Pohjoismaisen puolustusyhteistyön rajoitteet ja mahdollisuudet rakenteellisen realismin näkökulmasta

Tässä tutkimuksessa tarkastellaan pohjoismaista puolustusyhteistyötä Tanskan, Norjan, Ruotsin ja Suomen osalta rakenteellisen realismin teoreettisesta näkökulmasta. Tutkimuksen menetelmä on teorialähtöinen laadullinen sisällön analyysi, jossa teoria määrittää tutkimuskohteet (aineiston) ja analyysitason (tarkastelun tarkkuuden). Tutkimuksessa käytetään tukevana menetelmänä voimasuhdeanalyysia valtioiden välisellä järjestelmätasolla tapahtuneiden muutosten arvioimiseksi. Tutkimusongelmana on selvittää, miten Pohjoismaiden rakenteelliset ominaisuudet rajoittavat tai edesauttavat pohjoismaisen puolustusyhteistyön syventämistä rakenteellisen realismin näkökulmasta. Rakenteellisen realismin avulla voidaan selittää kansainvälisen turvallisuuspolitiikan lopputuloksia ja tutkia valtioiden toisilleen muodostamia mahdollisuuksia ja rajoitteita. Tässä tutkimuksessa pohjoismaisen puolustusyhteistyön kehityksen tarkastelu on rajattu 2000-luvulle. Tutkimuksessa käytetään kahta toisiaan täydentävää rakenteellisen realismin teoriaa: Kenneth N. Waltzin voimatasapainoteoriaa ja Stephen M. Waltin uhkatasapainoteoriaa. Tämän lisäksi näiden teorioiden selitysvoimaa on parannettu muiden rakenteellisen realismin ja osittain uusklassisen realismin teorioilla. Teorioiden pohjalta on muodostettu tutkimuksen viitekehys, rajaukset ja ennakko-oletukset. Rakenteellisessa realismissa pienten valtioiden tutkimus on asetettava suurvaltojen välisten suhteiden viitekehykseen. Rakenteellisen realismin analyysitaso on karkea ja tutkimuksen kohteena ovat valtiot materiaalisina puolustuksellisina yksiköinä, mistä johtuen sisäpoliittiset tekijät, ihmisten käsitykset tai muut todellisuuden muodostukseen liittyvä problematisointi rajataan tarkastelun ulkopuolelle. Tutkimuksessa nousi esille, että Venäjän toimintavapaus on lisääntynyt huomattavasti 2000- luvulla ja se on muuttunut heikosta muiden valtioiden järjestelmäpaineita myötäilevästä valtiosta järjestelmään paineita aiheuttavaksi valtioksi. Venäjän toimintavapauden lisääntyminen on vähentänyt huomattavasti Pohjoismaiden turvallisuuspoliittista liikkumavapautta. Pohjoismaat nauttivat 2000-luvun alussa verrattain hyvää toimintavapautta, eikä pohjoismaiselle puolustusyhteistyölle tuolloin ollut tarvetta. Myöskään Nato-jäsenyyden hakeminen ei ollut Suomelle talouspoliittisesti kannattavaa. Ruotsin sotilaallinen voima toimi 2000-luvun alussa Itämerta tasapainottavana tekijänä, mutta sen sotilaallinen voima on kuitenkin heikentynyt 2000-luvulla samalla kun Venäjä on voimistunut. Lisäksi Suomen talous on muuttunut 2000-luvulla riippuvaisemmaksi Venäjän kaupasta ja erityisesti Venäjältä tuotavasta energiasta samaan aikaan, kun Suomen talous on muuttunut alijäämäiseksi. Edellä mainittujen tekijöiden yhteisvaikutus onkin muuttanut huomattavasti Ruotsin ja Suomen keskinäisriippuvaista turvallisuuspoliittista asemaa suhteessa Venäjään. Suomi muodostaa puskurivyöhykkeen Ruotsille ja samalla näiden valtioiden yhdessä muodostama puskurivyöhyke on tullut riippuvaiseksi muiden maantieteellisesti lähellä sijaitsevien ja riittävän omavaraisten Nato-valtio Tanskan ja Norjan kanssa tehtävästä yhteistyöstä, joka puolestaan Venäjän näkökulmasta, yhteistyön muodosta riippuen, joko vahvistaa tai vähentää Venäjän ja Pohjoismaiden välistä turvallisuusdilemmaa. Tanska ja Norja ovat talouden ja omavaraisuuden rakenteiden kannalta huomattavasti Suomea paremmassa asemassa. Lisäksi ne ovat tarkasteluajanjaksolla valmiiksi Naton jäseniä, jolloin niiden potentiaalisilla liittoutumisratkaisuilla ei ole ollut turvallisuuspoliittista merkitystä Venäjän kansallisen turvallisuuden varmistamisen kannalta. Tällä hetkellä Norjan ja Tanskan arktisen alueen intresseillä ei vielä ole negatiivista vaikutusta Venäjän ja Pohjoismaiden välisiin suhteisiin; riippuvuus on molemminpuolista arktisen alueen luonnonvarojen hyödyntämiseksi. Norjan ja Tanskan turvallisuuspoliittinen asema on sekin kuitenkin muuttunut Venäjän alivoiman muututtua merkittäväksi ylivoimaksi. Turvallisuusdilemmaa vahvistaa Itämerellä vastakkainasettelu idän ja lännen välillä; nollasummapeli, jossa Venäjän turvallisuus- ja talouspoliittiseen asemaan kohdistuu merkittäviä uhkia ja jossa Venäjällä samalla on merkittävä ylivoima kyvyissä turvallisuusdilemmaan vastaamiseksi. Suomen ja Ruotsin syventynyt keskinäinen puolustusyhteistyö on luonnollinen jatkumo tilanteessa, jossa Natoon liittyminen on muuttunut erittäin vaikeaksi ja myös Natoon osittain rinnastettavissa oleva pohjoismaiden puolustusyhteistyö Nato-maiden Tanska ja Norja kanssa. Pohjoismaita juridisesti sitomaton epävirallinen yhteistyö, jossa Suomi ja Ruotsi voivat säilyä Natoon kuulumattomina valtioina onkin rakenteellisen realismin näkökulmasta luonnollinen vaihtoehto nykyisessä järjestelmädynamiikassa pienille valtioille, jotka sijaitsevat manner-suurvalta Venäjän geopoliittisten intressien osalta keskeisellä alueella.

