X-ray Polarization Spectroscopy from Ultra-Intense Interactions

Detailed knowledge of fast electron energy transport following the interaction of ultrashort intense laser pulses is a key subject for fast ignition. This is a problem relevant to many areas of laser-plasma physics with particular importance to fast ignition and X-ray secondary source development, necessary for the development of large-scale facilities such as HiPER and ELI. Operating two orthogonal crystal spectrometers set at Bragg angles close to 45 degrees determines the X-ray s- and p-polarization ratio. From this ratio, it is possible to infer the velocity distribution function of the fast electron beam within the dense plasma. We report on results of polarization measurements at high density for sulphur and nickel buried layer targets in the high intensity range of 10(19) - 10(21) Wcm(-2). We observe at 45 degrees the Ly-alpha doublet using two sets of orthogonal highly-orientated pyrolytic graphite (HOPG) crystals set in 1(st) order for sulphur and 3(rd) order for nickel.

Spatial and temporal regulation of the pesticide dieldrin within industrial catchments

The river catchments of south Yorkshire support a very high density of wool processing industries. Dieldrin was once used as a moth proofing agent, as a sheep dip, and as a pesticide to protect wool fleeces during storage and transport, all of which caused pollution of these catchments due to textile processing. Weekly sampling of four of these rivers revealed two classes of dieldrin contamination: the Aire and Calder (the rivers which support very high concentrations of wool processing industries) had higher concentrations (averaging ~3 ng/l) than the Don and Trent (~1 ng/l). The average flux of dieldrin from these rivers into the Humber estuary was 9.8 g/day, with the Aire (of which the Calder is a tributary) and the Trent contributing almost equally, with a smaller contribution from the Don. The Trent has the highest average flow, explaining its large contribution to dieldrin flux. Less detailed sampling of rivers from the north Humber catchment which drain predominantly rural areas had dieldrin concentrations similar to the heavily industrialized southern catchment rivers. This suggests that dieldrin from agronomic and domestic usage may be more persistent than the pollution caused by textile processing industries. Evidence is presented to suggest that the principle dieldrin sources to the Humber catchments are sewage treatment plants, and that the dieldrin sources are in rapid equilibrium with the water column. (C) 2000 Elsevier Science B.V.

Development and testing of an intermediate temperature glass sealant for use in mixed ionic and electronic conducting membrane reactors

High temperature ceramic membranes have interesting possibilities for application in areas of new and developing technologies such as hydrocarbon combustion with carbon dioxide capture and electrochemical promotion of catalysis (EPOC). However, membrane module sealing remains a significant technical challenge. In this work a borosilicate glass sealant (50SiO₂·25B₂O₃·25Na₂O, mol%) was developed to fit the requirements of sealing an air separation membrane system at intermediate temperatures (300-600 °C). The seal was assessed by testing the leak rates under a range of conditions. The parameters tested included the effect of flowrate on the leak rate, the heating and cooling rates of the reactor and the range of temperatures under which the system could operate. Tests for durability and reliability were also performed. It was found that the most favourable reactor configuration employed a reactor with the ceramic pellet placed underneath the inner chamber alumina tube (inverted configuration), using a quartz wool support to keep the membrane in place prior to sealing. Using this configuration the new glass-based seal was found to be a more suitable sealant than traditional alternatives; it produced lower leak rates at all desirable flowrates, with the potential for rapid heating and cooling and multiple cycling, allowing for prolonged usage. © 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Whole genome protein microarrays for serum profiling of immunodominant antigens of Bacillus anthracis

