Planar Edgeless Detectors for the TOTEM Experiment at the LHC

The TOTEM experiment at the LHC will measure the total proton-proton cross-section with a precision better than 1%, elastic proton scattering over a wide range in momentum transfer -t= p^2 theta^2 up to 10 GeV^2 and diffractive dissociation, including single, double and central diffraction topologies. The total cross-section will be measured with the luminosity independent method that requires the simultaneous measurements of the total inelastic rate and the elastic proton scattering down to four-momentum transfers of a few 10^-3 GeV^2, corresponding to leading protons scattered in angles of microradians from the interaction point. This will be achieved using silicon microstrip detectors, which offer attractive properties such as good spatial resolution (<20 um), fast response (O(10ns)) to particles and radiation hardness up to 10^14 "n"/cm^2. This work reports about the development of an innovative structure at the detector edge reducing the conventional dead width of 0.5-1 mm to 50-60 um, compatible with the requirements of the experiment.

Rearing strategies of young dairy calves in relation to production, behaviour and welfare

Vasikoiden kasvatus yksilökarsinoissa, imemismahdollisuuden puute maitojuoton yhteydessä sekä pienet juomamäärät ovat tekijöitä, jotka mahdollisesti voivat vähentää vasikoiden hyvinvointia. Vasikoiden kasvatukseen etsitäänkin uusia tapoja, joissa eläinten käyttäytymistarpeet ja hyvinvointi otetaan entistä paremmin huomioon. Tässä väitöskirjassa vasikoiden kasvatusta on tarkasteltu sekä tuotannon että vasikoiden käyttäytymisen ja hyvinvoinnin kannalta. Väitöskirja koostuu kolmesta kokeesta, joista ensimmäisessä tutkittiin vasikoiden kasvatusta ryhmäkarsinoissa ulkona tai sisällä ja vasikoiden kasvatusta sisällä ryhmä- tai yksilökarsinoissa. Toisessa kokeessa vasikoiden annettiin imeä emiään rajoitetusti lypsyn jälkeen viiden tai kahdeksan viikon ajan ja kolmannessa selvitettiin vasikoiden veden juontia, kun vasikat saivat juomarehua vapaasti. Lisäksi kokeiden yhdistetystä aineistosta analysoitiin eri rehujen syöntimäärien suhdetta sekä rehujen vaikutusta kasvuun ennen ja jälkeen maidosta vieroituksen. Tutkimuksessa todettiin, että vasikoita voi ryhmässä kasvattaa kylmissä ja vaihtelevissa sääoloissa ulkona, kunhan ne hoidetaan ja ruokitaan erittäin huolellisesti. Kylmällä ilmalla vasikat saattavat kuitenkin syödä väkirehua vähemmän varsinkin, jos ruokailupaikka on ulkona ja makuualue sisällä. Ryhmässä kasvaneet vasikat aloittivat sekä kuivien rehujen syönnin että märehtimisen nuorempina kuin yksilökarsinassa kasvaneet. Ryhmissä esiintyvää käyttäytymisongelmaa, toisten vasikoiden imemistä, voidaan vähentää hoito- ja ruokintamenetelmillä. Annettaessa vasikoiden imeä emiään rajoitetusti lypsyn jälkeen vasikat oppivat imemään emiään hyvin nopeasti. Lypsytyö vaikeutui muutamien lehmien kohdalla, sillä ne pidättivät maitoa lypsettäessä. Saadessaan imeä rajoitetusti vasikat imivät suurehkoja maitomääriä kerrallaan. Vieroittaminen suurilta maitomääriltä viiden viikon iässä oli kuitenkin liian aikaista, koska vasikat eivät vielä syöneet riittävästi kuivia rehuja. Vieroitus emästä niin viiden kuin kahdeksankin viikon iässä aiheutti vasikoissa levottomuutta ja ääntelyn lisääntymistä. Saadessaan hapatettua juomarehua vapaasti vasikat joivat keskimäärin vain vähän vettä, olipa vesilähteenä avoin ämpäri tai vesinippa. Vasikoiden välillä oli suurta vaihtelua veden juontimäärissä. Viikkoa ennen maidosta vieroitusta vasikat joivat 0-3 l vettä päivässä. Vasikat joivat nipasta kerrallaan vähemmän vettä kuin ämpäristä, ja käyttivät enemmän aikaa päivässä veden juomiseen kuin vesiämpäristä juoneet vasikat. Suurin osa vasikoista joi vettä juomanipoista erikoisella tavalla esimerkiksi painamalla nippaa otsalla ja juomalla tippuvaa vettä. Vesinipat voivat olla siis vasikoille joko vaikeita tai epämukavia käyttää. Vasikoiden juoman maitomäärän lisääntyessä kasvu lisääntyy selvästi. Runsas maidon juominen vähentää kuitenkin kuivien rehujen syöntiä ja vieroitusvaiheessa kasvu voi hidastua. Vasikat olisikin tärkeää vieroittaa vähitellen, ettei muutoksia kasvuun tulisi. Syönti- ja kasvutulokset eivät aina anna oikeaa kuvaa kasvatusmenetelmien eroista eläinten hyvinvoinnin kannalta. Käyttäytyminen on herkkä hyvinvoinnin mittari ja se tulisikin aina huomioida eri kasvatusmenetelmiä arvioitaessa. .

