Bunch frequency multiplication by RF injection into an isochronous ring

La collaboration CLIC (Compact LInear Collider, collisionneur linéaire compact) étudie la possibilité de réaliser un collisionneur électron-positon linéaire à haute énergie (3 TeV dans le centre de masse) et haute luminosité (1034 cm-2s-1), pour la recherche en physique des particules. Le projet CLIC se fonde sur l'utilisation de cavités accélératrices à haute fréquence (30 GHz). La puissance nécessaire à ces cavités est fournie par un faisceau d'électrons de basse énergie et de haute intensité, appelé faisceau de puissance, circulant parallèlement à l'accélérateur linéaire principal (procédé appelé « Accélération à Double Faisceau »). Dans ce schéma, un des principaux défis est la réalisation du faisceau de puissance, qui est d'abord généré dans un complexe accélérateur à basse fréquence, puis transformé pour obtenir une structure temporelle à haute fréquence nécessaire à l'alimentation des cavités accélératrices de l'accélérateur linéaire principal. La structure temporelle à haute fréquence des paquets d'électrons est obtenue par le procédé de multiplication de fréquence, dont la manipulation principale consiste à faire circuler le faisceau d'électrons dans un anneau isochrone en utilisant des déflecteurs radio-fréquence (déflecteurs RF) pour injecter et combiner les paquets d'électrons. Cependant, ce type de manipulation n'a jamais été réalisé auparavant et la première phase de la troisième installation de test pour CLIC (CLIC Test Facility 3 ou CTF3) a pour but la démonstration à faible charge du procédé de multiplication de fréquence par injection RF dans un anneau isochrone. Cette expérience, qui a été réalisée avec succès au CERN au cours de l'année 2002 en utilisant une version modifiée du pré-injecteur du grand collisionneur électron-positon LEP (Large Electron Positron), est le sujet central de ce rapport. L'expérience de combinaison des paquets d'électrons consiste à accélérer cinq impulsions dont les paquets d'électrons sont espacés de 10 cm, puis à les combiner dans un anneau isochrone pour obtenir une seule impulsion dont les paquets d'électrons sont espacés de 2 cm, multipliant ainsi la fréquence des paquets d'électrons, ainsi que la charge par impulsion, par cinq. Cette combinaison est réalisée au moyen de structures RF résonnantes sur un mode déflecteur, qui créent dans l'anneau une déformation locale et dépendante du temps de l'orbite du faisceau. Ce mécanisme impose plusieurs contraintes de dynamique de faisceau comme l'isochronicité, ainsi que des tolérances spécifiques sur les paquets d'électrons, qui sont définies dans ce rapport. Les études pour la conception de la Phase Préliminaire du CTF3 sont détaillées, en particulier le nouveau procédé d'injection avec les déflecteurs RF. Les tests de haute puissance réalisés sur ces cavités déflectrices avant leur installation dans l'anneau sont également décrits. L'activité de mise en fonctionnement de l'expérience est présentée en comparant les mesures faites avec le faisceau aux simulations et calculs théoriques. Finalement, les expériences de multiplication de fréquence des paquets d'électrons sont décrites et analysées. On montre qu'une très bonne efficacité de combinaison est possible après optimisation des paramètres de l'injection et des déflecteurs RF. En plus de l'expérience acquise sur l'utilisation de ces déflecteurs, des conclusions importantes pour les futures activités CTF3 et CLIC sont tirées de cette première démonstration de la multiplication de fréquence des paquets d'électrons par injection RF dans un anneau isochrone.<br/><br/>The Compact LInear Collider (CLIC) collaboration studies the possibility of building a multi-TeV (3 TeV centre-of-mass), high-luminosity (1034 cm-2s-1) electron-positron collider for particle physics. The CLIC scheme is based on high-frequency (30 GHz) linear accelerators powered by a low-energy, high-intensity drive beam running parallel to the main linear accelerators (Two-Beam Acceleration concept). One of the main challenges to realize this scheme is to generate the drive beam in a low-frequency accelerator and to achieve the required high-frequency bunch structure needed for the final acceleration. In order to provide bunch frequency multiplication, the main manipulation consists in sending