A commercial Bacillus anthracis (Anthrax) whole genome protein microarray has been used to identify immunogenic Anthrax proteins (IAP) using sera from groups of donors with (a) confirmed B. anthracis naturally acquired cutaneous infection, (b) confirmed B. anthracis intravenous drug use-acquired infection, (c) occupational exposure in a wool-sorters factory, (d) humans and rabbits vaccinated with the UK Anthrax protein vaccine and compared to naïve unexposed controls. Anti-IAP responses were observed for both IgG and IgA in the challenged groups; however the anti-IAP IgG response was more evident in the vaccinated group and the anti-IAP IgA response more evident in the B. anthracis-infected groups. Infected individuals appeared somewhat suppressed for their general IgG response, compared with other challenged groups. Immunogenic protein antigens were identified in all groups, some of which were shared between groups whilst others were specific for individual groups. The toxin proteins were immunodominant in all vaccinated, infected or other challenged groups. However, a number of other chromosomally-located and plasmid encoded open reading frame proteins were also recognized by infected or exposed groups in comparison to controls. Some of these antigens e.g., BA4182 are not recognized by vaccinated individuals, suggesting that there are proteins more specifically expressed by live Anthrax spores in vivo that are not currently found in the UK licensed Anthrax Vaccine (AVP). These may perhaps be preferentially expressed during infection and represent expression of alternative pathways in the B. anthracis "infectome." These may make highly attractive candidates for diagnostic and vaccine biomarker development as they may be more specifically associated with the infectious phase of the pathogen. A number of B. anthracis small hypothetical protein targets have been synthesized, tested in mouse immunogenicity studies and validated in parallel using human sera from the same study.

Sustained intraocular VEGF neutralization results in retinal neurodegeneration in the Ins2Akita diabetic mouse

Current therapies that target vascular endothelial growth factor (VEGF) have become a mainstream therapy for the management of diabetic macular oedema. The treatment involves monthly repeated intravitreal injections of VEGF inhibitors. VEGF is an important growth factor for many retinal cells, including different types of neurons. In this study, we investigated the adverse effect of multiple intravitreal anti-VEGF injections (200 ng/μl/eye anti-mouse VEGF164, once every 2 weeks totalling 5-6 injections) to retinal neurons in Ins2(Akita) diabetic mice. Funduscopic examination revealed the development of cotton wool spot-like lesions in anti-VEGF treated Ins2(Akita) mice after 5 injections. Histological investigation showed focal swellings of retinal nerve fibres with neurofilament disruption. Furthermore, anti-VEGF-treated Ins2(Akita) mice exhibited impaired electroretinographic responses, characterized by reduced scotopic a- and b-wave and oscillatory potentials. Immunofluorescent staining revealed impairment of photoreceptors, disruptions of synaptic structures and loss of amacrine and retinal ganglion cells in anti-VEGF treated Ins2(Akita) mice. Anti-VEGF-treated WT mice also presented mild amacrine and ganglion cell death, but no overt abnormalities in photoreceptors and synaptic structures. At the vascular level, exacerbated albumin leakage was observed in anti-VEGF injected diabetic mice. Our results suggest that sustained intraocular VEGF neutralization induces retinal neurodegeneration and vascular damage in the diabetic eye.

Buffered high charge spectrally-peaked proton beams in the relativistic-transparency regime

Spectrally-peaked proton beams of high charge (E_p ≈ 8 MeV, ΔE ≈ 4 MeV, N ≈ 50 nC ) have been observed from the interaction of an intense laser (>10¹⁹Wcm^-2) with ultrathinCHfoils, as measured by spectrally-resolved full beam profiles. These beams are reproducibly generated for foil thicknesses 5-100 nm, and exhibit narrowing divergence with decreasing target thickness down to ≈8° for 5 nm. Simulations demonstrate that the narrow energy spread feature is a result of buffered acceleration of protons. The radiation pressure at the front of the target results in asymmetric sheath fields which permeate throughout the target, causing preferential forward acceleration. Due to their higher chargeto-mass ratio, the protons outrun a carbon plasma driven in the relativistic transparency regime.

Measurement of Fast Electrons Spectra Generated by Interaction between Solid Target and Peta Watt Laser

Fast electron energy spectra have been measured for a range of intensities between 1018 Wcm−2 and 1021 Wcm−2 and for different target materials using electron spectrometers. Several experimental campaigns were conducted on peta watt laser facilities at the Rutherford Appleton Laboratory and Osaka University. In these experimental campaigns, the pulse duration was varied from 0.5 ps to 5 ps. The laser incident angle was also changed from normal incidence to 40° in p-polarized. The results show a reduction from the ponderomotive scaling on fast electrons over 1020 Wcm−2.

