UV-LED -lamppujen soveltuminen laivojen painolastivesien käsittelyyn

Painolastivesien mukana kulkeutuvien lajien leviäminen on yksi vakavimmista globaaleista ympäristöuhkista. Kansainvälinen merenkulkujärjestö IMO määritteli vuonna 2004 kansainvälisen painolastivesiyleissopimuksen, jonka tarkoituksena on ehkäistä laivojen painolastivesien mukana kulkeutuvien lajien leviämistä. Sopimus velvoittaa aluksia käsittelemään niiden painolastivedet ja se sisältää myös käsittelyjärjestelmiltä edellytetyt vaatimukset. Vaikka sopimus ei ole vielä astunut voimaan, painolastivesien käsittelyyn löytyy markkinoilta jo useita kymmeniä IMO:n hyväksymiä käsittelyjärjestelmiä, jotka hyödyntävät erilaisia mekaanisia, fysikaalisia ja kemiallisia menetelmiä. Yksi yleisimmin käytetyistä menetelmistä on UV-säteilytys. UV-säteily tuotetaan elohopealampuilla, jotka kuitenkin kuluttavat paljon energiaa ja sisältävät myrkyllistä elohopeaa. Tämän työn tarkoituksena oli selvittää, voisiko elohopealamput korvata lähitulevaisuudessa UV-LED -lampuilla. UV-LED –lamppujen etuja ovat muun muassa energiatehokkuus, kestävä rakenne ja myrkyttömyys. Työn tärkeimpänä tavoitteena oli tutkia laboratoriomittausten avulla, millainen UV-annosmäärä 10-50 µm kokoisten kasviplanktonien inaktivoimiseen tarvitaan. Mittausjärjestelyt vastasivat suurelta osin IMO:n vaatimuksia. Laboratoriomittauksissa käytettiin 265 nm:n aallonpituudella toimivia UV-LED -lamppuja. Näytteiden analysoinnissa käytettiin sekä PAM-fluorometriä että virtaussytometriä. Saatujen tulosten perusteella tutkimuksessa käytettyjen lajien Asterionellopsis glacialis ja Thalassiosira sp. täydelliseen inaktivoitumiseen tarvittiin noin 600 mJ/cm2 suuruinen UV-annos. Tulos vastasi ennakko-odotuksia ja se oli vertailukelpoinen muiden aiheesta tehtyjen tutkimusten kanssa. Koska nykyisten UV-LED –lamppujen teho on hyvin alhainen, ne eivät vielä sovellu painolastivesien käsittelyyn. UV-LED –lamppujen kehitystyö on kuitenkin käynnissä ja on arvioitu, että niitä voitaisiin käyttää suurten virtaamien käsittelyssä 5-10 vuoden kuluttua.

Long-term nutrient load management and lake restoration: Case of Säkylän Pyhäjärvi (SW Finland)

