931 resultados para Fermi-density-distribution function with two parameters
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Es ist bekannt, dass die Dichte eines gelösten Stoffes die Richtung und die Stärke seiner Bewegung im Untergrund entscheidend bestimmen kann. Eine Vielzahl von Untersuchungen hat gezeigt, dass die Verteilung der Durchlässigkeiten eines porösen Mediums diese Dichteffekte verstärken oder abmindern kann. Wie sich dieser gekoppelte Effekt auf die Vermischung zweier Fluide auswirkt, wurde in dieser Arbeit untersucht und dabei das experimentelle sowohl mit dem numerischen als auch mit dem analytischen Modell gekoppelt. Die auf der Störungstheorie basierende stochastische Theorie der macrodispersion wurde in dieser Arbeit für den Fall der transversalen Makodispersion. Für den Fall einer stabilen Schichtung wurde in einem Modelltank (10m x 1.2m x 0.1m) der Universität Kassel eine Serie sorgfältig kontrollierter zweidimensionaler Experimente an einem stochastisch heterogenen Modellaquifer durchgeführt. Es wurden Versuchsreihen mit variierenden Konzentrationsdifferenzen (250 ppm bis 100 000 ppm) und Strömungsgeschwindigkeiten (u = 1 m/ d bis 8 m/d) an drei verschieden anisotrop gepackten porösen Medien mit variierender Varianzen und Korrelationen der lognormal verteilten Permeabilitäten durchgeführt. Die stationäre räumliche Konzentrationsausbreitung der sich ausbreitenden Salzwasserfahne wurde anhand der Leitfähigkeit gemessen und aus der Höhendifferenz des 84- und 16-prozentigen relativen Konzentrationsdurchgang die Dispersion berechnet. Parallel dazu wurde ein numerisches Modell mit dem dichteabhängigen Finite-Elemente-Strömungs- und Transport-Programm SUTRA aufgestellt. Mit dem kalibrierten numerischen Modell wurden Prognosen für mögliche Transportszenarien, Sensitivitätsanalysen und stochastische Simulationen nach der Monte-Carlo-Methode durchgeführt. Die Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit erfolgte - sowohl im experimentellen als auch im numerischen Modell - über konstante Druckränder an den Ein- und Auslauftanks. Dabei zeigte sich eine starke Sensitivität der räumlichen Konzentrationsausbreitung hinsichtlich lokaler Druckvariationen. Die Untersuchungen ergaben, dass sich die Konzentrationsfahne mit steigendem Abstand von der Einströmkante wellenförmig einem effektiven Wert annähert, aus dem die Makrodispersivität ermittelt werden kann. Dabei zeigten sich sichtbare nichtergodische Effekte, d.h. starke Abweichungen in den zweiten räumlichen Momenten der Konzentrationsverteilung der deterministischen Experimente von den Erwartungswerten aus der stochastischen Theorie. Die transversale Makrodispersivität stieg proportional zur Varianz und Korrelation der lognormalen Permeabilitätsverteilung und umgekehrt proportional zur Strömungsgeschwindigkeit und Dichtedifferenz zweier Fluide. Aus dem von Welty et al. [2003] mittels Störungstheorie entwickelten dichteabhängigen Makrodispersionstensor konnte in dieser Arbeit die stochastische Formel für die transversale Makrodispersion weiter entwickelt und - sowohl experimentell als auch numerisch - verifiziert werden.