Yhteistoiminnallinen ja yksilömerkityksinen palautevaikutus : substantiivinen teoria palautteesta varusmiesten kouluttajien toimintaympäristössä

Tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa substantiivinen teoria palautteesta varusmiesten kouluttajien toimintaympäristössä. Tavoitteena oli kuvata, minkälaisessa palauteympäristössä varusmiesten kouluttaja työskentelee, miten siellä palaute esiintyy ja minkälainen käytännön teoria varusmiesten kouluttajien näkemyksistä voidaan muodostaa palautteesta heidän toimintaympäristössään. Tutkimuksessa haettiin vastausta siihen, mitkä käsitteet kuvaavat varusmiesten kouluttajien perusteella palautetta varusmieskoulutuksen palauteympäristössä, miten käsitteet suhtautuvat toisiinsa nähden ja minkälainen substantiivinen teoria muodostuu palautteesta varusmiesten kouluttajien toimintaympäristössä. Tutkimus on empiiriseen aineistoon perustuva, jossa on induktiivis-deduktiivisesti käytetty grounded theory -menetelmää straussilaisen suuntauksen periaattein. Tutkimuksessa haastateltiin yhteensä 14 eri varusmiesten kouluttajaa teemahaastatteluin. Haastattelut toteutettiin ensin kahdella ryhmähaastattelulla. Saatua aineistoa hyödynnettiin siten, että aineiston analyysin ensimmäisessä vaiheessa avoimella koodauksella saatuja alakategorioita hyödynnettiin yksilöhaastattelurungon laatimisessa. Kaikkien haastattelujen litteroitu aineisto analysoitiin koodaamalla, muodostamalla alakategoriat, kategoriat ja yläkategoriat sekä tunnistamalla niiden väliset suhteet. Substantiivinen teoria kehittyi muodostuneen ydinkategorian ympärille yhdessä edellä mainittujen tekijöiden perusteella. Tutkimuksen tuloksena saatiin yläkategoriat Henkinen voima, Asennekapasiteetti, Palautteen kohtaaminen, Jokapäiväinen vaikuttaminen ja Yhteinen kehittyminen, jotka ovat substantiivi-sen teorian teoreettiset käsitteet. Käsitteiden välisten suhteiden perusteella muodostettiin ydinkategoria Yksilövoimainen ja yksilömerkityksinen palautevaikutus. Tutkimuksen tulokset osoittivat, että palautevaikutus ulottuu laajalle varusmieskoulutuksen toimintaympäristössä ja että monilla tekijöillä on vaikutusta palautevaikutuksen toteutumiseen. Muodostetut teoreettiset käsitteet korostavat yksilöllisellä tasolla asenteen ja palautteen arvostamisen merkitystä palautevaikutuksen toteutumisessa tai toteutumattomuudessa. Yhteistoiminnallisella tasolla korostuu nimensä mukaisesti yhteinen toiminta eli palautevaikutuksen molemminpuolinen työ onnistumisen eteen. Tutkimuksen avulla saatua tietoa voidaan käyttää varusmiesten ja varusmiesten kouluttajien palautetoiminnan ja -osaamisen kehittämiseen sekä vastaamaan varusmiesyksiköiden haasteelliseen koulutustoimintaan ja palautekulttuuriin toimivien käytäntöjen jatkuvassa kehittämisessä.

