Studies on the propagation of errors in physical oceanographic computations

The results of an investigation on the limits of the random errors contained in the basic data of Physical Oceanography and their propagation through the computational procedures are presented in this thesis. It also suggest a method which increases the reliability of the derived results. The thesis is presented in eight chapters including the introductory chapter. Chapter 2 discusses the general theory of errors that are relevant in the context of the propagation of errors in Physical Oceanographic computations. The error components contained in the independent oceanographic variables namely, temperature, salinity and depth are deliniated and quantified in chapter 3. Chapter 4 discusses and derives the magnitude of errors in the computation of the dependent oceanographic variables, density in situ, gt, specific volume and specific volume anomaly, due to the propagation of errors contained in the independent oceanographic variables. The errors propagated into the computed values of the derived quantities namely, dynamic depth and relative currents, have been estimated and presented chapter 5. Chapter 6 reviews the existing methods for the identification of level of no motion and suggests a method for the identification of a reliable zero reference level. Chapter 7 discusses the available methods for the extension of the zero reference level into shallow regions of the oceans and suggests a new method which is more reliable. A procedure of graphical smoothening of dynamic topographies between the error limits to provide more reliable results is also suggested in this chapter. Chapter 8 deals with the computation of the geostrophic current from these smoothened values of dynamic heights, with reference to the selected zero reference level. The summary and conclusion are also presented in this chapter.

