Expertise and decision making among clinicians in investigations of alleged child sexual abuse

The purpose of the present thesis was to explore different aspects of decision making and expertise in investigations of child sexual abuse (CSA) and subsequently shed some light on the reasons for shortcomings in the investigation processes. Clinicians’ subjective attitudes as well as scientifically based knowledge concerning CSA, CSA investigation and interviewing were explored. Furthermore the clinicians’ own view on their expertise and what enhances this expertise was investigated. Also, the effects of scientific knowledge, experience and attitudes on the decision making in a case of CSA were explored. Finally, the effects of different kinds of feedback as well as experience on the ability to evaluate CSA in the light of children’s behavior and base rates were investigated. Both explorative and experimental methods were used. The purpose of Study I was to investigate whether clinicians investigating child sexual abuse (CSA) rely more on scientific knowledge or on clinical experience when evaluating their own expertise. Another goal was to check what kind of beliefs the clinicians held. The connections between these different factors were investigated. A questionnaire covering items concerning demographic data, experience, knowledge about CSA, selfevaluated expertise and beliefs about CSA was given to social workers, child psychiatrists and psychologists working with children. The results showed that the clinicians relied more on their clinical experience than on scientific knowledge when evaluating their expertise as investigators of CSA. Furthermore, social workers possessed stronger attitudes in favor of children than the other groups, while child psychiatrists had more negative attitudes towards the criminal justice system. Male participants held less strong beliefs than female participants. The findings indicate that the education of CSA investigators should focus more on theoretical knowledge and decision making processes as well as the role of beliefs In Study II school and family counseling psychologists completed a Child Sexual Abuse Attitude and Belief Scale. Four CSA related attitude and belief subscales were identified: 1. The Disclosure subscale reflecting favoring a disclosure at any cost, 2. The Pro-Child subscale reflecting unconditional belief in children's reports, 3. The Intuition subscale reflecting favoring an intuitive approach to CSA investigations, and 4. The Anti Criminal Justice System subscale reflecting negative attitudes towards the legal system. Beliefs that were erroneous according to empirical research were analyzed separately. The results suggest that some psychologists hold extreme attitudes and many erroneous beliefs related to CSA. Some misconceptions are common. Female participants tended to hold stronger attitudes than male participants. The more training in interviewing children the participants have, the more erroneous beliefs and stronger attitudes they hold. Experience did not affect attitudes and beliefs. In Study III mental health professionals’ sensitivity to suggestive interviewing in CSA cases was explored. Furthermore, the effects of attitudes and beliefs related to CSA and experience with CSA investigations on the sensitivity to suggestive influences in the interview were investigated. Also, the effect of base rate estimates of CSA on decisions was examined. A questionnaire covering items concerning demographic data, different aspects of clinical experience, self-evaluated expertise, beliefs and knowledge about CSA and a set of ambiguous material based on real trial documents concerning an alleged CSA case was given to child mental health professionals. The experiment was based on a 2 x 2 x 2 x 2 (leading questions: yes vs no) x (stereotype induction: yes vs no) x (emotional tone: pressure to respond vs no pressure to respond) x (threats and rewards: yes vs no) between-subjects factorial design, in which the suggestiveness of the methods with which the responses of the child were obtained were varied. There was an additional condition in which the material did not contain any interview transcripts. The results showed that clinicians are sensitive only to the presence of leading questions but not to the presence of other suggestive techniques. Furthermore, the clinicians were not sensitive to the possibility that suggestive techniques could have been used when no interview transcripts had been included in the trial material. Experience had an effect on the sensitivity of the clinicians only regarding leading questions. Strong beliefs related to CSA lessened the sensitivity to leading questions. Those showing strong beliefs on the belief scales used in this study were even more prone to prosecute than other participants when other suggestive influences than leading questions were present. Controversy exists regarding effects of experience and feedback on clinical decision making. In Study IV the impact of the number of handled cases and of feedback on the decisions in cases of alleged CSA was investigated. One-hundred vignettes describing cases of suspected CSA were given to students with no experience with investigating CSA. The vignettes were based on statistical data about symptoms and prevalence of CSA. According to the theoretical likelihood of CSA the children described were categorized as abused or not abused. The participants were asked to decide whether abuse had occurred. They were divided into 4 groups: one received feedback on whether their decision was right or wrong, one received information about cognitive processes involved in decision making, one received both, and one did not receive feedback at all. The results showed that participants who received feedback on their performance made more correct positive decisions and participants who got information about decision making processes made more correct negative decisions. Feedback and information combined decreased the number of correct positive decisions but increased the number of correct negative decisions. The number of read cases had in itself a positive effect on correct positive decision.