Eutrophication caused by anthropogenic nutrient pollution has become one of the most severe threats to water bodies. Nutrients enter water bodies from atmospheric precipitation, industrial and domestic wastewaters and surface runoff from agricultural and forest areas. As point pollution has been significantly reduced in developed countries in recent decades, agricultural non-point sources have been increasingly identified as the largest source of nutrient loading in water bodies. In this study, Lake Säkylän Pyhäjärvi and its catchment are studied as an example of a long-term, voluntary-based, co-operative model of lake and catchment management. Lake Pyhäjärvi is located in the centre of an intensive agricultural area in southwestern Finland. More than 20 professional fishermen operate in the lake area, and the lake is used as a drinking water source and for various recreational activities. Lake Pyhäjärvi is a good example of a large and shallow lake that suffers from eutrophication and is subject to measures to improve this undesired state under changing conditions. Climate change is one of the most important challenges faced by Lake Pyhäjärvi and other water bodies. The results show that climatic variation affects the amounts of runoff and nutrient loading and their timing during the year. The findings from the study area concerning warm winters and their influences on nutrient loading are in accordance with the IPCC scenarios of future climate change. In addition to nutrient reduction measures, the restoration of food chains (biomanipulation) is a key method in water quality management. The food-web structure in Lake Pyhäjärvi has, however, become disturbed due to mild winters, short ice cover and low fish catch. Ice cover that enables winter seining is extremely important to the water quality and ecosystem of Lake Pyhäjärvi, as the vendace stock is one of the key factors affecting the food web and the state of the lake. New methods for the reduction of nutrient loading and the treatment of runoff waters from agriculture, such as sand filters, were tested in field conditions. The results confirm that the filter technique is an applicable method for nutrient reduction, but further development is needed. The ability of sand filters to absorb nutrients can be improved with nutrient binding compounds, such as lime. Long-term hydrological, chemical and biological research and monitoring data on Lake Pyhäjärvi and its catchment provide a basis for water protection measures and improve our understanding of the complicated physical, chemical and biological interactions between the terrestrial and aquatic realms. In addition to measurements carried out in field conditions, Lake Pyhäjärvi and its catchment were studied using various modelling methods. In the calibration and validation of models, long-term and wide-ranging time series data proved to be valuable. Collaboration between researchers, modellers and local water managers further improves the reliability and usefulness of models. Lake Pyhäjärvi and its catchment can also be regarded as a good research laboratory from the point of view of the Baltic Sea. The main problem in both of them is eutrophication caused by excess nutrients, and nutrient loading has to be reduced – especially from agriculture. Mitigation measures are also similar in both cases.

Ison tuuligeneraattorin roottorin ja staattorin rakennetarkastelu

Maailmanlaajuinen ilmastopolitiikka asettaa vaativia tavoitteita hiilidioksidipäästöjen vähentämiselle. Suurin haaste on tuottaa energiaa mahdollisimman alhaisin kustannuksin käyttäen uusiutuvia ja ympäristöä säästäviä energiamuotoja. Tuulivoimasta on tullut nopeimmin kehittyvä sähköntuotantotapa, ja tuuliturbiinien koon kasvun myötä on myös generaattorien koko kasvanut merkittävästi 1990-luvulta lähtien. Generaattorin massiivisuus suoravetoisessa tuuliturbiinin voimansiirrossa vaatii tarkkoja kuormitustarkasteluja, jotta rakenne kestäisi tuuliturbiinin eliniän. Tuuliturbiinin kuormitukset ovat stokastisia ja toisinaan erittäin suuria, mikä vaikeuttaa kuormitusten määrittämistä. Tuulen kuormitusten lisäksi generaattori altistuu eri toimintojen kautta muillekin kuormituksille, ja tästä syystä on otettava huomioon jarrutuksen, dynaamisen tasapainon ja ohjauksen sekä verkkovikojen aiheuttamat rasitukset tuuliturbiinin voimansiirrolle. Edellisten lisäksi työssä on tarkasteltu erilaisia rakenneratkaisuja sekä pyritty kiinnittämään huomio niiden kuormankantokykyyn ja jäykkyyteen sekä generaattorin keventämismahdollisuuksiin verrattuna perinteisiin radiaalivuogeneraattoreihin. Työssä on pyritty selvittämään rakenteen kuormitukset siten, että pystyttäisiin optimoimaan mahdollisimman kevyt rakenne. Optimoinnin kohteena on pinnarakenteisen generaattorin rakenteen massa puolien, puolan kulmien sekä tukirenkaan ja niistä aiheutuvien erilaisten rakenneyhdistelmien suhteen tarkasteltuna.

