Puun jäätyminen ja jäätyneen puun ominaisuudet sahauksen kannalta

Työn tavoitteena oli tutkia puun jäätymisnopeutta, puun kosteuden ja tiheyden vaikutusta siihen sekä kosteussuhteessa tapahtuvia muutoksia jäätymisen aikana. Lisäksi tavoitteena oli kirjallisuuden pohjalta selvittää jäätymisen vaikutusta puun sahauksen kannalta merkittäviin ominaisuuksiin. Puun jäätymisnopeuden määrittämiseksi puun lämpötilaa mitattiin pakastuksen aikana viiden minuutin välein pintapuusta, sydän-puusta ja puun sydämestä. Mittauksista saatujen tulosten pohjalta piirrettiin käyrästö lämpötilan kehittymisestä ajan funktiona puun eri kohdissa. Lämpötilakäyrät jaettiin jäätymisen osalta kolmeen vaiheeseen: jäähtymiseen, jäätymiseen ja loppujäätymiseen. Käyrille piirrettiin trendiviivat, joiden kulmakertoimista saatiin lämpötilan muutosnopeudet eri vaiheille. Mittauksissa käytetyille koekappaleille määritettyjen kosteussuhteiden ja kuivatiheyksien avulla selvitettiin näiden ominaisuuksien vaikutusta lämpötilan muutosnopeuksiin. Tulokseksi saatiin kuva jäätymisen etenemisestä puussa. Saatujen tietojen pohjalta pystytään arvioimaan puun jäätymisaste tietyn ajan kuluttua. Jäätymisasteen arviointia tullaan käyttämään jatkossa tehtävien jäätyneen puun sahauskokeiden yhteydessä.

Structural and optical properties of InAs/GaAs quantum structures

The goal of the thesis was to study fundamental structural and optical properties of InAs islands and In(Ga)As quantum rings. The research was carried out at the Department of Micro and Nanosciences of Helsinki University of Technology. A good surface quality can be essential for the potential applications in optoelectronic devices. For such device applications it is usually necessary to control size, density and arrangement of the islands. In order to study the dependence of the structural properties of the islands and the quantum rings on growth conditions, atomic force microscope was used. Obtained results reveal that the size and the density of the In(Ga)As quantum rings strongly depend on the growth temperature, the annealing time and the thickness of the partial capping layer. From obtained results it is possible to conclude that to get round shape islands and high density one has to use growth temperature of 500 ̊C. In the case of formation of In(Ga)As quantum rings the effect of mobility anisotropy is observed that so the shape of the rings is not symmetric. To exclude this effect it is preferable to use a higher annealing temperature of 570 ̊C. Optical properties were characterized by PL spectroscopy. PL emission was observed from buried InAs quantum dots and In(Ga)As quantum rings grown with different annealing time and temperature and covered with a various thickness of the partial capping layer.

Magnetic and transport properties of InGaAs quantum wells with Mn

In the present work structural, magnetic and transport properties of InGaAs quantum wells (QW) prepared by MBE with an remote Mn layer are investigated. By means of high-resolution X-ray diffractometry the structure of the samples is analyzed. It is shown that Mn ions penetrate into the QW. Influence of the thickness of GaAs spacer and annealing at 286 ºС on the properties of the system is shown. It is shown that annealing of the samples led to Mn activation and narrowing of the Mn layer. Substantial role of 2D holes in ferromagnetic ordering in Mn layer is shown. Evidence for that is observation of maximum at 25 – 55 K on the resistivity temperature dependence. Position of maximum, which is used for quantitative assessment of the Curie temperature, correlates with calculations of the Curie temperature for structures with indirect interaction via 2D holes’ channel. Dependence of the Curie temperature on the spacer thickness shows, that creation of applicable spintronic devices needs high-precision equipment to manufacture extra fine structures. The magnetotransport measurements show that charge carrier mobility is very low. This leads to deficiency of the anomalous Hall effect. At the same time, magnetic field dependences of the magnetization at different temperatures demonstrate that systems are ferromagnetically ordered. These facts, most probably, give evidence of presence of the ferromagnetic MnAs clusters.