Particle detector link system modifications in RE1/1 sector

The large hadron collider constructed at the European organization for nuclear research, CERN, is the world’s largest single measuring instrument ever built, and also currently the most powerful particle accelerator that exists. The large hadron collider includes six different experiment stations, one of which is called the compact muon solenoid, or the CMS. The main purpose of the CMS is to track and study residue particles from proton-proton collisions. The primary detectors utilized in the CMS are resistive plate chambers (RPCs). To obtain data from these detectors, a link system has been designed. The main idea of the link system is to receive data from the detector front-end electronics in parallel form, and to transmit it onwards in serial form, via an optical fiber. The system is mostly ready and in place. However, a problem has occurred with innermost RPC detectors, located in sector labeled RE1/1; transmission lines for parallel data suffer from signal integrity issues over long distances. As a solution to this, a new version of the link system has been devised, a one that fits in smaller space and can be located within the CMS, closer to the detectors. This RE1/1 link system has been so far completed only partially, with just the mechanical design and casing being done. In this thesis, link system electronics for RE1/1 sector has been designed, by modifying the existing link system concept to better meet the requirements of the RE1/1 sector. In addition to completion of the prototype of the RE1/1 link system electronics, some testing for the system has also been done, to ensure functionality of the design.

Rikostutkinta Kaakkois-Suomen rajavartiostossa ja siihen liittyvä erityispiirteet

Tutkielmassa tarkastellaan Kaakkois-Suomen rajavartioston näkökulmasta rajavartiolaitoksen esitutkintaan liittyviä toimivaltuuksia sekä esitutkinnan ja ulkomaalaislain mukaisten toimenpiteiden vaikutuksia rikosprosessiin. Lisäksi selvitetään uuden hallituksen esityksen vaikutuksia rajavartiointia koskevan lainsäädännön muuttamisesta. Tutkielma täydentää aikaisempia tutkimuksia tuomalla esiin systemaattiseen tarkasteluun koko rikosprosessin vaiheet nykyisen esitutkinnan aloittamisesta aina ulkomaalain mukaisiin hallinnollisiin toimenpiteisiin saakka. Luonteeltaan tutkielma on rikosoikeustieteellinen. Tutkielmassa käytetty tutkimusmenetelmä on lainoppi. Tutkielmaa varten haastateltiin yhteistyöviranomaisten edustajia Kaakkois-Suomen rajavartioston koko rikosprosessin toimittamiseen liittyen. Työn tuloksissa esitetään keskeiset esitutkintatoimintaan ja rikosprosessiin vaikuttavat tekijät, tutkintaan liittyvät eri-tyispiirteet ja yhteistyöviranomaisten näkemys Kaakkois-Suomen rajavartioston tutkintatoiminnasta.

Keinotekoiset järjestelyt ulosottomenettelyssä

Ulosotolla tarkoitetaan velallisen tuloon ja omaisuuteen kohdistuvaa pakkotäytäntöönpanoa laiminlyötyjen maksujen ja muiden velvoitteiden hoitamiseksi. Ensisijaisesti ulosmittaus tapahtuu velallisen julkisesta omaisuudesta. Mikäli velallinen on keinotekoisia järjestelyjä hyödyntäen siirtänyt omaisuuttaan lähipiirin omistukseen toimien silti tosiasiallisen omistajan tavoin, voidaan omaisuus ulosmitata Ulosottokaaren 4:14 §:n perusteella. Tutkimuksessa on esitelty keinotekoisiin järjestelyihin liittyviä piirteitä ja niiden käsittelyä ulosotossa. Kyseessä on lainopillinen tutkimus, jossa on myös käytetty oikeustapauksia ja tilastoja antamaan syvyyttä ja selvyyttä aiheeseen. Tutkimuksessa saatiin selville, että keinotekoisilla järjestelyillä on paljon yhteistä velallisen rikosten ja keinotekoisten järjestelyn kanssa. Tutkimuksessa havaittiin myös, että asianosaisten oikeuksien toteutumiseen pakkotäytäntöönpanossa on kohdistettava erityistä huomiota. Lisäksi todettiin, että ulosottomenettelyn summaarisen luonteen vuoksi tutkinnallisesti haastavat keinotekoiset järjestelyt on järkevää tarvittaessa siirtää erikoisperinnän käsiteltäväksi. Erikoisperintä toimii ulosottolaitoksen tutkinnallisena osastona tapauksille, joihin normaalissa täytäntöönpanossa eivät riittäisi aika ja resurssit. Keinotekoisia järjestelyjä tutkittaessa kokonaisarvionti ja asianmukainen huolellisuus on tärkeää. Pelkät yksittäiset tunnusmerkit ja indisiot järjestelyn keinotekoisuudesta eivät ole riittäviä sen sivuuttamiseksi. Tutkimuksen perusteella on todettavissa, että keinotekoisen järjestelyn sivuuttamiseen ei lähdetä helposti, koska vaarana on asianosaisten oikeuksien loukkaaminen. Säännös keinotekoisista järjestelyistä on tutkimuksen perusteella erittäin tärkeä ulosottotoimen uskottavuuden turvaamiseksi.