Brock Scarf

This Brock scarf is made of a navy and scarlet wool blend.

Studies of some cocondensations of nickel atoms with unsaturated organic ligands and with mixed ligand systems

The cocondensation of nickel with a number of unsaturated ligands was studied, as was the cocondensation with a number of mixed ligand systems. Enamines were found not to react with nickel while acrylonitrile was polymerized. In the mixed ligand syst.ems different products were obtained than when the ligands were cocondensed individually. Cocondensations of benzyl halide/allyl halide mixtures gave unstable products that were not observed when the halides were cocondensed individually. The effect of Kao-Wool insulation on nickel/benzyl halide cocondensations was found to be significant. Kao-Wool caused the bulk of the benzyl halide to be polymeri zed to a number of poly-benzylic species. An alkali metal reactor was designed for the evaporation of sodium and potassium atoms into cold solutions of metal halide and an or ganic substrate. This apparatus was used to synthesize Ni(P¢3 )3' but proved unsuccessful for synthesizing a nickel-enamine compound.

Rittermere Farm Craft Studio Fonds, 1951-2006

During the 1950’s, the Rittenhouse family of Vineland in the Niagara Peninsula opened a craft store and studio. Within a short period of time, they realized that resources for the craft of rug hooking were in demand and they began to build their business around this niche. Edna Rittenhouse, the mother, was the wool dyer; Margaret Rowan, the daughter, was the pattern designer; Ted Rowan, the son-in-law, changed careers and became the manager of the family business. The 1960’s were a prosperous time, not only in the Niagara Peninsula, but also for the Rittenhouse business. Edna Rittenhouse had been hooking rugs for decades but she and her family worked at developing and sharing newer techniques with newer materials. Shading manuals were authored and published; students became teachers; creativity abounded in the demand for and the creation of new designs. Instead of using woolen yarn, they were using pure woolen fabric; instead of using a standard cutter, they began using a uniquely designed cutter; instead of using frames, they employed a table top method. The new material and technique resulted in a rug with a smooth, uniform texture and a soft nap. Since many crafters belonged to crafters guilds, Margaret and Ted Rowan began promoting the idea of a guild for rug hookers and in time the Ontario Hooking Craft Guild was also a reality. A joint project between Chatelaine magazine and the Rittermere studio for Canada’s centennial year of 1967 was extremely well received within the circle of hooking crafters and the Rittermere Farm Craft Studio became a North American landmark for crafters. From this point onward the studio had a large customer base not only in North America but also overseas. The studio remained popular until 1984 when Margaret and Ted Rowan decided to retire. The Rittermere name has been preserved in the name of Rittermere-Hurst-Field which is a similar business located in Aurora which is just north of Toronto.

Letter to R.F. Nelles from Mr. Ball

Letter to R.F. Nelles regarding wool. Mr. Nelles is advised to be sure the wool is well-washed and dry. This is from Mr. Ball of Hamilton, Ont., May 23, 1857.

Industries et industriels français du textile face au défi international 1871-1914

