MONTBLEX tower observations: Instrumentation, data acquisition and data quality

Tower platforms, with instrumentation at six levels above the surface to a height of 30 m, were used to record various atmospheric parameters in the surface layer. Sensors for measuring both mean and fluctuating quantities were used, with the majority of them indigenously built. Soil temperature sensors up to a depth of 30 cm from the surface were among the variables connected to the mean data logger. A PC-based data acquisition system built at the Centre for Atmospheric Sciences, IISc, was used to acquire the data from fast response sensors. This paper reports the various components of a typical MONTBLEX tower observatory and describes the actual experiments carried out in the surface layer at four sites over the monsoon trough region as a part of the MONTBLEX programme. It also describes and discusses several checks made on randomly selected tower data-sets acquired during the experiment. Checks made include visual inspection of time traces from various sensors, comparative plots of sensors measuring the same variable, wind and temperature profile plots calculation of roughness lengths, statistical and stability parameters, diurnal variation of stability parameters, and plots of probability density and energy spectrum for the different sensors. Results from these checks are found to be very encouraging and reveal the potential for further detailed analysis to understand more about surface layer characteristics.

Progress of instrumentation during past fifty years in India

During the past fifty years, India has progressed well in many branches of science and technology. Underlying developments in instrumentation and measurement systems have played a major role in this progress. The instrumentation industry has also established itself in the country and indigenously developed instruments are easily available now in most of the areas. The education and training programmes and career paths for young scientists and engineers in the field of instrumentation are also discussed.

Ultrafast Raman loss spectroscopy (URLS): instrumentation and principle

In this paper, we report on the concept and the design principle of ultrafast Raman loss spectroscopy (URLS) as a structure-elucidating tool. URLS is an analogue of stimulated Raman scattering (SRS) but more sensitive than SRS with better signal-to-noise ratio. It involves the interaction of two laser sources, namely, a picosecond (ps) Raman pump pulse and a white-light (WL) continuum, with a sample, leading to the generation of loss signals on the higher energy (blue) side with respect to the wavelength of the Raman pump unlike the gain signal observed on the lower energy (red) side in SRS. These loss signals are at least 1.5 times more intense than the SRS signals. An experimental study providing an insight into the origin of this extra intensity in URLS as compared to SRS is reported. Furthermore, the very requirement of the experimental protocol for the signal detection to be on the higher energy side by design eliminates the interference from fluorescence, which appears on the red side. Unlike CARS, URLS signals are not precluded by the non-resonant background and, being a self-phase-matched process, URLS is experimentally easier. Copyright (C) 2011 John Wiley & Sons, Ltd.

Fiber Bragg Grating Sensor Instrumentation for Parking Space Occupancy Management

This work aims at providing an effective parking management system by reducing the drivers' searching time for vacant car-parking space, in turn improving the traffic flow in the car park areas. This is achieved by the use of Fiber Bragg Grating Sensor (FBG) sensor instrumentation in vehicle parking management system. Present work involves embedding an array of FBG sensors underground in the parking space, then determining the strain changes on the FBG sensor due to load applied by the vehicle parked in the parking space, occupancy of the parking space is determined. To validate the FBG sensor parking management system, three most common cases have been considered. This closed loop FBG parking management system can give real-time feed-back to space-guidance display board helping the driver in maneuvering the vehicle to the appropriate parking space. The proposed technique offers optimized usage of parking space for the various segments of cars and also facilitates in a conjoined automated billing system, as compared to conventional method of parking systems.

Instrumentation and control of a two-stage 4-bed silica gel plus water adsorption cooling cum desalination system

This paper presents the instrumentation and control architecture for a laboratory based two-stage 4-bed silica gel + water adsorption system. The system consists of primarily two fluids: refrigerant (water vapour) and heat transfer fluid (water) flowing through various components. Heat input to the system is simulated using multiple heaters and ambient air is used as the heat sink. The laboratory setup incorporates a real time National Instruments (NI) controller to control several digital and analog valves, heaters, pumps and fans along with simultaneous data acquisition from various flow, pressure and temperature sensors. The paper also presents in detail the various automated and manual tasks required for successful operation of the system. Finally the system pressure and temperature dynamics are reported and its performance evaluated for various cycle times. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Ausência de correlação entre a penetração do cimento AH Plus nos túbulos dentinários e a qualidade do selamento

