Spinor Bose-Einstein Condensates and Topological Defects

This thesis concentrates on the topological defects of spin-1 and spin-2 Bose-Einstein condensates, the ground states of spin-3 condensates, and the inert states of spinor condensates with arbitrary spin. Our work is based on the description of a spinor condensate of spin-S atoms in terms of a state vector of a spin-S particle. The results of the homotopy theory are used to study the existence and structure of the topological defects in spinor condensates. We construct examples of defects, study their energetics, and examine how their stability is affected by the presence of an external magnetic field. The ground states of spin-3 condensates are calculated using analytical and numerical means. Special emphasis is put on the ground states of a chromium condensate, whose dependence on the magnetic dipole-dipole interaction is studied. A simple geometrical method for the calculation of inert states of spinor condensates is presented. This method is used to find candidates for the ground states of spin-S condensates.

Jätehuoltosuunnitelma Pohjois-Karjalan keskussairaalan laajennus K:ssa

Tämän työn tarkoituksena oli suunnitella toimiva jätehuoltoPohjois-Karjalan keskussairaalan alueelle vuosina 2007-2008 rakennettavaan laajennus K:hon. Tavoitteena oli löytää kustannustehokas ja hyvin vanhan rakennuskannan logistiikan kanssa yhteen toimiva jätehuollon vaihtoehto. Suunnittelua ohjasivat lakien, asetusten ja muiden määräyksien ohella laajennuksen pitkälle edennyt suunnitteluvaihe ja vanhan rakennuskannan jätehuollon toimintatavat. Jätehuolto on yksi merkittävä osa sairaalan perustehtävää palvelevista tukitoiminnoista. Jätehuoltojärjestelmä on sairaanhoitotyötä palveleva, jos järjestelyt ovat loogisia, toimivia ja logistiset yhteydet ovat mahdollisimman lyhyitä. Nykyinen ihmistyövoiman käyttöön perustuva jätehuollon prosessi on esitetty varsin tarkasti, sillä laajennuksen jätehuoltosuunnitelman on käytännön syistä pohjauduttava nykyiseen toimintatapaan. Työssä esitetään uusia jätehuollon vaihtoehtoja kustannusarvioineen, mutta ehdotukset jäävät lähinnä visiotasolle laajennuksen pitkälle ehtineen suunnitteluvaiheen vuoksi. Konkreettiset vaihtoehdot koskevat jätejakeiden keräystä ja niiden kuljetuksia. Keskus sairaalan jätehuollon tehostaminen vaatii kokonaisvaltaisen jätehuoltosuunnitelman laatimista koko sairaalan alueelle. Sen myötä on mahdollista lisätä kustannustehokkuutta ottamalla käyttöön teknisiä ratkaisuja. Jätehuoltosuunnitelma laajennukseen on työssä tehty, mutta työn suurimmaksi saavutukseksi jää kuitenkin esitys myöhempien hakkeiden jätehuollon suunnittelun aikaistamisesta jo hankesuunnitteluvaiheeseen.

Tieliikelaitoksen t&k -projektien kannattavuuden arviointi

Työn tavoitteena oli laatia Tieliikelaitoksen tutkimus- ja kehitysprojektien kannattavuuden arvioinnin toimintamalli ja laskentamalli. Työn tavoitteena oli myös kehittääTieliikelaitoksen tutkimus- ja kehitysprojektin kannattavuuden arviointia ja tuottaa informaatiota t&k -projektien valintatilanteisiin. Työ koostuu teoriasta, haastatteluista, t&k -projektien kannattavuuden arvioinnin toimintamallista ja laskentamallista. Työssä käsitellään kirjallisuudesta ja haastatteluista esille tulleita käytäntöjä ja menetelmiä, joiden avulla tutkimus- ja kehitysprojektien kannattavuutta voidaan arvioida. Työssä kuvataan myös arviointimenetelmien käyttöä t&k -prosessin eri vaiheissa. Työn merkittävimpinä tuloksina ovat laaditut toimintamalli ja laskentamalli Tieliikelaitoksen t&k -projektien kannattavuuden arviointiin. Lisäksi työssä tuloksena oli, että arviointimenetelmiä tulee käyttää monipuolisesti ja projektien arviointi tulee olla jatkuvaa. Projektien kannattavuuden arviointi ei voi perustua pelkästään taloudellisiin menetelmiin vaan arviointiin tulee valita sekä taloudellisia että laadullisia menetelmiä. Projektien jatkuvalla arvioinnilla ja arviointimenetelmien käytön monipuolisuudella varmistetaan oikeiden ja kannattavien projektien toteuttaminen.

