X-Ray systems: radiation protection program in basic research applications

Although the radiation doses involved in basic research radiology are relatively small, the increasing number of radiological procedures makes risks becoming increasingly high. Quality control techniques in radiological practice have to ensure an adequate system of protection for people exposed to radiation. These techniques belong to a quality assurance program for X-ray machines and are designed to correct problems related to equipment and radiological practices, to obtain radiological images of high quality and to reduce the unnecessary exposures.

Fabricació de Lents Zonals de Fresnel per aplicació als raigs X tous

Estudi elaborat a partir d’una estada al Paul Scherrer Institut del Maig a l’Octubre del 2006 amb l’ajuda i supervisió dels Dr. Konstantins Jefimovs i Dr. Christian David. Focalitzar raigs X tous és una necessitat essencial per al microanàlisis, la microscopia, i fer imatges en moltes Instal·lacions de Radiació Sincrotró. Les Lents Zonals de Fresnel (FZP, de la denominació anglesa “Fresnel Zone Plates”) han demostrat donar uns punts focals amb una resolució espacial destacada i una baixa il·luminació de fons. Tanmateix, la fabricació de FZP és complexa i no totalment reproduïble. A més a més, el temps de vida de les FZP és força curt, ja que estant situades sobre membranes de nitrur de silici molt fines i altament absorbents. Per tant, hem fet esforços per implementar FZP de silici, que s’espera que siguin més resistents. L’element està fet d’una oblia de cristall de silici poc absorbent, i no presenta cap interfase entre materials. Així doncs, aquestes lents són especialment adequades per a aguantar les extremes càrregues de radiació de les fonts de raigs X més brillants. Particularment, això és molt important per a les aplicacions a les pròximes generacions de fonts de raigs X, com els Làsers d’Electrons Lliures (FEL, de la denominació anglesa “Free Electron Laser”). El silici també garanteix que no hi hagi cap banda d’absorció en el rang d’energies de la finestra de l’aigua (200-520 eV), fent aquestes lents ideals per a fer imatges de mostres biològiques. En aquest informe, hi ha una descripció detallada de tots els passos involucrats en la fabricació de les Lents Zonals de Fresnel de silici. En resum, les estructures de FZP es modelen sobre una resina utilitzant litografia per feix d’electrons i llavors el patró es transmet al silici mitjançant un gravat d’ions reactius (RIE, de la denominació anglesa ‘Reactive Ion Etching’) utilitzant una fina (20 nm) màscara de Crintermitja. Les membranes de silici es poden aprimar després de la fabricació de les estructures per a garantir una transmissió suficient fins i tot a baixes energies. Aquest informe també inclou l’anàlisi i la discussió d’alguns experiments preliminars per avaluar el rendiment de les Si FZPs fets a la línia de llum PolLux del Swiss Ligth Source amb l’ajuda dels Dr. Jörg Raabe i Dr. George Tzvetkov.

Electromagnetic radiation initiated by hadronic jets from microquasars in the ISM

Microquasars are potential candidates to produce a non-negligible fraction of the observed galactic cosmic rays. The protons accelerated at the jet termination shock interact with the interstellar medium and may produce detectable fluxes of extended emission at different energy bands: high-energy and very high-energy gamma-rays produced by neutral pion-decay, synchrotron and bremsstrahlung emission in a wide energy range generated by the secondary electrons produced by charged pion-decay. We discuss the association between this scenario and some of the unidentified EGRET sources in the galactic plane.

Radiation protection education and training in several ionising radiation applications

Ionising radiation (IR) applications are quiet common among several areas of knowledge, medicine or industry. Medical X-rays, Nuclear Medicine, Xrays used in non-destructive testing or applications in research are a few examples. These radiations originate from radioactive materials or radiation emitting devices. Radiation Protection education and training (E&T) is of paramount importance to work safely in areas that imply the use of IR. TheTechnical Unit for Radiation Protection at the University of Barcelona has anextensive expertise in basic, initial and refresher training, in general or specificareas, as well as in courses validated by the Spanish Nuclear Safety Council orto satisfy specific needs with bespoke courses. These specific customer needsare evaluated and on-site courses can also be carried out.

The 2010 May Flaring Episode of Cygnus X-3 in Radio, X-rays, and γ-rays

In 2009, Cygnus X-3 (Cyg X-3) became the first microquasar to be detected in the GeV γ-ray regime, via the satellites Fermi and AGILE. The addition of this new band to the observational toolbox holds promise for building a more detailed understanding of the relativistic jets of this and other systems. We present a rich data set of radio, hard and soft X-ray, and γ-ray observations of Cyg X-3 made during a flaring episode in 2010 May. We detect a ~3 day softening and recovery of the X-ray emission, followed almost immediately by a ~1 Jy radio flare at 15 GHz, followed by a 4.3σ γ-ray flare (E > 100 MeV) ~1.5 days later. The radio sampling is sparse, but we use archival data to argue that it is unlikely the γ-ray flare was followed by any significant unobserved radio flares. In this case, the sequencing of the observed events is difficult to explain in a model in which the γ-ray emission is due to inverse Compton scattering of the companion star's radiation field. Our observations suggest that other mechanisms may also be responsible for γ-ray emission from Cyg X-3.