the beam through an isochronous combiner ring using radio-frequency (RF) deflectors to inject and combine electron bunches. However, such a scheme has never been used before, and the first stage of the CLIC Test Facility 3 (CTF3) project aims at a low-charge demonstration of the bunch frequency multiplication by RF injection into an isochronous ring. This proof-of-principle experiment, which was successfully performed at CERN in 2002 using a modified version of the LEP (Large Electron Positron) pre-injector complex, is the central subject of this report. The bunch combination experiment consists in accelerating in a linear accelerator five pulses in which the electron bunches are spaced by 10 cm, and combining them in an isochronous ring to obtain one pulse in which the electron bunches are spaced by 2 cm, thus achieving a bunch frequency multiplication of a factor five, and increasing the charge per pulse by a factor five. The combination is done by means of RF deflecting cavities that create a time-dependent bump inside the ring, thus allowing the interleaving of the bunches of the five pulses. This process imposes several beam dynamics constraints, such as isochronicity, and specific tolerances on the electron bunches that are defined in this report. The design studies of the CTF3 Preliminary Phase are detailed, with emphasis on the novel injection process using RF deflectors. The high power tests performed on the RF deflectors prior to their installation in the ring are also reported. The commissioning activity is presented by comparing beam measurements to model simulations and theoretical expectations. Eventually, the bunch frequency multiplication experiments are described and analysed. It is shown that the process of bunch frequency multiplication is feasible with a very good efficiency after a careful optimisation of the injection and RF deflector parameters. In addition to the experience acquired in the operation of these RF deflectors, important conclusions for future CTF3 and CLIC activities are drawn from this first demonstration of the bunch frequency multiplication by RF injection into an isochronous ring.<br/><br/>La collaboration CLIC (Compact LInear Collider, collisionneur linéaire compact) étudie la possibilité de réaliser un collisionneur électron-positon linéaire à haute énergie (3 TeV) pour la recherche en physique des particules. Le projet CLIC se fonde sur l'utilisation de cavités accélératrices à haute fréquence (30 GHz). La puissance nécessaire à ces cavités est fournie par un faisceau d'électrons de basse énergie et de haut courant, appelé faisceau de puissance, circulant parallèlement à l'accélérateur linéaire principal (procédé appelé « Accélération à Double Faisceau »). Dans ce schéma, un des principaux défis est la réalisation du faisceau de puissance, qui est d'abord généré dans un complexe accélérateur à basse fréquence, puis transformé pour obtenir une structure temporelle à haute fréquence nécessaire à l'alimentation des cavités accélératrices de l'accélérateur linéaire principal. La structure temporelle à haute fréquence des paquets d'électrons est obtenue par le procédé de multiplication de fréquence, dont la manipulation principale consiste à faire circuler le faisceau d'électrons dans un anneau isochrone en utilisant des déflecteurs radio-fréquence (déflecteurs RF) pour injecter et combiner les paquets d'électrons. Cependant, ce type de manipulation n'a jamais été réalisé auparavant et la première phase de la troisième installation de test pour CLIC (CLIC Test Facility 3 ou CTF3) a pour but la démonstration à faible charge du procédé de multiplication de fréquence par injection RF dans un anneau isochrone. L'expérience consiste à accélérer cinq impulsions, puis à les combiner dans un anneau isochrone pour obtenir une seule impulsion dans laquelle la fréquence des paquets d'électrons et le courant sont multipliés par cinq. Cette combinaison est réalisée au moyen de structures déflectrices RF qui créent dans l'anneau une déformation locale et dépendante du temps de la trajectoire du faisceau. Les résultats de cette expérience, qui a été réalisée avec succès au CERN au cours de l?année 2002 en utilisant une version modifiée du pré-injecteur du grand collisionneur électron-positon LEP (Large Electron Positon), sont présentés en détail.