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Im Rahmen dieser Arbeit wird eine gemeinsame Optimierung der Hybrid-Betriebsstrategie und des Verhaltens des Verbrennungsmotors vorgestellt. Die Übernahme von den im Steuergerät verwendeten Funktionsmodulen in die Simulationsumgebung für Fahrzeuglängsdynamik stellt eine effiziente Applikationsmöglichkeit der Originalparametrierung dar. Gleichzeitig ist es notwendig, das Verhalten des Verbrennungsmotors derart nachzubilden, dass das stationäre und das dynamische Verhalten, inklusive aller relevanten Einflussmöglichkeiten, wiedergegeben werden kann. Das entwickelte Werkzeug zur Übertragung der in Ascet definierten Steurgerätefunktionen in die Simulink-Simulationsumgebung ermöglicht nicht nur die Simulation der relevanten Funktionsmodule, sondern es erfüllt auch weitere wichtige Eigenschaften. Eine erhöhte Flexibilität bezüglich der Daten- und Funktionsstandänderungen, sowie die Parametrierbarkeit der Funktionsmodule sind Verbesserungen die an dieser Stelle zu nennen sind. Bei der Modellierung des stationären Systemverhaltens des Verbrennungsmotors erfolgt der Einsatz von künstlichen neuronalen Netzen. Die Auswahl der optimalen Neuronenanzahl erfolgt durch die Betrachtung des SSE für die Trainings- und die Verifikationsdaten. Falls notwendig, wird zur Sicherstellung der angestrebten Modellqualität, das Interpolationsverhalten durch Hinzunahme von Gauß-Prozess-Modellen verbessert. Mit den Gauß-Prozess-Modellen werden hierbei zusätzliche Stützpunkte erzeugt und mit einer verminderten Priorität in die Modellierung eingebunden. Für die Modellierung des dynamischen Systemverhaltens werden lineare Übertragungsfunktionen verwendet. Bei der Minimierung der Abweichung zwischen dem Modellausgang und den Messergebnissen wird zusätzlich zum SSE das 2σ-Intervall der relativen Fehlerverteilung betrachtet. Die Implementierung der Steuergerätefunktionsmodule und der erstellten Steller-Sensor-Streckenmodelle in der Simulationsumgebung für Fahrzeuglängsdynamik führt zum Anstieg der Simulationszeit und einer Vergrößerung des Parameterraums. Das aus Regelungstechnik bekannte Verfahren der Gütevektoroptimierung trägt entscheidend zu einer systematischen Betrachtung und Optimierung der Zielgrößen bei. Das Ergebnis des Verfahrens ist durch das Optimum der Paretofront der einzelnen Entwurfsspezifikationen gekennzeichnet. Die steigenden Simulationszeiten benachteiligen Minimumsuchverfahren, die eine Vielzahl an Iterationen benötigen. Um die Verwendung einer Zufallsvariablen, die maßgeblich zur Steigerung der Iterationanzahl beiträgt, zu vermeiden und gleichzeitig eine Globalisierung der Suche im Parameterraum zu ermöglichen wird die entwickelte Methode DelaunaySearch eingesetzt. Im Gegensatz zu den bekannten Algorithmen, wie die Partikelschwarmoptimierung oder die evolutionären Algorithmen, setzt die neu entwickelte Methode bei der Suche nach dem Minimum einer Kostenfunktion auf eine systematische Analyse der durchgeführten Simulationsergebnisse. Mit Hilfe der bei der Analyse gewonnenen Informationen werden Bereiche mit den bestmöglichen Voraussetzungen für ein Minimum identifiziert. Somit verzichtet das iterative Verfahren bei der Bestimmung des nächsten Iterationsschrittes auf die Verwendung einer Zufallsvariable. Als Ergebnis der Berechnungen steht ein gut gewählter Startwert für eine lokale Optimierung zur Verfügung. Aufbauend auf der Simulation der Fahrzeuglängsdynamik, der Steuergerätefunktionen und der Steller-Sensor-Streckenmodelle in einer Simulationsumgebung wird die Hybrid-Betriebsstrategie gemeinsam mit der Steuerung des Verbrennungsmotors optimiert. Mit der Entwicklung und Implementierung einer neuen Funktion wird weiterhin die Verbindung zwischen der Betriebsstrategie und der Motorsteuerung erweitert. Die vorgestellten Werkzeuge ermöglichten hierbei nicht nur einen Test der neuen Funktionalitäten, sondern auch eine Abschätzung der Verbesserungspotentiale beim Verbrauch und Abgasemissionen. Insgesamt konnte eine effiziente Testumgebung für eine gemeinsame Optimierung der Betriebsstrategie und des Verbrennungsmotorverhaltens eines Hybridfahrzeugs realisiert werden.