Novel word learning ability in chronic post-stroke aphasia : variability and modality effects

Novel word learning has been rarely studied in people with aphasia (PWA), although it can provide a relatively pure measure of their learning potential, and thereby contribute to the development of effective aphasia treatment methods. The main aim of the present thesis was to explore the capacity of PWA for associative learning of word–referent pairings and cognitive-linguistic factors related to it. More specifically, the thesis examined learning and long-term maintenance of the learned pairings, the role of lexical-semantic abilities in learning as well as acquisition of phonological versus semantic information in associative novel word learning. Furthermore, the effect of modality on associative novel word learning and the neural underpinnings of successful learning were explored. The learning experiments utilized the Ancient Farming Equipment (AFE) paradigm that employs drawings of unfamiliar referents and their unfamiliar names. Case studies of Finnishand English-speaking people with chronic aphasia (n = 6) were conducted in the investigation. The learning results of PWA were compared to those of healthy control participants, and active production of the novel words and their semantic definitions was used as learning outcome measures. PWA learned novel word–novel referent pairings, but the variation between individuals was very wide, from more modest outcomes (Studies I–II) up to levels on a par with healthy individuals (Studies III–IV). In incidental learning of semantic definitions, none of the PWA reached the performance level of the healthy control participants. Some PWA maintained part of the learning outcomes up to months post-training, and one individual showed full maintenance of the novel words at six months post-training (Study IV). Intact lexical-semantic processing skills promoted learning in PWA (Studies I–II) but poor phonological short-term memory capacities did not rule out novel word learning. In two PWA with successful learning and long-term maintenance of novel word–novel referent pairings, learning relied on orthographic input while auditory input led to significantly inferior learning outcomes (Studies III–IV). In one of these individuals, this previously undetected modalityspecific learning ability was successfully translated into training with familiar but inaccessible everyday words (Study IV). Functional magnetic resonance imaging revealed that this individual had a disconnected dorsal speech processing pathway in the left hemisphere, but a right-hemispheric neural network mediated successful novel word learning via reading. Finally, the results of Study III suggested that the cognitive-linguistic profile may not always predict the optimal learning channel for an individual with aphasia. Small-scale learning probes seem therefore useful in revealing functional learning channels in post-stroke aphasia.

The Construction of ‘Disciplinary’ Violence Against Children — Social Workers’, Police Officers’ and Parents’ Rationales