Valuation of reduced eutrophication in the Gulf of Finland : Choice experiment with attention to heterogeneous and discontinuous preferences and respondent uncertainty

Eutrophication of the Baltic Sea is a serious problem. This thesis estimates the benefit to Finns from reduced eutrophication in the Gulf of Finland, the most eutrophied part of the Baltic Sea, by applying the choice experiment method, which belongs to the family of stated preference methods. Because stated preference methods have been subject to criticism, e.g., due to their hypothetical survey context, this thesis contributes to the discussion by studying two anomalies that may lead to biased welfare estimates: respondent uncertainty and preference discontinuity. The former refers to the difficulty of stating one s preferences for an environmental good in a hypothetical context. The latter implies a departure from the continuity assumption of conventional consumer theory, which forms the basis for the method and the analysis. In the three essays of the thesis, discrete choice data are analyzed with the multinomial logit and mixed logit models. On average, Finns are willing to contribute to the water quality improvement. The probability for willingness increases with residential or recreational contact with the gulf, higher than average income, younger than average age, and the absence of dependent children in the household. On average, for Finns the relatively most important characteristic of water quality is water clarity followed by the desire for fewer occurrences of blue-green algae. For future nutrient reduction scenarios, the annual mean household willingness to pay estimates range from 271 to 448 and the aggregate welfare estimates for Finns range from 28 billion to 54 billion euros, depending on the model and the intensity of the reduction. Out of the respondents (N=726), 72.1% state in a follow-up question that they are either Certain or Quite certain about their answer when choosing the preferred alternative in the experiment. Based on the analysis of other follow-up questions and another sample (N=307), 10.4% of the respondents are identified as potentially having discontinuous preferences. In relation to both anomalies, the respondent- and questionnaire-specific variables are found among the underlying causes and a departure from standard analysis may improve the model fit and the efficiency of estimates, depending on the chosen modeling approach. The introduction of uncertainty about the future state of the Gulf increases the acceptance of the valuation scenario which may indicate an increased credibility of a proposed scenario. In conclusion, modeling preference heterogeneity is an essential part of the analysis of discrete choice data. The results regarding uncertainty in stating one s preferences and non-standard choice behavior are promising: accounting for these anomalies in the analysis may improve the precision of the estimates of benefit from reduced eutrophication in the Gulf of Finland.

The effects of the 2004 reduction in the price of alcohol on alcohol-related harm in Finland : A natural experiment based on register data