Läheltä piti vai pitikö? Opiskelijalähtöinen tiedonkeruu työturvallisuuskulttuurin kehittäjänä pedagogisessa ympäristössä

Tutkimuksen tarkoituksena on saada tietoa turvallisuuskulttuuriin vaikuttavista tekijöistä ja kehittää työturvallisuutta käsityön aineenopettajankoulutuksessa. Tutkimus on toteutettu hermeneuttisena tapaustutkimuksena, jossa on käytetty aineistotriangulaation menetelmää. Tutkimusaineisto on koottu kolmesta eri suunnasta ja se on analysoitu laadullisen tutkimuksen keinoin. Aineistolähteet ovat opiskelijoiden työskentelyn aikana tehdyt läheltä piti -tilanne- ja tapaturmailmoitukset, käsityön aineenopettajankoulutuksen pääasiallisen oppimisympäristön Teknikan iltavalvojakierroksen tarkistuspöytäkirjat sekä viikonloppujen omatoimityöskentelyn palautekyselyn vastaukset. Tutkimusta varten luotiin uudenlainen pedagoginen työväline, läheltä piti -tilanne- ja tapaturmailmoituskäytäntö. Käytäntö on ensisijaisesti suunnattu opiskelijoiden käyttöön. Samalla tämän tutkielman myötä Turun yliopiston opettajankoulutuslaitoksen Rauman yksikön käsityön aineenopettajankoulutuksessa on alettu kerätä rekisteriä tapahtuneista läheltä piti- ja tapaturmatilanteista. Saaduista ilmoituksista koostui aineiston pääosio, jota tuettiin kahdella muulla aineistolähteellä. Kolmen aineistolähteen pohjalta tutkimuksen tulokseksi yksilöityivät neljä työturvallisuuteen vaikuttavaa tekijää: siisteys ja järjestys, ajankäyttö, työstön aikainen yllätystekijä sekä huolimattomuus.

Modeling Energy Futures Returns With Markov Regime Switching Model

Financial time series have a tendency of abruptly changing their behavior and maintain this behavior for several consecutive periods, and commodity futures returns are not an exception. This quality proposes that nonlinear models, as opposed to linear models, can more accurately describe returns and volatility. Markov regime switching models are able to match this behavior and have become a popular way to model financial time series. This study uses Markov regime switching model to describe the behavior of energy futures returns on a commodity level, because studies show that commodity futures are a heterogeneous asset class. The purpose of this thesis is twofold. First, determine how many regimes characterize individual energy commodities’ returns in different return frequencies. Second, study the characteristics of these regimes. We extent the previous studies on the subject in two ways: We allow for the possibility that the number of regimes may exceed two, as well as conduct the research on individual commodities rather than on commodity indices or subgroups of these indices. We use daily, weekly and monthly time series of Brent crude oil, WTI crude oil, natural gas, heating oil and gasoil futures returns over 1994–2014, where available, to carry out the study. We apply the likelihood ratio test to determine the sufficient number of regimes for each commodity and data frequency. Then the time series are modeled with Markov regime switching model to obtain the return distribution characteristics of each regime, as well as the transition probabilities of moving between regimes. The results for the number of regimes suggest that daily energy futures return series consist of three to six regimes, whereas weekly and monthly returns for all energy commodities display only two regimes. When the number of regimes exceeds two, there is a tendency for the time series of energy commodities to form groups of regimes. These groups are usually quite persistent as a whole because probability of a regime switch inside the group is high. However, individual regimes in these groups are not persistent and the process oscillates between these regimes frequently. Regimes that are not part of any group are generally persistent, but show low ergodic probability, i.e. rarely prevail in the market. This study also suggests that energy futures return series characterized with two regimes do not necessarily display persistent bull and bear regimes. In fact, for the majority of time series, bearish regime is considerably less persistent. Rahoituksen aikasarjoilla on taipumus arvaamattomasti muuttaa käyttäytymistään ja jatkaa tätä uutta käyttäytymistä useiden periodien ajan, eivätkä hyödykefutuurien tuotot tee tähän poikkeusta. Tämän ominaisuuden johdosta lineaaristen mallien sijasta epälineaariset mallit pystyvät tarkemmin kuvailemaan esimerkiksi tuottojen jakauman parametreja. Markov regiiminvaihtomallit pystyvät vangitsemaan tämän ominaisuuden ja siksi niistä on tullut suosittuja rahoituksen aikasarjojen mallintamisessa. Tämä tutkimus käyttää Markov regiiminvaihtomallia kuvaamaan yksittäisten energiafutuurien tuottojen käyttäytymistä, sillä tutkimukset osoittavat hyödykefutuurien olevan hyvin heterogeeninen omaisuusluokka. Tutkimuksen tarkoitus on selvittää, kuinka monta regiimiä tarvitaan kuvaamaan energiafutuurien tuottoja eri tuottofrekvensseillä ja mitkä ovat näiden regiimien ominaisuudet. Aiempaa tutkimusta aiheesta laajennetaan määrittämällä regiimien lukumäärä tilastotieteellisen testauksen menetelmin sekä tutkimalla energiafutuureja yksittäin; ei indeksi- tai alaindeksitasolla. Tutkimuksessa käytetään päivä-, viikko- ja kuukausiaikasarjoja Brent-raakaöljyn, WTI-raakaöljyn, maakaasun, lämmitysöljyn ja polttoöljyn tuotoista aikaväliltä 1994–2014, siltä osin kuin aineistoa on saatavilla. Likelihood ratio -testin avulla estimoidaan kaikille aikasarjoille regiimien määrä,jonka jälkeen Markov regiiminvaihtomallia hyödyntäen määritetään yksittäisten regiimientuottojakaumien ominaisuudet sekä regiimien välinen transitiomatriisi. Tulokset regiimien lukumäärän osalta osoittavat, että energiafutuurien päiväkohtaisten tuottojen aikasarjoissa regiimien lukumäärä vaihtelee kolmen ja kuuden välillä. Viikko- ja kuukausituottojen kohdalla kaikkien energiafutuurien prosesseissa regiimien lukumäärä on kaksi. Kun regiimejä on enemmän kuin kaksi, on prosessilla taipumus muodostaa regiimeistä koostuvia ryhmiä. Prosessi pysyy ryhmän sisällä yleensä pitkään, koska todennäköisyys siirtyä ryhmään kuuluvien regiimien välillä on suuri. Yksittäiset regiimit ryhmän sisällä eivät kuitenkaan ole kovin pysyviä. Näin ollen prosessi vaihtelee ryhmän sisäisten regiimien välillä tiuhaan. Regiimit, jotka eivät kuulu ryhmään, ovat yleensä pysyviä, mutta prosessi ajautuu niihin vain harvoin, sillä todennäköisyys siirtyä muista regiimeistä niihin on pieni. Tutkimuksen tulokset osoittavat myös, että prosesseissa, joita ohjaa kaksi regiimiä, nämä regiimit eivät välttämättä ole pysyvät bull- ja bear-markkinatilanteet. Tulokset osoittavat sen sijaan, että bear-markkinatilanne on energiafutuureissa selvästi vähemmän pysyvä.