This dissertation examines parental disciplinary violence against children in authority records and in the criminal procedure in Finland. The main aim is to analyze disciplinary violence, how it is defined, and how it is constructed as a crime by social workers, the police, and parents. This dissertation consists of four sub-studies and a summary article. In the first sub-study, I examine how disciplinary violence appears in child welfare documents and analyze the decision-making processes and measures taken by the child welfare workers. The second sub-study, utilizing police interview data, examines police officers’ perceptions of disciplinary violence, its criminalization, and its investigation. In addition to this analysis of police officers’ own perceptions, in the third sub-study, I use reports of crime and pre-trial investigation documents to look at what a typical suspicion of disciplinary violence coming to the attention of the police is and examine the decision-making processes of the police. Utilizing authority data, the fourth sub-study analyzes how parents rationalize the use of disciplinary violence to the authorities investigating these suspicions. The research provides findings that are unprecedented in Finland. Firstly, it was shown that social workers’ decision-making processes in suspicions of disciplinary violence follow three pathways of reasoning, with many factors taken into consideration; and in less than one-third of the cases, a request for criminal investigation has been made to the police. Secondly, it was verified that police officers hold different perceptions of disciplinary violence, and these perceptions have multiple effects on the investigation of these cases and the construction of disciplinary violence as a crime. Thirdly, the analysis of the reports of crime and pre-trial investigation documents showed that almost two-thirds of the cases of disciplinary violence had been sent to a prosecutor by the police and, thus, defined as a crime. However, in many cases, acts of disciplinary violence were often seen as ‘educational, petty one-off incidents’ and a possible trial and punishment for the perpetrator were seen as unreasonable. Fourthly, it was found that parents often try to neutralize and rationalize the violence they have used against their children, for example, either by denying the victim, the criminal intent, or the entire act, or relying on the necessity of the forbidden act. The dissertation concludes that disciplinary violence is defined and constructed in authority policies and practices, first and foremost, by the severity of the act, the nature of the act as continuous or singular, the perceived harm caused by the act to a child, and the perceptions of authorities regarding physical punishment of children. The asymmetrical power setting present in disciplinary violence and parents’ legitimized right to raise and discipline their children partly seem to explain why criminal-law processing of these suspicions of violence and understanding these as crimes is difficult. Finally, this research calls for more coherent and consistent authority practices and policies, achieved by educating authorities and increasing awareness on disciplinary violence, questions the need for a concept like ‘disciplinary’ violence, and suggests more emphasis on unambiguous perceptions of a child’s best interest.

Investigation of adsorption of dyes onto modified titanium dioxide

Titanium dioxide (TiO2) nanoparticles with different sizes and crystalloid structures produced by the thermal method and doped with silver iodide (AgI), nitrogen (N), sulphur (S) and carbon (C) were applied as adsorbents. The adsorption of Methyl Violet (MV), Methylene Blue (MB), Methyl Orange (MO) and Orange II on the surface of these particles was studied. The photocatalytic activity of some particles for the destruction of MV and Orange II was evaluated under sunlight and visible light. The equilibrium adsorption data were fitted to the Langmuir, Freundlich, Langmuir-Freundlich and Temkin isotherms. The equilibrium data show that TiO2 particles with larger sizes and doped with AgI, N, S and C have the highest adsorption capacity for the dyes. The kinetic data followed the pseudo-first order and pseudo-second order models, while desorption data fitted the zero order, first order and second order models. The highest adsorption rate constant was observed for the TiO2 with the highest anatase phase percentage. Factors such as anatase crystalloid structure, particle size and doping with AgI affect the photocatalytic activity significantly. Increasing the rutile phase percentage also decreases the tendency to desorption for N-TiO2 and S-TiO2. Adsorption was not found to be important in the photocatalytic decomposition of MV in an investigation with differently sized AgI-TiO2 nanoparticles. Nevertheless C-TiO2 was found to have higher adsorption activity onto Orange II, as the adsorption role of carbon approached synchronicity with the oxidation role.