Fortement liées à l’international, les industries françaises du textile ont connu une évolution erratique entre 1871 et 1914. L’adoption de tarifs hautement protectionnistes en 1892 favorise les industriels du coton au détriment de ceux travaillant la laine et la soie. Ces derniers exportent leurs marchandises luxueuses sur des marchés ouverts à la concurrence. Ils profitent peu des marchés coloniaux, moins intéressés par leurs produits. Des politiques hardies d’importation directe de la matière première permettent, notamment à Roubaix, de pallier à certains désavantages. Si plusieurs industriels incitent le gouvernement à réformer ses services commerciaux à l’étranger et à y adjoindre des spécialistes, ils retiennent peu les recommandations des experts concernant l’adoption des moyens propres à favoriser les exportations. Plusieurs carences du commerce français ont été soulignées précocement mais il a été difficile de rapidement appliquer des solutions. Dans un contexte marqué par une concurrence accrue sur les marchés extérieurs, la France s’en tire mieux qu’on a pu le penser. La flexibilité de l’appareil productif français permet d’obtenir de nombreuses commandes dans les créneaux du luxe et du demi-luxe. Son niveau d’intégration, moins élevé que dans d’autres pays, se révèle ainsi parfois être un avantage. Toutefois, l’industrie textile est handicapée par la grande difficulté des patrons à s’associer de manière stable à l’extérieur du clan familial. L’entente se réalise cependant plus aisément et avantageusement pour ceux qui ont une production spécialisée, rare ou brevetée. Les performances et l’organisation des entreprises textiles françaises à l’étranger montrent que le marché national stimulait peu les producteurs à adopter les meilleures conditions de production possibles. Ces sociétés et celles obtenant des succès à l’exportation sont souvent les plus dynamiques et les plus rentables.

Quantification de la relation séquence-activité de l’ARN par prédiction de structure tridimensionnelle

Dans un premier temps, nous avons modélisé la structure d’une famille d’ARN avec une grammaire de graphes afin d’identifier les séquences qui en font partie. Plusieurs autres méthodes de modélisation ont été développées, telles que des grammaires stochastiques hors-contexte, des modèles de covariance, des profils de structures secondaires et des réseaux de contraintes. Ces méthodes de modélisation se basent sur la structure secondaire classique comparativement à nos grammaires de graphes qui se basent sur les motifs cycliques de nucléotides. Pour exemplifier notre modèle, nous avons utilisé la boucle E du ribosome qui contient le motif Sarcin-Ricin qui a été largement étudié depuis sa découverte par cristallographie aux rayons X au début des années 90. Nous avons construit une grammaire de graphes pour la structure du motif Sarcin-Ricin et avons dérivé toutes les séquences qui peuvent s’y replier. La pertinence biologique de ces séquences a été confirmée par une comparaison des séquences d’un alignement de plus de 800 séquences ribosomiques bactériennes. Cette comparaison a soulevée des alignements alternatifs pour quelques unes des séquences que nous avons supportés par des prédictions de structures secondaires et tertiaires. Les motifs cycliques de nucléotides ont été observés par les membres de notre laboratoire dans l'ARN dont la structure tertiaire a été résolue expérimentalement. Une étude des séquences et des structures tertiaires de chaque cycle composant la structure du Sarcin-Ricin a révélé que l'espace des séquences dépend grandement des interactions entre tous les nucléotides à proximité dans l’espace tridimensionnel, c’est-à-dire pas uniquement entre deux paires de bases adjacentes. Le nombre de séquences générées par la grammaire de graphes est plus