The 2010 May Flaring Episode of Cygnus X-3 in Radio, X-rays, and γ-rays

In 2009, Cygnus X-3 (Cyg X-3) became the first microquasar to be detected in the GeV γ-ray regime, via the satellites Fermi and AGILE. The addition of this new band to the observational toolbox holds promise for building a more detailed understanding of the relativistic jets of this and other systems. We present a rich data set of radio, hard and soft X-ray, and γ-ray observations of Cyg X-3 made during a flaring episode in 2010 May. We detect a ~3 day softening and recovery of the X-ray emission, followed almost immediately by a ~1 Jy radio flare at 15 GHz, followed by a 4.3σ γ-ray flare (E > 100 MeV) ~1.5 days later. The radio sampling is sparse, but we use archival data to argue that it is unlikely the γ-ray flare was followed by any significant unobserved radio flares. In this case, the sequencing of the observed events is difficult to explain in a model in which the γ-ray emission is due to inverse Compton scattering of the companion star's radiation field. Our observations suggest that other mechanisms may also be responsible for γ-ray emission from Cyg X-3.

Sistema de control remot d'una màquina de rajos X via web

El projecte desenvolupat té com a objectiu la millora en la gestió de la configuració de les màquines de rajos X de l'empresa Varpe. La principal funció d’aquestes màquines és la inspecció d'envasos de productes alimentaris, amb l'objectiu de detectar anomalies produïdes durant l'envasat. En l'actualitat la resolució d'incidències d'aquestes màquines requereix el desplaçament físic d'operaris a les localitzacions on estan situades les màquines. El projecte proporciona una nova forma de treball a partir de l'ús de bases de dades distribuïdes en les màquines de rajos X i que són gestionades per un servidor central. Entre d'altres, la principal avantatge d'aquesta gestió és que la reconfiguració i resolució d'indecències es pot realitzar fàcilment a través d'una aplicació web.

Estudi i implementació d'un arxivat de dades per a les plataformes SAP Enterprise 4.7 x 200 d'una gran empresa

En aquest projecte s'ha implementat un sistema de data archiving amb SAP-IXOS per a una empresa després que aquesta demanés consell a la nostra consultora per reduir espai en la base de dades, ja que només els quedava lliure un 14% de l'ocupació total, i d'aquesta forma millorar el rendiment del sistema. S'ha realitzat un estudi de la base de dades, ocupació en Mb i creixement mensual de les dades en les taules. S'han parametritzat objectes d'arxivat, creat i definits repositoris de contingut, fitxers lògics i s'han programat reports addicionals per arxivar les dades correctament. El resultat ha estat reduir la base de dades en un 22% sent posible l'entrada de noves dades obtenint una resposta més àgil del sistema.

Numerical simulation of combined heat transfer phenomena (conduction, convection, and radiation). Application to he optimisation of thermal systems

Thermal systems interchanging heat and mass by conduction, convection, radiation (solar and thermal ) occur in many engineering applications like energy storage by solar collectors, window glazing in buildings, refrigeration of plastic moulds, air handling units etc. Often these thermal systems are composed of various elements for example a building with wall, windows, rooms, etc. It would be of particular interest to have a modular thermal system which is formed by connecting different modules for the elements, flexibility to use and change models for individual elements, add or remove elements without changing the entire code. A numerical approach to handle the heat transfer and fluid flow in such systems helps in saving the full scale experiment time, cost and also aids optimisation of parameters of the system. In subsequent sections are presented a short summary of the work done until now on the orientation of the thesis in the field of numerical methods for heat transfer and fluid flow applications, the work in process and the future work.

Anàlisi de la composició en metalls pesants de sòls adjacents a carreteres per fluorescència de raigs X portàtil

L’objectiu del present estudi és la caracterització i avaluació del grau de contaminació per metalls pesants dels sòls adjacents a una carretera de l’àrea metropolitana de Barcelona. Aquesta caracterització inclou la comparació dels valors mesurats amb els nivells màxims legals i la determinació de l’origen antropogènic o litogènic dels metalls mitjançant mètodes estadístics. Per a assolir aquest objectiu, s’emprarà la tècnica de la fluorescència de raigs X portàtil (FPXRF), de manera que l’estudi també inclourà la validació dels resultats obtinguts mitjançant aquesta tècnica per comparació amb un mètode de referència, així com l’estudi de la principal limitació que presenta la tècnica, que és la presència d’humitat a les mostres.

