Monte Carlo simulation of a clearance box monitor used for nuclear power plant decommissioning.

When decommissioning a nuclear facility it is important to be able to estimate activity levels of potentially radioactive samples and compare with clearance values defined by regulatory authorities. This paper presents a method of calibrating a clearance box monitor based on practical experimental measurements and Monte Carlo simulations. Adjusting the simulation for experimental data obtained using a simple point source permits the computation of absolute calibration factors for more complex geometries with an accuracy of a bit more than 20%. The uncertainty of the calibration factor can be improved to about 10% when the simulation is used relatively, in direct comparison with a measurement performed in the same geometry but with another nuclide. The simulation can also be used to validate the experimental calibration procedure when the sample is supposed to be homogeneous but the calibration factor is derived from a plate phantom. For more realistic geometries, like a small gravel dumpster, Monte Carlo simulation shows that the calibration factor obtained with a larger homogeneous phantom is correct within about 20%, if sample density is taken as the influencing parameter. Finally, simulation can be used to estimate the effect of a contamination hotspot. The research supporting this paper shows that activity could be largely underestimated in the event of a centrally-located hotspot and overestimated for a peripherally-located hotspot if the sample is assumed to be homogeneously contaminated. This demonstrates the usefulness of being able to complement experimental methods with Monte Carlo simulations in order to estimate calibration factors that cannot be directly measured because of a lack of available material or specific geometries.

Coarse Global Visual Localization of a Mobile Robot

Localization, which is the ability of a mobile robot to estimate its position within its environment, is a key capability for autonomous operation of any mobile robot. This thesis presents a system for indoor coarse and global localization of a mobile robot based on visual information. The system is based on image matching and uses SIFT features as natural landmarks. Features extracted from training images arestored in a database for use in localization later. During localization an image of the scene is captured using the on-board camera of the robot, features are extracted from the image and the best match is searched from the database. Feature matching is done using the k-d tree algorithm. Experimental results showed that localization accuracy increases with the number of training features used in the training database, while, on the other hand, increasing number of features tended to have a negative impact on the computational time. For some parts of the environment the error rate was relatively high due to a strong correlation of features taken from those places across the environment.

Designing Digital Filters for Servo Systems

The aim of this work was to select an appropriate digital filter for a servo application and to filter the noise from the measurement devices. Low pass filter attenuates the high frequency noise beyond the specified cut-off frequency. Digital lowpass filters in both IIR and FIR responses were designed and experimentally compared to understand their characteristics from the corresponding step responses of the system. Kaiser Windowing and Equiripple methods were selected for FIR response, whereas Butterworth, Chebyshev, InverseChebyshev and Elliptic methods were designed for IIR case. Limitations in digital filter design for a servo system were analysed. Especially the dynamic influences of each designed filter on the control stabilityof the electrical servo drive were observed. The criterion for the selection ofparameters in designing digital filters for servo systems was studied. Control system dynamics was given significant importance and the use of FIR and IIR responses in different situations were compared to justify the selection of suitableresponse in each case. The software used in the filter design was MatLab/Simulink® and dSPACE's DSP application. A speed controlled Permanent Magnet Linear synchronous Motor was used in the experimental work.

Moniensiöinen muuntaja taajuudenmuuttajakäytössä

Suuritehoisissa pumppu- ja puhallinkäytöissä käytetään usein suurnopeusmoottoria,jota syötetään välijännitteellä. Suurjännitetaajuudenmuuttajat ovat kalliita, eikä niitä ole aina edes mahdollista valmistaa. Tutkimuksen kohteena on rinnakkaisilla pienjännitetaajuudenmuuttajilla toteutettu sähkökäyttö, jossa pienjännite nostetaan moniensiöisellä muuntajalla suurjännitteeksi (6,6 kV) ja syötetään edelleen kuormana olevalle suurnopeusmoottorille. Opinnäytetyössä tutkitaan moniensiöisen muuntajan syöttöä rinnakkaisilla taajuudenmuuttajilla sekä niiden aiheuttamia häiriöitä toisilleen. Työssä tutkitaan myös harmonisten yliaaltojen vaikutuksia muuntajan häviöihin ja magnetointiominaisuuksiin. Taajuudenmuuttajan lähtöjännite ja -virta suodatetaan sinisuotimella, jonka parametreja simuloidaan Simulink- ohjelmistolla. Tavoite on löytää optimaaliset parametrit taajuudenmuuttajanlähtösuotimelle käyrämuotojen ja suotimeen jäävän tehon suhteen. Työssä tarkasteltiin sinisuodinta, johon jää 3 prosenttia syöttöjännitteestä. LC-suodin kompensoi sähkökäytön loistehon lähes kokonaan, joten taajuudenmuuttajien antotehon kannalta suotimet ovat perusteltuja. Taajuudenmuuttajan näennäisteho putoaa 22 prosenttia, joten taajuudenmuuttajat voidaan vastaavasti mitoittaa pienemmiksi.