FPGA-Based Control Design for Power Electronic Applications

Tehoelektoniikkalaitteella tarkoitetaan ohjaus- ja säätöjärjestelmää, jolla sähköä muokataan saatavilla olevasta muodosta haluttuun uuteen muotoon ja samalla hallitaan sähköisen tehon virtausta lähteestä käyttökohteeseen. Tämä siis eroaa signaalielektroniikasta, jossa sähköllä tyypillisesti siirretään tietoa hyödyntäen eri tiloja. Tehoelektroniikkalaitteita vertailtaessa katsotaan yleensä niiden luotettavuutta, kokoa, tehokkuutta, säätötarkkuutta ja tietysti hintaa. Tyypillisiä tehoelektroniikkalaitteita ovat taajuudenmuuttajat, UPS (Uninterruptible Power Supply) -laitteet, hitsauskoneet, induktiokuumentimet sekä erilaiset teholähteet. Perinteisesti näiden laitteiden ohjaus toteutetaan käyttäen mikroprosessoreja, ASIC- (Application Specific Integrated Circuit) tai IC (Intergrated Circuit) -piirejä sekä analogisia säätimiä. Tässä tutkimuksessa on analysoitu FPGA (Field Programmable Gate Array) -piirien soveltuvuutta tehoelektroniikan ohjaukseen. FPGA-piirien rakenne muodostuu erilaisista loogisista elementeistä ja niiden välisistä yhdysjohdoista.Loogiset elementit ovat porttipiirejä ja kiikkuja. Yhdysjohdot ja loogiset elementit ovat piirissä kiinteitä eikä koostumusta tai lukumäärää voi jälkikäteen muuttaa. Ohjelmoitavuus syntyy elementtien välisistä liitännöistä. Piirissä on lukuisia, jopa miljoonia kytkimiä, joiden asento voidaan asettaa. Siten piirin peruselementeistä voidaan muodostaa lukematon määrä erilaisia toiminnallisia kokonaisuuksia. FPGA-piirejä on pitkään käytetty kommunikointialan tuotteissa ja siksi niiden kehitys on viime vuosina ollut nopeaa. Samalla hinnat ovat pudonneet. Tästä johtuen FPGA-piiristä on tullut kiinnostava vaihtoehto myös tehoelektroniikkalaitteiden ohjaukseen. Väitöstyössä FPGA-piirien käytön soveltuvuutta on tutkittu käyttäen kahta vaativaa ja erilaista käytännön tehoelektroniikkalaitetta: taajuudenmuuttajaa ja hitsauskonetta. Molempiin testikohteisiin rakennettiin alan suomalaisten teollisuusyritysten kanssa soveltuvat prototyypit,joiden ohjauselektroniikka muutettiin FPGA-pohjaiseksi. Lisäksi kehitettiin tätä uutta tekniikkaa hyödyntävät uudentyyppiset ohjausmenetelmät. Prototyyppien toimivuutta verrattiin vastaaviin perinteisillä menetelmillä ohjattuihin kaupallisiin tuotteisiin ja havaittiin FPGA-piirien mahdollistaman rinnakkaisen laskennantuomat edut molempien tehoelektroniikkalaitteiden toimivuudessa. Työssä on myösesitetty uusia menetelmiä ja työkaluja FPGA-pohjaisen säätöjärjestelmän kehitykseen ja testaukseen. Esitetyillä menetelmillä tuotteiden kehitys saadaan mahdollisimman nopeaksi ja tehokkaaksi. Lisäksi työssä on kehitetty FPGA:n sisäinen ohjaus- ja kommunikointiväylärakenne, joka palvelee tehoelektroniikkalaitteiden ohjaussovelluksia. Uusi kommunikointirakenne edistää lisäksi jo tehtyjen osajärjestelmien uudelleen käytettävyyttä tulevissa sovelluksissa ja tuotesukupolvissa.

Vaihtosuuntauksen ja suodatuksen toteuttaminen tasasähkönjakeluverkossa

Pienjännitejakeluverkko Suomessa on toteutettu 400 V:n kolmivaiheisella vaihtosähköllä. Pienestä jännitteestä johtuen 20/0.4 kV:n muuntajat täytyy sijoittaa lähelle kuluttajaa, jotta siirtohäviöt eivät nouse liian suuriksi. Suuremman vaihto- tai tasajännitteen käyttö pienjännitejakelussa kasvattaisi verkon tehonsiirtokapasiteettia ja mahdollistaisi pidempien siirtomatkojen käytön. Käynnissä olevassa tutkimushankkeessa käsitellään vaihtoehtoa, jossa tasajännitettä käytettäisiin 20 kV:n verkon ja kuluttajan välisessä tehonsiirrossa ja kuluttajalla sijaitseva vaihtosuuntaaja muodostaisi tasasähköstä standardien mukaista yksi- tai kolmivaiheista vaihtosähköä. Tässä diplomityössä käsitellään tehoelektroniikan soveltamista kuluttajalle sijoitetussa vaihtosuuntaajassa. Työssä tarkastellaan yksivaiheisia invertteritopologioita, niiden ohjausta ja soveltamista erilaisissa vaihtosuuntaajaratkaisuissa sekä LC- ja LCL-suotimien soveltuvuutta invertterin lähtöjännitteen suodatukseen. Lisäksi esitellään erilaisia rakenneratkaisuja vaihtosuuntauksen toteutukseen ja tarkastellaan näiden järjestelmien vikatilanteita ja sähköturvallisuutta. Lopuksi käsitellään koko järjestelmän häviöitä ja hyötysuhdetta eri suodinkomponenteilla sekä kytkentätaajuuksilla ja esitellään laboratorioprototyyppi. Työssä saatiin selville, että puolisiltainvertteri ei sovellu suurten kondensaattorien vuoksi syöttämään verkkotaajuista kuormaa, vaan joudutaan käyttämään kokosiltainvertteriä. Kokosiltainvertterin ja LC- tai LCL-suotimen käsittävää kokonaisuutta tarkasteltaessa havaittiin, että pienimmät häviöt saavutetaan LC-suotimella 5 %:n ja LCL-suotimella 1 %:n särövaatimuksella. Hyötysuhdekäyrää tarkasteltaessa saatiin sama tulos läpi koko invertterin tehoalueen. Suotimen häviöiden tarkka laskenta on kuitenkin erittäin haasteellista, joten tulokset ovat suuntaa-antavia.