Kunnossapidon tietojärjestelmän määrittäminen ja hankinta prosessiyritykselle

Työn tavoitteena oli tutkia ja määrittää case-yrityksenä olleen prosessiyrityksen kunnossapitojärjestelmän vaatimusten määrittelyyn vaikuttavia tekijöitä sekä määrittää prosessiyrityksen toimintaympäristöön soveltuvan kunnossapitojärjestelmän rakenne. Teoreettisena taustana oli liikeyritysten strategian ja toiminnan suunnittelu kehitettäessä kunnossapidon palveluprosessia. Lisäksi teoriaosuudessa esiteltiin kunnossapidon keskeisimmät teoriat ja niiden soveltaminen kunnossapitotoiminnassa. Työn empiriaosuudessa esiteltiin case-yrityksen kunnossapitojärjestelmäprosessin hankinnan vaiheet, valinta ja kunnossapitojärjestelmän käytettävyyden varmistaminen workshopeissa sekä jatkotutkimusaiheet. Työn avulla case-yrityksenä olleelle prosessiyritykselle saatiin valittua toimiva kunnossapitojärjestelmä. Työtä on mahdollista hyödyntää vastaavissa projekteissa muissa yrityksissä.

Rengaspolttoaineet nykylaitoksiin

Kandidaatintyön tarkoituksena on tutkia käytössä oleville laitoksille kehitettyjä rengaspolttoaineita. Työssä kartoitetaan tutkimuksen nykytilaa ja arvioidaan uudenlaisen polttoaineen käyttöönoton mahdollisuuksia. Käsiteltävät aihe-alueet ovat rengaspolttoaineen rakenne, suorituskyky, turvallisuusominaisuudet, valmistettavuus sekä käyttöönoton taloudellinen kannattavuus. Pohja-aineistona on käytetty aiheesta julkaistuja tutkimusraportteja. Lisäksi arvioidaan rengaspolttoaineen käyttömahdollisuuksia Loviisan voimalaitoksessa.

Ryhmäjäsenyyden vaikutus johtamiseen

Tutkimuksen tarkoituksena on kuvailla ryhmäjäsenyyden vaikutuksia johtamiseen ja käsityksiin johtamisesta. Tutkielman empiirisessä osassa pyritään selittämään kerätystä aineistosta esiin nostettuja asioita esittelemieni teorioiden pohjalta ja tekemään johtopäätöksiä niiden vaikutuksia johtamiseen ja käsityksiin johtamisesta sekä johtajasta. Tutkimuksen pääkysymykset ovat: 1. Miten ryhmäjäsenyys ja ryhmän sosiometrinen rakenne vaikuttavat ryhmän johtamiseen? 2. Miten ryhmäjäsenyys vaikuttaa kadettien käsitykseen johtajasta ja johtamisesta? Tutkimuksessa on käytetty kolmea tutkimusmenetelmää. Ryhmän muodostumista, ryhmän rakenteita, ryhmässä esiintyviä ilmiöitä ja prosesseja sekä ryhmäjäsenyyden ja johtamisen välistä yhteyttä käsittelevissä luvuissa tutkimusmenetelmänä on ollut valmiisiin aineistoihin perustuva kirjallisuuskatsaus. Kirjallisuuskatsauksen avulla on pyritty luomaan tutkimukselle teoreettinen perusta. Empiirisessä osiossa tutkittavien ryhmien rakenteita ja ryhmän jäsenten käsityksiä johtajasta on tutkittu kontrolloidun kyselyn ja sosiometrisen mittauksen keinoin. Tutkittavat ryhmät koostuivat kolmesta eri merikadettikurssista. Ryhmäjäsenyys vaikuttaa ryhmän johtamiseen ainakin ryhmän normirakenteen, ryhmässä esiintyvien roolien, ryhmän valtarakenteen, vuorovaikutusrakenteen ja ryhmän kiinteyden kautta. Kadeteista muodostetuissa ryhmissä ryhmänormit, ryhmän valtarakenne, ryhmän roolirakenne ja ryhmän jäsenten väliset attraktiosuhteet luultavasti ohjaavat johtaja-asemaan asetetun kadetin toimintaa. Kadettien käsityksissä johtamisesta korostui tutkimusaineiston perusteella tehtäväkeskeisyys. Johtaminen nähtiin kaikissa ryhmissä pääasiassa tehtävän tavoitteisiin sitoutuneeksi. Hyvää johtajaa kuvailtaessa korostui johtajan ihmissuhdesuuntautuneet tehtävät. Tästä voidaan päätellä, että tutkimuksen kohteena olevien ryhmien jäsenten mielestä johtajan ihmissuhdekeskeiset tehtävät vaikuttavat ikään kuin johtamisen taustalla, eivätkä ne korostu ryhmälle annettua tehtävää suoritettaessa. AVAINSANAT