Air-gap based vertical cavity micro-opto-electro-mechanical Fabry-Perot filters

Mikrooptische Filter sind heutzutage in vielen Bereichen in der Telekommunikation unersetzlich. Wichtige Einsatzgebiete sind aber auch spektroskopische Systeme in der Medizin-, Prozess- und Umwelttechnik. Diese Arbeit befasst sich mit der Technologieentwicklung und Herstellung von luftspaltbasierenden, vertikal auf einem Substrat angeordneten, oberflächenmikromechanisch hergestellten Fabry-Perot-Filtern. Es werden zwei verschiedene Filtervarianten, basierend auf zwei verschiedenen Materialsystemen, ausführlich untersucht. Zum einen handelt es sich dabei um die Weiterentwicklung von kontinuierlich mikromechanisch durchstimmbaren InP / Luftspaltfiltern; zum anderen werden neuartige, kostengünstige Siliziumnitrid / Luftspaltfilter wissenschaftlich behandelt. Der Inhalt der Arbeit ist so gegliedert, dass nach einer Einleitung mit Vergleichen zu Arbeiten und Ergebnissen anderer Forschergruppen weltweit, zunächst einige theoretische Grundlagen zur Berechnung der spektralen Reflektivität und Transmission von beliebigen optischen Schichtanordnungen aufgezeigt werden. Auß erdem wird ein kurzer theoretischer Ü berblick zu wichtigen Eigenschaften von Fabry-Perot-Filtern sowie der Möglichkeit einer mikromechanischen Durchstimmbarkeit gegeben. Daran anschließ end folgt ein Kapitel, welches sich den grundlegenden technologischen Aspekten der Herstellung von luftspaltbasierenden Filtern widmet. Es wird ein Zusammenhang zu wichtigen Referenzarbeiten hergestellt, auf denen diverse Weiterentwicklungen dieser Arbeit basieren. Die beiden folgenden Kapitel erläutern dann ausführlich das Design, die Herstellung und die Charakterisierung der beiden oben erwähnten Filtervarianten. Abgesehen von der vorangehenden Epitaxie von InP / GaInAs Schichten, ist die Herstellung der InP / Luftspaltfilter komplett im Institut durchgeführt worden. Die Herstellungsschritte sind ausführlich in der Arbeit erläutert, wobei ein Schwerpunktthema das trockenchemische Ä tzen von InP sowie GaInAs, welches als Opferschichtmaterial für die Herstellung der Luftspalte genutzt wurde, behandelt. Im Verlauf der wissenschaftlichen Arbeit konnten sehr wichtige technische Verbesserungen entwickelt und eingesetzt werden, welche zu einer effizienteren technologischen Herstellung der Filter führten und in der vorliegenden Niederschrift ausführlich dokumentiert sind. Die hergestellten, für einen Einsatz in der optischen Telekommunikation entworfenen, elektrostatisch aktuierbaren Filter sind aus zwei luftspaltbasierenden Braggspiegeln aufgebaut, welche wiederum jeweils 3 InP-Schichten von (je nach Design) 357nm bzw. 367nm Dicke aufweisen. Die Filter bestehen aus im definierten Abstand parallel übereinander angeordneten Membranen, die über Verbindungsbrücken unterschiedlicher Anzahl und Länge an Haltepfosten befestigt sind. Da die mit 357nm bzw. 367nm vergleichsweise sehr dünnen Schichten freitragende Konstrukte mit bis zu 140 nm Länge bilden, aber trotzdem Positionsgenauigkeiten im nm-Bereich einhalten müssen, handelt es sich hierbei um sehr anspruchsvolle mikromechanische Bauelemente. Um den Einfluss der zahlreichen geometrischen Strukturparameter studieren zu können, wurden verschiedene laterale Filterdesigns implementiert. Mit den realisierten Filter konnte ein enorm weiter spektraler Abstimmbereich erzielt werden. Je nach lateralem Design wurden internationale Bestwerte für durchstimmbare Fabry-Perot-Filter von mehr als 140nm erreicht. Die Abstimmung konnte dabei kontinuierlich mit einer angelegten Spannung von nur wenigen Volt durchgeführt werden. Im Vergleich zu früher berichteten Ergebnissen konnten damit sowohl die Wellenlängenabstimmung als auch die dafür benötigte Abstimmungsspannung signifikant verbessert werden. Durch den hohen Brechungsindexkontrast und die geringe Schichtdicke zeigen die Filter ein vorteilhaftes, extrem weites Stopband in der Größ enordnung um 550nm. Die gewählten, sehr kurzen Kavitätslängen ermöglichen einen freien Spektralbereich des Filters welcher ebenfalls in diesen Größ enordnungen liegt, so dass ein weiter spektraler Einsatzbereich ermöglicht wird. Während der Arbeit zeigte sich, dass Verspannungen in den freitragenden InPSchichten die Funktionsweise der mikrooptischen Filter stark beeinflussen bzw. behindern. Insbesondere eine Unterätzung der Haltepfosten und die daraus resultierende Verbiegung der Ecken an denen sich die Verbindungsbrücken befinden, führte zu enormen vertikalen Membranverschiebungen, welche die Filtereigenschaften verändern. Um optimale Ergebnisse zu erreichen, muss eine weitere Verbesserung der Epitaxie erfolgen. Jedoch konnten durch den zusätzlichen Einsatz einer speziellen Schutzmaske die Unterätzung der Haltepfosten und damit starke vertikale Verformungen reduziert werden. Die aus der Verspannung resultierenden Verformungen und die Reaktion einzelner freistehender InP Schichten auf eine angelegte Gleich- oder Wechselspannung wurde detailliert untersucht. Mittels Weisslichtinterferometrie wurden lateral identische Strukturen verglichen, die aus unterschiedlich dicken InP-Schichten (357nm bzw. 1065nm) bestehen. Einen weiteren Hauptteil der Arbeit stellen Siliziumnitrid / Luftspaltfilter dar, welche auf einem neuen, im Rahmen dieser Dissertation entwickelten, technologischen Ansatz basieren. Die Filter bestehen aus zwei Braggspiegeln, die jeweils aus fünf 590nm dicken, freistehenden Siliziumnitridschichten aufgebaut sind und einem Abstand von 390nm untereinander aufweisen. Die Filter wurden auf Glassubstraten hergestellt. Der Herstellungsprozess ist jedoch auch mit vielen anderen Materialien oder Prozessen kompatibel, so dass z.B. eine Integration mit anderen Bauelemente relativ leicht möglich ist. Die Prozesse dieser ebenfalls oberflächenmikromechanisch hergestellten Filter wurden konsequent auf niedrige Herstellungskosten optimiert. Als Opferschichtmaterial wurde hier amorph abgeschiedenes Silizium verwendet. Der Herstellungsprozess beinhaltet die Abscheidung verspannungsoptimierter Schichten (Silizium und Siliziumnitrid) mittels PECVD, die laterale Strukturierung per reaktiven Ionenätzen mit den Gasen SF6 / CHF3 / Ar sowie Fotolack als Maske, die nasschemische Unterätzung der Opferschichten mittels KOH und das Kritisch-Punkt-Trocken der Proben. Die Ergebnisse der optischen Charakterisierung der Filter zeigen eine hohe Ü bereinstimmung zwischen den experimentell ermittelten Daten und den korrespondierenden theoretischen Modellrechnungen. Weisslichtinterferometermessungen der freigeätzten Strukturen zeigen ebene Filterschichten und bestätigen die hohe vertikale Positioniergenauigkeit, die mit diesem technologischen Ansatz erreicht werden kann.