Changes in alcohol pricing have been documented as inversely associated with changes in consumption and alcohol-related problems. Evidence of the association between price changes and health problems is nevertheless patchy and is based to a large extent on cross-sectional state-level data, or time series of such cross-sectional analyses. Natural experimental studies have been called for. There was a substantial reduction in the price of alcohol in Finland in 2004 due to a reduction in alcohol taxes of one third, on average, and the abolition of duty-free allowances for travellers from the EU. These changes in the Finnish alcohol policy could be considered a natural experiment, which offered a good opportunity to study what happens with regard to alcohol-related problems when prices go down. The present study investigated the effects of this reduction in alcohol prices on (1) alcohol-related and all-cause mortality, and mortality due to cardiovascular diseases, (2) alcohol-related morbidity in terms of hospitalisation, (3) socioeconomic differentials in alcohol-related mortality, and (4) small-area differences in interpersonal violence in the Helsinki Metropolitan area. Differential trends in alcohol-related mortality prior to the price reduction were also analysed. A variety of population-based register data was used in the study. Time-series intervention analysis modelling was applied to monthly aggregations of deaths and hospitalisation for the period 1996-2006. These and other mortality analyses were carried out for men and women aged 15 years and over. Socioeconomic differentials in alcohol-related mortality were assessed on a before/after basis, mortality being followed up in 2001-2003 (before the price reduction) and 2004-2005 (after). Alcohol-related mortality was defined in all the studies on mortality on the basis of information on both underlying and contributory causes of death. Hospitalisation related to alcohol meant that there was a reference to alcohol in the primary diagnosis. Data on interpersonal violence was gathered from 86 administrative small-areas in the Helsinki Metropolitan area and was also assessed on a before/after basis followed up in 2002-2003 and 2004-2005. The statistical methods employed to analyse these data sets included time-series analysis, and Poisson and linear regression. The results of the study indicate that alcohol-related deaths increased substantially among men aged 40-69 years and among women aged 50-69 after the price reduction when trends and seasonal variation were taken into account. The increase was mainly attributable to chronic causes, particularly liver diseases. Mortality due to cardiovascular diseases and all-cause mortality, on the other hand, decreased considerably among the-over-69-year-olds. The increase in alcohol-related mortality in absolute terms among the 30-59-year-olds was largest among the unemployed and early-age pensioners, and those with a low level of education, social class or income. The relative differences in change between the education and social class subgroups were small. The employed and those under the age of 35 did not suffer from increased alcohol-related mortality in the two years following the price reduction. The gap between the age and education groups, which was substantial in the 1980s, thus further broadened. With regard to alcohol-related hospitalisation, there was an increase in both chronic and acute causes among men under the age of 70, and among women in the 50-69-year age group when trends and seasonal variation were taken into account. Alcohol dependence and other alcohol-related mental and behavioural disorders were the largest category in both the total number of chronic hospitalisation and in the increase. There was no increase in the rate of interpersonal violence in the Helsinki Metropolitan area, and even a decrease in domestic violence. There was a significant relationship between the measures of social disadvantage on the area level and interpersonal violence, although the differences in the effects of the price reduction between the different areas were small. The findings of the present study suggest that that a reduction in alcohol prices may lead to a substantial increase in alcohol-related mortality and morbidity. However, large population group differences were observed regarding responsiveness to the price changes. In particular, the less privileged, such as the unemployed, were most sensitive. In contrast, at least in the Finnish context, the younger generations and the employed do not appear to be adversely affected, and those in the older age groups may even benefit from cheaper alcohol in terms of decreased rates of CVD mortality. The results also suggest that reductions in alcohol prices do not necessarily affect interpersonal violence. The population group differences in the effects of the price changes on alcohol-related harm should be acknowledged, and therefore the policy actions should focus on the population subgroups that are primarily responsive to the price reduction.

Expected Performance of the ATLAS Experiment - Detector, Trigger and Physics

A detailed study is presented of the expected performance of the ATLAS detector. The reconstruction of tracks, leptons, photons, missing energy and jets is investigated, together with the performance of b-tagging and the trigger. The physics potential for a variety of interesting physics processes, within the Standard Model and beyond, is examined. The study comprises a series of notes based on simulations of the detector and physics processes, with particular emphasis given to the data expected from the first years of operation of the LHC at CERN.

Tests of a Roman Pot Prototype for the TOTEM Experiment

The TOTEM collaboration has developed and tested the first prototype of its Roman Pots to be operated in the LHC. TOTEM Roman Pots contain stacks of 10 silicon detectors with strips oriented in two orthogonal directions. To measure proton scattering angles of a few microradians, the detectors will approach the beam centre to a distance of 10 sigma + 0.5 mm (= 1.3 mm). Dead space near the detector edge is minimised by using two novel "edgeless" detector technologies. The silicon detectors are used both for precise track reconstruction and for triggering. The first full-sized prototypes of both detector technologies as well as their read-out electronics have been developed, built and operated. The tests took place first in a fixed-target muon beam at CERN's SPS, and then in the proton beam-line of the SPS accelerator ring. We present the test beam results demonstrating the successful functionality of the system despite slight technical shortcomings to be improved in the near future.