O presente estudo objetivou testar experimentalmente a existência da possível correlação entre a penetração de cimento nos túbulos dentinários e a qualidade do selamento. Foram utilizados 60 incisivos centrais superiores humanos que formaram um único grupo experimental. Após a eliminação das porções coronárias, as raízes foram padronizadas em 13 mm de comprimento. A instrumentação dos canais foi realizada no sentido coroa-ápice, e o comprimento de trabalho estabelecido a 1 mm aquém do forame apical. Como solução irrigadora foi empregado o NaOCl a 5,25% e ao final, EDTA a 17%. Em seguida, todos os canais foram obturados com guta-percha e cimento AH Plus marcado com um corante fluorescente. Para determinar a qualidade do selamento das obturações endodônticas, as amostras foram submetidas ao modelo de infiltração de glicose sob pressão. As raízes foram montadas em um dispositivo de dupla-câmara selada para permitir a infiltração da glicose. Como controle negativo foram utilizados 4 dentes hígidos, e como controle positivo, 2 dentes instrumentados porém, não obturados. Foram utilizados 0,75 mL de solução de glicose a 1 mol/L na câmara superior e 0,75 mL de água deionizada na câmara inferior. Os dispositivos foram conectados a um sistema de distribuição de pressão desenvolvido com o objetivo de permitir a infiltração de 32 amostras em uma mesma etapa. A solução de glicose foi forçada apicalmente sob uma pressão de 15 psi durante 1 hora. Uma alíquota de 50 L foi coletada da câmara inferior para quantificar a glicose infiltrada. A concentração de glicose foi determinada através de um método enzimático com o auxílio do Kit Glucose HK e de um espectrofotômetro em um comprimento de onda de 340 nm. Na sequência, as amostras foram desacopladas dos corpos de prova, embutidas em resina epóxi e cortadas em 3 secções transversais. Uma sequência de preparação metalográfica padrão foi realizada para permitir a observação da penetração de cimento nos túbulos dentinários por meio de microscopia confocal e óptica. Os dados obtidos nos 2 experimentos foram cruzados pelo teste de correlação de Spearman, o qual revelou a inexistência de qualquer possibilidade de correlação (r = 0,12). Com base nesses resultados, o presente trabalho concluiu que, dentro das condições experimentais usadas, a quantidade de cimento presente dentro dos túbulos dentinários não teve relação com a qualidade do selamento produzido.

Instrumentation for Kinetic-Inductance-Detector-Based Submillimeter Radio Astronomy

A substantial amount of important scientific information is contained within astronomical data at the submillimeter and far-infrared (FIR) wavelengths, including information regarding dusty galaxies, galaxy clusters, and star-forming regions; however, these wavelengths are among the least-explored fields in astronomy because of the technological difficulties involved in such research. Over the past 20 years, considerable efforts have been devoted to developing submillimeter- and millimeter-wavelength astronomical instruments and telescopes.

The number of detectors is an important property of such instruments and is the subject of the current study. Future telescopes will require as many as hundreds of thousands of detectors to meet the necessary requirements in terms of the field of view, scan speed, and resolution. A large pixel count is one benefit of the development of multiplexable detectors that use kinetic inductance detector (KID) technology.

This dissertation presents the development of a KID-based instrument including a portion of the millimeter-wave bandpass filters and all aspects of the readout electronics, which together enabled one of the largest detector counts achieved to date in submillimeter-/millimeter-wavelength imaging arrays: a total of 2304 detectors. The work presented in this dissertation has been implemented in the MUltiwavelength Submillimeter Inductance Camera (MUSIC), a new instrument for the Caltech Submillimeter Observatory (CSO).

Quantificação da área ocupada pela guta-percha e pelo Resilon em canais achatados após termoplastificação

O presente trabalho teve por objetivo quantificar, comparativamente, a área de preenchimento de dois materiais obturadores sólidos, cones de guta-percha (GP) e cones de Resilon (R), no terço apical de incisivos inferiores humanos, ex vivo, obturados pela técnica da onda contínua de condensação. Os espécimes foram submetidos a um protocolo, desde a cirurgia de acesso até o final do preparo químico-mecânico e divididos aleatoriamente em dois grupos, de 21 dentes cada, de acordo com o material utilizado. Não foi utilizado cimento endodôntico em nenhuma das amostras. Após a obturação, as amostras foram seccionadas transversalmente em dois níveis, a 3 e a 5mm do ápice, e subdivididas em grupos de acordo com a altura de corte e do material obturador, sendo estabelecido: GP3 (guta-percha com corte a 3mm), GP5 (guta-percha com corte a 5mm), R3 (Resilon com corte a 3mm) e R5 (Resilon com corte a 5mm). Posteriormente, as amostras foram submetidas a um processo de lixamento e polimento e examinadas em microscópio óptico por reflexão com aumento de 50x a 100x. Para a análise e processamento digital das imagens, foi utilizado o sistema de imagens Axio Vision 4.6 para Windows, sendo obtidas as medidas para cada área observada em micrômetros (μm); uma da área da cavidade, e outra da área de material obturador. Foi aferido o grau de circularidade de cada amostra, por uma fórmula matemática utilizada automaticamente pelo programa, onde 1 (um) é considerado o círculo perfeito e, quanto mais achatado o canal, mais tendente a 0 (zero) nesta escala. Obteve-se a área do canal, a circularidade de 0 a 1, a área preenchida pelo material obturador e, a porcentagem da área de preenchimento do material obturador em relação à área do canal. Foi realizado o cruzamento dos grupos dois a dois pelo teste t de Student, sendo verificada diferença estatisticamente significante entre os grupos GP3 e R3, tendo o grupo R3 apresentado maior porcentagem de área do canal radicular preenchida pelo material obturador em suas amostras (p<0,05). Na relação da circularidade com a quantidade de preenchimento, com o teste de Correlação de Pearson, não foi observada forte correlação entre a forma final do canal (relação de circularidade) e a quantidade de preenchimento do canal radicular pelos materiais obturadores testados. Conclui-se que houve grande variação de preenchimento mínimo e máximo em todos os grupos testados e o Resilon apresentou maior porcentagem de preenchimento de área do canal radicular em suas amostras.