Mitä alaistaito on? : käsiteanalyysi

Teollisesta vallankumouksesta alkanut yhteiskunnallinen kehitys lisäsi kasvavasti myös johtajuuden ja esimiestoiminnan tutkimusta. Suuren kiinnostuksen yksinomaan johtajuuteen ja sen nimenomaiseen vaikuttavuuteen hallinnossa, sekä pelkästään esimiestaitojen kehittämiseen ja tutkimukseen on hiljalleen kuitenkin huomattu tuottavan vain puolittain haluttuja tuloksia - on herätty tarkastelemaan myös alaisten toimintaa. Varhaisimmat organisaatioilleen eduksi olevien alaisten piirreanalyysit ja ensimmäiset hyvän alaisilmiön tulkinnat löytyvät 1980-luvun alun kansainvälisestä tutkimuksesta. Organisaatiotutkijat osoittivat laajojen kokeiden jälkeen tarkasteltujen järjestelmien tehokkuuden lisääntyneen työntekijöiden ylitettyään velvollisuutensa auttaa työtovereitaan ja saavuttaa organisaation yhteiset tavoitteet. Tällaista ilmentymää, eräänlaista sitoutunutta työkäyttäytymistä, ryhdyttiin kutsumaan organisaatiokansalaisuudeksi [organizational citizenship behavior, OCB]. Organisaatiokansalaisuuden, suomen kielessä sittemmin yleisemmin käännettynä alaistaidon tutkimuksesta kiinnostuttiin kuitenkin enemmän vasta 1990-luvun puolella. Huolimatta alaistaito-ilmiön suhteellisen pitkästä iästä, sana on vakiintunut Suomessa kuitenkin käyttöön vasta 2000-luvun alussa. Myös ilmiön tutkimus on meillä toistaiseksi vielä vähäistä. Erityisesti alaistaidon käsite on lisääntyvästä käytöstään huolimatta edelleen vailla suomenkielistä määrittelyä, saati teoriapohjansa laajempaa tarkastelua. Tämän tutkimustyön ensisijaisena tavoitteena on selvittää alaistaito-käsitteen tausta, asema tieteen kentässä sekä nykytila. Tutkimuksen rakenne on näin kolmikantainen: lähestyminen alkaa organisaatioiden ja johtamisen muutoksen historiallisella tarkastelulla alaisen näkökulmasta, edeten alaistaidon käsitteen kartoittamiseen bibliometrisellä sitaatioanalyysillä ja jatkuen edelleen aiheen tulkintaan nyky-yhteiskunnan näkökulmasta. Lopuksi hahmotetaan alaistaidon käsitteelle denotaatiomääritelmä. Sekundaarisena tavoitteena on lisäksi tuoda johtamisen tutkimukseen Maanpuolustuskorkeakoululla ensimmäisiä alaistaidollisia näkökulmia, sekä pohjaa tämänkaltaiselle jatkotutkimukselle. Tutkimuksessa selvisi, että hyvä alaistaito voidaan jakaa kahtaalle: sekä toiminnalliseen, että ajatukselliseen puoleen. Näistä selkeämmin painottuu luonnollisesti toiminta, näkyen alaisen konkreettisena käyttäytymisenä työyhteisössä. Kaiken kaikkiaan sekä toiminnallisen että ajatuksellisen puolen piirteet pystyttiin luokittelemaan vielä kuuden alaotsakkeen alle. Näitä olivat sosiaalisuus ja yhteenkuuluvuus, yritteliäisyys ja tavoitehakuisuus, harkinta, arvostaminen ja kunnioitus, johtajuus sekä työasenteet. Tutkimuksen keskeisimpiä huomioita oli alaistaidon selkeä side johtamiseen ja esimiestaitoon. Tärkein huomio oli kuitenkin yllättävä yhdistettävyys nimenomaan puolustusvoimienkin johtajakoulutuksen taustalla vaikuttavaan transformationaalisen johtajuuteen. Alaistaidoltaan hyvä työntekijä lähenteleekin selkeästi yhä enemmän johtajalta vaadittavaa taitoa ja osaamista.