Vanhanakin nuori isä - isäksi kahdessa eri iässä

Tarkastelen tutkielmassani isiä, jotka ovat saaneet lapsia kahdessa eri iässä; nuorempana ja vanhempana. Isillä on lapsia siis ”kahdessa sarjassa”, sillä joillakin heidän peräkkäisillä lapsillaan on vähintään 8‒10 vuoden ikäero. Keskiössä on se, miten nämä isät ovat kokeneet isyytensä ensimmäisellä kerralla tullessaan isiksi ja miten he ovat kokeneet isyytensä myöhemmin. Olen kiinnostunut myös siitä, ovatko heidän kokemuksensa samankaltaisia vai erilaisia sekä mikä on ”sopiva” ikä isyydelle. Lähestyn aihetta myös isiin kohdistuvien odotusten sekä työn ja perheen yhteensovittamisen kautta. Siten rakennan kuvaa isien kokemuksista isyydestä ”kahdella kierroksella”. Asetan isyyden 1990- ja 2000-lukujen familistisen käänteen kontekstiin, sillä isien kokemuksia isyydestä eri-ikäisenä ei voi käsitellä vain iän ja vanhenemisen kautta, vaan kokemuksiin vaikuttavat myös aikakausi ja yhteiskunnan vallitsevat perheihanteet. Tutkimukseni on kvalitatiivinen. Aineistoni koostuu seitsemän isän yksilöhaastatteluista. Yhteistä haastateltaville on se, että he ovat tulleet isäksi kahdessa eri sarjassa. Haastattelut olivat puolistrukturoituja teemahaastatteluja ja haastateltavat on valittu teoreettisella otannalla. Aineiston analyysissä olen yhdistänyt temaattista sisällönanalyysia sekä fenomenologista otetta. Olen halunnut tuoda esiin isien omia kokemuksia. Tutkimukseni sijoittuu perhesosiologian alaan, mutta aihepiiri ja tärkeimmät lähteeni ovat monitieteellisiä; sosiologisia, kasvatustieteellisiä, psykologisia ja kulttuurihistoriallisia. Muun muassa Jouko Huttusen, Sinikka Aapola-Karin, Riitta Jallinojan, Johanna Mykkäsen, Jaana Vuoren, Merja Korhosen, Kaisa Ketokiven, Minna Kelhän, Jyrki Jyrkämän, Peter Lasslettin ja Ilana Aallon tutkimukset isyydestä, vanhemmuudesta sekä iästä ovat tärkeitä. Keskeisimmät tutkimustulokseni liittyvät isien sopivana pidettyyn ikään sekä isien muuttuneeseen isyyskokemukseen. Isäksi tulemiselle ei voi asettaa tiettyä ikää, vaan mies on valmis isäksi sitten kun tuntuu siltä. Isät korostivat kokemuksellisen iän merkitystä ja irtisanoutuivat kronologisesta iästään. He kuitenkin korostivat, että isyys ei sovi kaikille miehille enää vanhemmalla iällä; heille se sopi sillä he olivat nuorekkaita ja pitivät terveydestään huolta. Yhteiskunnan odotukset ja mahdollisuudet isyyden toteuttamiselle olivat isistä ristiriitaiset. Isät kokivat paineita myös työ- ja perhe-elämän yhteensovittamisesta. He olivat kaikki ensimmäisten lastensa kanssa tehneet enemmän tai jopa liikaa töitä ja toisella kierroksella heidän työntekonsa oli vähentynyt sekä heillä oli enemmän aikaa perheelle. Tällöin he olivat myös jo saavuttaneet korkeamman aseman työssä. He kokivat, että ensimmäisellä kierroksella heidän taloudellinen tilanteensa olisi saanut olla parempi. Isät perustelivat omaa isyyttään ja omia valintojaan luomalla kuvaa toiminnallisesta isästä hyvänä isänä. Isien puheessa korostui myös kumppanin valinnan tärkeys perhettä rakentaessa.

Effect of GPS on understanding relationship between mobile map and environment : A field experiment

Objectives: GPS technology enables the visualisation of a map reader s location on a mobile map. Earlier research on the cognitive aspects of map reading identified that searching for map-environment points is an essential element for the process of determining one s location on a mobile map. Map-environment points refer to objects that are visualized on the map and are recognizable in the environment. However, because the GPS usually adds only one point to the map that has a relation to the environment, it does not provide a sufficient amount of information for self-location. The aim of the present thesis was to assess the effect of GPS on the cognitive processes involved in determining one s location on a map. Methods: The effect of GPS on self-location was studied in a field experiment. The subjects were shown a target on a mobile map, and they were asked to point in the direction of the target. In order for the map reader to be able to deduce the direction of the target, he/she has to locate himself/herself on the map. During the pointing tasks, the subjects were asked to think aloud. The data from the experiment were used to analyze the effect of the GPS on the time needed to perform the task. The subjects verbal data was used to assess the effect of the GPS on the number of landmark concepts mentioned during a task (landmark concepts are words referring to objects that can be recognized both on the map and in the environment). Results and conclusions: The results from the experiment indicate that the GPS reduces the time needed to locate oneself on a map. The analysis of the verbal data revealed that the GPS reduces the number of landmark concepts in the protocols. The findings suggest that the GPS guides the subject s search for the map-environment points and narrows the area on the map that must be searched for self-location.