Service Management in IP Networks

IP-verkoissa tarjottavat palvelut ovat lisääntyneet, on tullut uusia kanavia, jotka tarjoavat IP-pohjaisia palveluja. Internet-palvelujen tarjonta on tullut mukaan kaapelitelevisio- ja matkapuhelinverkkoihin. Lisääntynyt palvelujen tarjonta ja kysyntä ovat lisänneet palvelujen hallinnan merkitystä. IP-verkoissa on ilmennyt turvallisuuteen, skaalattavuuteen ja palvelun laatuun liittyviä ongelmia. Palvelun laadun tärkeys painottuu reaaliaikaisuutta ja suurta kapasiteettia vaativissa sovelluksissa. Tulevaisuudessa IP-liikenteen on ennustettu kasvavan yli satakertaiseksi nykyisestä tasosta kolmen vuoden kuluessa. Tämän vuoksi on kehitetty uusi verkon ja palvelun hallintamenetelmiä, joista tässä työssä on tutkittu sääntöpohjaista verkon hallintaa.

Diodilaserin käytön edellytykset ohutlevyjen hitsauksessa

Diplomityössä tutkitaan diodilaserhitsausta mahdollisena teollisuuden menetelmänä ja menetelmän vaatimuksia hitsattaessa ohutlevyjä. Työssä tutkittavat materiaalit ovat kylmävalssattu teräs ja ruostumaton teräs sekä liitosmuotoina päittäis-, laippa- ja päällekkäisliitos. Materiaalivahvuudet ovat 0,50 mm:stä 1,50 mm:iin. Työn tavoitteena on määrittää näille kyseisille materiaaleille ja liitosmuodoille hitsausnopeus levynvahvuuden funktiona. Lisäksi käsitellään diodilaserin rakennetta, säteen muodostusta, säteen muokkaamista, säteen analysointia ja säteen turvallisuuteen liittyviä asioita. Suoritetaan vertailua käytössä oleviin muihin lasertyöstömenetelmiin konepajoissa ja tehdään arvio mahdollisen diodilaserinvestoinnin kannattavuudesta. Diodilaserhitsauskokeissa käytettiin Hämeen ammattikorkeakoulun Riihimäen yksikön 1 kW:n tehoista diodilaseria. Koekappaleet leikattiin suuntaisleikkurilla. Osalle hitsatuista kappaleista tehtiin poikittaiset vetokokeet ja mitattiin mikrokovuudet. Virheitä tutkittiin silmämääräisesti sekä radiografisella kuvauksella. Kaikille tutkituille liitoksille, materiaaleille ja vahvuuksille saatiin määriteltyä hitsausnopeudet. Tehtyjen testien perusteella suuntaisleikkurin käyttö on mahdollista. Lisäksi havaittiin suojakaasun käytön myötä, että kirkkaan sulan aiheuttama heijastavuuden kasvu edellyttää hitsausnopeuden pienentämistä.

Prioritizing: The strategy of the powerful ?

Previous research has shown that power increases focus on the main goal when distractor information is present. As a result, high-power people have been described as goal-focused. In real life, one typically wants to pursue multiple goals at the same time. There is a lack of research on how power affects how people deal with situations in which multiple important goals are present. To address this question, 158 participants were primed with high or low power or assigned to a control condition, and were asked to perform a dual-goal task with three difficulty levels. We hypothesized and found that high-power primed people prioritize when confronted with a multiple-goal situation. More specifically, when task demands were relatively low, power had no effect; participants generally pursued multiple goals in parallel. However, when task demands were high, the participants in the high-power condition focused on a single goal whereas participants in the low-power condition continued using a dualtask strategy. This study extends existing power theories and research in the domain of goal pursuit.

Efficiency and reliability enhancement of silicon nanocrystal field-effect luminescence from nitride-oxide gate stacks

We report on a field-effect light emitting device based on silicon nanocrystals in silicon oxide deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition. The device shows high power efficiency and long lifetime. The power efficiency is enhanced up to 0.1 %25 by the presence of a silicon nitride control layer. The leakage current reduction induced by this nitride buffer effectively increases the power efficiency two orders of magnitude with regard to similarly processed devices with solely oxide. In addition, the nitride cools down the electrons that reach the polycrystalline silicon gate lowering the formation of defects, which significantly reduces the device degradation.

Symptoms Have Modest Accuracy in Detecting Endoscopic and Histologic Remission in Adults With Eosinophilic Esophagitis.