Arjen autonomiaa. Tutkimus potilaan itsemääräämisen mahdollisuuksista.

Tutkielma käsittelee potilaan itsemääräämisen mahdollisuuksia sekä siihen vaikuttavia tekijöitä. Tutkimuksen teoreettisena lähtökohtana on autonomia, mikä on eritelty kolmeen osatekijään, jotka ovat kyky, valta ja tieto. Tutkimus on luonteeltaan laadullinen ja tutkimusmetodina on käytetty haastattelua. Haastateltavina on ollut kuusi sosiaali- ja terveysalan ammattilaista tai sellaisiksi opiskelevaa. Tutkimuskysymyksiä on kolme: 1) Miltä potilaan arki näyttäytyy haastateltavien näkökulmasta, 2) miten potilasta ympäröivä rakenne vaikuttaa itsemääräämisen mahdollisuuksiin ja 3) miten tieto, valta ja kyky vaikuttavat potilaan arjen itsemääräämisen mahdollisuuksiin? Ensimmäinen osio on kuvaileva. Katse kohdistuu tarkemmin potilaan arkeen, kuten ruokailuun, lääkitykseen, puhtauteen ja siisteyteen, virkistystoimintaan, hoito- ja palvelusuunnitelman sisältöön sekä haastavaan vuorovaikutukseen. Toisen osion lähtökohtana on haastattelujen perusteella luotu rakennemalli potilasta ympäröivästä kontekstista. Rakennemalli tuo selkeästi esiin, että itsemäärääminen ei ole pelkästään potilaasta lähtöisin oleva toiminto, vaan siihen vaikuttavat sekä auttajien toiminta että auttajia ja potilasta ympäröivä rakenne. Kolmannessa osiossa on yhdistetty autonomian osatekijät ja kuvailevan osion kriittiset pisteet. Analyysi tuo näkyviin vaihtoehtoisten toimintatapojen runsauden kun huomioidaan potilaan kyky, auttajien toiminta ja kontekstin asettamat rajat. Samalla tutkimus tuo näkyviin tilannekohtaisen itsemääräämisen olemattomuuden. Olemattomuuden, joka voi tilanteesta riippuen johtua potilaasta itsestään, auttajien toiminnasta tai ympäröivästä kontekstista. Tutkimus osoittaa, että potilaan oma kyky ja halu toimia yhdessä auttajien luomaan valinnanvapauden ja avunsaannin valtaan, vaikuttaa potilaan mahdollisuuteen toimia autonomisesti. Tutkimus tuo lisäksi esiin, että tekemällä organisaation toimintatavat näkyviksi on mahdollisuus luoda suotuisammat puitteet potilaan itsemääräämiselle. Autonomia, valta, toimintakyky, valinnanvapaus, potilaat, arki

