Astronomico di Padova; ItaliaFil: Glicenstein, J.-F.. No especifíca;Fil: Hanabata, Y.. Kinki University; JapónFil: Hayashida, M.. University of Tokyo; JapónFil: Hrabovski, M.. No especifíca;Fil: Jeanney, C.. Centre de Saclay; FranciaFil: Kagaya, M.. Ibaraki University; JapónFil: Katagiri, H.. Ibaraki University; JapónFil: Lessio, L.. Osservatorio Astronomico di Padova; ItaliaFil: Mandat, D.. Institute of Physics of the Academy of Sciences of the Czech Republic; República ChecaFil: Mariotti, M.. Università di Padova; ItaliaFil: Medina, Maria Clementina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Yoshida, T.. Ibaraki University; Japón33rd International Cosmic Ray ConferenceRío de JaneiroBrasilBrazilian Physical Societ

Mirror characterizing for Cherenkov telescopes

Raios γ são bilhões de vezes mais energéticos do que fótons visíveis. Através da observação do céu deste tipo de radiação, é possível estudar fenômenos como a emissão de pulsares, explosões de super-novas e buracos negros, assim como os gamma ray bursts, um dos maiores mistérios da astrofísica moderna. A principal técnica utilizada em observações astrofísicas de chuveiros de raios gama é a de Telescópios Cherenkov, que podem reconstruir a trajetória dos raios γ durante sua passagem pela atmosfera observando sua emissão de radiação Cherenkov. Existem diversos experimentos bem-sucedidos em funcionamento, tais como o VERITAS, MAGIC e HESS. Em 2006 um novo observatório foi proposto, com sensibilidade uma ordem de magnitude melhor do que qualquer outro experimento atual. O Cherenkov Telescope Array (CTA) está em fase de protótipo e consistirá de dezenas de telescópios Cherenkov com tamanhos diferentes, o que possibilitará observações em muitas regiões do espectro de raios-gama. O local onde o Observatório será construído ainda não foi decidido e dependerá de várias características geográficas para fazê-lo, sendo uma das mais importantes o tempo observável, que deve ser maior que 80% para ser considerado um possível sítio. Um dos locais propostos está localizado no norte da Argentina, próximo a cidade de San Antonio de los Cobres (SAC). Para demonstrar a funcionalidade deste sítio, desenvolvemos um espaço nele para testarmos propriedades ópticas e mecânicas de quatro protótipos de espelhos, além de suas condições de condensação. Três espelhos hexagonais de Vidro/Alumínio, com 1.5 metro de base a base, e um circular de Vidro/Dielétrico, com 0.5 metro de diâmetro, todos esféricos com posição focal entre 15 e 16 metros, foram expostos às condições ambientais de SAC entre Maio/2013 até Junho/2014. Para testar a variação de suas propriedades mecânicas e ópticas devido à exposição ao meio ambiente, dois testes foram feitos. Para verificar se a curvatura e a suavidade da superfície do espelho permaneceram constantes, desenvolvemos um equipamento no Instituto de Física de São Carlos que media a posição 2f do espelho, onde a imagem formada é a menor possível, e sua Função Ponto Espalhada (PSF), o tamanho da imagem feita pelo espelho de uma fonte pontual. A posição focal de todos os espelhos foi estável, enquanto a PSF mostrou pequena variação com o tempo de exposição. Para analisar a variação da cobertura de Alumínio (ou Dielétrico) dos espelhos, nós medimos a variação de sua refletividade através de um espectrômetro portátil fabricado pela OceanOptics, que mostrou que a cobertura dielétrica é mais estável do que as de alumínio, que tiveram pouca variação entre 300-400 nm na maioria dos espelhos. E, finalmente, para testar a qualidade de ambos espelho e sítio em relação ao tempo de observação, calculamos o tempo de condensação de dois espelhos durante o período de Dezembro/2013 até Abril/2014. Isso foi feito através de fotos automáticas de cada espelho tiradas remotamente durante a noite, fornecendo dados para observar mudanças diárias na qualidade da superfície dos espelhos assim como a condensação durante esse período. Um espelho de Vidro/Alumínio e um de Vidro/Dielétrico foram testados, ambos mostrando resultados similares de aproximadamente 20% de tempo condensado, estando no limite de 80% de tempo observacional mencionado anteriormente. Através destes testes, pretendemos criar uma técnica para o cálculo do tempo de condensação em qualquer sítio proposto.γrays are billions of times more energetic than visible photons. Through the sky observation of this kind of radiation, it is possible to study phenomena like the emission from pulsars, supernova explosions and black holes, as well as gamma-ray bursts, one of the greatest mysteries in modern astrophysics. The main technique used in astrophysical observations in γrays showers is the Imaging Cherenkov Telescope, which can image the trajectory of gamma-rays during its passage through the atmosphere by observing its emission of Cherenkov radiation. There are several successful experiments currently functioning, such as VERITAS, MAGIC and HESS. In 2006, a new observatory was proposed, which will have a sensitivity one order of magnitude better than any of the existing experiments. The Cherenkov Telescope Array (CTA) is in its prototype phase, and will consist of several tens of Cherenkov telescopes with different sizes, which will allow observation in many different regions of the γray spectrum. The site where the Observatory will be constructed is not yet decided and it depends on several geographic characteristics, being one of the most important the observable time, which must be above 80% to be considered as a possible site. One of the proposed sites is located in the north of Argentina, close to the city of San Antonio de los Cobres (SAC). In order to demonstrate the functionality of the site, we developed a facility on it to test the optical and mechanical properties of four prototype mirrors, as well as their condensation conditions. Three Glass/Aluminum hexagonal mirrors, 1.5 meters flat-to-flat diameter, and one Glass/Dielectric circular mirror, 0.5 meters diameter, all spherical with a focal position between 15 and 16 meters, were exposed to the environmental conditions of SAC from May/2013 until June/2014. To test their mechanical and optical properties variation because of the environment exposition, two different tests were made. In order to verify if the curvature and smoothness of the mirrors remained constant, we developed an equipment at the Instituto the Física de São Carlos that could measure the 2f position, where the image formed by the mirror is the smallest as possible, and its Point Spread Function (PSF), the size of the image made by the mirror by a punctual source. The focal position of all mirrors was proven to be stable, while the PSF size showed small differences according to the exposure time. To examine the variation of the Aluminum (or Dielectric) covering of the mirrors we measured its reflectivity variation through a portable spectrometer fabricated by OceanOptics, which showed that the dielectric covering is more stable than the Aluminum ones, even though all of them showed a constant reflectivity in the 300-400 nm range. And finally, to test both the mirror and the site quality in observation time, we calculated the condensed time of two mirrors during the period of December/2013 until April/2014. This was done through automatic pictures of each mirror taken remotely during the night, providing data to observe daily changes in the quality of the mirror surfaces as well as if there is condensation during that period. A Glass/Aluminum mirror and the Glass/Dielectric one were tested, both showing very similar results of around 20% condensed time, being in the limit of the 80% of observational time forementioned. Through these tests, we intend to provide a technique for the calculation of condensed time in any proposed site