Rediseño del Servicio de Difracción de Rayos X de la UAB

Estudio de la ampliación de los espacios del Servicio de Difracción de Rayos X de la UAB a partir de una sala adyacente tras la compra de nueva maquinaria. Rediseño de los espacios disponibles para difracción y para oficinas para su actualización adaptando la zona a las nuevas tecnologías. El estado actual del Servicio y sus usuarios establecen los requisitos de la reforma y las necesidades que presenta este proyecto. Se justificarán las soluciones adoptadas para cada uno de los ámbitos de estudio como son la distribución en planta, seguridad estructural, insonorización, ventilación e iluminación.

Accions no canoniques dels Inhibidors d'Acetilcolinesterasa (IAChE ): estudis in vivo i in vitro de les huprines i heterodímers huprina X i tacrina

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Karolinska Institutet, Suècia, entre febrer i juliol del 2007. Els anticolinesteràsics són els fàrmacs aprovats actualment pel tractament pal•liatiu d’Alzheimer. En l’intent de trobar fàrmacs capaços de modificar l’evolució de la malaltia s’han sintentitzat nous compostos que conserven l’activitat anticolinesteràsica però que a més, són capaços d’interaccionar amb la cascada de formació de la proteïna beta-amiloid i la proteïna tau, principals agents patogènics d’aquesta malaltia. L’objectiu fonamental del projecte era el d’analitzar el contingut de proteina beta-amiloid, de receptors nicotínics, de GPAF i sinaptofisina en mostres de cervell de ratolins triple transgènics tractats previament amb Huprina X i Huperzina A.

Evolució del poblament i organització del territori a la Catalunya interior durant l'Antiguitat Tardana i l'Alta Edat Mitjana: els casos de la Catalunya Central (Bages, Berguedà i Solsonès) i la Garrotxa (segles V-X)

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Université de Toulouse 2 – Le Mirail entre gener i juny del 2007. En concret, l’estada efectuada ha suposat la integració de qui signa aquesta memòria dins l’equip al-Andalus/Hispaniae, dirigit pel professor Philippe Sénac, una de les diverses branques que conformen el grup FRAMESPA d’aquella universitat, unitat de recerca adscrita al CNRS (UMR 5136). El títol proposat per al contingut de la recerca en la sol•licitud presentada, Evolució del poblament i organització del territori a la Catalunya interior a l’Alta Edat Mitjana, encapçalava un pla de treball que tenia per objectiu la recopilació i l’anàlisi de dades arqueològiques i textuals que oferissin un escenari a partir del qual establir una seqüència evolutiva en relació a les diferents tendències pel que fa al poblament tardoantic i altmedieval en dues zones diferenciades com són les conques mitjanes dels rius Llobregat i Cardener, a la Catalunya Central, i la capçalera del riu Fluvià, a la Garrotxa. Així, s’han pogut detectar, a partir de la contrastació de les diferents dades, fenòmens diversos que reflecteixen la incidència dels successius canvis històrics a nivell territorial i de poblament.

Development of advanced silicon radiation detectors for high energy physics and medical imaging

The 1st chapter of this work presents the different experiments and collaborations in which I am involved during my PhD studies of Physics. Following those descriptions, the 2nd chapter is dedicated to how the radiation affects the silicon sensors, as well as some experimental measurements carried out at CERN (Geneve, Schwitzerland) and IFIC (Valencia, Spain) laboratories. Besides the previous investigation results, this chapter includes the most recent scientific papers appeared in the latest RD50 (Research & Development #50) Status Report, published in January 2007, as well as some others published this year. The 3rd and 4th are dedicated to the simulation of the electrical behavior of solid state detectors. In chapter 3 are reported the results obtained for the illumination of edgeless detectors irradiated at different fluences, in the framework of the TOSTER Collaboration. The 4th chapter reports about simulation design, simulation and fabrication of a novel 3D detector developed at CNM for ions detection in the future ITER fusion reactor. This chapter will be extended with irradiation simulations and experimental measurements in my PhD Thesis.

Estudio de cerámicas nanoestructuradas mediante difracción de rayos X y microscopía electrónica de alta resolución

Este proyecto trata sobre la determinación de las relaciones epitaxiales que se dan entre una capa de NGO (Oxido de Neodimio-Galio) y una capa depositada de CGO (Óxido de Cerio dopado con Gadolinio). Con ello buscamos estudiar indirectamente como podemos producir las dislocaciones antes citadas mediante la tensión superficial que se crea al dar lugar un crecimiento heteroepitaxial auto-ensamblado de nanohilos sobre un substrato. Para utilizar en el futuro esta cerámica nanoestructurada como plantillas de superconductores. Abordaremos este objetivo mediante dos vertientes distintas. Por un lado, mediante el estudio de una muestra mediante difracción de rayos X en dos dimensiones (DRX2). Y paralelamente mediante su visualización usando Microscopía Electrónica de Transmisión (MET).