Avaliação do efeito de duas técnicas de instrumentação na zona de risco de molares inferiores curvos por microtomografia computadorizada e análise de imagens

O objetivo deste estudo foi avaliar a espessura mínima radicular remanescente e o desgaste porcentual do terço cervical em raízes mesiais de molares inferiores, após a instrumentação com as técnicas ProTaper Universal e Lima única F2. Foram obtidos 100 primeiros molares inferiores com raízes completamente separadas. Desse total, foram selecionados e incluídos no estudo somente 22 que possuíam dois canais distintos na raiz mesial, comprimento entre 20 e 22 mm e grau de curvatura da raiz mesial com angulação variando entre 10 e 20. Destes, 8 foram eliminados por possuírem uma anatomia muito discrepante, o que limitava o processamento e análise digital das imagens (PADI). Os dentes foram acessados e a patência apical foi realizada em todos os canais determinando o comprimento de trabalho. Em cada dente, cada canal mesial foi instrumentado por uma técnica diferente. As amostras foram posicionadas em um dispositivo de montagem e digitalizadas através de microtomografia computadorizada antes e depois de serem completamente instrumentadas. O volume de interesse, correspondente à região de zona de risco, com uma grande margem de tolerância, tanto em direção apical quanto em direção cervical, foi determinado por 234 fatias, totalizando um comprimento vertical de 3,5 mm, para avaliação quantitativa comparativa. Através de PADI mediu-se, de forma automática, a espessura mínima radicular nos dois canais mesiais, antes e após a instrumentação, para todas as fatias de todos os dentes. A partir destes dados foi calculado o desgaste porcentual. Após o tratamento estatístico das mais de 6500 medidas obtidas, pôde-se concluir que não existiu diferença no desgaste da zona de risco produzido pelas duas técnicas de instrumentação testadas. Em todos os casos a espessura radicular remanescente permaneceu dentro de uma margem de segurança, não havendo, portanto, nenhum caso de rasgo ou perfuração. Dessa forma, ambas as técnicas estudadas foram consideradas seguras quanto ao desgaste da zona de risco da raiz mesial dos molares inferiores.

Influência do limite e do calibre apical após a instrumentação mecanizada com instrumentos reciprocantes na extrusão bacteriana apical

O objetivo deste estudo foi avaliar ex vivo a extrusão bacteriana apical após instrumentação com um sistema de instrumento único reciprocante e verificar a influência de diferentes limites e diâmetros apicais nesta. Sessenta e quatro raízes de pré-molares foram utilizadas. Os dentes foram acessados e seus canais radiculares foram contaminados com uma suspensão de Enterococcus faecalis e incubados por 30 dias possibilitando crescimento bacteriano em biofilme. Os dentes contaminados foram divididos em quatro grupos com 15 espécimes cada. O calibre dos instrumentos utilizados e comprimento de trabalho de cada grupo foram respectivamente R25 à 0mm do forame, R25 aquém 1mm, R40 a 0mm e R40 aquém 1mm. Foram feitos grupos controle de crescimento bacteriano positivo e negativo. As bactérias extruídas apicalmente durante a instrumentação foram coletadas em frascos de vidro contendo 0,9% de NaCl. As amostras microbiológicas foram retiradas destes frascos e incubadas em meio BHI ágar, durante 24 horas. O crescimento bacteriano foi contado e os resultados foram expressos em unidades formadoras de colônia (UFC). Os dados foram analisados pelo teste estatístico de Kruskal-Wallis. Não houve diferença estatisticamente significante no número de UFC entre os quatro grupos (p>0,05). A partir da análise dos resultados e dentro das limitações deste estudo foi possível concluir que independente do comprimento de trabalho e da ampliação foraminal haverá similar quantidade de extrusão bacteriana.