Evaluation of the reconstruction limits of a frequency-independent crosshole georadar waveform inversion scheme in the presence of dispersion

Waveform tomographic imaging of crosshole georadar data is a powerful method to investigate the shallow subsurface because of its ability to provide images of pertinent petrophysical parameters with extremely high spatial resolution. All current crosshole georadar waveform inversion strategies are based on the assumption of frequency-independent electromagnetic constitutive parameters. However, in reality, these parameters are known to be frequency-dependent and complex and thus recorded georadar data may show significant dispersive behavior. In this paper, we evaluate synthetically the reconstruction limits of a recently published crosshole georadar waveform inversion scheme in the presence of varying degrees of dielectric dispersion. Our results indicate that, when combined with a source wavelet estimation procedure that provides a means of partially accounting for the frequency-dependent effects through an "effective" wavelet, the inversion algorithm performs remarkably well in weakly to moderately dispersive environments and has the ability to provide adequate tomographic reconstructions.

Effect of a national primary care pay for performance scheme on emergency hospital admissions for ambulatory care sensitive conditions: controlled longitudinal study.

OBJECTIVE: To estimate the impact of a national primary care pay for performance scheme, the Quality and Outcomes Framework in England, on emergency hospital admissions for ambulatory care sensitive conditions (ACSCs). DESIGN: Controlled longitudinal study. SETTING: English National Health Service between 1998/99 and 2010/11. PARTICIPANTS: Populations registered with each of 6975 family practices in England. MAIN OUTCOME MEASURES: Year specific differences between trend adjusted emergency hospital admission rates for incentivised ACSCs before and after the introduction of the Quality and Outcomes Framework scheme and two comparators: non-incentivised ACSCs and non-ACSCs. RESULTS: Incentivised ACSC admissions showed a relative reduction of 2.7% (95% confidence interval 1.6% to 3.8%) in the first year of the Quality and Outcomes Framework compared with ACSCs that were not incentivised. This increased to a relative reduction of 8.0% (6.9% to 9.1%) in 2010/11. Compared with conditions that are not regarded as being influenced by the quality of ambulatory care (non-ACSCs), incentivised ACSCs also showed a relative reduction in rates of emergency admissions of 2.8% (2.0% to 3.6%) in the first year increasing to 10.9% (10.1% to 11.7%) by 2010/11. CONCLUSIONS: The introduction of a major national pay for performance scheme for primary care in England was associated with a decrease in emergency admissions for incentivised conditions compared with conditions that were not incentivised. Contemporaneous health service changes seem unlikely to have caused the sharp change in the trajectory of incentivised ACSC admissions immediately after the introduction of the Quality and Outcomes Framework. The decrease seems larger than would be expected from the changes in the process measures that were incentivised, suggesting that the pay for performance scheme may have had impacts on quality of care beyond the directly incentivised activities.

Compact portable biosensor for arsenic detection in aqueous samples with Escherichia coli bioreporter cells.

We present a compact portable biosensor to measure arsenic As(III) concentrations in water using Escherichia coli bioreporter cells. Escherichia coli expresses green fluorescent protein in a linearly dependent manner as a function of the arsenic concentration (between 0 and 100 μg/L). The device accommodates a small polydimethylsiloxane microfluidic chip that holds the agarose-encapsulated bacteria, and a complete optical illumination/collection/detection system for automated quantitative fluorescence measurements. The device is capable of sampling water autonomously, controlling the whole measurement, storing and transmitting data over GSM networks. We demonstrate highly reproducible measurements of arsenic in drinking water at 10 and 50 μg/L within 100 and 80 min, respectively.

The efficiency of a carbamazepine-mianserin combination scheme in opiate detoxification.

A recent comparative randomized double-blind study has suggested the utility of a carbamazepine/mianserin combination as a treatment for opiate withdrawal. The aim of the present study was to explore the feasibility and efficiency of this combination under naturalistic conditions. Five hundred and fifty mostly polysubstance abusing patients treated with a standardized scheme combining carbamazepine and mianserin were assessed with regard to deviations to the protocol, used co-medications and retention in treatment.Three hundred and sixty three patients (66.0%) received the carbamazepine/mianserin combination as specified by the standardized protocol. In 350 patients (63.7%) the whole 10 days was completed. The most frequently used p.r.n. medications were for anxiety (47.5%) and insomnia (54.5%).The treatment of opiate withdrawal with a carbamazepine/mianserin combination scheme in an inpatient setting seems to be feasible and applicable with few adaptations to most patients, and may represent an interesting treatment option for multidrug users.