Rajatarkastusprosessin automatisointi ja siinä hyödynnettävä henkilötunnistusmenetelmä

Tutkimuksen tavoitteena oli löytää yksi rajatarkastusprosessin automatisointia tukeva henkilötunnistusmenetelmä, jonka hyödyntäminen mahdollistaisi sujuvat ja turvalliset rajatarkastukset sekä viranomaistoiminnan, että asiakkaan kannalta, mutta olisi samalla myös valtiontalouden näkökulmasta kustannustehokas. Tunnistusmenetelmän olisi oltava käytettävissä erityyppisillä rajanylityspaikoilla (maa, meri, ilma), ottaen samalla huomioon tiedossa olevien Euroopan Unionin lainsäädäntöhankkeiden ulkorajatarkastuksille asettamat vaatimukset tulevaisuudessa noin vuonna 2020. Tässä tutkimustyössä nostetaan esille erityisesti maarajanyli-tyspaikalla tapahtuvaan tunnistamiseen liittyvää problematiikkaa huomioiden Rajavartiolaitoksessa vuonna 2014 käyttöön otetun uuden rajatarkastusmallin asettamat haasteet. Tutkimusmenetelmänä on käytetty asiakirjatutkimusta, jonka taustat perustuvat osin käynnissä oleviin ja osin valmistuneisiin selvityshankkeisiin. Tutkimuksen pääkysymys on aseteltu seuraavasti: Mikä henkilötunnistusmenetelmä soveltuu parhaiten Suomen rajanylityspaikoilla rajatarkastusprosessien automatisointiin ottaen huomioon näköpiirissä oleva alan kehitys? Tutkimuksen tuloksena voidaan todeta, että maantierajanylityspaikoilla automaattiset rajatarkastukset ovat toteutettavissa vain sormenjälkitunnistusta käyttämällä. Tämä johtopäätös ohjaa väistämättä ratkaisuun, jossa vastaavaa menetelmää tulisi käyttää tulevaisuudessa EU:n ulkorajalla ilma- ja merirajat mukaan lukien. Rajatarkastusprosessin kokonaisuutta ajatellen matkustajilta tulisi kerätä tietoja mahdollisimman kattavasti jo ennen saapumista EU:n ulkorajalle. Tämä edellyttää EU:n jäsenvaltioilta nykyistä yhtenäisempää tahtotilaa poliittisella tasolla, lainsäädännön kollektiivista kehittämistä ja teknisten edellytysten luomista yhteisvastuullisesti.