Non-resorbable glass fibre-reinforced composite with porous surface as bone substitute material: Experimental studies in vitro and in vivo focused on bone-implant interface

The development of load-bearing osseous implant with desired mechanical and surface properties in order to promote incorporation with bone and to eliminate risk of bone resorption and implant failure is a very challenging task. Bone formation and resoption processes depend on the mechanical environment. Certain stress/strain conditions are required to promote new bone growth and to prevent bone mass loss. Conventional metallic implants with high stiffness carry most of the load and the surrounding bone becomes virtually unloaded and inactive. Fibre-reinforced composites offer an interesting alternative to metallic implants, because their mechanical properties can be tailored to be equal to those of bone, by the careful selection of matrix polymer, type of fibres, fibre volume fraction, orientation and length. Successful load transfer at bone-implant interface requires proper fixation between the bone and implant. One promising method to promote fixation is to prepare implants with porous surface. Bone ingrowth into porous surface structure stabilises the system and improves clinical success of the implant. The experimental part of this work was focused on polymethyl methacrylate (PMMA) -based composites with dense load-bearing core and porous surface. Three-dimensionally randomly orientated chopped glass fibres were used to reinforce the composite. A method to fabricate those composites was developed by a solvent treatment technique and some characterisations concerning the functionality of the surface structure were made in vitro and in vivo. Scanning electron microscope observations revealed that the pore size and interconnective porous architecture of the surface layer of the fibre-reinforced composite (FRC) could be optimal for bone ingrowth. Microhardness measurements showed that the solvent treatment did not have an effect on the mechanical properties of the load-bearing core. A push-out test, using dental stone as a bone model material, revealed that short glass fibre-reinforced porous surface layer is strong enough to carry load. Unreacted monomers can cause the chemical necrosis of the tissue, but the levels of leachable resisidual monomers were considerably lower than those found in chemically cured fibre-reinforced dentures and in modified acrylic bone cements. Animal experiments proved that surface porous FRC implant can enhance fixation between bone and FRC. New bone ingrowth into the pores was detected and strong interlocking between bone and the implant was achieved.

Magnetic and transport properties of II-V diluted magnetic semiconductors doped with manganese and nickel

This thesis is devoted to investigations of three typical representatives of the II-V diluted magnetic semiconductors, Zn1-xMnxAs2, (Zn1-xMnx)3As2 and p-CdSb:Ni. When this work started the family of the II-V semiconductors was presented by only the compounds belonging to the subgroup II3-V2, as (Zn1-xMnx)3As2, whereas the rest of the materials mentioned above were not investigated at all. Pronounced low-field magnetic irreversibility, accompanied with a ferromagnetic transition, are observed in Zn1-xMnxAs2 and (Zn1-xMnx)3As2 near 300 K. These features give evidence for presence of MnAs nanosize magnetic clusters, responsible for frustrated ground magnetic state. In addition, (Zn1-xMnx)3As2 demonstrates large paramagnetic response due to considerable amount of single Mn ions and small antiferromagnetic clusters. Similar paramagnetic system existing in Zn1-xMnxAs2 is much weaker. Distinct low-field magnetic irreversibility, accompanied with a rapid saturation of the magnetization with increasing magnetic field, is observed near the room temperature in p- CdSb:Ni, as well. Such behavior is connected to the frustrated magnetic state, determined by Ni-rich magnetic Ni1-xSbx nanoclusters. Their large non-sphericity and preferable orientations are responsible for strong anisotropy of the coercivity and saturation magnetization of p- CdSb:Ni. Parameters of the Ni1-xSbx nanoclusters are estimated. Low-temperature resistivity of p-CdSb:Ni is governed by a hopping mechanism of charge transfer. The variable-range hopping conductivity, observed in zero magnetic field, demonstrates a tendency of transformation into the nearest-neighbor hopping conductivity in non-zero magnetic filed. The Hall effect in p-CdSb:Ni exhibits presence of a positive normal and a negative anomalous contributions to the Hall resistivity. The normal Hall coefficient is governed mainly by holes activated into the valence band, whereas the anomalous Hall effect, attributable to the Ni1-xSbx nanoclusters with ferromagnetically ordered internal spins, exhibits a low-temperature power-law resistivity scaling.