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The Dirichlet family owes its privileged status within simplex distributions to easyness of interpretation and good mathematical properties. In particular, we recall fundamental properties for the analysis of compositional data such as closure under amalgamation and subcomposition. From a probabilistic point of view, it is characterised (uniquely) by a variety of independence relationships which makes it indisputably the reference model for expressing the non trivial idea of substantial independence for compositions. Indeed, its well known inadequacy as a general model for compositional data stems from such an independence structure together with the poorness of its parametrisation. In this paper a new class of distributions (called Flexible Dirichlet) capable of handling various dependence structures and containing the Dirichlet as a special case is presented. The new model exhibits a considerably richer parametrisation which, for example, allows to model the means and (part of) the variance-covariance matrix separately. Moreover, such a model preserves some good mathematical properties of the Dirichlet, i.e. closure under amalgamation and subcomposition with new parameters simply related to the parent composition parameters. Furthermore, the joint and conditional distributions of subcompositions and relative totals can be expressed as simple mixtures of two Flexible Dirichlet distributions. The basis generating the Flexible Dirichlet, though keeping compositional invariance, shows a dependence structure which allows various forms of partitional dependence to be contemplated by the model (e.g. non-neutrality, subcompositional dependence and subcompositional non-invariance), independence cases being identified by suitable parameter configurations. In particular, within this model substantial independence among subsets of components of the composition naturally occurs when the subsets have a Dirichlet distribution
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Vam monitoritzar paràmetres físics i químics, macroinvertebrats bentònics, clorofil·la a, productors primaris i matèria orgànica durant un any (2001-2002) per examinar els efectes d'una font puntual sobre la composició taxonòmica, la estructura de la comunitat, l'organització funcional, la utilització de l'habitat i la estoquiometria al riu la Tordera (Catalunya). Aigües avall de la font puntual, concentració de nutrients, cabal i conductivitat eren majors que al tram d'aigües amunt, mentre que oxigen dissolt era menor. La densitat de macroinvertebrats era més elevada al tram d'aigües avall però la biomassa era similar als dos trams. La riquesa taxonòmica al tram de dalt era un 20% més alt que al tram de baix. Els anàlisis d'ordenació separen clarament els dos trams en el primer eix, mentre que els dos trams presentaven una pauta temporal similar en el segon eix. La similaritat entre els dos trams en composició taxonòmica, densitats i biomasses després de les crescudes d'abril i maig de 2002, indiquen que les pertorbacions del cabal poden actuar com a un mecanisme de reinici de la comunitat bentònica i jugar un paper important per a la restauració d'ecosistemes fluvials. Els dos trams presentaven una biomassa de perifiton, plantes vasculars, CPOM i FPOM similars, mentre que clorofil·la a, algues filamentoses, molses i SPOM eren majors al tram d'aigües avall. La densitat relativa de trituradors era menor sota la font puntual mentre que col·lectors i filtradors van ser afavorits. La biomassa relativa de trituradors també era menor sota la font puntual, però la biomassa de col·lectors i depredadors va augmentar. Les relacions entre densitat de grups tròfics i els seus recursos eren rarament significatives. La relació s'explicava millor amb la biomassa de macroinvertebrats. Els dos trams compartien la mateixa relació per raspadors, col·lectors i filtradors però no per trituradors i depredadors. La densitat i la biomassa de macroinvertebrats es trobaven positivament correlacionades amb la quantitat de recursos tròfics i la complexitat d'habitat, mentre que la riquesa taxonòmica es trobava negativament relacionada amb paràmetres hidràulics. La influència dels substrats inorgànics prenia menor rellevància per a la distribució dels macroinvertebrats. Els anàlisis d'ordenació mostren com les variables del microhabitat de major rellevància eren CPOM, clorofil·la a, algues filamentoses i velocitat. La cobertura de sorra només era significativa per al tram d'aigües amunt i les molses, al d'aigües avall. El número de correlacions significatives entre macroinvertebrats i les variables del microhabitat era més elevat per al tram de dalt que per al de baix, bàsicament per diferències en composició taxonòmica. La biomassa de macroinvertebrats va aportar una informació semblant a la obtinguda per la densitat. Perifiton i molses tenien uns continguts de nutrients similars en els dos trams. Els %C i %N d'algues filamentoses també eren similars en els dos trams però el %P sota la font puntual era el doble que al tram de dalt. Les relacions estoquiomètriques en CPOM, FPOM i SPOM eren considerablement menors sota la font puntual. Els continguts elementals i relacions van ser molt variables entre taxons de macroinvertebrats però no van resultar significativament diferents entre els dos trams. Dípters, tricòpters i efemeròpters presentaven una estoquiometria similar, mentre que el C i el N eren inferiors en moluscs i el P en coleòpters. Els depredadors presentaven un contingut en C i N més elevat que la resta de grups tròfics, mentre que el P era major en els filtradors. Els desequilibris elementals entre consumidors i recursos eren menors en el tram d'aigües avall. A la tardor i l'hivern la major font de nutrients va ser la BOM mentre que a la primavera i a l'estiu va ser el perifiton.
