Effective medium model for refractive indices of thin films with oblique columnar structure

The refractive indices of thin films, containing dielectric and voids in an oblique columnar structure, are, modelled in the quasi-static limit. The dielectric function is shown to be strongly dependent on the angle of incidence and on the columnar orientation for p-polarized light. This model is applied to model ZnS thin films with oblique columnar structures and the computed results have been given.

Extended effective medium model for refractive indices of thin films with oblique columnar structure

The refractive indices of thin films, containing dielectric and voids in an oblique columnar structure, are modeled by extended effective medium in the quasi-static limit. The dielectric function is shown to be strongly dependent on the angle of incidence and on the columnar orientation for p-polarized light. This model is applied to model ZrO2 thin films with oblique columnar structures and the computed results, with the Maxwell Garnett, the Bragg-Pippard, and the Bruggeman formalisms, have been given. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

SiO_2薄膜折射率的准确拟合分析

精确的光学常数对于设计和制备高品质的光学薄膜非常重要,尤其是那些光学性能对折射率变化敏感的薄膜。SiO_2是一种常用的低折射率材料,因与常用基底折射率相近使其准确拟合有一定难度。实验通过离子束溅射制备了SiO_2单层膜。考虑测量时的误差和基底折射率的影响,采用透射率包络和反射率包络得到了SiO_2的折射率,并用所得折射率进行反演来对这两种途径在实际测量拟合过程中的准确性进行比对。分析表明,剩余反射率在实际的测量过程中误差更小,直接用测量镀膜前后基片的剩余反射率值可以更简便更准确地得到SiO_2的折射率,能达到10~(-2)的精度。

High refractive index TiO2 film deposited by electron beam evaporation

The well known 'crystal seed' theory is first applied in this work to prepare TiO2 film: a high refractive index rutile TiO2 film is grown by electron beam evaporation on the rutile seed formed by 1100 degrees C annealing. The average n is larger than 2.4, by far the highest in all the authors' TiO2 films. The films are characterised by optical properties, microstructure and surface morphologies. It is found that the refractive index shows positive relation with the crystal structure, grain size, and packing density and roughness of the film. The film has lower density of granularity and nodule defects on the surface than those of the film deposited by magnetron sputtering. The result shows attractive application in complex filter and laser coatings.

Abundance of harbor porpoise (Phocoena phocoena) in three Alaskan regions, corrected for observer errors due to perception bias and species misidentification, and corrected for animals submerged from view

Estimating the abundance of cetaceans from aerial survey data requires careful attention to survey design and analysis. Once an aerial observer perceives a marine mammal or group of marine mammals, he or she has only a few seconds to identify and enumerate the individuals sighted, as well as to determine the distance to the sighting and record this information. In line-transect survey analyses, it is assumed that the observer has correctly identified and enumerated the group or individual. We describe methods used to test this assumption and how survey data should be adjusted to account for observer errors. Harbor porpoises (Phocoena phocoena) were censused during aerial surveys in the summer of 1997 in Southeast Alaska (9844 km survey effort), in the summer of 1998 in the Gulf of Alaska (10,127 km), and in the summer of 1999 in the Bering Sea (7849 km). Sightings of harbor porpoise during a beluga whale (Phocoena phocoena) survey in 1998 (1355 km) provided data on harbor porpoise abundance in Cook Inlet for the Gulf of Alaska stock. Sightings by primary observers at side windows were compared to an independent observer at a belly window to estimate the probability of misidentification, underestimation of group size, and the probability that porpoise on the surface at the trackline were missed (perception bias, g(0)). There were 129, 96, and 201 sightings of harbor porpoises in the three stock areas, respectively. Both g(0) and effective strip width (the realized width of the survey track) depended on survey year, and g(0) also depended on the visibility reported by observers. Harbor porpoise abundance in 1997–99 was estimated at 11,146 animals for the Southeast Alaska stock, 31,046 animals for the Gulf of Alaska stock, and 48,515 animals for the Bering Sea stock.

Measurement errors in body size of sea scallops (Placopecten magellanicus) and their effect on stock assessment models

Body-size measurement errors are usually ignored in stock assessments, but may be important when body-size data (e.g., from visual sur veys) are imprecise. We used experiments and models to quantify measurement errors and their effects on assessment models for sea scallops (Placopecten magellanicus). Errors in size data obscured modes from strong year classes and increased frequency and size of the largest and smallest sizes, potentially biasing growth, mortality, and biomass estimates. Modeling techniques for errors in age data proved useful for errors in size data. In terms of a goodness of model fit to the assessment data, it was more important to accommodate variance than bias. Models that accommodated size errors fitted size data substantially better. We recommend experimental quantification of errors along with a modeling approach that accommodates measurement errors because a direct algebraic approach was not robust and because error parameters were diff icult to estimate in our assessment model. The importance of measurement errors depends on many factors and should be evaluated on a case by case basis.

Uso da calibração multivariada para a predição de propriedades físico-químicas de misturas de óleo de soja e biodiesel

O objetivo deste trabalho foi estabelecer um modelo empregando-se ferramentas de regressão multivariada para a previsão do teor em ésteres metílicos e, simultaneamente, de propriedades físico-químicas de misturas de óleo de soja e biodiesel de soja. O modelo foi proposto a partir da correlação das propriedades de interesse com os espectros de reflectância total atenuada no infravermelho médio das misturas. Para a determinação dos teores de ésteres metílicos foi utilizada a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), podendo esta ser uma técnica alternativa aos método de referência que utilizam a cromatografia em fase gasosa (EN 14103 e EN 14105). As propriedades físico-químicas selecionadas foram índice de refração, massa específica e viscosidade. Para o estudo, foram preparadas 11 misturas com diferentes proporções de biodiesel de soja e de óleo de soja (0-100 % em massa de biodiesel de soja), em quintuplicata, totalizando 55 amostras. A região do infravermelho estudada foi a faixa de 3801 a 650 cm-1. Os espectros foram submetidos aos pré-tratamentos de correção de sinal multiplicativo (MSC) e, em seguida, à centralização na média (MC). As propriedades de interesse foram submetidas ao autoescalamento. Em seguida foi aplicada análise de componentes principais (PCA) com a finalidade de reduzir a dimensionalidade dos dados e detectar a presença de valores anômalos. Quando estes foram detectados, a amostra era descartada. Os dados originais foram submetidos ao algoritmo de Kennard-Stone dividindo-os em um conjunto de calibração, para a construção do modelo, e um conjunto de validação, para verificar a sua confiabilidade. Os resultados mostraram que o modelo proposto por PLS2 (Mínimos Quadrados Parciais) foi capaz de se ajustar bem os dados de índice de refração e de massa específica, podendo ser observado um comportamento aleatório dos erros, indicando a presença de homocedasticidade nos valores residuais, em outras palavras, o modelo construído apresentou uma capacidade de previsão para as propriedades de massa específica e índice de refração com 95% de confiança. A exatidão do modelo foi também avaliada através da estimativa dos parâmetros de regressão que são a inclinação e o intercepto pela Região Conjunta da Elipse de Confiança (EJCR). Os resultados confirmaram que o modelo MIR-PLS desenvolvido foi capaz de prever, simultaneamente, as propriedades índice de refração e massa específica. Para os teores de éteres metílicos determinados por HPLC, foi também desenvolvido um modelo MIR-PLS para correlacionar estes valores com os espectros de MIR, porém a qualidade do ajuste não foi tão boa. Apesar disso, foi possível mostrar que os dados podem ser modelados e correlacionados com os espectros de infravermelho utilizando calibração multivariada