Concentrated Winding Multiphase Permanent Magnet Machine Design and Electromagnetic Properties – Case Axial Flux Machine

Concentrated winding permanent magnet machines and their electromagnetic properties are studied in this doctoral thesis. The thesis includes a number of main tasks related to the application of permanent magnets in concentrated winding open slot machines. Suitable analytical methods are required for the first design calculations of a new machine. Concentrated winding machines differ from conventional integral slot winding machines in such a way that adapted analytical calculation methods are needed. A simple analytical model for calculating the concentrated winding axial flux machines is provided. The next three main design tasks are discussed in more detail in the thesis. The magnetic length of the rotor surface magnet machines is studied, and it is shown that the traditional methods have to be modified also in this respect. An important topic in this study has been to evaluate and minimize the rotor permanent magnet Joule losses by using segmented magnets in the calculations and experiments. Determination of the magnetizing and leakage inductances for a concentrated winding machine and the torque production capability of concentrated winding machines with different pole pair numbers are studied, and the results are compared with the corresponding properties of integral slot winding machines. The thesis introduces a new practical permanent magnet motor type for industrial use. The special features of the machine are based on the option of using concentrated winding open slot constructions of permanent magnet synchronous machines in the normal speed ranges of industrial motors, for instance up to 3000 min-1, without excessive rotor losses. By applying the analytical equations and methods introduced in the thesis, a 37 kW 2400 min-1 12-slot 10-pole axial flux machine with rotor-surfacemounted magnets is designed. The performance of the designed motor is determined by experimental measurements and finite element calculations.

VOC emissions and control techniques in softwood veneer dryers

The objective in this Master’s Thesis was to determine VOC emissions from veneer drying in softwood plywood manufacturing. Emissions from plywood industry have become an important factor because of the tightened regulations worldwide. In this Thesis is researched quality and quantity of the VOCs from softwood veneer drying. One of the main objectives was to find out suitable cleaning techniques for softwood VOC emissions. In introduction part is presented veneer drying machines, wood mechanical and chemical properties. VOC control techniques and specified VOC limits are introduced also in the introduction part. Plywood mills have not had interest to VOC emissions previously nevertheless nowadays plywood mills worldwide must consider reduction of the emissions. This Thesis includes measuring of emissions from softwood veneer dryer, analyzation of measured test results and reviewing results. Different air conditions inside of the dryer were considered during planning of the measurements. Results of the emissions measurements were compared to the established laws. Results from this Thesis were softwood veneer dryer emissions in different air conditions. Emission control techniques were also studied for softwood veneer dryer emissions for further specific research.

Combined electromagnetic and thermal design platform for totally enclosed induction machines

The aim of the thesis is to design a suitable thermal model that can be used as a tool for constructing the TEFC squirrel cage induction machine in addition to the electromagnetic model. A lumped-parameter thermal model is developed. The related problems and aspects of implementation are discussed in details. Losses are calculated analytically and the loss values are used in the thermal model. The sensitivity analysis is introduced to determine the most critical parameters of the model.

Cultural and textual properties in the translation and interpretation of allusions. An analysis of allusions in Dorothy L. Sayers’ detective novels translated into Finnish in the 1940s and the 1980s