petit que ceux des méthodes basées sur la structure secondaire classique. Cela suggère l’importance du contexte pour la relation entre la séquence et la structure, d’où l’utilisation d’une grammaire de graphes contextuelle plus expressive que les grammaires hors-contexte. Les grammaires de graphes que nous avons développées ne tiennent compte que de la structure tertiaire et négligent les interactions de groupes chimiques spécifiques avec des éléments extra-moléculaires, comme d’autres macromolécules ou ligands. Dans un deuxième temps et pour tenir compte de ces interactions, nous avons développé un modèle qui tient compte de la position des groupes chimiques à la surface des structures tertiaires. L’hypothèse étant que les groupes chimiques à des positions conservées dans des séquences prédéterminées actives, qui sont déplacés dans des séquences inactives pour une fonction précise, ont de plus grandes chances d’être impliqués dans des interactions avec des facteurs. En poursuivant avec l’exemple de la boucle E, nous avons cherché les groupes de cette boucle qui pourraient être impliqués dans des interactions avec des facteurs d'élongation. Une fois les groupes identifiés, on peut prédire par modélisation tridimensionnelle les séquences qui positionnent correctement ces groupes dans leurs structures tertiaires. Il existe quelques modèles pour adresser ce problème, telles que des descripteurs de molécules, des matrices d’adjacences de nucléotides et ceux basé sur la thermodynamique. Cependant, tous ces modèles utilisent une représentation trop simplifiée de la structure d’ARN, ce qui limite leur applicabilité. Nous avons appliqué notre modèle sur les structures tertiaires d’un ensemble de variants d’une séquence d’une instance du Sarcin-Ricin d’un ribosome bactérien. L’équipe de Wool à l’université de Chicago a déjà étudié cette instance expérimentalement en testant la viabilité de 12 variants. Ils ont déterminé 4 variants viables et 8 létaux. Nous avons utilisé cet ensemble de 12 séquences pour l’entraînement de notre modèle et nous avons déterminé un ensemble de propriétés essentielles à leur fonction biologique. Pour chaque variant de l’ensemble d’entraînement nous avons construit des modèles de structures tertiaires. Nous avons ensuite mesuré les charges partielles des atomes exposés sur la surface et encodé cette information dans des vecteurs. Nous avons utilisé l’analyse des composantes principales pour transformer les vecteurs en un ensemble de variables non corrélées, qu’on appelle les composantes principales. En utilisant la distance Euclidienne pondérée et l’algorithme du plus proche voisin, nous avons appliqué la technique du « Leave-One-Out Cross-Validation » pour choisir les meilleurs paramètres pour prédire l’activité d’une nouvelle séquence en la faisant correspondre à ces composantes principales. Finalement, nous avons confirmé le pouvoir prédictif du modèle à l’aide d’un nouvel ensemble de 8 variants dont la viabilité à été vérifiée expérimentalement dans notre laboratoire. En conclusion, les grammaires de graphes permettent de modéliser la relation entre la séquence et la structure d’un élément structural d’ARN, comme la boucle E contenant le motif Sarcin-Ricin du ribosome. Les applications vont de la correction à l’aide à l'alignement de séquences jusqu’au design de séquences ayant une structure prédéterminée. Nous avons également développé un modèle pour tenir compte des interactions spécifiques liées à une fonction biologique donnée, soit avec des facteurs environnants. Notre modèle est basé sur la conservation de l'exposition des groupes chimiques qui sont impliqués dans ces interactions. Ce modèle nous a permis de prédire l’activité biologique d’un ensemble de variants de la boucle E du ribosome qui se lie à des facteurs d'élongation.