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This article presents a statistical method for detecting recombination in DNA sequence alignments, which is based on combining two probabilistic graphical models: (1) a taxon graph (phylogenetic tree) representing the relationship between the taxa, and (2) a site graph (hidden Markov model) representing interactions between different sites in the DNA sequence alignments. We adopt a Bayesian approach and sample the parameters of the model from the posterior distribution with Markov chain Monte Carlo, using a Metropolis-Hastings and Gibbs-within-Gibbs scheme. The proposed method is tested on various synthetic and real-world DNA sequence alignments, and we compare its performance with the established detection methods RECPARS, PLATO, and TOPAL, as well as with two alternative parameter estimation schemes.
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The orientational ordering of the nematic phase of a polyethylene glycol (PEG)-peptide block copolymer in aqueous solution is probed by small-angle neutron scattering (SANS), with the sample subjected to steady shear in a Couette cell. The PEG-peptide conjugate forms fibrils that behave as semiflexible rodlike chains. The orientational order parameters (P) over bar (2) and (P) over bar (4) are obtained by modeling the data using a series expansion approach to the form factor of uniform cylinders. The method used is independent of assumptions on the form of the singlet orientational distribution function. Good agreement with the anisotropic two-dimensional SANS patterns is obtained. The results show shear alignment starting at very low shear rates, and the orientational order parameters reach a plateau at higher shear rates with a pseudologarithmic dependence on shear rate. The most probable distribution functions correspond to fibrils parallel to the flow direction under shear, but a sample at rest shows a bimodal distribution with some of the rodlike peptide fibrils oriented perpendicular to the flow direction.
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This paper explores a new technique to calculate and plot the distribution of instantaneous transmit envelope power of OFDMA and SC-FDMA signals from the equation of Probability Density Function (PDF) solved numerically. The Complementary Cumulative Distribution Function (CCDF) of Instantaneous Power to Average Power Ratio (IPAPR) is computed from the structure of the transmit system matrix. This helps intuitively understand the distribution of output signal power if the structure of the transmit system matrix and the constellation used are known. The distribution obtained for OFDMA signal matches complex normal distribution. The results indicate why the CCDF of IPAPR in case of SC-FDMA is better than OFDMA for a given constellation. Finally, with this method it is shown again that cyclic prefixed DS-CDMA system is one case with optimum IPAPR. The insight that this technique provides may be useful in designing area optimised digital and power efficient analogue modules.
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Objective To examine the impact of increasing numbers of metabolic syndrome (MetS) components on postprandial lipaemia. Methods Healthy men (n = 112) underwent a sequential meal postprandial investigation, in which blood samples were taken at regular intervals after a test breakfast (0 min) and lunch (330 min). Lipids and glucose were measured in the fasting sample, with triacylglycerol (TAG), non-esterified fatty acids and glucose analysed in the postprandial samples. Results Subjects were grouped according to the number of MetS components regardless of the combinations of components (0/1, 2, 3 and 4/5). As expected, there was a trend for an increase in body mass index, blood pressure, fasting TAG, glucose and insulin, and a decrease in fasting high-density lipoprotein cholesterol with increasing numbers of MetS components (P≤0.0004). A similar trend was observed for the summary measures of the postprandial TAG and glucose responses. For TAG, the area under the curve (AUC) and maximum concentration (maxC) were significantly greater in men with ≥ 3 than < 3 components (P < 0.001), whereas incremental AUC was greater in those with 3 than 0/1 and 2, and 4/5 compared with 2 components (P < 0.04). For glucose, maxC after the test breakfast (0-330 min) and total AUC (0-480 min) were higher in men with ≥ 3 than < 3 components (P≤0.001). Conclusions Our data analysis has revealed a linear trend between increasing numbers of MetS components and magnitude (AUC) of the postprandial TAG and glucose responses. Furthermore, the two meal challenge discriminated a worsening of postprandial lipaemic control in subjects with ≥ 3 MetS components.