Kulttuuriset ja tekstuaaliset tekijät alluusioiden kääntämisessä ja tulkinnassa. Alluusiot Dorothy L. Sayersin 1940- ja 1980-luvuilla suomennetuissa salapoliisiromaaneissa Väitöskirja käsittelee alluusioiden kääntämistä ja tulkintaa. Alluusio on intertekstuaalinen viittaus, jonka tulkitsemiseen tarvitaan implisiittistä tietoa tutuksi oletetusta viittauskohteesta. Käännösongelma alluusiosta tulee, mikäli kohdekulttuurin lukijat eivät tunne viittauskohdetta eivätkä voi päätellä alluusion merkitystä. Tutkimus pyrkii kuitenkin uuden analyysimenetelmän avulla osoittamaan, että vieraat alluusiot eivät välttämättä johda tulkintaongelmiin. Väitöskirja jakautuu kahteen osaan: analyysimenetelmän kehittämiseen (luvut 1-5) sekä tapaustutkimukseen (luvut 6-7). Kehitetyn menetelmän avulla pystytään analysoimaan aikaisempaa tarkemmin, millaisia tulkintamahdollisuuksia alluusiot tarjoavat eri lukijakunnille ja miten lähdetekstin alluusioiden kulttuuriset ja tekstuaaliset piirteet korreloivat käännösstrategioiden kanssa. Tapaustutkimus selvittää, millaisia tulkintamahdollisuuksia Dorothy L. Sayersin 1940- ja 1980-luvuilla suomennettujen salapoliisiromaanien alluusiot tarjosivat aikansa suomalaisille lukijoille. Tavoitteena on myös hahmottaa, miten suomentajien käännösratkaisut ja alluusioiden tulkintamahdollisuudet liittyvät toisaalta lähdetekstin alluusioiden piirteisiin ja toisaalta kohdekulttuurin kontekstiin. Tapaustutkimus tarjoaa näin uutta tietoa suomennoskirjallisuuden ja salapoliisiromaanien historiasta. Analyysimenetelmä määrittelee aikaisempaa alluusioita ja intertekstuaalisuutta käsitelleen tutkimuksen pohjalta ne kulttuuriset ja tekstuaaliset piirteet, jotka vaikuttavat alluusioiden kääntämiseen ja tulkintaan. Kulttuurisessa mielessä alluusio voi olla tietylle lukijakunnalle tuttu tai tuntematon. Tekstuaalisia tekijöitä ovat alluusion muodon ja tyylin tunnusmerkillisyys sekä alluusion pintamerkityksen koherenttius uudessa tekstikontekstissa, ilman tietoa viittauskohteesta. Alluusioiden tulkinnassa on perinteisesti erotettu toisaalta allusiivinen tulkintamahdollisuus, jossa alluusio on lukijoille tuttu ja yhdistettävissä viittauskohteeseensa, toisaalta kulttuuritöyssy, jonka muodostaa lukijoille tuntematon ja pintamerkitykseltään inkoherentti alluusio. Tutkimuksessa määritellään kulttuuristen ja tekstuaalisten tekijöiden perusteella lisäksi kaksi muuta mahdollisuutta. Pseudo-allusiivisessa tulkinnassa tuntematon alluusio erottuu ympäröivästä tekstikontekstista tyyliltään ja on koherentti ainakin kuvaannollisessa mielessä ilman viittauskohdettaan. Ei-allusiivisessa tulkinnassa taas vieras alluusio sulautuu kontekstiin sekä muodoltaan että merkitykseltään niin, ettei lukija edes huomaa mahdollista alluusiota. Tulkintamahdollisuuksien jakauma antaa yleiskuvan siitä, miten tietty lukijakunta pystyi tulkitsemaan tekstin alluusioita. Lisäksi analyysi tarkastelee lähdetekstin ja käännöksen välillä tulkintamahdollisuuksissa tapahtuneita muutoksia sekä niiden vaikutusta tulkinnan vaatimaan vaivannäköön (effort) ja alluusion funktioihin. Tapaustutkimus perehtyy Sayers-suomennosten kulttuurikonteksteihin tarkastelemalla salapoliisiromaanien asemaa suomalaisessa kirjallisuusjärjestelmässä, suomennoksilta odotettuja piirteitä sekä suomentajien ammattikuvaa, taustoja ja työoloja. Tulosten perusteella alluusioiden kääntäminen oli vaativa tehtävä sekä 1940- että 1980-luvun suomentajille. Lähdetekstien alluusioista 60–70 prosenttia oli todennäköisesti kohdelukijoille vieraita. Molempina aikakausina suomennoksilta odotettiin silti sekä kielellistä sujuvuutta että lähdetekstin merkitysten välittämistä. 