Tavaratalojohtajien osaamisesta kohti koko organisaation kehittämistä - Case K-citymarket Oy

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tarkastella tietojohtamista organisaation inhimillisen pääoman (human capital) näkökulmasta. Erityisesti tässä työssä tarkasteltiin johtajien osaamista, motivaatiota ja motivointia, sitoutumista ja sitouttamista sekä johtajien vuorovaikutustaitoja ja edellä mainittujen aiheiden merkitystä organisaatiolle pääomien kasvattamisen näkökulmasta. Tutkimuksen empiirisessä osassa käytettiin kvantitatiivista ja kvalitatiivista tutkimusotetta. Tutkimusmenetelmänä käytettiin SPSS for Windows (12.0.1.) -tilasto-ohjelmaa sekä puolistrukturoituja teemahaastatteluja. Tutkimus osoitti selkeästi inhimillisen pääoman (osaamisen, motivaation ja sitoutumisen) tärkeyden ja merkityksen organisaatiolle. Tulevaisuuden kilpailukyky rakentuu paljolti juuri inhimillisen pääoman varaan. Kilpailukyvyn kannalta juuri inhimillisen pääoman merkityksen tunnistaminen ja hyödyntäminen on tärkeää. Johtajilla on oma merkityksensä organisaation kehitykselle, kuitenkin organisaation koostuu kaikista siinä vaikuttavista ihmisistä.

T&K-yhteistyöprojektinvalintakriteerit ja - päätösprosessi: Case VR Cargo

Tutkimuksen tavoitteena oli löytää yritysten välisten tutkimus- ja kehityshankkeiden valintaan liittyviä kriittisiä tekijöitä ja luoda T&K-verkostojen analysointiin soveltuva malli, jonka avulla tutkimuksen caseyritys VR Cargo voi tehdä päätöksiä panostuksistaan eri hankkeisiin ja ylipäätänsä siitä, missä kannattaa olla mukana sekä kuinka löytää strategisia kehityskumppaneita. Työn teoriaosuus tehtiin kirjallisuuskatsauksena aiempaan T&K-tutkimukseen ja empiria osuus suoritettiin tekemällä teemahaastatteluja VR Cargossa sekä kahdessa vertailuyrityksessä. Tutkimuksessa havaittiin useita erilaisia kriittisiä tekijöitä T&K-yhteistyöhankkeisiin liittyen. Yrityksen on mm. huomioitava T&K-hankkeen strateginen sopivuus ja lisäarvo, määriteltävä motiivit ja riskit, yrityskohtaisten tekijöiden ovat oltava kunnossa, on tiedettävä millainen on yritykselle hyvä ja sopiva partneri sekä yhteistyötason tekijät on huomioitava. Tutkimuksessa rakennettua hankkeiden valintaan liittyvää päätöspuumallia, ei ole tarkoitettu tekemään lopullista valintapäätöstä, vaan sen tarkoituksena on helpottaa ja tukea valintaprosessia ja alentaa näin todennäköisyyttä unohtaa jokin tärkeä seikka valintaprosessissa.

