Analytical study of tunneling times in flat histogram Monte Carlo

We present a model for the dynamics in energy space of multicanonical simulation methods that lends itself to a rather complete analytic characterization. The dynamics is completely determined by the density of states. In the \pm J 2D spin glass the transitions between the ground state level and the first excited one control the long time dynamics. We are able to calculate the distribution of tunneling times and relate it to the equilibration time of a starting probability distribution. In this model, and possibly in any model in which entering and exiting regions with low density of states are the slowest processes in the simulations, tunneling time can be much larger (by a factor of O(N)) than the equilibration time of the probability distribution. We find that these features also hold for the energy projection of single spin flip dynamics.Comment: 7 pages, 4 figures, published in Europhysics Letters (2005

Towards absolute calibration of optical tweezers

Aiming at absolute force calibration of optical tweezers, following a critical review of proposed theoretical models, we present and test the results of MDSA (Mie-Debye-Spherical Aberration) theory, an extension of a previous (MD) model, taking account of spherical aberration at the glass/water interface. This first-principles theory is formulated entirely in terms of experimentally accessible parameters (none adjustable). Careful experimental tests of the MDSA theory, undertaken at two laboratories, with very different setups, are described. A detailed description is given of the procedures employed to measure laser beam waist, local beam power at the transparent microspheres trapped by the tweezers, microsphere radius and the trap transverse stiffness, as a function of radius and height in the (inverted microscope) sample chamber. We find generally very good agreement with MDSA theory predictions, for a wide size range, from the Rayleigh domain to large radii, including the values most often employed in practice, and at different chamber heights, both with objective overfilling and underfilling. The results asymptotically approach geometrical optics in the mean over size intervals, as they should, and this already happens for size parameters not much larger than unity. MDSA predictions for the trapping threshold, position of stiffness peak, stiffness variation with height, multiple equilibrium points and `hopping' effects among them are verified. Remaining discrepancies are ascribed to focus degradation, possibly arising from objective aberrations in the infrared, not yet included in MDSA theory.Comment: 15 pages, 20 figure

Controle preventivo do tombamento em mudas de cebola (Allium cepa L.).

bitstream/item/72338/1/CPAMN-COM.-TEC.-5-92.pd

Digestão anaeróbia do glicerol oriundo da produção do biodiesel: alternativas para geração de energia e produtos de alto valor agregado.

O presente estudo teve como objetivo avaliar o glicerol proveniente de biodiesel como substrato para síntese de hidrogênio (H2), metano (CH4) e ácidos carboxílicos através de digestão anaeróbia. Inicialmente, foram realizados testes de bancada alimentados em batelada com a finalidade de avaliar o efeito da relação substrato/micro-organismo (S0/X0) na produção de H2. Os valores de S0/X0 testados variaram entre 1 e 16 g de demanda química de oxigênio (DQO)/g de sólidos totais voláteis (STV). Na segunda etapa da pesquisa, a produção de H2 foi avaliada variando-se a fonte de inóculo (lodo floculento proveniente de estação de tratamento de esgoto sanitário ? ES, lodo granular proveniente de estação de tratamento de efluente de cervejaria ? EC, líquido ruminal de caprino ? LR e uma mistura uniforme destes inóculos ? MX) e o pré-tratamento aplicado (adição de clorofórmio, choque ácido e choque de calor). Para os experimentos em fluxo contínuo, foi usado um sistema de reatores anaeróbios do tipo UASB (upflow anaerobic sludge blanket) em série, alimentado com glicerol residual para avaliar a produção de H2 e CH4. Na última etapa da pesquisa, foram conduzidos testes em batelada para avaliar o glicerol como substrato para produzir ácidos caproico (C6) e caprílico (C8), variando-se a origem do inóculo, a concentração de etanol, com e sem bioaumentação com Clostridium acetobutylicum. Os resultados do teste de S0/X0 mostraram que o máximo rendimento de H2 (32 mL H2/gDQOadicionada ou 35 L H2/kg glicerol) foi alcançado quando aplicou-se S0/X0 de 10 gDQO/gSTV. Acima desse valor, o rendimento de H2 diminui, mas a taxa de produção específica se mantém constante (em média 167 mL H2/[gSTV.d]). Os testes de pré-tratamento do inóculo comprovaram que os inóculos ES, LR e MX, adicionados de clorofórmio, foram os mais eficientes em selecionar as bactérias produtoras de hidrogênio, com rendimentos variando entre 0,12 e 0,21 mol H2/mol glicerol. Os resultados em fluxo contínuo mostraram que o UASB produtor de H2 (RH) preenchido com meio suporte pôde ser operado estavelmente a 50 kgDQO/m3 .d e produzir 46 L biogás/d, sendo 51% composto por H2, o que se reflete em um rendimento de 0,135 mol H2/mol glicerol. Já o reator UASB produtor de CH4, alimentado com efluente diluído do RH, foi operado com COV máxima de 19 kgDQO/m3.d e foi capaz de produzir 92 L biogás/d, sendo 74% composto por CH4, acarretando uma produção específica de metano igual a 0,25 m3 CH4/kgDQO adicionada. Em termos energéticos, o H2 e o CH4 produzidos pelos reatores UASB são capazes de gerar 233 MJ/m3 reator. Por fim, os testes de produção de C6 e C8 permitiram concluir que as maiores concentrações (3,8 g C6/L e 1,7 g C8/L) foram encontradas quando lodo granular proveniente de estação de tratamento de efluente de cervejaria foi bioaumentado, com adição de etanol a 100 mM.Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental da Universidade Federal do Ceará. Orientador: André Bezerra dos Santos. Coorientador: Renato Carrhá Leitão

Entropy and Poincar\'e recurrence from a geometrical viewpoint

We study Poincar\'e recurrence from a purely geometrical viewpoint. We prove that the metric entropy is given by the exponential growth rate of return times to dynamical balls. This is the geometrical counterpart of Ornstein-Weiss theorem. Moreover, we show that minimal return times to dynamical balls grow linearly with respect to its length. Finally, some interesting relations between recurrence, dimension, entropy and Lyapunov exponents of ergodic measures are given.Comment: 11 pages, revised versio