A crack on the interface of piezo-electric bodies

Singularities of elastic and electric fields are investigated at the tip of a crack on the interface of two anisotropic piezo-electric media under various boundary conditions on the crack surfaces. The Griffith formulae are obtained for increments of energy functionals due to growth of the crack and the notion of the energy release matrix is introduced. Normalization conditions for bases of singular solution are proposed to adapt them to the energy, stress, and deformation fracture criteria. Connections between these bases are determined and additional properties of the deformation basis related to the notion of electric surface enthalpy are established.

Piezoresistive cantilevers with an integrated bimorph actuator

Scanning Probe Microscopy (SPM) has become of fundamental importance for research in area of micro and nano-technology. The continuous progress in these fields requires ultra sensitive measurements at high speed. The imaging speed limitation of the conventional Tapping Mode SPM is due to the actuation time constant of piezotube feedback loop that keeps the tapping amplitude constant. In order to avoid this limit a deflection sensor and an actuator have to be integrated into the cantilever. In this work has been demonstrated the possibility of realisation of piezoresistive cantilever with an embedded actuator. Piezoresistive detection provides a good alternative to the usual optical laser beam deflection technique. In frames of this thesis has been investigated and modelled the piezoresistive effect in bulk silicon (3D case) for both n- and p-type silicon. Moving towards ultra-sensitive measurements it is necessary to realize ultra-thin piezoresistors, which are well localized to the surface, where the stress magnitude is maximal. New physical effects such as quantum confinement which arise due to the scaling of the piezoresistor thickness was taken into account in order to model the piezoresistive effect and its modification in case of ultra-thin piezoresistor (2D case). The two-dimension character of the electron gas in n-type piezoresistors lead up to decreasing of the piezoresistive coefficients with increasing the degree of electron localisation. Moreover for p-type piezoresistors the predicted values of the piezoresistive coefficients are higher in case of localised holes. Additionally, to the integration of the piezoresistive sensor, actuator integrated into the cantilever is considered as fundamental for realisation of fast SPM imaging. Actuation of the beam is achieved thermally by relying on differences in the coefficients of thermal expansion between aluminum and silicon. In addition the aluminum layer forms the heating micro-resistor, which is able to accept heating impulses with frequency up to one megahertz. Such direct oscillating thermally driven bimorph actuator was studied also with respect to the bimorph actuator efficiency. Higher eigenmodes of the cantilever are used in order to increase the operating frequencies. As a result the scanning speed has been increased due to the decreasing of the actuation time constant. The fundamental limits to force sensitivity that are imposed by piezoresistive deflection sensing technique have been discussed. For imaging in ambient conditions the force sensitivity is limited by the thermo-mechanical cantilever noise. Additional noise sources, connected with the piezoresistive detection are negligible.

The Effect of Periodic Silane Burst on the Properties of GaN on Si (111) Substrates

The periodic silane burst technique was employed during metalorganic chemical vapor deposition of epitaxial GaN on AlN buffer layers grown on Si (111). Periodic silicon delta doping during growth of both the AlN and GaN layers led to growth of GaN films with decreased tensile stresses and decreased threading dislocation densities, as well as films with improved quality as indicated by x-ray diffraction, micro-Raman spectroscopy, atomic force microscopy, and transmission electron microscopy. The possible mechanism of the reduction of tensile stress and the dislocation density is discussed in the paper.