Calculation of Activity Coefficients of Uni-Univalent Electrolytes by Equations Containing No Adjustable Parameters in Aqueous Solutions at 298.15 K

Normally either the Güntelberg or Davies equation is used to predict activity coefficients of electrolytes in dilute solutions when no better equation is available. The validity of these equations and, additionally, of the parameter-free equations used in the Bates-Guggenheim convention and in the Pitzerformalism for activity coefficients were tested with experimentally determined activity coefficients of HCl, HBr, HI, LiCl, NaCl, KCl, RbCl, CsCl, NH4Cl, LiBr,NaBr and KBr in aqueous solutions at 298.15 K. The experimental activity coefficients of these electrolytes can be usually reproduced within experimental errorby means of a two-parameter equation of the Hückel type. The best Hückel equations were also determined for all electrolytes considered. The data used in the calculations of this study cover almost all reliable galvanic cell results available in the literature for the electrolytes considered. The results of the calculations reveal that the parameter-free activity coefficient equations can only beused for very dilute electrolyte solutions in thermodynamic studies.

Potentiometric titration as a method of determining the stoichiometric dissociation constants of weak acids from the thermodynamic dissociation constants of aqueous solutions at 298.15 K

The simple single-ion activity coefficient equation originating from the Debye-Hückel theory was used to determine the thermodynamic and stoichiometric dissociation constants of weak acids from data concerning galvanic cells. Electromotive force data from galvanic cells without liquid junctions, which was obtained from literature, was studied in conjuction with the potentiometric titration data relating to aqueous solutions at 298.15 K. The dissociation constants of weak acids could be determined by the presented techniques and almost all the experimental data studied could be interpreted within the range of experimental error. Potentiometric titration has been used here and the calculation methods were developed to obtain the thermodynamic and stoichiometric dissociation constants of some weak acids in aqueous solutions at 298.15 K. The ionic strength of titrated solutions were adjusted using an inert electrolyte, namely, sodium or potassium chloride. Salt content alonedetermines the ionic strength. The ionic strength of the solutions studied varied from 0.059 mol kg-1 to 0.37 mol kg-1, and in some cases up to 1.0 mol kg-1. The following substances were investigated using potentiometric titration: aceticacid, propionic acid, L-aspartic acid, L-glutamic acid and bis(2,2-dimethyl-3-oxopropanol) amine.

Similarity measure based classification

Luokittelujärjestelmää suunniteltaessa tarkoituksena on rakentaa systeemi, joka pystyy ratkaisemaan mahdollisimman tarkasti tutkittavan ongelma-alueen. Hahmontunnistuksessa tunnistusjärjestelmän ydin on luokitin. Luokittelun sovellusaluekenttä on varsin laaja. Luokitinta tarvitaan mm. hahmontunnistusjärjestelmissä, joista kuvankäsittely toimii hyvänä esimerkkinä. Myös lääketieteen parissa tarkkaa luokittelua tarvitaan paljon. Esimerkiksi potilaan oireiden diagnosointiin tarvitaan luokitin, joka pystyy mittaustuloksista päättelemään mahdollisimman tarkasti, onko potilaalla kyseinen oire vai ei. Väitöskirjassa on tehty similaarisuusmittoihin perustuva luokitin ja sen toimintaa on tarkasteltu mm. lääketieteen paristatulevilla data-aineistoilla, joissa luokittelutehtävänä on tunnistaa potilaan oireen laatu. Väitöskirjassa esitetyn luokittimen etuna on sen yksinkertainen rakenne, josta johtuen se on helppo tehdä sekä ymmärtää. Toinen etu on luokittimentarkkuus. Luokitin saadaan luokittelemaan useita eri ongelmia hyvin tarkasti. Tämä on tärkeää varsinkin lääketieteen parissa, missä jo pieni tarkkuuden parannus luokittelutuloksessa on erittäin tärkeää. Väitöskirjassa ontutkittu useita eri mittoja, joilla voidaan mitata samankaltaisuutta. Mitoille löytyy myös useita parametreja, joille voidaan etsiä juuri kyseiseen luokitteluongelmaan sopivat arvot. Tämä parametrien optimointi ongelma-alueeseen sopivaksi voidaan suorittaa mm. evoluutionääri- algoritmeja käyttäen. Kyseisessä työssä tähän on käytetty geneettistä algoritmia ja differentiaali-evoluutioalgoritmia. Luokittimen etuna on sen joustavuus. Ongelma-alueelle on helppo vaihtaa similaarisuusmitta, jos kyseinen mitta ei ole sopiva tutkittavaan ongelma-alueeseen. Myös eri mittojen parametrien optimointi voi parantaa tuloksia huomattavasti. Kun käytetään eri esikäsittelymenetelmiä ennen luokittelua, tuloksia pystytään parantamaan.