Écologie et implications trophiques de la cyanobactérie Lyngbya wollei dans le fleuve Saint-Laurent

Les proliférations nuisibles de la cyanobactérie filamenteuse benthique Lyngbya wollei qui forme des tapis déposés sur les sédiments ont augmenté en fréquence au cours des 30 dernières années dans les rivières, lacs et sources de l'Amérique du Nord. Lyngbya wollei produit des neurotoxines et des composés organiques volatils (géosmin, 2-méthylisobornéol) qui ont des répercussions sur la santé publique de même que des impacts d'ordre socioéconomiques. Cette cyanobactérie est considérée comme un habitat et une source de nourriture de piètre qualité pour les invertébrés en raison de sa gaine robuste et de sa production de toxines. Les proliférations de L. wollei ont été observées pour la première fois en 2005 dans le fleuve Saint-Laurent (SLR; Québec, Canada). Nous avons jugé important de déterminer sa distribution sur un tronçon de 250 km afin d'élaborer des modèles prédictifs de sa présence et biomasse en se basant sur les caractéristiques chimiques et physiques de l'eau. Lyngbya wollei était généralement observé en aval de la confluence de petits tributaires qui irriguent des terres agricoles. L’écoulement d’eaux enrichies à travers la végétation submergée se traduisait par une diminution de la concentration d’azote inorganique dissous (DIN), alors que les concentrations de carbone organique dissous (DOC) et de phosphore total dissous (TDP) demeuraient élevées, produisant un faible rapport DIN :TDP. Selon nos modèles, DOC (effet positif), TP (effet négatif) et DIN :TDP (effet négatif) sont les variables les plus importantes pour expliquer la répartition de cette cyanobactérie. La probabilité que L. wollei soit présent dans le SLR a été prédite avec exactitude dans 72 % à 92 % des cas pour un ensemble de données indépendantes. Nous avons ensuite examiné si les conditions hydrodynamiques, c'est-à-dire le courant généré par les vagues et l'écoulement du fleuve, contrôlent les variations spatiales et temporelles de biomasse de L. wollei dans un grand système fluvial. Nous avons mesuré la biomasse de L. wollei ainsi que les variables chimiques, physiques et météorologiques durant trois ans à 10 sites le long d'un gradient d'exposition au courant et au vent dans un grand (148 km2) lac fluvial du SLR. L'exposition aux vagues et la vitesse du courant contrôlaient les variations de biomasses spatiales et temporelles. La biomasse augmentait de mai à novembre et persistait durant l'hiver. Les variations interannuelles étaient contrôlées par l'écoulement de la rivière (niveau d'eau) avec la crue printanière qui délogeait les tapis de l'année précédente. Les baisses du niveau d'eau et l'augmentation de l'intensité des tempêtes anticipées par les scénarios de changements climatiques pourraient accroître la superficie colonisée par L. wollei de même que son accumulation sur les berges. Par la suite, nous avons évalué l'importance relative de L. wollei par rapport aux macrophytes et aux épiphytes. Nous avons examiné l'influence structurante de l'échelle spatiale sur les variables environnementales et la biomasse de ces producteurs primaires (PP) benthiques. Nous avons testé si leur biomasse reflétait la nature des agrégats d'habitat basées sur l'écogéomorphologie ou plutôt le continuum fluvial. Pour répondre à ces deux questions, nous avons utilisé un design à 3 échelles spatiales dans le SLR: 1) le long d'un tronçon de 250 km, 2) entre les lacs fluviaux localisés dans ce tronçon, 3) à l'intérieur de chaque lac fluvial. Les facteurs environnementaux (conductivité et TP) et la structure spatiale expliquent 59% de la variation de biomasse des trois PP benthiques. Spécifiquement, les variations de biomasses étaient le mieux expliquées par la conductivité (+) pour les macrophytes, par le ratio DIN:TDP (+) et le coefficient d'extinction lumineuse (+) pour les épiphytes et par le DOC (+) et le NH4+ (-) pour L. wollei. La structure spatiale à l'intérieur des lacs fluviaux était la plus importante composante spatiale pour tous les PP benthiques, suggérant que les effets locaux tels que l'enrichissement par les tributaire plutôt que les gradients amont-aval déterminent la biomasse de PP benthiques. Donc, la dynamique des agrégats d'habitat représente un cadre général adéquat pour expliquer les variations spatiales et la grande variété de conditions environnementales supportant des organismes aquatiques dans les grands fleuves. Enfin, nous avons étudié le rôle écologique des tapis de L. wollei dans les écosystèmes aquatiques, en particulier comme source de nourriture et refuge pour l'amphipode Gammarus fasciatus. Nous avons offert aux amphipodes un choix entre des tapis de L. wollei et soit des chlorophytes filamenteuses ou un tapis artificiel de laine acrylique lors d'expériences en laboratoire. Nous avons aussi reconstitué la diète in situ des amphipodes à l'aide du mixing model (d13C et δ15N). Gammarus fasciatus choisissait le substrat offrant le meilleur refuge face à la lumière (Acrylique>Lyngbya=Rhizoclonium>Spirogyra). La présence de saxitoxines, la composition élémentaire des tissus et l'abondance des épiphytes n'ont eu aucun effet sur le choix de substrat. Lyngbya wollei et ses épiphytes constituaient 36 et 24 % de l'alimentation in situ de G. fasciatus alors que les chlorophytes, les macrophytes et les épiphytes associées représentaient une fraction moins importante de son alimentation. Les tapis de cyanobactéries benthiques devraient être considérés comme un bon refuge et une source de nourriture pour les petits invertébrés omnivores tels que les amphipodes.