1940-luvun suomentajien tehtävää vaikeutti lisäksi mm. se, että suomentaminen oli enimmäkseen sivutoimista ja englanti oli harvoin parhaiten hallittu vieras kieli. Nämä olosuhteet lienevät vaikuttaneet etenkin vähäarvoisena pidetyn salapoliisikirjallisuuden suomennoksiin. 1980-luvulla suomentajien aikataulut olivat realistisempia, englannin taidot parempia ja päätoiminen suomentaminen mahdollista. Myös salapoliisiromaanien arvostus oli lisääntynyt. Sekä 1940- että 1980-luvun suomennoksissa kohdelukijoille vieraitakin alluusioita oli usein säilytetty, mikäli ne olivat koherentteja ilman viittauskohdettaan. Sen sijaan vieraita ja pintamerkitykseltään epäselviä alluusioita oli muokattu tai poistettu. Kuitenkin 1980-luvun suomentajat säilyttivät lähdetekstin alluusioita useammin ja tarkemmin kuin 1940-luvun suomentajat. Varsinkin poisjättämistä esiintyi 1940-luvun suomennoksissa enemmän. Alluusioiden tulkintamahdollisuudet olivat kaikissa käännöksissä muuttuneet sikäli, että melko harvat suomennetut alluusiot olivat enää kohdelukijoiden tunnistettavissa. Toisaalta myös kulttuuritöyssyt olivat harvinaisia. Erot 1940- ja 1980-luvun suomennosten välillä näkyivätkin pseudo-allusiivisissa ja ei-allusiivisissa tulkintamahdollisuuksissa. 1980-luvun suomennoksissa vieraat alluusiot oli johdonmukaisesti säilytetty niin, että käännetyt alluusiot voitiin tulkita pseudo-alluusioiksi. Sen sijaan 1940-luvun suomennoksissa vieraita alluusioita oli usein muokattu tai jätetty pois tavalla, joka johti ei-allusiiviseen tulkintaan. Kohdelukijoiden kannalta 1980-luvun suomennettujen alluusioiden tulkitseminen lienee vaatinut jonkin verran enemmän vaivaa. Toisaalta pseudo-allusiivisten käännösten pohjalta oli useimmiten mahdollista rakentaa koherentti tulkinta, ja monesti ne jopa välittivät samankaltaisia funktioita kuin lähdetekstin alluusiot. 1940-luvun suomennosten muokkaukset ja poistot periaatteessa helpottivat tulkintaa, mutta mahdollisia kulttuuritöyssyjä esiintyi edelleen, jopa kääntäjän tekemien muutosten seurauksena. 1940-luvun suomennoksissa myös käännettyjen alluusioiden funktiot olivat muuttuneet enemmän lähdetekstin alluusioihin nähden. Kaiken kaikkiaan 1980-luvun suomennokset olivat lähempänä oman aikansa hyvän käännöksen piirteitä. Toisaalta alluusioiden muokkaaminen sai 1940-luvun suomennokset muistuttamaan enemmän perinteistä arvoituksen ratkaisuun keskittyvää salapoliisiromaania, joten tältä osin ne lienevät vastanneet kohdelukijoiden odotuksia. Kulttuurikontekstin vaikutus siis näkyi sekä käännösstrategioissa että käännettyjen alluusioiden tulkintamahdollisuuksissa. Tutkimustuloksissa korostui kuitenkin myös se, että lähdetekstin alluusion pintamerkitys saattaa vaikuttaa käännösratkaisuihin. Lisäksi käännetyt pseudo-alluusiot saattavat välittää samankaltaisia funktioita kuin lähdetekstin alluusiot. Toisin kuin yleensä on esitetty, kohdelukijoille vieraiden alluusioiden säilyttäminen saattaakin siis olla toimiva ratkaisu.

