Solar Concentrators and Solar-pumped Lasers

Innovative substitutions for Fresnel lenses concentrators by Elliptical shaped Fresnel lens (ESFL) and parabolic concentrators by ring array concentrator (RAC) models are presented, as well as, advances of solar-pumped lasers of Ce:Nd:YAG operation during a clean and clouded weather. The design of the ESFL and RAC were modelled into Zemax® non-sequential ray-tracing soft-ware from well-defined mathematical equations. Most of the key parameters were analysed and the resulting outputs were compared and documented in publications. The design parameters for solar-pumped lasers were optimized using Zemax®, and then the LAS-CAD™ laser cavity system software was used to further optimize the laser resonator parameters. A solar laser prototype was built with an active medium of Ce:Nd:YAG and tested using a heliostat-parabolic mirror system at both NOVA University of Lisbon and Procédés, Matériaux et Énergie Solaire - Centre National de la Recherche Scientifique (PROMES-CNRS) in Odeillo-Font Romeu, France. The ESFL offers a 4.58 W/mm2 increase in solar flux concentration compared to a Fresnel lens, which only achieves 2.66 W/mm2 at the same size and focal distance. A 3.14 m2 RAC with a focal length of 300 mm can capture over 18 W/m2. The first recorded Ce:Nd:YAG solar laser operating with a small collection area of 0.293 m2 at the NOVA facility, produced a multimode output power of 11.2 W, resulting in a solar-to-laser power conversion efficiency of 3.37%, with a minimum threshold pump power of 66 W. The MSSF parabolic mirror from PROMES-CNRS achieved a lower threshold pump power of 32.4 W using a smaller col-lection area of 0.075 m2, and during cloudy weather, a threshold pump power was further reduced to 29.2 W. Furthermore, cloud interference improved the solar-to-laser conversion efficiency to 6.32%, nearly tripling the 2.32% efficiency on a clear sky, while the solar laser conversion efficiency of 21.47 W/m2 was nearly twice the value of 12.62 W/m2 on a clear sky. The research efforts performed during this work are explained. Experimental results are dis-cussed, and future suggestions are proposed.Inovações para substituições de concentradores de lentes de Fresnel por lentes de Fresnel elípticas (ESFL) e concentradores parabólicos por modelos de concentradores de matriz de anéis (RAC) são apresentados, bem como avanços de lasers solares de Ce:Nd:YAG operando no limiar mais baixo e durante o clima nublado. O projeto do ESFL e do RAC foi modelado incorporando as equações recém-deduzidas no software de rastreamento de raios não sequencial Zemax®. A maioria dos principais parâ-metros foi analisada e as saídas resultantes foram comparadas e documentadas em publicações. Em relação aos lasers solares bombeados, todos os parâmetros de projeto foram otimizados e adaptados no Zemax® e o software de sistema de cavidade a laser LASCAD™ foi usado para otimizar os parâmetros do ressonador a laser. O protótipo de laser solar com o meio ativo de Ce:Nd:YAG foi construído e testado na instalação helióstato-parabólica na Universidade Nova de Lisboa e no forno solar de tamanho médio (MSSF) no Procédés, Matériaux et Énergie Solaire - Centre National de la Recherche Scientifique (PROMES-CNRS) em Odeillo-Font Romeu, França. O ESFL oferece um aumento de 4,58 W/mm2 na concentração de fluxo solar em comparação com uma lente de Fresnel, que alcança apenas 2,66 W/mm2 no mesmo tamanho e distância focal. Um RAC de 3,14 m2 com uma distância focal de 300 mm pode capturar mais de 18 W/m2. O primeiro laser solar Ce:Nd:YAG registrado, operando com uma pequena área de coleta de 0,293 m2 na instalação da NOVA, produziu uma potência de saída multimodo de 11,2 W, resultando em uma eficiência de con-versão de energia solar para laser de 3,37%, com uma potência mínima de bombeamento de 66 W. O espelho parabólico MSSF do PROMES-CNRS alcançou uma potência de bombeamento de limiar mais baixa de 32,4 W usando uma área de coleta de 0,075 m2 e, durante o tempo nublado, uma potência de bombeamento de limiar de 29,2 W foi registada. Além disso, a interferência das nuvens melhorou a eficiência de conversão de energia solar para laser em 6,32%, quase triplicando a eficiência de 2,32% em um céu claro, enquanto a eficiência de conversão de energia do laser solar de 21,47 W/m2 foi quase o dobro do valor de 12,62 W/m2 em um céu claro

Interaction between pedestrians and autonomous vehicles: Protocol analysis and preliminary results

This research focuses on pedestrian crossing behavior when interacting with autonomous vehicles equipped with visual external Human Machine Interfaces (eHMIs). This study introduces an experimental procedure implemented in a CAVE-type pedestrian simulator in an approach that avoids the technical and ethical issues in doing such experiments in a real-world setting. Two preliminary experiments were conducted: the first included both autonomous and conventional vehicles on the road, and the second included only autonomous vehicles with visual eHMIs. Initial results show that the visual features incorporated in the autonomous vehicle helped participants decide to cross the road more quickly.- (undefined