Estudos de absorção de dois fótons em moléculas orgânicas e polímeros

High two-photon absorption (2PA) cross-section materials have been frequently studied during the latest years due to the wide variety of technological applications, such as two-photon absorption microscopy (2PM) and microfabrication. The characterization of new materials with high nonlinearities is, therefore, indispensable to develop new applications and improve previously existing ones. Here, three different groups of novel organic compounds had their nonlinearities characterized through two-photon absorption measurements: fluorenone based compounds, which are usually used in two-photon absorption microscopy; BF2-naphthyridine (BODIPY) complexes, which have a wide range of applications, from solar cells to photodynamic therapy; and binaphthalene-based polymers, with structures built to generate large nonlinearities through inherent chirality. All compounds had their two-photon absorption spectra studied through absorptive Z-Scan, with density functional theory (DFT) calculations made to interpret the results for the first two groups of compounds, and polarization controlled measurements made for the polymers. The highest 2PA cross-section presented by the fluorenone-based compounds was of 224 GM at 710 nm, large and within the wavelength range for 2PM applications; for the BODIPYs, the largest observed cross-section was of 268 GM at 990 nm, of the same order of magnitude of more complex compounds; and 680 GM at 1100 nm for the polymer, showing a high cross-section as expected from its structure. The desired applications for the studied molecules were shown valid, and their characterization gave a better understanding of how to increase their nonlinearities depending on the compound manufacture.Materiais com grande seção de choque de absorção de dois fótons (2PA) tem sido estudados com frequência nos últimos anos graças a ampla variedade de aplicações tecnológicas, tais como microscopia por absorção de dois fótons (2PM) e microfabricação. A caracterização de materiais com altas não-linearidades é, portanto, indispensável para o desenvolvimento de novas aplicações e para o aprimoramento das técnicas já existentes. Aqui, três diferentes grupos de novos compostos orgânicos tiveram suas não-linearidades caracterizadas através de medidas de 2PA: compostos baseados em fluorenona, geralmente utilizados em 2PM; compostos baseados em BF2-naftiridina (BODIPY), que possuem grande variedade de aplicações, desde células solares até terapia fotodinâmica; e polímeros baseados em binaftaleno, com estruturas sintetizadas para gerar altas não-linearidades através de sua quiralidade inerente. Para caracterizar o espectro de 2PA de todos os compostos a técnica de Z-Scan absortiva foi utilizada, com cálculos de funcional densidade (DFT) realizados para corroborar os resultados obtidos para os dois primeiros grupos de compostos, e medidas com controle de polarização foram realizados para o estudo dos polímeros. A maior seção de choque obtida para as fluorenonas foi de 224 GM em 710 nm, alta e dentro do comprimento de onda necessário para as aplicações de 2PM; para os BODIPYs, a maior seção de choque observada foi de 268 GM em 990 nm, da mesma ordem de magnitude que compostos mais complexos que os estudados; e 680 GM em 1100 nm para o polímero, mostrando um valor alto como esperado por sua estrutura. Com isso, demonstramos que as moléculas estudadas possuem as aplicações desejadas, e sua caracterização permitiu uma melhor compreensão de como aumentar suas não-linearidades dependendo da engenharia dos compostos

The issue of waterproof concrete for the concrete tunnel lining

This bachelor thesis deals with a summary of requirements for waterproof lining of tunnels. Then focuses on the characteristics and requirements for concrete lining. Emphasis will be on requirements for fresh concrete, such as the hydration heat, the temperature requirements of concrete during storage and the requirements for concrete in the hardened state such as strength properties, modulus of elasticity and volume changes. Subsequently is discussed possibility of using SCC for this type of construction