Höyryjärjestelmän pelisimulaattorikonsepti

Tässä diplomityössä on suunniteltu konsepti myöhemmin toteutettavaa pelisimulaat-toria varten. Pelisimulaattorista tulee osa öljynjalostamon tuotanto-operaattoreiden höyryjärjestelmän koulutusmoduulia. Työssä höyryjärjestelmän simulaattoriin on laadittu selkeä malli ja rakenne, joka arvioi käyttäjän suoritusta sekä antaa palautteen suorituksen onnistumisesta. Höyryjärjestelmän toiminnan ymmärtäminen on tärkeää, sillä sen avulla höyryntuotantoa voidaan optimoida. Kirjallisuusosassa on käsitelty koulutussimulaattoreita sekä niiden käyttökohteita. Lisäksi on esitetty höyryntuottajat sekä höyrynkuluttajat, jotka huomioitiin pelisimu-laattorikonseptissa. Jokaiselle yksikköprosessille on laadittu toimintakuvaus ja ope-rointiohjeet, joiden perusteella pelaaja saa käsityksen simulaattorin toimintaperiaat-teesta. Soveltavassa osassa on käsitelty kaikkien konseptissa mallinnettujen laitteiden aine- ja energiataseet sekä muut laskennassa tarvittavat teknilliset korrelaatiot. Soveltavas-sa osassa esitettiin myös pelisimulaattorin arviointiperusteet, arviointiin tarvittavien kustannusten korrelaatiot, häiriötilanne sekä esimerkkisimulointi ja suoritusesimerkki häiriön korjaamiseksi. Pelisuorituksen arvioinnin suunnitteluun kiinnitettiin huomiota, jolloin pelisimulaat-tori vastaa mahdollisimman hyvin todellista prosessia sekä säilyttää motivaation si-mulaattoriharjoitteluun.

Myyntiprosessin kehittäminen logistiikkapalveluyrityksessä

Tämä diplomityö on toteutettu HUB logistics Oy:lle ja se keskittyy yrityksen myyntiprosessin kehittämiseen. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää millaisilla myynnin johtamisen keinoilla ja myyntiprosessin vaiheilla voidaan tehokkaasti toteuttaa yrityksen myyntiä. Tutkimus keskittyy myynnin suunnitteluun, tavoit- teiden asettamiseen ja niiden mittaamiseen sekä seurantaan. Tutkimuksessa huomioidaan myyntiorganisaation rakenne sekä myyntiprosessin eri vaiheet. Näiden näkökulmien lisäksi tärkeänä teemana on myös lean-ajattelun hyödyn- täminen myyntiprosessin kehittämisessä. Kohdeyrityksestä on kerätty tietoa toteuttamalla haastatteluita myyntiorganisaatiossa mukana oleville henkilöille. Tutkimuksen tuloksena saatiin, että myyntiprosessin toiminnalla ja tehokkuu- della on merkittävä rooli koko yrityksen toiminnan kannalta. Myynnin käytän- nön tekeminen on sidottu vahvasti yrityksen strategisiin tavoitteisiin ja niiden tulokset vaikuttavat tavoitteiden onnistumiseen. Myyntiprosessi on raskas ja vaatii usein paljon resursseja. Resurssien tehokkaalla käytöllä ja prosessin vai- heita parantamalla voidaan saavuttaa mittavia säästöjä. Toisaalta vähintään yhtä tärkeää on ymmärtää myyntiprosessin sisältämät hukat. Niiden poistamisella ja keskittymisellä asiakkaalle luotavaan arvoon saadaan jatkuvan kehittämisen kautta yhä sujuvampi ja tehokkaampi myyntiprosessi yrityksen käyttöön.