BACKGROUND & AIMS: It is not clear whether symptoms alone can be used to estimate the biologic activity of eosinophilic esophagitis (EoE). We aimed to evaluate whether symptoms can be used to identify patients with endoscopic and histologic features of remission. METHODS: Between April 2011 and June 2014, we performed a prospective, observational study and recruited 269 consecutive adults with EoE (67% male; median age, 39 years old) in Switzerland and the United States. Patients first completed the validated symptom-based EoE activity index patient-reported outcome instrument and then underwent esophagogastroduodenoscopy with esophageal biopsy collection. Endoscopic and histologic findings were evaluated with a validated grading system and standardized instrument, respectively. Clinical remission was defined as symptom score <20 (range, 0-100); histologic remission was defined as a peak count of <20 eosinophils/mm(2) in a high-power field (corresponds to approximately <5 eosinophils/median high-power field); and endoscopic remission as absence of white exudates, moderate or severe rings, strictures, or combination of furrows and edema. We used receiver operating characteristic analysis to determine the best symptom score cutoff values for detection of remission. RESULTS: Of the study subjects, 111 were in clinical remission (41.3%), 79 were in endoscopic remission (29.7%), and 75 were in histologic remission (27.9%). When the symptom score was used as a continuous variable, patients in endoscopic, histologic, and combined (endoscopic and histologic remission) remission were detected with area under the curve values of 0.67, 0.60, and 0.67, respectively. A symptom score of 20 identified patients in endoscopic remission with 65.1% accuracy and histologic remission with 62.1% accuracy; a symptom score of 15 identified patients with both types of remission with 67.7% accuracy. CONCLUSIONS: In patients with EoE, endoscopic or histologic remission can be identified with only modest accuracy based on symptoms alone. At any given time, physicians cannot rely on lack of symptoms to make assumptions about lack of biologic disease activity in adults with EoE. ClinicalTrials.gov, Number: NCT00939263.

Undressing of Waddlia chondrophila to enrich its outer membrane proteins to develop a new species-specific ELISA.

Waddlia chondrophila, an obligate intracellular bacterium of the Chlamydiales order, is considered as an agent of bovine abortion and a likely cause of miscarriage in humans. Its role in respiratory diseases was questioned after the detection of its DNA in clinical samples taken from patients suffering from pneumonia or bronchiolitis. To better define the role of Waddlia in both miscarriage and pneumonia, a tool allowing large-scale serological investigations of Waddlia seropositivity is needed. Therefore, enriched outer membrane proteins of W. chondrophila were used as antigens to develop a specific ELISA. After thorough analytical optimization, the ELISA was validated by comparison with micro-immunofluorescence and it showed a sensitivity above 85% with 100% specificity. The ELISA was subsequently applied to human sera to specify the role of W. chondrophila in pneumonia. Overall, 3.6% of children showed antibody reactivity against W. chondrophila but no significant difference was observed between children with and without pneumonia. Proteomic analyses were then performed using mass spectrometry, highlighting members of the outer membrane protein family as the dominant proteins. The major Waddlia putative immunogenic proteins were identified by immunoblot using positive and negative human sera. The new ELISA represents an efficient tool with high throughput applications. Although no association with pneumonia and Waddlia seropositivity was observed, this ELISA could be used to specify the role of W. chondrophila in miscarriage and in other diseases.

Aspectos técnicos envolvidos na construção de um "cluster beowulf"

Beowulf cluster is perhaps the cheapest way to construct a high performance computers. The strategy of reaching a high power computing isn't so difficult, but buying and configurating should be done carefully. Technical aspects of hardware components and message-passing libraries are considered, with some results given as examples.

The adequacy of different robust statistical tests in comparing two independent groups

In the current study, we evaluated various robust statistical methods for comparing two independent groups. Two scenarios for simulation were generated: one of equality and another of population mean differences. In each of the scenarios, 33 experimental conditions were used as a function of sample size, standard deviation and asymmetry. For each condition, 5000 replications per group were generated. The results obtained by this study show an adequate type error I rate but not a high power for the confidence intervals. In general, for the two scenarios studied (mean population differences and not mean population differences) in the different conditions analysed, the Mann-Whitney U-test demonstrated strong performance, and a little worse the t-test of Yuen-Welch.

Determinação voltamétrica de metais em águas e fluidos biológicos empregando mineralização de amostras com radiação ultravioleta

This work describes the optimization of pretreatment steps for the destruction of organic matter in samples of waters and biological fluids, by using an UV irradiation system with a high power UV radiation source (400 W). The efficiency of the system constructed for the photo-decomposition of samples of model waters, natural waters and biological fluids was investigated by performing recovery experiments of the metallic species Zn(II), Cd(II), Pb(II), Cu(II), Al(III) and Fe(III). The use of UV irradiation allowed the liberation of metals bound to the organic matrix and the determination of the total content of elements in the samples.