Retinoscopía estática: variabilidad interobservadores entre docentes y estudiantes de optometría en una institución universitaria de Bogotá D.C.

Introducción: el gold estándar para el error refractivo es la retinoscopía. Los docentes de optometría al evaluar estudiantes, aceptan una diferencia de ±0,50D en la refracción pero no se ha evaluado estadísticamente si es adecuado para ametropías bajas y altas. El objetivo fue cuantificar el grado de concordancia interobservadores en retinoscopía estática entre docentes y estudiantes, para ametropías altas y bajas. Metodología: estudio de concordancia entre 4 observadores en 40 ojos, 20 con ametropías altas y 20 con bajas; muestreo no probabilístico por conveniencia. Análisis estadístico con coeficiente de correlación intraclase, confiabilidad 95%, poder 90%, y con método gráfico de límites de acuerdo al 95%. Resultados: concordancia para el equivalente esférico entre docentes 0,96 y entre estudiantes 0,56. En estudiantes concordancia de 0,89 para defectos refractivos bajos y docentes 0,96 para defectos altos. Concordancia entre cuatro examinadores 0,78, defectos bajos 0,86 y para altos 0,67. Margen de error entre docentes ±0,87D y estudiantes ±3,15D. En defectos bajos ±0,61D para docentes y ±0,80D para estudiantes y en defectos altos ±1,10D y ±4,22D respectivamente. Discusión: hubo mayor confiabilidad en retinoscopía entre profesionales experimentados. Se comparó la concordancia entre docentes y estudiantes, por eso puede haberse encontrado menor concordancia que la descrita por otros estudios que compararon entre profesionales a pesar haber sido elegidos por sus buenas calificaciones. Se deben formular estrategias de enseñanza que permitan reducir los márgenes de error obtenidos y mejorar la concordancia entre docentes y estudiantes.

Active citizenship

The aim of this activity is to allow students to explore the nature of political action, which can be thought of as a form of active as opposed to passive citizenship. By learning about and reflecting upon past instances of political action, or activism, students will be able to start thinking about what is likely to make a campaign successful. It is intended that these reflections can then be applied to their own actions as active citizens. It is hoped that the historical case studies combined with the information provided on different campaigning tools and methods will help to make students feel empowered and inspired to take action. In setting students the task of planning an action, it is expected that time management and organizational skills will be improved. It is believed that by putting themselves in the shoes of activists and going through the process of planning an action, they will have an engaged learning experience. The reflective element of the activity encourages students to form and defend opinions on the relative strengths and weaknesses of different campaigning methods, and on the acceptable limits to political action. This learning activity has been designed presuming no prior knowledge of activism or its methods, and has been successfully used with first year undergraduate students from a variety of disciplines. However, the activity provides a basis for more in-depth study of several issues, or alternatively study into further examples of campaign organizations. There are 3 different learning activities presented on this web site. For a dynamic and well-illustrated introduction to contemporary activism, see Jordan, T. (2002) Activism!: Direct Action, Hacktivism and the Future of Society, London: Reaktion Books Ltd. This material is also available via JORUM.

Análisis de la Cooperación Multilateral para la Gestión de biodiversidad en Instituciones Subregionales. Caso de Estudio: Estrategia regional para la conservación y uso Sostenible de recursos en el Amazonas (TCA) y Proyecto Facilitación de financiamiento para negocios de biodiversidad y apoyo al desarrollo de actividades del mercado en la Región Andina (CAN) 2000-2009

Este trabajo de investigación analiza la importancia de la cooperación internacional para la gestión de biodiversidad entregada por el Global Environmental Facilty-GEF, para la conservación y uso sostenible de la biodiversidad en la cuenca Andino-amazónica. Esto a través del estudio de los proyectos de alcance regional financiados a dos instituciones subregionales, el primero, “Estrategia Regional para la Conservación y Uso Sostenible de Recursos en el Amazonas” perteneciente al Tratado de Cooperación Amazónica-TCA, y el segundo, “Facilitación de Financiamiento para Negocios de Biodiversidad y Apoyo al Desarrollo de Actividades de Mercado en la Región Andina” presentado por la Banco de Desarrollo de América Latina-CAF.