Statistical Analysis of Spectral Images

Tämä diplomityö liittyy Spektrikuvien tutkimiseen tilastollisen kuvamallin näkökulmasta. Diplomityön ensimmäisessä osassa tarkastellaan tilastollisten parametrien jakaumien vaikutusta väreihin ja korostumiin erilaisissa valaistusolosuhteissa. Havaittiin, että tilastollisten parametrien väliset suhteet eivät riipu valaistusolosuhteista, mutta riippuvat kuvan häiriöttömyydestä. Ilmeni myös, että korkea huipukkuus saattaa aiheutua värikylläisyydestä. Lisäksi työssä kehitettiin tilastolliseen spektrimalliin perustuvaa tekstuurinyhdistämisalgoritmia. Sillä saavutettiin hyviä tuloksia, kun tilastollisten parametrien väliset riippuvuussuhteet olivat voimassa. Työn toisessa osassa erilaisia spektrikuvia tutkittiin käyttäen itsenäistä komponenttien analyysia (ICA). Seuraavia itsenäiseen komponenttien analyysiin tarkoitettuja algoritmia tarkasteltiin: JADE, kiinteän pisteen ICA ja momenttikeskeinen ICA. Tutkimuksissa painotettiin erottelun laatua. Paras erottelu saavutettiin JADE- algoritmilla, joskin erot muiden algoritmien välillä eivät olleet merkittäviä. Algoritmi jakoi kuvan kahteen itsenäiseen, joko korostuneeseen ja korostumattomaan tai kromaattiseen ja akromaattiseen, komponenttiin. Lopuksi pohditaan huipukkuuden suhdetta kuvan ominaisuuksiin, kuten korostuneisuuteen ja värikylläisyyteen. Työn viimeisessä osassa ehdotetaan mahdollisia jatkotutkimuskohteita.

Perussyyanalyysien käyttö ydinvoimalaitosten tapahtumien tutkinnassa

Tämä diplomityö käsittelee perussyyanalyysien käyttöä Loviisan voimalaitoksella tapahtumien tutkinnassa. Diplomityössä käydään läpi erilaisia maailmalla käytössä olevia perussyyanalyysimenetelmiä. Nykyään Loviisan voimalaitoksella ei ole ohjeessa määritelty miten perussyyanalyysit tulee tehdä, joten diplomityön tulosten perusteella on tarkoitus valita Loviisan voimalaitokselle sopiva menetelmä. Diplomityössä tehdään eräs perussyyanalyysi kahdella eri menetelmällä, jotka tuntuivat sopivilta menetelmiltä Loviisan voimalaitoksille. Perussyyanalyysimenetelmät, joita käytetään, ovat Loviisassa käytetty sovellettu HPES-menetelmä ja yhdysvaltalaisten ydinvoimaviranomaisten kehittämä HPIP-menetelmä. Perussyyanalyysien valmistuttua ja tuloksia vertaillessa tultiin siihen lopputulokseen, ettei Loviisan voimalaitoksella ole tarvetta vaihtaa nykyisin käytössä olevaa mutta ohjeistamatonta menetelmää. Loviisan voimalaitokselle tehtävään uuteen perussyyanalyysiohjeeseen liitetään menetelmäkuvaus sovelletusta HPES-menetelmästä. Menetelmäkuvauksessa kuvataan miten HPES-menetelmää käytetään perussyyanalyysien tekoon Loviisan voimalaitoksella.