Averting inflammation by targeting the cytokine environment.

Cytokines are key instigators and regulators of immune responses and therefore hold great potential as targets for new therapeutic strategies. However, the selection of which cytokines to target, and in particular the identification of which cytokines regulate the rate-limiting steps of disease pathways, is crucial to the success of such strategies. Moreover, balancing the need for ablating pathological inflammatory responses and simultaneously maintaining the ability to control infectious agents is a key consideration. Recent advances in our understanding of cytokine networks, as well as technical progress in blocking cytokines in vivo, are likely to be a source for new drugs that can control chronic inflammatory diseases.

Pienvesivoimalanmallinnus ja jakeluverkkovaikutusten tarkastelu

Tässä työssä simuloitiin Valkealassa sijaitsevaa Tirvan pienvesivoimalaitosta ja sen vaikutusta sähkönjakeluverkkoon. Pienvesivoimalaitos mallinnettiin PSCAD-ympäristöön verkko- ja voimalaitostietojen perusteella. Sähköverkko kuvattiin malliin koko 110 kV:n siirtävän verkon ja Tirvan pienjänniteverkon väliltä. Mallin avulla tehtiin sarja hajautettua sähköntuotantoa koskevia tarkasteluita. Tarkasteluissa huomattiin voimalaitoksen verkkoonliitynnän aiheuttavan standardien ylärajoilla olevan transienttisen muutoksen voimalaitoksen jännitteisiin. Työssä tehtiin yksityiskohtaisempi jännitehäviöiden mittaus voimalaitoksen pullonkaulana toimivalle pienitehoiselle jakelumuuntajalle. Tuotannon lisäämisen yhteydessä näkyvän yllättävän jännitteen laskun syyt paikannettiin muuntajalla tapahtuviin loistehon siirrosta johtuviin ylimääräisiin jännitehäviöihin. Voimalaitoksella ei ole merkittävää vaikutusta vikatilanteiden virtoihin.

Syöttöjännitteen jännitehäiriöt paperikoneen sähkökäytössä

Diplomityön tavoitteena oli selvittää paperikonelinjakäyttöjen toimintaa syöttöjännitteen alenemien ja –jännitekatkojen aikana. Työssä haluttiin selvittää, millaisista häiriöistä laitteistot selviävät pysähtymättä ja kuinka laitteistojen immuniteettia häiriöille voitaisiin parantaa. Standardien esittämien jännitehäiriöiden siedon vaatimuksien lisäksi haluttiin selvittää olosuhteet, joissa asiakkaiden sähkökäytöt tulisi toimia. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi selvitettiin laboratoriomittauksin tyristori- ja ISU –syöttöyksiköillä varustettujen linjakäyttöjen testilaitteistojen ominaisuuksia jännitteen alenemien aikana. Lisäksi selvitettiin paperikoneen muiden laitteistojen toimintaa jännitehäiriöiden aikana. Avain sähkökäyttöjen jännitehäiriöiden siedon parantamiseksi löytyy ulkoisista energiavarastoista ja paperikoneen linjakäyttöjen hallitusta ohjaamisesta häiriöiden aikana. Näiden hyödyntäminen edellyttää kuitenkin työssä selvitetyn paperiprosessin ohjauksen tuntemista ratakatkon aikana.