Auguste Ott on Commercial Crises and Distributive Justice: An Early Input-Output Scheme

In 1851 the French Social economist Auguste Ott discussed the problem of gluts and commercial crises, together with the issue of distributive justice between workers in co-operative societies. He did so by means of a 'simple reproduction scheme' sharing some features with modern intersectoral transactions tables, in particular in terms of their graphical representation. This paper presents Ott's theory of crises (which was based on the disappointment of expectations) and the context of his model, and discusses its peculiarities, supplying a new piece for the reconstruction of the prehistory of input-output analysis.

Cluster-based active learning for compact image classification

In this paper, we consider active sampling to label pixels grouped with hierarchical clustering. The objective of the method is to match the data relationships discovered by the clustering algorithm with the user's desired class semantics. The first is represented as a complete tree to be pruned and the second is iteratively provided by the user. The active learning algorithm proposed searches the pruning of the tree that best matches the labels of the sampled points. By choosing the part of the tree to sample from according to current pruning's uncertainty, sampling is focused on most uncertain clusters. This way, large clusters for which the class membership is already fixed are no longer queried and sampling is focused on division of clusters showing mixed labels. The model is tested on a VHR image in a multiclass classification setting. The method clearly outperforms random sampling in a transductive setting, but cannot generalize to unseen data, since it aims at optimizing the classification of a given cluster structure.