Matematiikan opetuksen toiminnallisuus varhaiskasvatuksessa ja alkuopetuksessa

Tutkielman aiheena oli toiminnallisuuden hyödyntäminen varhaiskasvatuksen ja alkuopetuksen matematiikassa. Lisäksi tutkittiin sitä, vaikuttiko varhaiskasvatukseen suunnattu Nallematikka-interventio varhaiskasvattajien tapoihin tukea lasten matemaattisia valmiuksia ja taitoja. Tutkielman avulla luokanopettajat ja varhaiskasvattajat saavat tietoa toistensa matematiikan opetuksen käytännöistä ja toimintatavoista, ja näin ollen he voivat tukea lapsen matemaattisten taitojen kehittymistä varhaiskasvatuksesta perusopetuksen pariin siirryttäessä. Tutkimus toteutettiin kahdella erillisellä kyselylomakkeella, jotka oli suunnattu varhaiskasvattajille ja alkuopettajille. Kyselylomakkeet sisälsivät määrällisiä ja laadullisia kysymyksiä, joita käsiteltiin tilastollisten menetelmien ja teemoittelun avulla. Tutkimus osoitti, että varhaiskasvattajat käyttivät toiminnallista matematiikkaa keskimäärin hieman enemmän kuin luokanopettajat. Suosituimpiin menetelmiin lukeutuivat varhaiskasvatuksessa lasten ohjaaminen esineiden lukumäärien havainnointiin sekä matematiikan huomiointi päiväkodin arjessa. Osa varhaiskasvattajista osallistui Nallematikka-interventioon, jossa he käsittelivät matemaattisia ilmiöitä toiminnallisesti yhdessä lasten kanssa. Kokonaisuudessaan interventio sai aikaan melko vähäisiä muutoksia varhaiskasvattajien toimintamalleissa, sillä tilastollisesti tarkasteltuna merkitseviä olivat muutokset ainoastaan kahden muuttujan kohdalla. Nämä muutokset koskivat lasten huomion ohjaamista esineiden lukumäärien havainnointiin ja ohjattujen matematiikkatuokioiden järjestämistä. Alkuopettajien kyselyn määrällisen aineiston tarkastelu osoitti, että välineiden käyttö oli suosituin toiminnallisuuden käytön menetelmä. Opettajien mainitsemia välineitä olivat esimerkiksi kymmenjärjestelmävälineet ja laskuhelmet. Myös pelit ja leikit olivat useasti käytettyjä. Myös laadullinen aineisto toi esiin välineiden käytön, pelien ja leikin suosion. Lisäksi liikunnallisuuden hyödyntämisen toi esiin moni vastaaja. Tutkimus osoitti, että varhaiskasvatuksessa ja alkuopetuksessa hyödynnetään osin yhtäläisiä toiminnallisia menetelmiä. Yhtäläisten menetelmien käyttö on tärkeää, jotta lapselle muodostuu eheä oppimisen polku varhaiskasvatuksesta perusopetukseen.

Yrittäjän poistuminen – yrittäjän yritystoiminnasta poistumisen suunnittelu

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli laadullisia menetelmiä käyttäen lisätä ymmärrystä yrittäjän poistumisen ilmiöstä. Yrittäjän näkökulmasta tutkimuksessa tarkastellaan poistumiseen suhtautumista ja sen suunnitteluun ja toteutukseen vaikuttavia yrittäjän sisäisiä ja ulkoisia tekijöitä. Tutkimuksen aineisto kerättiin Lahden lähialueen yrittäjiltä käyttäen teemahaastattelun menetelmää. Aineiston analyysin menetelmänä oli teemoittelu. Psykologista omistajuutta sovellettiin tutkimuksen viitekehyksenä. Tutkimuksen tuloksena havaittiin yrittäjien suunnittelevan poistumistaan kahdessa vaiheessa, poistuen ensin yrittäjän roolista ja vasta määräämättömän ajan jälkeen kokonaan yrityksen toiminnasta ja sen tukijan roolista. Toimintatapa helpottaa yrittäjän psykologisesta omistajuudesta ja identiteetin muutoksesta johtuvaa luopumisen vaikeutta. Ulkoisista poistumiseen vaikuttavista tekijöistä tutkimuksessa nostetaan esille perheyritysten perintöveroon liitetyt ennakkokäsitykset, jotka voivat vaikuttaa poistumisen lykkäämiseen. Psykologisen omistajuuden käsite ja tutkimuksessa havaittu poistumiseen liitetty tabu selittävät osittain yrityksen ostajan löytämisen vaikeutta ja lopettavien yrittäjien määrää Suomessa. Tutkimuksen tulokset ovat merkittäviä yrittäjyyttä ja omistajanvaihdoksia edistävien toimijoiden kannalta.

Aktiivisten magneettilaakereiden ohjauslaitteiston vaatimusmäärittely ja toteutus

Aktiivinen magneettilaakeri on järjestelmä joka mahdollistaa pyörivän kappaleen, esimerkiksi sähkökoneen roottorin, leijuttamisen magneettikentässä ilman fyysistä kontaktia vastakappaleiden välillä. Tekniikalla on joitain merkittäviä etuja muihin laakerointijärjestelmiin verrattuna erityisesti suurnopeuksisissa tai puhdastiloissa käytettävissä sähkökäytöissä. Magneettilaakereiden yleistymistä nopeuttaisi ja niiden hintaa laskisi mikäli laakereiden säätöön ja tehonsyöttöön voitaisiin käyttää standardeja teollisuusautomaatiolaitteita erityisesti tätä käyttötarkoitusta varten kehitettyjen laitteiden sijaan. Tässä työssä luodaan menetelmä määrittää vähimmäisvaatimukset aktiivisen magneettilaakerin säätöalgoritmien suorittamiseen käytetylle säätöjärjestelmälle ja anturoinnille sekä laakerin toimintaan tarvittavalle tehoelektroniikalle. Näiden vaatimusten perusteella luodaan katsaus soveltuviin laitteisiin ja kootaan esimerkkikokoonpanot kahdelle erilaiselle magneettilaakeroitavalle kohteelle. Lisäksi työssä esitellään LUT:ssa vuosina 2014-2015 kehitetty magneettilaakerin teholähdeprototyyppi ja selvitetään edellytykset käyttää laitetta laakerijärjestelmän osana.