Prospectivo Colanta 2021

Colanta es una empresa del sector agroindustrial y lechero que constantemente está buscando la innovación como eje fundamental de su crecimiento. Lo cual, la ha llevado a ser una de las empresas más importantes del sector. Por ello y teniendo en cuenta la evolución que ha tenido la compañía a lo largo de su creación y a los cambios generados a causa de la apertura económica y a la entrada de nuevos competidores en el sector se ha considerado pertinente cuestionarse si al 2021 COLANTA seguirá siendo una empresa líder en el sector lechero y agroindustrial. Para ello se utilizará la prospectiva como herramienta de estudio; esta es descrita por Godet como “la anticipación al servicio de la acción”, (Ortega, p.3) es decir, que consiste en establecer las diferentes situaciones alternativas en las que por cualquier motivo podríamos encontrarnos en un futuro, así mismo se analiza como alternativa para diseñar escenarios futuros. En el análisis prospectivo, se dan constantemente interacciones entre la estrategia y el mejoramiento, dos términos que están muy relacionados entre sí. El primero consiste en la construcción de un futuro deseado, donde se le garantiza a la sociedad ventajas que avalen la perdurabilidad de la misma en el tiempo y el segundo es el resultado de la optimización de procesos o de actividades que la sociedad lleva a cabo. La prospectiva busca identificar los escenarios futuros más probables y deseables hacia los cuales debe encauzarse una organización, una región o un país por medio del uso de metodologías que son empleadas ampliamente en distintas disciplinas científicas.

Análisis de la experiencia del programa jóvenes en acción en Bogotá, como alternativa para romper el círculo de la pobreza a través de la alianza empresa-estado-universidad durante el periodo 2003 a 2007

El problema de la pobreza en el mundo es una constante que tiende a incrementarse y reproducirse viralmente. Latinoamérica particularmente ha logrado avances destacados, sin embargo se necesitan medidas estructurales y transformaciones institucionales para lograr reducir la pobreza, empezando por la base de la pirámide con los jóvenes. Es por tanto que la motivación de este caso de estudio es analizar cómo la alianza entre la academia, el sector privado y el estado pueden ser alternativa para romper el círculo de la pobreza.

¿Punto final al limbo legal de las actividades de inteligencia en Colombia?

Los servicios de inteligencia en Colombia han operado durante casi sesenta años sin una regulación integral que demarque sus funciones y sus límites. Recientemente fue aprobado en el Congreso de la República, y en gran parte avalado por la Corte Constitucional, un proyecto de ley que pretende poner fin a esta omisión histórica. El presente artículo tiene como propósito revisar qué tan adecuada resulta la regulación que este proyecto de ley hace de dos aspectos relacionados con los servicios de inteligencia –el alcance del secreto y los controles a su funcionamiento– de cara a la protección de derechos como la intimidad, el acceso a la información y la verdad. La tesis que se defiende es que este proyecto de ley prevé aspectos positivos con relación a los dos temas mencionados, pero deja abiertos vacíos importantes que pueden llevar a que los servicios de inteligencia se aparten de sus funciones y sean utilizados para desconocer los derechos de las personas.

Política exterior rusa en el Ártico, un juego de intereses nacionales en torno a su reivindicación geopolítica. Periodo 2007 – 2013

El objetivo de esta monografía es analizar de qué manera el interés nacional ruso determina su reivindicación geopolítica en el Ártico. Adicionalmente, se profundizará sobre la posición geográficamente privilegiada en esta región y su importancia para los países miembros del Consejo Ártico a partir del deshielo del 2007. Por otra parte, se analizará la reivindicación geopolítica rusa en el Ártico a través de la aplicación del Derecho Internacional y el desplazamiento de sus fuerzas militares en esta zona. Para resolver la investigación, es pertinente explicar el interés nacional ruso bajo la Teoría de Realismo Político de Hans Morgenthau, lo que ayudará a clasificar el modelo de política exterior que Rusia aplicó en la región Ártica durante el periodo 2007 – 2013.