Teholähdepiirilevyn suunnittelu akkukäyttöiseen laitteeseen

Teholähdepiirilevyn suunnittelu etenkin kooltaan pieneen akkukäyttöiseen laitteeseen on monivaiheinen suunnitteluprosessi. Teholähdetopologioiden valinta levylle määrää heti alkuunsa kuinka vakaata jännitettä levyllä voidaan tuottaa, kuinka suuria tehoja siitä voidaan ottaa, miten paljon häiriöitä levy tuottaa ympäristöönsä ja ennen kaikkea, kun akkukäyttöisestä laitteesta on kysymys, kuinka hyvään hyötysuhteeseen sillä voidaan päästä. Suunnittelun kannalta hakkuriteholähde on teholähdetopologioista vaativin. Tässä työssä paneudutaankin tarkemmin boost-hakkuriteholähteen suunnitteluun. Pelkkä hakkurin komponenttien mitoitus ei takaa teholähteelle parasta mahdollista toimintaa, vaan myös piirilevysuunnittelulla on suuri merkitys. Akkukäyttöisen laitteen teholähdepiirilevyn suunnittelu ei rajoitu yksinomaan teholähteiden suunnitteluun vaan levy sisältää usein myös muuta oheiselektroniikkaa, yleensä ainakin laitteen käynnistyselektroniikan sekä akun latausjärjestelmän. Etenkin akun latausjärjestelmän suunnittelu saattaa muodostua hyvinkin monimutkaiseksi tehtäväksi. Tässä työssä onkin tutkittu muutaman yleisimmän akkutyypin latausmenetelmiä. Työssä suunnitellaan myös käytännössä teholähdepiirilevy akkukäyttöiseen mittalaitteeseen. Levyn toimintaa tutkitaan erinäisin mittauksin, joilla pyritään selvittämään levyn heikkoudet. Näiden heikkouksien pohjalta levystä suunnitellaan paranneltu versio. Tällekin levylle tehdään samat mittaukset kuin edelliselle versiolle, joista selviää parannusten onnistuminen.

Trigger and data link system for CMS Resistive Plate Chambers at the LHC accelerator

The purpose of the work was to realize a high-speed digital data transfer system for RPC muon chambers in the CMS experiment on CERN’s new LHC accelerator. This large scale system took many years and many stages of prototyping to develop, and required the participation of tens of people. The system interfaces to Frontend Boards (FEB) at the 200,000-channel detector and to the trigger and readout electronics in the control room of the experiment. The distance between these two is about 80 metres and the speed required for the optic links was pushing the limits of available technology when the project was started. Here, as in many other aspects of the design, it was assumed that the features of readily available commercial components would develop in the course of the design work, just as they did. By choosing a high speed it was possible to multiplex the data from some the chambers into the same fibres to reduce the number of links needed. Further reduction was achieved by employing zero suppression and data compression, and a total of only 660 optical links were needed. Another requirement, which conflicted somewhat with choosing the components a late as possible was that the design needed to be radiation tolerant to an ionizing dose of 100 Gy and to a have a moderate tolerance to Single Event Effects (SEEs). This required some radiation test campaigns, and eventually led to ASICs being chosen for some of the critical parts. The system was made to be as reconfigurable as possible. The reconfiguration needs to be done from a distance as the electronics is not accessible except for some short and rare service breaks once the accelerator starts running. Therefore reconfigurable logic is extensively used, and the firmware development for the FPGAs constituted a sizable part of the work. Some special techniques needed to be used there too, to achieve the required radiation tolerance. The system has been demonstrated to work in several laboratory and beam tests, and now we are waiting to see it in action when the LHC will start running in the autumn 2008.

Tehokerrointa korjaava skalaariohjaus puoliohjatussa ja kuusikytkintasasuuntaajassa

Verkon harmonisvirtoja rajoittavien standardien tiukentuessa joudutaan etenkin suuritehoisissa tehoelektronisissa laitteissa siirtymään aktiivisiin transistoriohjattuihin tasasuuntaajiin, jotka korjaavat tehokerrointa ja siten pienentävät verkkoon kytkeytyviä häiriövirtoja. Tässä diplomityössä esitellään yleisimpien kolmivaiheisten tasasuuntaajatopologioiden eroja ja vertaillaan puoliohjatun kolmikytkintopologian ja kuusikytkintopologian suorituskykyä tehokertoimen ja harmonissärön osalta, 16 kilowatin teholuokan taajuusmuuttajassa. Tasasuuntaajille tehtiin skalaariohjaukseen perustuva simulointimalli. Työn tavoitteena esitellään simulointitulokset harmonistason sekä tehokertoimen osalta. Työ liittyy Lappeenrannan teknillisen yliopiston sovelletun elektroniikan laboratorion ja Vacon Oyj:n yhteiseen hankkeeseen.