Bunch frequency multiplication by RF injection into an isochronous ring

La collaboration CLIC (Compact LInear Collider, collisionneur linéaire compact) étudie la possibilité de réaliser un collisionneur électron-positon linéaire à haute énergie (3 TeV dans le centre de masse) et haute luminosité (1034 cm-2s-1), pour la recherche en physique des particules. Le projet CLIC se fonde sur l'utilisation de cavités accélératrices à haute fréquence (30 GHz). La puissance nécessaire à ces cavités est fournie par un faisceau d'électrons de basse énergie et de haute intensité, appelé faisceau de puissance, circulant parallèlement à l'accélérateur linéaire principal (procédé appelé « Accélération à Double Faisceau »). Dans ce schéma, un des principaux défis est la réalisation du faisceau de puissance, qui est d'abord généré dans un complexe accélérateur à basse fréquence, puis transformé pour obtenir une structure temporelle à haute fréquence nécessaire à l'alimentation des cavités accélératrices de l'accélérateur linéaire principal. La structure temporelle à haute fréquence des paquets d'électrons est obtenue par le procédé de multiplication de fréquence, dont la manipulation principale consiste à faire circuler le faisceau d'électrons dans un anneau isochrone en utilisant des déflecteurs radio-fréquence (déflecteurs RF) pour injecter et combiner les paquets d'électrons. Cependant, ce type de manipulation n'a jamais été réalisé auparavant et la première phase de la troisième installation de test pour CLIC (CLIC Test Facility 3 ou CTF3) a pour but la démonstration à faible charge du procédé de multiplication de fréquence par injection RF dans un anneau isochrone. Cette expérience, qui a été réalisée avec succès au CERN au cours de l'année 2002 en utilisant une version modifiée du pré-injecteur du grand collisionneur électron-positon LEP (Large Electron Positron), est le sujet central de ce rapport. L'expérience de combinaison des paquets d'électrons consiste à accélérer cinq impulsions dont les paquets d'électrons sont espacés de 10 cm, puis à les combiner dans un anneau isochrone pour obtenir une seule impulsion dont les paquets d'électrons sont espacés de 2 cm, multipliant ainsi la fréquence des paquets d'électrons, ainsi que la charge par impulsion, par cinq. Cette combinaison est réalisée au moyen de structures RF résonnantes sur un mode déflecteur, qui créent dans l'anneau une déformation locale et dépendante du temps de l'orbite du faisceau. Ce mécanisme impose plusieurs contraintes de dynamique de faisceau comme l'isochronicité, ainsi que des tolérances spécifiques sur les paquets d'électrons, qui sont définies dans ce rapport. Les études pour la conception de la Phase Préliminaire du CTF3 sont détaillées, en particulier le nouveau procédé d'injection avec les déflecteurs RF. Les tests de haute puissance réalisés sur ces cavités déflectrices avant leur installation dans l'anneau sont également décrits. L'activité de mise en fonctionnement de l'expérience est présentée en comparant les mesures faites avec le faisceau aux simulations et calculs théoriques. Finalement, les expériences de multiplication de fréquence des paquets d'électrons sont décrites et analysées. On montre qu'une très bonne efficacité de combinaison est possible après optimisation des paramètres de l'injection et des déflecteurs RF. En plus de l'expérience acquise sur l'utilisation de ces déflecteurs, des conclusions importantes pour les futures activités CTF3 et CLIC sont tirées de cette première démonstration de la multiplication de fréquence des paquets d'électrons par injection RF dans un anneau isochrone.<br/><br/>The Compact LInear Collider (CLIC) collaboration studies the possibility of building a multi-TeV (3 TeV centre-of-mass), high-luminosity (1034 cm-2s-1) electron-positron collider for particle physics. The CLIC scheme is based on high-frequency (30 GHz) linear accelerators powered by a low-energy, high-intensity drive beam running parallel to the main linear accelerators (Two-Beam Acceleration concept). One of the main challenges to realize this scheme is to generate the drive beam in a low-frequency accelerator and to achieve the required high-frequency bunch structure needed for the final acceleration. In order to provide bunch frequency multiplication, the main manipulation consists in sending the beam through an isochronous combiner ring using radio-frequency (RF) deflectors to inject and combine electron bunches. However, such a scheme has never been used before, and the first stage of the CLIC Test Facility 3 (CTF3) project aims at a low-charge demonstration of the bunch frequency multiplication by RF injection into an isochronous ring. This proof-of-principle experiment, which was successfully performed at CERN in 2002 using a modified version of the LEP (Large Electron Positron) pre-injector complex, is the central subject of this report. The bunch combination experiment consists in accelerating in a linear accelerator five pulses in which the electron bunches are spaced by 10 cm, and combining them in an isochronous ring to obtain one pulse in which the electron bunches are spaced by 2 cm, thus achieving a bunch frequency multiplication of a factor five, and increasing the charge per pulse by a factor five. The combination is done by means of RF deflecting cavities that create a time-dependent bump inside the ring, thus allowing the interleaving of the bunches of the five pulses. This process imposes several beam dynamics constraints, such as isochronicity, and specific tolerances on the electron bunches that are defined in this report. The design studies of the CTF3 Preliminary Phase are detailed, with emphasis on the novel injection process using RF deflectors. The high power tests performed on the RF deflectors prior to their installation in the ring are also reported. The commissioning activity is presented by comparing beam measurements to model simulations and theoretical expectations. Eventually, the bunch frequency multiplication experiments are described and analysed. It is shown that the process of bunch frequency multiplication is feasible with a very good efficiency after a careful optimisation of the injection and RF deflector parameters. In addition to the experience acquired in the operation of these RF deflectors, important conclusions for future CTF3 and CLIC activities are drawn from this first demonstration of the bunch frequency multiplication by RF injection into an isochronous ring.<br/><br/>La collaboration CLIC (Compact LInear Collider, collisionneur linéaire compact) étudie la possibilité de réaliser un collisionneur électron-positon linéaire à haute énergie (3 TeV) pour la recherche en physique des particules. Le projet CLIC se fonde sur l'utilisation de cavités accélératrices à haute fréquence (30 GHz). La puissance nécessaire à ces cavités est fournie par un faisceau d'électrons de basse énergie et de haut courant, appelé faisceau de puissance, circulant parallèlement à l'accélérateur linéaire principal (procédé appelé « Accélération à Double Faisceau »). Dans ce schéma, un des principaux défis est la réalisation du faisceau de puissance, qui est d'abord généré dans un complexe accélérateur à basse fréquence, puis transformé pour obtenir une structure temporelle à haute fréquence nécessaire à l'alimentation des cavités accélératrices de l'accélérateur linéaire principal. La structure temporelle à haute fréquence des paquets d'électrons est obtenue par le procédé de multiplication de fréquence, dont la manipulation principale consiste à faire circuler le faisceau d'électrons dans un anneau isochrone en utilisant des déflecteurs radio-fréquence (déflecteurs RF) pour injecter et combiner les paquets d'électrons. Cependant, ce type de manipulation n'a jamais été réalisé auparavant et la première phase de la troisième installation de test pour CLIC (CLIC Test Facility 3 ou CTF3) a pour but la démonstration à faible charge du procédé de multiplication de fréquence par injection RF dans un anneau isochrone. L'expérience consiste à accélérer cinq impulsions, puis à les combiner dans un anneau isochrone pour obtenir une seule impulsion dans laquelle la fréquence des paquets d'électrons et le courant sont multipliés par cinq. Cette combinaison est réalisée au moyen de structures déflectrices RF qui créent dans l'anneau une déformation locale et dépendante du temps de la trajectoire du faisceau. Les résultats de cette expérience, qui a été réalisée avec succès au CERN au cours de l?année 2002 en utilisant une version modifiée du pré-injecteur du grand collisionneur électron-positon LEP (Large Electron Positon), sont présentés en détail.