Äidin raskausajan D-vitamiinitilanteen yhteys lapsen luustoon yhden vuoden iässä

Johdanto: Raskaudenaikaisen D-vitamiinin puutoksen on havaittu vaikuttavan negatiivisesti syntyvän lapsen luuston kasvuun. Myös lapsen riittävä D-vitamiinin saanti on merkittävä tekijä lapsen luuston hyvinvoinnissa. Suomalaisten odottavien äitien D-vitamiinin saanti on usein puutteellista, eikä D-vitamiinia muodostu iholla talvikuukausina Suomen pohjoisen sijainnin vuoksi. Suomalaisten raskaana olevien naisten heikko D-vitamiinitilanne saattaa vaikuttaa lasten luuston terveyteen. Tavoitteet: Työn tavoitteena oli tutkia ovatko raskauden aikainen D-vitamiinitilanne, lapsen D-vitamiinitilanne ja D-vitamiinin saanti vuoden iässä yhteydessä luuntiheyden ja -mineraalipitoisuuden muutoksiin lapsen ensimmäisen elinvuoden aikana. Aineisto ja menetelmät: Raskausaikana rekrytoiduista 126 äiti-lapsi-parista vuoden iässä seurantakäynnille saapui 89 (69 %). Lapsilta otettiin verinäyte ja siitä määritettiin D-vitamiinitilannetta kuvaava seerumin 25-hydroksi-D-vitamiinipitoisuus (25(OH)D) immunoentsymometrisellä menetelmällä. Lasten sääriluu tutkittiin pQCT-menetelmällä. Vastaavat tutkimukset oli suoritettu sekä lapsille että äideille synnytyksen jälkeen. Äitien seerumin 25(OH)D-pitoisuus alkuraskauden aikana määritettiin THL:n keräämistä verinäytteistä. Lapsilta kerättiin kolmen vuorokauden ruokapäiväkirja sekä kyselylomake, joiden avulla selvitettiin D-vitamiinin saanti ruokavaliosta, D-vitamiinilisän käyttö ja taustatekijöitä. Äideille suoritettiin lyhyt haastattelu koskien lapsen terveyttä ja kehitystä. Tilastollinen tarkastelu suoritettiin SPSS (versio 16.0) –ohjelmalla. Korrelaatioanalyysilla selvitettiin minkä tekijöiden kanssa 1-vuotiaan luuston laatua kuvaavat muuttujat ja niissä tapahtuneet muutokset korreloivat. Regressioanalyysilla tutkittiin selittääkö raskausajan D-vitamiinitilanne, lapsen D-vitamiinitilanteen muutos tai lapsen D-vitamiinin saanti yhden vuoden iässä luustomuuttujien muutoksia. Monimuuttujamallin avulla tarkasteltiin, onko raskaudenaikainen D-vitamiinitilanne lineaarisesti yhteydessä luumuuttujien arvoihin. Tulokset: Lasten D-vitamiinin saanti ylitti keskimäärin suositukset (KA 12,3 ?g/vrk), mutta 20 %:lla seerumin 25(OH)D-pitoisuus oli riittämätön (< 50 nmol/l). Seurantakäynnin aikaan yhä imetetyillä lapsilla Dvitamiinitilanne oli heikompi kuin ei-imetetyillä (p=0,044). Luun mineraalimäärä (BMC, engl. bone mineral content) oli kasvanut eniten niillä lapsilla, joiden äitien D-vitamiinitilanne oli ollut heikoin raskauden aikana ja vähiten niillä, joilla D-vitamiinitilanne raskausaikana oli ollut riittävä. Tulos ei kuitenkaan yltänyt merkitsevälle tasolle (p=0.069). Muissa luumuuttujissa viitteitä yhteyksistä ei löytynyt. Taustatietoja tarkastellessa havaittiin merkitsevä negatiivinen yhteys raskausajan D-vitamiinitilanteen ja lapsen sairastamien nuhakuumeiden lukumäärän välillä (p=0.044). Johtopäätökset: Lasten D-vitamiinin saanti oli suositusten mukaista, mutta siitä huolimatta osalla lapsista Dvitamiinitilanne ei ollut optimaalinen. Erot BMC:n muutoksessa ryhmien välillä viittaavat saavutuskasvuun eli heikomman D-vitamiinitilanteen vaikutus luustoon kompensoituu BMC:n osalta ensimmäisen elinvuoden aikana. Pitkäkestoisia lisätutkimuksia raskausajan D-vitamiinitilanteen ja lapsen luuston yhteyksistä suuremmilla tutkimusotoksilla tarvitaan.