Síndrome da unha amarela - relato de caso

-A síndrome da unha amarela é uma doença rara, caracterizada pela tríade de linfedema, derrame pleural e unhas Distróficas de crescimento lento e coloração amarelada. Várias associações já foram descritas, entre elas, afecções crônicas do aparelho respiratório, doenças autoimunes, malignidades e estados de imunodeficiência. Entre os casos citados na literatura, apenas cerca de um terço se apresenta com todos os achados e o caso relatado a seguir é um exemplo da tríade clássica

Síndrome de Hay-Wells - relato de caso

-A síndrome de Hay-Wells é uma forma rara de displasia ectodérmica, descrita inicialmente em 1976 por Hay e Wells, de caráter autossômico dominante com expressão variável, composta por anomalias congênitas da pele, cabelos, dentes, unhas e glândulas sudoríparas. Descrevemos o caso de um paciente de 17 anos, filho de pais não consangüíneos, que apresentava anquiloblefaron filiforme adenatum, displasia ectodérmica e fenda palatina ao nascimento, sinais considerados cardinais pela maioria dos autores. Destacamos também a importância do acompanhamento multidiscliplinar dos pacientes

Microsatellite markers related to resistance of cocoa tree against witches'-broom

Os objetivos deste trabalho foram caracterizar a resistência à vassoura-de-bruxa de plantas de cacau originadas do cruzamento entre TSH 1188 e CCN 51 (população segregante), por meio de dois métodos de inoculação em condições de campo, e identificar marcadores microssatélites específicos para grupos de plantas resistentes e suscetíveis. As plantas-controle avaliadas pelos métodos de inoculação natural e inoculação artificial em campo produziram os mesmos padrões de sintomas. As plantas da população segregante também coincidiram os padrões de sintomas em 90%, por esses dois métodos. O método de inoculação artificial em campo permite detectar falso-resistentes. Dos 18 pares de primers microssatélites amplificados, 15 foram polimórficos entre os genitores, e seis entre os grupos de plantas segregantes contrastantes quanto à resistência à vassoura-de-bruxa. Foram confirmadas três marcas previamente associadas a QTL (locos para características quantitativas) relacionados com a resistência à vassoura-de-bruxa, comuns a outras populações. Também foram identificados três novos QTL para esta característica, típicos desta população, o que comprova sua utilidade para o melhoramento genético do cacaueiro.The objectives of this work were to evaluate cocoa tree resistance against witches'-broom, in plants originated from the crossing between TSH 1188 and CCN 51 (segregating population), by means of two methods of inoculation in field conditions, and to identify microsatellite markers specific for resistant and susceptible plants. The control plants bore identical symptoms as the plants of the segregating population in 90% of the cases under the two methods. The method of artificial inoculation in the field allows the detection of false resistance to the disease. Of the 18 pairs of microsatellite primers amplified, 15 were polymorphic between genitors and six were polymorphic between the two groups of plants evaluated for resistance to witches'-broom. Three previously characterized markers were confirmed as associated to QTL (quantitative trait loci) related to resistance to the witches'-broom, which is common in other populations. Three new QTL for this characteristic, typical of this population, were also identified, which proves the utility of this population for cocoa breeding

Eritema elevatum diutinum como diagnóstico diferencial das doenças reumatológicas: relato de caso

Erythema elevatum diutinum is a chronic and rare cutaneous leukocytoclastic vasculitis, characterized by red, purple and yellow papules, plaques and nodules, distributed symmetrically on the extensor surfaces of the limbs. It is associated with several autoimmune, neoplastic and infectious processes, mainly hematological malignancies in about 30% of the cases. Joint pain and arthritis are frequent symptoms, affecting approximately 40% of the patients, indicating the need for its inclusion in the differential diagnosis of rheumatic diseases, chiefl y the other presentations of leukocytoclastic vasculitis, which are characterized by the combination of rheumatic manifestations and peculiar cutaneous lesions. We report the case of an 18-year-old female patient who developed erythema elevatum diutinum and whose diagnosis was based on the morphologic characteristics, the distribution pattern of the cutaneous lesions and the histopathological fi ndings of leuko- cytoclastic vasculitis. The major systemic symptom was severe arthritis.O eritema elevatum diutinum é uma vasculite leucocitoclástica cutânea crônica e rara, caracterizada por pápulas, placas e nódulos vermelhos, purpúreos e amarelados, distribuídos simetricamente sobre as superfícies extensoras das extremidades. Está associado a vários processos autoimunes, neoplásicos e infecciosos, principalmente malignidades hematológicas (cerca de 30% dos casos). Artralgia e artrite são sintomas frequentes, que afetam por volta de 40% dos pacientes, o que indica a necessidade de sua inclusão no diagnóstico diferencial das doenças reumatológicas, principalmente se em conjunto com outras apresentações da vasculite leucocitoclástica, caracterizadas pela combinação de manifestações reumáticas com alterações cutâneas características. Descrevemos o caso de uma paciente de 18 anos que desenvolveu eritema elevatum diutinum, cujo diagnóstico baseou-se nas características morfológicas, no padrão de distribuição das lesões cutâneas e nos achados histopatológicos de vasculite leucocitoclástica. O principal sintoma sistêmico era uma artrite severa