Magnetic and transport properties of LaMnO3+δ, La1-xCaxMnO3, La1-xCaxMn1-yFeyO3 and La1-xSrxMn1-yFeyO3

Interest to hole-doped mixed-valence manganite perovskites is connected to the ‘colossal’ magnetoresistance. This effect or huge drop of the resistivity, ρ, in external magnetic field, B, attains usually the maximum value near the ferromagnetic Curie temperature, TC. In this thesis are investigated conductivity mechanisms and magnetic properties of the manganite perovskite compounds LaMnO3+, La1-xCaxMnO3, La1-xCaxMn1-yFeyO3 and La1- xSrxMn1-yFeyO3. When the present work was started the key role of the phase separation and its influence on the properties of the colossal magnetoresistive materials were not clear. Our main results are based on temperature dependencies of the magnetoresistance and magnetothermopower, investigated in the temperature interval of 4.2 - 300 K in magnetic fields up to 10 T. The magnetization was studied in the same temperature range in weak (up to 0.1 T) magnetic fields. LaMnO3+δ is the parent compound for preparation of the hole-doped CMR materials. The dependences of such parameters as the Curie temperature, TC, the Coulomb gap, Δ, the rigid gap, γ, and the localization radius, a, on pressure, p, are observed in LaMnO3+δ. It has been established that the dependences above can be interpreted by increase of the electron bandwidth and decrease of the polaron potential well when p is increased. Generally, pressure stimulates delocalization of the electrons in LaMnO3+δ. Doping of LaMnO3 with Ca, leading to La1-xCaxMnO3, changes the Mn3+/Mn4+ ratio significantly and brings an additional disorder to the crystal lattice. Phase separation in a form of mixture of the ferromagnetic and the spin glass phases was observed and investigated in La1- xCaxMnO3 at x between 0 and 0.4. Influence of the replacement of Mn by Fe is studied in La0.7Ca0.3Mn1−yFeyO3 and La0.7Sr0.3Mn1−yFeyO3. Asymmetry of the soft Coulomb gap and of the rigid gap in the density of localized states, small shift of the centre of the gaps with respect to the Fermi level and cubic asymmetry of the density of states are obtained in La0.7Ca0.3Mn1−yFeyO3. Damping of TC with y is connected to breaking of the double-exchange interaction by doping with Fe, whereas the irreversibility and the critical behavior of the magnetic susceptibility are determined by the phase separation and the frustrated magnetic state of La0.7Sr0.3Mn1−yFeyO3.

Effect of pulps fractionation on formation and strength properties of laboratory hand sheets

The objectives of the work were to study the effect of dewatering time varying on formation properties of papersheets, to determine the role of fines fraction in creation of paper with good formation and strength properties of papersheets, and also to study the effect of charge modification of fibers fractionations on formation properties of handsheets. The paper formation is one of the most important structural properties of paper. This property has effect on physical and optical characteristics of paper. In thi work the effect of formation on tensile strength was determined. The formation properties were analyzed by using the AMBERTEC Beta Formation Tester. The PAM addition as a f;locculant agent did some changes in the formation of paper. Paper sheets were also made from different furnishes of both birch and pine pulps. The fibers particles as a fines have great effect on drainability changes. Fines fraction played important role in papermaking. The two kinds of pulps (pine and birch pulps) were also used in this work for investigation of fines role. As it was expected the fines fraction gave positive effect on paper formation, but when fines fraction was added above initial fines content the formation of paper was deteriorated. The effect of paper formation on tensile strength was also determined. In many cases the poor formation of paper had negative effect on strength properties of paper..

Dynamical and structural properties of dendrimer macromolecules

This work is devoted to the study of the dynamical and structural properties of dendrimers. Different approaches were used: analytical theory, computer simulation results and experimental NMR studies. The theory of the relaxation spectrum of dendrimer macromolecules was developed. Relaxation processes which are manifest in the local orientational mobility of dendrimer macromolecules were established and studied in detail. Theoretical results and conclusions were used for experimental studies of carbosilane dendimers.