Mini-UAV:n käyttö lentotukikohdan valvonnassa

Mini-UAV on miehittämätön pienoisilma-alus, joka tarjoaa käyttäjälleen mahdollisuuden reaaliaikaiseen tilannekuvaan, laajojen vastuualueiden valvontakykyyn ja iskun jälkeiseen tiedusteluun. Pienen kokonsa puolesta järjestelmä kulkee joukkojen mukana valvontatehtä-vällä ja se on helppo lähettää suorittamaan tehtävää laukaisukatapultilta tai kädestä. Mini-UAV:n modulaarinen rakenne mahdollistaa vaurioituneiden osien nopean huollon sekä pa-rantaa taistelunkestävyyttä. Sensorit luovat valvonta- ja tiedustelukyvyn rungon, sillä lennokki itsessään on vain lavetti, joka kuljettaa sensorit valvottavan kohteen ylle. Videokameralla varustetut päiväsensorit pystyvät havaitsemaan kohteen ja seuraamaan sitä reaaliajassa. Yösensoreissa käytettävät valonvahvistimet mahdollistavat operoinnin hämärällä ja yöaikana. Sensoreissa voidaan hyödyntää myös lämpökameraa, joka mahdollistaa kohteiden havaitsemisen peitteisestä maastosta. Lentotukikohdan toimintaympäristö luo laajuudellaan ja peitteisyydellään haasteita valvon-taa suorittaville toimijoille. Laajaa ja vaikeakulkuista aluetta ei pystytä valvomaan aukot-tomasti, vaan pyritään estämään vapaa kulku alueella. Erikoisjoukkouhka luo lentotukikoh-dalle haasteita, jotka tulee kiistää tehokkaalla valvonnalla. Lentotukikohdan kriittisten koh-teiden maalittamisen perusteella iskut toteutetaan ilmalavetin toimittamana asekuormana tai risteilyohjuksin. Toimintaympäristö luo haasteita mini-UAV:n toiminnalle. Peitteinen maasto hankaloittaa valvontaa ja mahdollistaa erikoisjoukkojen oman toiminnan salaamisen. Kesän ja talven ai-kana vallitsevat huonon lentosään olosuhteet rajoittavat lennokilla suoritettavaa tiedustelua. Iskun jälkeisessä tiedustelussa lennokki tarjoaa mahdollisuuden nopeaan tilannekuvan muodostamiseen. Tutkimuksen perusteella voidaan todeta mini-UAV:n olevan tehokas valvontatyökalu lento-tukikohdan valvontaa suorittaville toimijoille. Toimintaympäristön tuomat haasteet tulee ottaa huomioon valvonnan suunnittelussa ja organisoinnissa, jolloin heikkoudet voidaan minimoida.

Application of cerium oxide thin films grown by atomic layer deposition for soot removal

The objective of the thesis is to study cerium oxide thin films grown by the atomic layer deposition (ALD) for soot removal. Cerium oxide is one of the most important heterogeneous catalysts and can be used in particulate filters and sensors in a diesel exhaust pipe. Its redox/oxidation properties are a key factor in soot oxidation. Thus, the cerium oxide coating can help to keep particulate filters and sensors clean permanently. The literature part of the thesis focuses on the soot removal, introducing the origin and structure of soot, reviewing emissions standards for diesel particulate matter, and presenting methods and catalysts for soot removal. In the experimental part the optimal ALD conditions for cerium oxide were found, the structural properties of cerium oxide thin films were analyzed, and the catalytic activity of the cerium oxide for soot oxidation was investigated. Studying ALD growth conditions of cerium oxide films and determining their critical thickness range are important to maximize the catalytic performance operating at comparatively low temperature. It was found that the cerium oxide film deposited at 300 °C with 2000 ALD cycles had the highest catalytic activity. Although the activity was still moderate and did not decrease the soot oxidation temperature enough for a real-life application. The cerium oxide thin film deposited at 300 °C has a different crystal structure, surface morphology and elemental composition with a higher Ce3+ concentration compared to the films deposited at lower temperatures. The different properties of the cerium oxide thin film deposited at 300 °C increase the catalytic activity most likely due to higher surface area and addition of the oxygen vacancies.