CULTIVO DO SORGO, EM SUCESSÃO À CROTALÁRIA E APLICAÇÃO DE DOSES DE NITROGÊNIO EM RORAIMA

O sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) é pouco conhecido entre os agricultores do Sul do estado de Roraima, apesar do seu potencial tanto para produção de forragem como para produção de biocombustível. O Sul do estado possui um grande potencial agrícola mesmo estando inserido em um ambiente amazônico. Diante disto, o presente trabalho teve como objetivo cultivar o sorgo sacarino (SF-15), após aplicação de um adubo verde e doses de nitrogênio (N). O trabalho foi desenvolvido no período de 2014/2015, na Vila de Novo Paraíso, Caracaraí, Roraima. Os resultados demostraram que o cultivo sem crotalária foi superior em relação ao cultivo com crotalária, para as variáveis altura de planta, diâmetro de colmo, matéria verde e seca, Brix%, produção de sólidos solúveis totais (PSST) e potencial de produção de etanol (PPE). O sorgo se apresentou como uma boa opção para forragem, no entanto, quanto ao PPE apresentou um valor bem inferior do que normalmente se encontra na literatura. Quanto às adubações nitrogenadas, as doses entre 0 e 135 kg/ha de N não se diferenciaram estatisticamente para a variável teor de N na palhada, o que levanta a hipótese de fixação biológica de N

Geographic patterns of tree dispersal modes in Amazonia and their ecological correlates

Aim: To investigate the geographic patterns and ecological correlates in the geographic distribution of the most common tree dispersal modes in Amazonia (endozoochory, synzoochory, anemochory and hydrochory). We examined if the proportional abundance of these dispersal modes could be explained by the availability of dispersal agents (disperser-availability hypothesis) and/or the availability of resources for constructing zoochorous fruits (resource-availability hypothesis). Time period: Tree-inventory plots established between 1934 and 2019. Major taxa studied: Trees with a diameter at breast height (DBH) ≥ 9.55 cm. Location: Amazonia, here defined as the lowland rain forests of the Amazon River basin and the Guiana Shield. Methods: We assigned dispersal modes to a total of 5433 species and morphospecies within 1877 tree-inventory plots across terra-firme, seasonally flooded, and permanently flooded forests. We investigated geographic patterns in the proportional abundance of dispersal modes. We performed an abundance-weighted mean pairwise distance (MPD) test and fit generalized linear models (GLMs) to explain the geographic distribution of dispersal modes. Results: Anemochory was significantly, positively associated with mean annual wind speed, and hydrochory was significantly higher in flooded forests. Dispersal modes did not consistently show significant associations with the availability of resources for constructing zoochorous fruits. A lower dissimilarity in dispersal modes, resulting from a higher dominance of endozoochory, occurred in terra-firme forests (excluding podzols) compared to flooded forests. Main conclusions: The disperser-availability hypothesis was well supported for abiotic dispersal modes (anemochory and hydrochory). The availability of resources for constructing zoochorous fruits seems an unlikely explanation for the distribution of dispersal modes in Amazonia. The association between frugivores and the proportional abundance of zoochory requires further research, as tree recruitment not only depends on dispersal vectors but also on conditions that favour or limit seedling recruitment across forest types

Mapping density, diversity and species-richness of the Amazon tree flora

Using 2.046 botanically-inventoried tree plots across the largest tropical forest on Earth, we mapped tree species-diversity and tree species-richness at 0.1-degree resolution, and investigated drivers for diversity and richness. Using only location, stratified by forest type, as predictor, our spatial model, to the best of our knowledge, provides the most accurate map of tree diversity in Amazonia to date, explaining approximately 70% of the tree diversity and species-richness. Large soil-forest combinations determine a significant percentage of the variation in tree species-richness and tree alpha-diversity in Amazonian forest-plots. We suggest that the size and fragmentation of these systems drive their large-scale diversity patterns and hence local diversity. A model not using location but cumulative water deficit, tree density, and temperature seasonality explains 47% of the tree species-richness in the terra-firme forest in Amazonia. Over large areas across Amazonia, residuals of this relationship are small and poorly spatially structured, suggesting that much of the residual variation may be local. The Guyana Shield area has consistently negative residuals, showing that this area has lower tree species-richness than expected by our models. We provide extensive plot meta-data, including tree density, tree alpha-diversity and tree species-richness results and gridded maps at 0.1-degree resolution