Force Spectroscopy with Dual-Trap Optical Tweezers: Molecular Stiffness Measurements and Coupled Fluctuations Analysis

ABSTRACT Dual-trap optical tweezers are often used in high-resolution measurements in single-molecule biophysics. Such measurements can be hindered by the presence of extraneous noise sources, the most prominent of which is the coupling of fluctuations along different spatial directions, which may affect any optical tweezers setup. In this article, we analyze, both from the theoretical and the experimental points of view, the most common source for these couplings in dual-trap optical-tweezers setups: the misalignment of traps and tether. We give criteria to distinguish different kinds of misalignment, to estimate their quantitative relevance and to include them in the data analysis. The experimental data is obtained in a, to our knowledge, novel dual-trap optical-tweezers setup that directly measures forces. In the case in which misalignment is negligible, we provide a method to measure the stiffness of traps and tether based on variance analysis. This method can be seen as a calibration technique valid beyond the linear trap region. Our analysis is then employed to measure the persistence length of dsDNA tethers of three different lengths spanning two orders of magnitude. The effective persistence length of such tethers is shown to decrease with the contour length, in accordance with previous studies.

Riskianalyysi sisäisen valvonnan apuvälineenä

Tutkielman tavoitteena oli pyrkiä selvittämään Ilmatieteen laitoksen toiminnalliset ja taloudelliset riskit. Tämä toteutettiin Ilmatieteen laitoksen ulkoisten ja sisäisten sidosryhmien haastatteluiden perusteella. Riskeistä rakennettiin Ilmatieteen laitokselle riskianalyysimalli, jonka kautta riskejä voidaan laitoksessa systemaattisesti tarkastella. Riskianalyysin on myös tarkoitus toimia apuvälineenä laitoksen sisäistä valvontaa ja riskienhallintaa kehitettäessä. Riskianalyysissä riskejä arvioitiin riskiin sisältyvän kahden komponentin, todennäköisyyden ja seurausten, avulla. Näin saatiin riskit karkeasti vertailukelpoiseksi keskenään. Riskeistä muodostettiin ensin toimintokohtainen riskianalyysi, jonka jälkeen riskejä analysoitiin myös koko laitoksen tasolla. Riskejä ilmeni hyvin erilaisia: osaamiseen ja henkilöstöön liittyviä ja toisaalta pitkän tähtäimen strategisiin valintoihin liittyviä. Ilmatieteen laitoksen täytyy hallita toimintaansa ja toimintaympäristöönsä liittyvät muutokset ja olla uudistumiskykyinen. Täytyy myös huomata, että riskianalyysin lisäksi sisäisen valvonnan kehittämisessä on organisaation johdolla ja sisäisellä tarkastajalla tärkeä rooli.

Dinâmica não-linear e reagente limitante: um exemplo de bifurcação transcrítica

The nonlinear analysis of a general mixed second order reaction was performed, aiming to explore some basic tools concerning the mathematics of nonlinear differential equations. Concepts of stability around fixed points based on linear stability analysis are introduced, together with phase plane and integral curves. The main focus is the chemical relationship between changes of limiting reagent and transcritical bifurcation, and the investigation underlying the conclusion.

Tasajännitetason nosto polttokennosovelluksessa

Polttokennojen, erityisesti SOFC-kennojen, tutkimuksessa on viime vuosina saavutettu merkittäviä edistysaskelia ja mahdollisuudet kennojen laajamittaiseen hyödyntämiseen paranevat koko ajan. Polttokennojen yleistyessä tarvitaan tehoelektroniikkaa muokkaamaan kennojen tasajännite verkkoon sopivaksi vaihtojännitteeksi. Verkkovaihtosuuntaaja vaatii korkeamman jännitetason, kuin polttokennosta on saatavissa, joten tasajännitetasoa on ensin nostettava. Tässä diplomityössä esitellään kolme eri hakkuritopologiaa ja perehdytään kokosiltahakkurin optimointiin. Hakkurin pääasialliset häviölähteet olivat toision diodisilta ja transistorit. Diodien vaihtaminen piidiodeista piikarbididiodeihin ei parantanut hyötysuhdetta, koska toision jännite tarkastellussa sovelluksessa oli matala. Muuntajan käämiminen litz-johtimella paransi hyötysuhdetta merkittävästi.

Minimum number of assessment times to compare chemical control treatments for papaya fruit anthracnose

The chemical treatment evaluation in the field to control post-harvest fruit anthracnose (Colletotrichum gloeosporioides) requires a suitable disease incidence assessment on harvested papaya (Carica papaya) fruits. The minimum number of papaya fruit harvests was determined for valid treatment comparison in field trials for anthracnose chemical control. Repeatability analysis was done using previously published data. The coefficient determination (R²) estimate range, using four methods, and based on means of 12 assessment times, was 92.58 < R² < 94.45%. The number of assessment times required for R²=90% varied from seven to nine. The R² values of 85.1 < R² < 91.3% estimated by ANOVA suggested that any seven successive assessment times were sufficient for treatment comparison.