Condiciones para preservar e valor moral del consentimiento informado en medicina

El consentimiento informado (CI) en medicina corre el riesgo de quedar reducido a un formalismo legal sin valor moral; esto puede suceder por dos cosas: 1) como consecuencia de que el paciente no comprenda con suficiencia el concepto de autonomía y 2) debido a la disminución de la autonomía práctica del paciente por efecto de la autoridad del personal médico o de las instituciones de salud. Este artículo tiene como fin mostrar bajo qué condiciones se puede evitar la reducción del CI a un formalismo legal desprovisto de valor moral. Para servir a este propósito, se considera el concepto de autonomía relacional como eje articulador que pone en relación al paciente con su comunidad moral y con el médico, lo que impulsa al personal de la salud a proporcionar las condiciones para tal fin. Así, se afirma que la valía moral del CI puede conservarse, primero, a partir de una concepción relacional de la autonomía y, segundo, mediante la aplicación, por parte del médico y de la institución, de un protocolo que disminuya la posibilidad de choque entre la autonomía y la autoridad.

Poor people and risky business

We try to explain why economic conflicts and illegal business often take place in poor countries. We use the concept of subsistence level of consumption (d) and assume a regular concave utility function for consumption levels higher than d. For consumption levels lower than d utility is constant and equal to zero. Under this framework poor agents are risk-lovers. This result helps to explain why economic conflicts are more likely to appear in poor economies and why poor agents are more willing to undertake illegal business.

Biblioterapia : a Função Terapêutica do Livro em Ambiente Prisional

Este trabalho de investigação consiste num estudo empírico sobre uma nova ciência - a Biblioterapia, e a situação mais específica, a sua aplicação em contexto prisional. Para alcançar este objetivo formulámos a seguinte hipótese: “o livro exerce sobre as pessoas em geral e, de uma forma mais particular, sobre indivíduos em contexto de detenção institucional uma função terapêutica”. A metodologia adotada para esta investigação assenta essencialmente em fontes documentais textuais e digitais, sobre autores especialistas na matéria, que de uma forma mais precisa se identificam e citam especificamente no capítulo referente à revisão da literatura. Para atingir o nosso propósito começámos por definir os conceitos de leitura, de leitura terapêutica, de fenomenologia da linguagem, de terapia e de diálogo assim como procurámos saber quais os fundamentos filosóficos e os componentes biblioterapêuticos, público-alvo e áreas com maiores potencialidades de aplicação, benefícios e limitações que norteiam à aplicação da Biblioterapia, nomeadamente, para fins de desenvolvimento pessoal e de alterações comportamentais. Fez-se igualmente uma análise da evolução do conceito, desde Aristóteles até aos nossos dias. Só com o conhecimento efetivo desta realidade seria possível prosseguir o nosso objeto de estudo. Entendemos ainda ser importante perceber qual é a situação da leitura em Portugal e as políticas desenvolvidas nesta área pelo Estado, para promover a leitura junto dos estudantes e da população em geral. Apenas assente nestas duas realidades que se entrecruzam, no processo de leitor/livro é possível identificar e relacionar esta problemática em estudo. Constatamos a existência de dois tipos de Biblioterapia, a Biblioterapia-arte e a Biblioterapia-ciência, identificando algumas das suas características, principalmente o que as aproxima e o que as separa. Apresentamos um exemplo de uma área reconhecidamente bem sucedida na aplicação da Biblioterapia não-clínica, em instituições prisionais, efetuando uma abordagem às questões mais pertinentes neste campo: os seus aspetos institucionais, os psicossociais e os de reinserção social. Considerámos ainda as recomendações da IFLA para este setor populacional – Guidelines for Library Services to Prisoners. Ao longo do trabalho e de uma forma transversal realçamos as interrelações biblioterapêuticas entre pacientes, bibliotecários e outros intervenientes no processo biblioterapêutico, tais como médicos e orientadores de leitura. Finalizamos o trabalho concluindo que a prática de leitura de temas específicos, em qualquer campo de atuação e sob orientação de um elemento profissional com conhecimentos aprofundados tanto em relação às personalidades e problemas dos destinatários como aos materiais que tem à sua disposição – o livro, em sentido lato - pode efetivamente desencadear benefícios terapêuticos nos leitores.