Materiaalimallin määrityksestä kylmämuovattujen putkipalkkien K-liitosten FE-analyysissä

Työssä on tutkittu kylmämuovattujen nelikulmaisten putkipalkkien K-liitosten mallinnusta epälineaarisella elementtimenetelmällä. Työn tärkeimpänä tavoitteena on ollut kehittää putkipalkin osien materiaalimalleja siten, että liitosten kestävyyttä voidaan tutkia laboratoriokokeiden ohella luotettavasti myös elementtimenetelmällä. Toisena tavoitteena on ollut tutkia, voidaanko putkipalkkien liitosten mitoitusohjeita turvallisesti soveltaa kylmämuovatuille putkipalkeille, joissa valmistusprosessi aiheuttaa muutoksia materiaaliominaisuuksiin, erityisesti muodonmuutoskykyyn. Työssä tehtyjen laboratoriokokeiden ja elementtianalyysien perusteella elementti-menetelmä on käyttökelpoinen työkalu putkipalkkiliitosten staattista kestävyyttä määritettäessä, kun materiaalimallit on määritetty oikein. Erityisesti liitoksen käyttö-rajatilan mukaisen kestävyyden laskennassa elementtimenetelmällä saadaan hyvin laboratoriokokeita vastaavia tuloksia. Tehdyt laboratoriokokeet osoittavat myös, että Eurocode 3:n mukaisia putkipalkkien liitosten mitoitusohjeita voi turvallisesti käyttää kylmämuovatuille putkipalkeille.

Yrityksen sisäisen kilpailun ja yhteistyön innovaatiovaikutus ja johtaminen t&k-toiminnassa

Tiedon luomiseen ja hyödyntämiseen perustuvassa liiketoiminnassa yrityksen kyky luoda tietoa ja käyttää hallussaan olevaa tietoa muodostaa perustan kilpailukyvylle ja kilpailueduille. Tutkielmassa rakennetaan konstruktiivista tutkimusotetta käyttäen innovaatioiden synnyn johtamiseen soveltuva toimintamalli Teecen tietoprosesseihin, Nonakan tiedonkonversioprosesseihin ja Ståhlen tietoympäristöihin perustuen. Tietoa syntyy esimerkiksi innovaatioissa. Innovaatioiden voidaan katsoa syntyvän vastakkaisten voimien jatkuvassa vuorovaikutuksessa. Tämä innovaatioita tuottava mekanismi rakentuu tietoa lisäävistä ja tietoa järjestävistä prosesseista, joita voidaan kuvata sekä seci-prosessin että kolmitasoisen tietoympäristön avulla. Sisäinen kilpailu ja yhteistyö vaikuttavat tämän mekanismin toimintaan. Yhteistyö lisää tiedon jakamista ja mahdollistaa radikaalien innovaatioiden ja tuoteinnovaatioiden synnyn. Kilpailun lisääminen vähentää keskinäistä tiedon jakamista ja siirtää innovaatioita fokuksen mukaisiin prosessi-innovaatioihin. Kilpailun ja yhteistyön määrään ja keskinäiseen suhteeseen voidaan vaikuttaa kolmitasoisesta tietoympäristömallista johdettujen kolmen erillisen, joskin toisiinsa vaikuttavan, johtamistavoitteen avulla. Mahdollistava johtaminen rakentaa luottamuksen ja yrityksen toiminnan perustaa. Valtuuttava johtaminen houkuttaa yhteistyöhön mahdollistaen tiedon lisääntymisen. Ohjaavan johtamisen prosessit vievät yritystä strategian mukaiseen suuntaan hyödyntäen sisäistä kilpailua.