Chitosan and fungicides on postharvest control of Guignardia citricarpa and on quality of 'Pêra Rio' oranges

Citrus fruits are affected by the black spot disease caused by the fungus Guignardia citricarpa. Chitosan can be used as covering for fruits and may delay the ripening process and inhibit the growth of some fungi. Thus, the control of citrus black spot using chitosan and the fungicides thiabendazole and imazalil was assessed in addition to the physicochemical quality of 'Pêra Rio' oranges. The oranges were immersed into chitosan, thiabendazole or imazalil, and in chitosan mixed with both fungicides. The fruits were then stored at 25 °C, 80% RH, for 7 days and, after this storage period, subjected to physicochemical analyses. Chitosan in association with the fungicides reduced black spot in 'Pêra Rio' oranges and delayed the change in the orange skin colour from green to yellow during the postharvest storage. Total soluble solids, titratable acidity, pH, ascorbic acid content and ratio were not influenced by the treatments. Thus, chitosan applied with the fungicides thiabendazole and imazalil showed potential to control the development of black spot lesions on 'Pêra Rio' oranges during the postharvest period.

Theorizing Formal and Informal Feedback Practices in Management Accounting Through Three Dimensions

The purpose of this doctoral thesis is to widen and develop our theoretical frameworks for discussion and analyses of feedback practices in management accounting, particularly shedding light on its formal and informal aspects. The concept of feedback in management accounting has conventionally been analyzed within cybernetic control theory, in which feedback flows as a diagnostic or comparative loop between measurable outputs and pre-set goals (see e.g. Flamholtz et al. 1985; Flamholtz 1996, 1983), i.e. as a formal feedback loop. However, the everyday feedback practices in organizations are combinations of formal and informal elements. In addition to technique-driven feedback approaches (like budgets, measurement, and reward systems) we could also categorize social feedback practices that managers see relevant and effective in the pursuit of organizational control. While cybernetics or control theories successfully capture rational and measured aspects of organizational performance and offer a broad organizational context for the analysis, many individual and informal aspects remain vague and isolated. In order to discuss and make sense of the heterogeneous field of interpretations of formal and informal feedback, both in theory and practice, dichotomous approaches seem to be insufficient. Therefore, I suggest an analytical framework of formal and informal feedback with three dimensions (3D’s): source, time, and rule. Based on an abductive analysis of the theoretical and empirical findings from an interpretive case study around a business unit called Division Steelco, the 3Dframework and formal and informal feedback practices are further elaborated vis-á-vis the four thematic layers in the organizational control model by Flamholtz et al. (1985; Flamholtz 1996, 1983): core control system, organizational structure, organizational culture, and external environment. Various personal and cultural meanings given to the formal and informal feedback practices (“feedback as something”) create multidimensional interpretative contexts. Multidimensional frameworks aim to capture and better understand both the variety of interpretations and their implications to the functionality of feedback practices, important in interpretive research.

Reduction of seed production of red rice escapes in clearfield rice

Roguing is a practice used to reduce the seed source of red rice escapes to control in Clearfield-rice areas. However, there is great difficulty in performing it in large and heavily infested rice fields. This objective of this work was to evaluate the effects of the use of imazamox herbicide, applied in different rates and times, on plants of Clearfield-rice and red rice. Four experiments were conducted during the 2007/08 and 2008/09 growing seasons, in completely randomized block design and treatments arranged in factorial design, using three replications per treatment. The treatments had increasing rates of imazamox, application times and rice cultivars. The rice cultivars tested were IRGA 417, IRGA 422 CL, Avaxi CL and Puitá INTA CL. The variables evaluated were the number of panicles m-2, number of grains panicle-1, spikelet sterility in rice and red rice; and, rice grain yield and its components. The imazamox reduced the seed production of red rice escapes in a simulated situation of commercial Clearfield-rice area. The greater percentage reductions were obtained when this herbicide was applied at final formation of the panicle or panicle exertion of the red rice plant escapes to control. The Puitá INTA CL cultivar has high level of resistance to imazamox, independent of rate and application times tested, becoming the only alternative to the use of this practice.