The Role of Structural Imperfections in Sr2FeMoO6 Thin Films

In this work, Sr2FeMoO6 (SFMO) thin films were studied with the main focus on their magnetic and magneto-transport properties. The fabrication process of pulsed laser deposited SFMO films was first optimized. Then the effects of strain, film thickness and substrate were thoroughly investigated. In addition to these external factors, the effect of intrinsic defects on the magnetic properties of SFMO were also clarified. Secondly, the magnetoresistivity mechanims of SFMO films were studied and a semiempirical model of the temperature dependence of resistivity was introduced. The films were grown on single crystal substrates using a ceramic target made with sol-gel method. The structural characterization of the films were carried out with X-ray diffraction, atomic force microscopy, transmission electron microscopy and high kinetic energy photoelectron spectroscopy. The magnetic properties were measured with SQUID magnetometer and the magneto-transport properties by magnetometer with a resistivity option. SFMO films with the best combination of structural and magnetic properties were grown in Ar atmosphere at 1050 °C . Their magnetic properties could not be improved by the ex situ post-annealing treatments aside from the treatments in ultra-high vacuum conditions. The optimal film thickness was found to be around 150 nm and only small improvement in the magnetic properties with decreasing strain was observed. Instead, the magnetic properties were observed to be highly dependent on the choice of the substrate due to the lattice mismatch induced defects, which are best avoided by using the SrTiO3 substrate. The large difference in the Curie temperature and the saturation magnetization between the SFMO thin film and polycrystalline bulk samples was connected to the antisite disorder and oxygen vacancies. Thus, the Curie temperature of SFMO thin films could be improved by increasing the amount of oxygen vacancies for example with ultra-high vacuum treatments or improving the B-site ordering by further optimization of the deposition parameters. The magneto-transport properties of SFMO thin films do not follow any conventional models, but the temperature dependence of resistivity was succesfully described with a model of two spin channel system. Also, evidences that the resistivity-temperature behaviour of SFMO thin films is dominated by the structural defects, which reduce the band gap in the majority spin band were found. Moreover, the magnetic field response of the resistivity in SFMO thin films were found to be superposition of different mechanisms that seems to be related to the structural changes in the film.

Upkonvertoivien nanopartikkelien pinnan muokkausmenetelmät ja niiden vaikutus partikkelien stabiilisuuteen ja luminesenssiominaisuuksiin Heterogeeninen upkonvertoiviin nanopartikkeleihin perustuva immunomääritys sydänspesifiselle troponiini I:lle

Upkonvertoivat nanopartikkelit (engl. upconverting nanoparticle, UCNP) ovat lantanidi-ioneja sisältäviä epäorgaanisia fluoroforeja, jotka muuttavat virityksessä käytettävän lähi-infrapunavalon korkeampienergiseksi emissiovaloksi. Tämän ominaisuuden ansiosta autofluoresenssi ei häiritse upkonversio-luminesenssin mittausta biologisissa sovelluksissa. Koska sovellukset edellyttävät vesiympäristöä, pinnoitteen tulee suojata UCNP:eita riittävästi veden aiheuttamalta upkonversioluminesenssin sammutukselta. Tutkielman kirjallisessa osassa esitetään erilaisia UCNP:ien pinnan muokkausmenetelmiä, ja käsitellään niiden vaikutuksia UCNP:ien stabiilisuuteen ja luminesenssi-ominaisuuksiin. Sydänperäinen troponiini I (engl. cardiac troponin I, cTnI) on sydäninfarktiin yhdistetty merkkiaine, jonka havaitseminen immunomäärityksellä auttaa sydäninfarktin diagnosointia. Tutkielman kokeellisen osan tarkoituksena oli kehittää UCNP-leimaan perustuva herkkä cTnI-immunomääritys, jossa voidaan käyttää yksinkertaista mittalaitetta. Tutkimus sisälsi kolme vaihetta, jotka olivat UCNP:ien pinnoitus hydrofiilisiksi, cTnI:tä tunnistavan vasta-aineen konjugoiti kovalenttisesti UCNP:ien pintaan ja heterogeeninen UCNP-leimaa käyttävä kaksipuolinen cTnI-immunomääritys. Eri vaiheissa käytettyjä menetelmiä optimoitiin UCNP-leiman epäspesifisen sitoutumisen vähentämiseksi ja cTnI-immunomäärityksen analyyttisen herkkyyden parantamiseksi. Immunomäärityksen toimivuutta testattiin, ja menetelmää muokattiin, jotta sillä voitaisiin määrittää myös tunnetut cTnI-pitoisuudet terveiden henkilöiden plasmanäytteistä. Poly(akryylihapolla) pinnoitetulla UCNP-leimalla määritettiin parempi analyyttinen herkkyys kuin silikalla pinnoitetulla UCNP-leimalla. Muokatun cTnI-immunomäärityksen analyyttinen herkkyys oli 2,2 ng/l. Tutkimus osoitti, että UCNP-leimalla on mahdollista havaita erittäin alhaisia cTnI-pitoisuuksia. Plasmanäytteiden cTnI-saannoissa oli eroja valituilla määritysolosuhteilla, joten toimiva immunomääritys vaatii vielä olosuhteiden lisäoptimointia.