Kestomagneettitahtikoneen vääntömomentin tuottokyvyn optimointi hybridibussikäyttöön

Työssä tarkastellaan hybridi- ja sähköajoneuvojen voimankäyttöjärjestelmiä ja bussin ajomoottorina toimivan kestomagneettitahtikoneen toimintaa ja sen soveltuvuutta ajoneuvokäyttöön. Esitetään analyyttinen työkalu kestomagneettitahtikoneen induktanssisuunnittelun ja koneen vääntömomentin tuottokyvyn optimoinnin tueksi. Työkalua hyödynnetään esitettävässä ajomoottorin mitoituslaskelmassa. Työssä päätellään, että kestomagneettitahtimoottori soveltuu hyvin ajoneuvokäyttöön. Maksimaalisen vääntömomentin saavuttamiseksi sen roottorin rakenne ja induktanssit on optimoitava. Analysoimalla ajoneuvokäyttöön tarkoitettua kestomagneettitahtimoottoria työkalun avulla havaitaan, että yhtä suuremmalla induktanssisuhteella vääntömomentti on pienempi kentänheikennyksessä kuin ajettaessa konetta taajuusmuuttajalla vakioteholla nimelliskuormalla. Vastaavasti yhtä pienemmillä induktanssisuhteilla vääntömomentti on pienempi kentänheikennyksessä. Todetaan, että vääntömomentti kasvaa induktanssisuhteen poiketessa yhdestä. Suuri vääntömomentti saadaan pienillä induktanssisuhteilla. Induktanssisuhteen kasvattaminen yhdestä ei lisää moottorin tuottamaa vääntömomenttia yhtä paljon kuin induktanssisuhteen pienentäminen. Työn lopuksi verrataan työkalun laskemia tuloksia kirjallisuudesta löytyvillä yhtälöillä laskettuihin tuloksiin. Työkalun laskemat tulokset vaikuttavat ristiriidattomilta ja yhteneväisiltä teorian kanssa. Työkalun toteutuksessa tehdyt teoreettiset yksinkertaistukset aiheuttavat todennäköisesti epätarkkuutta tuloksissa erityisesti suurella kuormituksella.

Seulamurskaimen murskausominaisuuksien tutkiminen ja kehittäminen

Työn tavoitteena oli kehittää seulamurskaimen murskausprosessia selvittämällä murskaukseen vaikuttavia tekijöitä. Murskausprosessin sisäistämisen myötä voidaan saavuttaa parempi jaekoon hallinta, parantaa kapasiteettia sekä luoda tehokkaampia murskaussovelluksia. Murskausprosessia tutkittiin aluksi murskaukseen vaikuttavien teorioiden kautta. Teoriapohjaista tietoa ja murskaustapahtumaa tutkittiin käytännön testeillä, joissa testattiin seulamurskainta useilla eri materiaaleilla ja erilaisilla tuotevariaatioilla. Testeissä kerättiin näytteitä jaekoon jatkotutkimusta varten sekä saatujen tulosten pohjalta vertailtiin eri tuotevariaatioiden keskeisiä eroja. Saavutettuja tuloksia analysoitiin ja kehitettiin uusia potentiaalisia ratkaisuja seulamurskaimiin. Seulamurskaimen nykyinen rakenne on kehitetty ennen kaikkea seulontasovelluksiin ja sen toiminta perustuu rungon sisällä materiaalin pyörivään liikkeeseen. Murskausprosessissa on kuitenkin oleellista pyrkiä vähentämään sisäistä pyörintäliikettä, joka on hidasteena kappaleiden murskaukselle. Lisäksi seulamurskaimessa on useita rakenteita, jotka on kehitetty erityisesti seulontaa varten ja niiden uudenlaisella rakennesuunnittelulla voitaisiin saavuttaa huomattavasti parempia tuloksia murskauksen kannalta. Nämä tekijät kuitenkin vaativat huomattavan paljon tehoa, mikä puolestaan saattaa asettaa uusia haasteita suunnitteluun, sillä seulamurskaimessa käytettävissä oleva teho on varsin rajallinen.