Gliceroquímica: novos produtos e processos a partir da glicerina de produção de biodiesel

Glycerol is a byproduct of biodiesel production through transesterification of oils and fat. This article discusses the chemical transformation of glycerol in ethers, acetals and esters of high technological applications, especially in the fuel sector. Glycerol hydrogenolysis, dehydration to acrolein and oxidation are discussed as well, to show the potential use of glycerol for production of plastic monomers. Finally, the article shows other transformations, such as syn gas production, epichloridrin and glycerin carbonate.

Desenvolvimento de tecnologia para confecção de eletrodos e conjuntos eletrodo-membrana-eletrodo (MEA) por impressão à tela para aplicação em módulos de potência de células PEMFC

Significant functions in the Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFCs) rely on Gas Diffusion Layers (GDLs), such as control the water balance in the membrane electrode assembly (MEA), allow suitable gas permeability and porosity, etc. Aware of the GDL importance in the cell performance and its great demand in scale-up projects, the fuel cell research group at Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) has developed a Sieve Printing method (innovative in Brazil) as a strategic solution for producing GDL and electrodes used in high power PEMFC stacks. The method has shown to be adequate to fabricate low cost electrodes, GDLs of different dimensions and to produce any amount of MEAs for power stacks.

IGBT-simulaatiomallien soveltuvuus laitetason hyötysuhdesimulaatioihin

Tehoelektroniikkalaitteiden tehon kasvun myötä niiden hyötysuhteesta on tullut yksi niiden tärkeimmistä ominaisuuksista. Suurilla tehoilla prosentuaalisesti pienetkin tehohäviöt ovat merkittäviä ja aiheuttavat laitteen käyttäjälle ylimääräisiä energiakustannuksia ja tarvetta hukkalämmön poistolle. Näistä syistä asiakkaat vaativat hyvällä hyötysuhteella toimivia laitteita, joten laitevalmistajat pyrkivät tekemään niistä sellaisia. Simulaatiomallit ovat arvokkaita työkaluja laitesuunnittelussa. Hyötysuhdeoptimoinnin kannalta tehohäviöt tulisi pystyä mallintamaan, jotta komponenttivalintojen, ohjaustapojen ja pääpiiritopologioiden vaikutusta hyötysuhteeseen voitaisiin arvioida. Tässä työssä perehdytään eristehilabipolaaritransistorista (IGBT) tehtyihin simulaatiomalleihin ja arvioidaan niiden soveltuvuutta IGBT:ssä syntyvien tehohäviöiden mallintamiseen. Lisäksi verrataan mallia mittaukseen ja pohditaan, millaiset vaatimukset simulaatiomalliin todellisuudessa kohdistuvat.

Litium-ioniakun tasapainon hallinta

Nykyaikaisen liikkuvan sähkökäytön energianlähteenä voi toimia jopa sadoista yksittäisistä sarjaankytketyistä litium-ionikennoista muodostuva akusto. Luotettaviin mittauksiin perustuva valvonta ja käytönohjaus on erityisen tärkeää litium-ioniakuissa, jotka ovat herkkiä yli- ja alijännitteille sekä korkeille lämpötiloille. Monipuolinen hallintajärjestelmä auttaa hyödyntämään akun koko kapasiteetin sekä säilyttämään akun suorituskyvyn estämällä väärinkäytön. Tässä työssä keskitytään tarkastelemaan monikennoisten litium-ioniakkujen sovelluksissa ilmeneviä haasteita sekä eri julkaisuissa esitettyjä ratkaisumalleja akun tasapainon hallitsemiseksi.

Trauma abdominal penetrante consecutivo à corrente elétrica industrial

The authors present a case report of a victim of high power electric shock. The main electric lesion was a penetrating abdominal wound with loss of substance of the abdominal wall and an electric lesion of the hepatic segment and of the gallbladder. The surgical treatment included hepatic segmentectomy, cholecystectomy, repair of the abdominal wall with Marlex prosthesis and skin graft, besides the debridment of the lesions of extremities. The postoperative evolution was satisfactory and the follow-up for 6 months didn't show any sequelae.