Development of 3D super-resolution tomographic STED microscopy and its application to studies on bone resorption

In this doctoral thesis, a tomographic STED microscopy technique for 3D super-resolution imaging was developed and utilized to observebone remodeling processes. To improve upon existing methods, wehave used a tomographic approach using a commercially available stimulated emission depletion (STED) microscope. A certain region of interest (ROI) was observed at two oblique angles: one at a standard inverted configuration from below (bottom view) and another from the side (side view) via a micro-mirror positioned close to the ROI. The two viewing angles were reconstructed into a final tomogram. The technique, named as tomographic STED microscopy, was able to achieve an axial resolution of approximately 70 nm on microtubule structures in a fixed biological specimen. High resolution imaging of osteoclasts (OCs) that are actively resorbing bone was achieved by creating an optically transparent coating on a microscope coverglass that imitates a fractured bone surface. 2D super-resolution STED microscopy on the bone layer showed approximately 60 nm of lateral resolution on a resorption associated organelle allowing these structures to be imaged with super-resolution microscopy for the first time. The developed tomographic STED microscopy technique was further applied to study resorption mechanisms of OCs cultured on the bone coating. The technique revealed actin cytoskeleton with specific structures, comet-tails, some of which were facing upwards and some others were facing downwards. This, in our opinion, indicated that during bone resorption, an involvement of the actin cytoskeleton in vesicular exocytosis and endocytosis is present. The application of tomographic STED microscopy in bone biology demonstrated that 3D super-resolution techniques can provide new insights into biological 3D nano-structures that are beyond the diffraction-limit when the optical constraints of super-resolution imaging are carefully taken into account.

Oligomeeristen ellagitanniinien rakenteen karakterisointi

Polyfenolit ovat yleisin kasvien sekundaarimetaboliittiluokista. Kasveissa ne toimivat puolustusyhdisteinä muun muassa kasvinsyöjiä ja taudinaiheuttajia vastaan. Tammia on käytetty laajasti polyfenolien puolustuskapasiteetin selvittämiseen, mutta monikaan tutkimus ei ole paneutunut asiaan molekyylitasolla yhdistekoostumuksen vaihtele-vuuden ja monien polyfenolien rakenteellisen haastavuuden takia. Ellagitanniinit ovat polyfenoleihin kuuluvien hydrolysoituvien tanniinien suurilukuisin ryhmä, joita kohtaan kiinnostus on kasvanut niiden bioaktiivisuuden takia. Ellagitanniineilla on havaittu olevan esimerkiksi oksidatiivista aktiivisuutta sekä tulehdusta ja syöpää ehkäisevää vaikutusta. Etenkin Aasiassa oligomeerisia ellagitanniineja sisältäviä kasveja on käytetty lääkitsemiseen. Oligomeeristen ellagitanniinien moninaisten rakenteiden karakterisointiin on käytetty laajaa kirjoa eri menetelmiä. NMR-spektroskopia on ollut tärkein menetelmä rakennetutkimuksessa, mutta oligomeeristen rakenteiden karakterisointi on vaatinut esimerkiksi aikaavievien hydrolyysimenetelmien käyttöä. Muista menetelmistä kuten UV-spektroskopiasta sekä massaspektrometriasta saatavan tiedon määrä on kasvanut ja niitä on käytetty korvaamaan työläitä analysointimenetelmiä. Tutkielman kirjallisessa osassa käydään läpi monomeeristen ja oligomeeristen ellagitanniinien rakenteet sekä miten erilaisia analyysimenetelmiä on käytetty niiden rakenteiden selvittämiseen. Kokeellisessa osassa tutkitaan Kaliforniasta kerättyjen 54:n eri tammilajin lehtien polyfenolikoostumusta. Ensin tunnistettiin UPLC-MS-analyysien perusteella osa yhdisteistä, minkä jälkeen eristettiin ja puhdistettiin tuntemattomiksi jääneitä pääyhdisteitä geeli- ja nestekromatografian avulla. Puhdasaineiden rakenteet pyrittiin selvittämään NMR-spektroskopian avulla käyttäen apuna eristysprosessin aikana UV- ja massaspektreistä kertynyttä tietoa. Työn aikana onnistuttiin puhdistamaan yli 30 erilaista polyfenolia, joista suurin osa myös kyettiin tunnistamaan. Muutamaa yhdistettä ei ollut aiemmin tammista löydetty. Eristysprosessissa huomattiin olevan parantamisen varaa käänteisfaasinestekromato-grafiassa myöhään eluoituvien flavonoidien osalta. Käytetyn kasvimateriaalin määrä oli turhan vähäinen NMR-spektroskopiaan painottuvaan tutkimukseen. Vaikka monien yhdisteiden spektrit olivat niiden pienen määrän vuoksi aika heikkolaatuisia, onnistuttiin useimmat niistä silti tunnistamaan kirjallisuuslähteiden avulla. Tuntemattomiksi jääneitä yhdisteitä olisi hyvä yrittää karakterisoida esimerkiksi massafragmenttien avulla tai puhdistaa lisää kattavampaan NMR-spektroskooppiseen tutkimukseen.

Modelling the simultaneous effects of intellectual capital and knowledge management on the organisational performance of Finnish companies

The aim of this study was to contribute to the current knowledge-based theory by focusing on a research gap that exists in the empirically proven determination of the simultaneous but differentiable effects of intellectual capital (IC) assets and knowledge management (KM) practices on organisational performance (OP). The analysis was built on the past research and theoreticised interactions between the latent constructs specified using the survey-based items that were measured from a sample of Finnish companies for IC and KM and the dependent construct for OP determined using information available from financial databases. Two widely used and commonly recommended measures in the literature on management science, i.e. the return on total assets (ROA) and the return on equity (ROE), were calculated for OP. Thus the investigation of the relationship between IC and KM impacting OP in relation to the hypotheses founded was possible to conduct using objectively derived performance indicators. Using financial OP measures also strengthened the dynamic features of data needed in analysing simultaneous and causal dependences between the modelled constructs specified using structural path models. The estimates were obtained for the parameters of structural path models using a partial least squares-based regression estimator. Results showed that the path dependencies between IC and OP or KM and OP were always insignificant when analysed separate to any other interactions or indirect effects caused by simultaneous modelling and regardless of the OP measure used that was either ROA or ROE. The dependency between the constructs for KM and IC appeared to be very strong and was always significant when modelled simultaneously with other possible interactions between the constructs and using either ROA or ROE to define OP. This study, however, did not find statistically unambiguous evidence for proving the hypothesised causal mediation effects suggesting, for instance, that the effects of KM practices on OP are mediated by the IC assets. Due to the fact that some indication about the fluctuations of causal effects was assessed, it was concluded that further studies are needed for verifying the fundamental and likely hidden causal effects between the constructs of interest. Therefore, it was also recommended that complementary modelling and data processing measures be conducted for elucidating whether the mediation effects occur between IC, KM and OP, the verification of which requires further investigations of measured items and can be build on the findings of this study.

Analytics for the modified kraft pulps

Tämän diplomityön tavoitteena on kehittää sopiva analyyttinen menetelmä muokatun kraft-sellukuidun substituutioasteen (DS) kvantitatiivista määrittämistä varten. Muokkauksella tarkoitetaan tässä yhteydessä joko kovalenttisesti tai adsorption avulla tapahtuvaa molekyylin kiinnittymistä sellukuidun pinnalle. Työn kirjallisuusosuudessa käsitellään lyhyesti eri muokkaustapoja ja yhdisteitä joiden avulla voidaan saavuttaa haluttuja ominaisuuksia sellusta valmistetuille lopputuotteille. Lisäksi kirjallisuusosuudessa käydään läpi käyttötarkoitukseen soveltuvimpia suoria ja epäsuoria analyysimenetelmiä. Analyysimenetelmistä kaikkein lupaavimpia testattiin työn kokeellisessa osassa. Diplomityön kokeellisessa osassa keskityttiin kehittämään muokatulle sellulle kvantitatiivista menetelmää DS:n määrittämiseksi Fourier-muunnos infrapuna-vaimennettu kokonaisheijastus (FTIR-ATR) spektrometrillä. Kirjallisuuskatsauksessa ei löytynyt yhtään dokumentoitua tutkimusta, jossa FTIR-ATR menetelmää olisi käytetty muokatun sellukuidun kvantitatiiviseen tutkimukseen. Muiden analyysimenetelmien, kuten alkuaineanalyysin, termogravimetrisen analyysin (TGA) ja valomikroskopian avulla pyrittiin tuottamaan lisätietoa muokkauksesta. Kvantitatiivisen FTIR-ATR menetelmän kehitykseen käytetyt muokatut sellukuidut olivat selluloosa-asetaattia ja selluloosa betainaattia. Saatujen tulosten perusteella muokattujen sulfiitti- ja kraft sellukuitujen DS:n kvantitatiivinen määrittäminen on mahdollista FTIR-ATR menetelmällä. Vähäinen kalibrointipisteiden määrä vaikeutti tarkan analyysimenetelmän tekemistä. Kehitetyn menetelmän suurimpina ongelmina olivat kiinteiden näytteiden heterogeenisyys sekä mahdollisten epäpuhtauksien tunnistaminen. Jatkotutkimusten avulla kehitettyä menetelmää on kuitenkin mahdollista käyttää muokattujen sellukuitujen jatkuvaan analysointiin selluteollisuudessa.

Autotransplantaatio osana purennan hoitoa

Autotransplantaatiota on hyödynnetty hammaslääketieteessä kauan. Se on hyvä hoitomenetelmä puuttuvan hampaan korvaamisessa ja tulisi pitää mielessä vaihtoehtona paljon käytettäville hammasimplanteille. Hampaan menettäminen tai synnynnäinen puutos voi johtaa kasvun myötä purentavirheeseen, jonka hoidossa saatetaan tarvita oikomishoidon lisäksi autotransplantaatiota. Tämän syventävien opintojen kirjallisen työn tarkoituksena on selvittää kirjallisuuden perusteella millaisissa tilanteissa autotransplantaatio soveltuu käytettäväksi purennan hoidossa. Kirjallisuushaku tehtiin PubMed- ja Scopus tietokannoista. Kirjallisuushaun perusteella autotransplantaatio on erinomainen hoitomenetelmä kasvavien nuorten haasteellisten purentavirheiden hoidossa. Erityisesti menetelmä soveltuu potilaalle, jolla on sekä synnynnäisiä hammaspuutoksia että ahtautta hammaskaarella. Autotransplantaatio on vaativa hoitomenetelmä, joten hoidon suunnittelu ja toteutus vaativat erikoisosaamista.