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This paper investigates the frequency of extreme events for three LIFFE futures contracts for the calculation of minimum capital risk requirements (MCRRs). We propose a semiparametric approach where the tails are modelled by the Generalized Pareto Distribution and smaller risks are captured by the empirical distribution function. We compare the capital requirements form this approach with those calculated from the unconditional density and from a conditional density - a GARCH(1,1) model. Our primary finding is that both in-sample and for a hold-out sample, our extreme value approach yields superior results than either of the other two models which do not explicitly model the tails of the return distribution. Since the use of these internal models will be permitted under the EC-CAD II, they could be widely adopted in the near future for determining capital adequacies. Hence, close scrutiny of competing models is required to avoid a potentially costly misallocation capital resources while at the same time ensuring the safety of the financial system.
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In this paper we perform an analytical and numerical study of Extreme Value distributions in discrete dynamical systems that have a singular measure. Using the block maxima approach described in Faranda et al. [2011] we show that, numerically, the Extreme Value distribution for these maps can be associated to the Generalised Extreme Value family where the parameters scale with the information dimension. The numerical analysis are performed on a few low dimensional maps. For the middle third Cantor set and the Sierpinskij triangle obtained using Iterated Function Systems, experimental parameters show a very good agreement with the theoretical values. For strange attractors like Lozi and H\`enon maps a slower convergence to the Generalised Extreme Value distribution is observed. Even in presence of large statistics the observed convergence is slower if compared with the maps which have an absolute continuous invariant measure. Nevertheless and within the uncertainty computed range, the results are in good agreement with the theoretical estimates.
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This work proposes a unified neurofuzzy modelling scheme. To begin with, the initial fuzzy base construction method is based on fuzzy clustering utilising a Gaussian mixture model (GMM) combined with the analysis of covariance (ANOVA) decomposition in order to obtain more compact univariate and bivariate membership functions over the subspaces of the input features. The mean and covariance of the Gaussian membership functions are found by the expectation maximisation (EM) algorithm with the merit of revealing the underlying density distribution of system inputs. The resultant set of membership functions forms the basis of the generalised fuzzy model (GFM) inference engine. The model structure and parameters of this neurofuzzy model are identified via the supervised subspace orthogonal least square (OLS) learning. Finally, instead of providing deterministic class label as model output by convention, a logistic regression model is applied to present the classifier’s output, in which the sigmoid type of logistic transfer function scales the outputs of the neurofuzzy model to the class probability. Experimental validation results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed neurofuzzy modelling scheme.
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We present an analysis of a cusp ion step, observed by the Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) F10 spacecraft, between two poleward moving events of enhanced ionospheric electron temperature, observed by the European Incoherent Scatter (EISCAT) radar. From the ions detected by the satellite, the variation of the reconnection rate is computed for assumed distances along the open-closed field line separatrix from the satellite to the X line, do. Comparison with the onset times of the associated ionospheric events allows this distance to be estimated, but with an uncertainty due to the determination of the low-energy cutoff of the ion velocity distribution function, ƒ(ν). Nevertheless, the reconnection site is shown to be on the dayside magnetopause, consistent with the reconnection model of the cusp during southward interplanetary magnetic field (IMF). Analysis of the time series of distribution function at constant energies, ƒ(ts), shows that the best estimate of the distance do is 14.5±2 RE. This is consistent with various magnetopause observations of the signatures of reconnection for southward IMF. The ion precipitation is used to reconstruct the field-parallel part of the Cowley D ion distribution function injected into the open low-latitude boundary layer in the vicinity of the X line. From this reconstruction, the field-aligned component of the magnetosheath flow is found to be only −55±65 km s−1 near the X line, which means either that the reconnection X line is near the stagnation region at the nose of the magnetosphere, or that it is closely aligned with the magnetosheath flow streamline which is orthogonal to the magnetosheath field, or both. In addition, the sheath Alfvén speed at the X line is found to be 220±45 km s−1, and the speed with which newly opened field lines are ejected from the X line is 165±30 km s−1. We show that the inferred magnetic field, plasma density, and temperature of the sheath near the X line are consistent with a near-subsolar reconnection site and confirm that the magnetosheath field makes a large angle (>58°) with the X line.
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The distribution of benthic organisms is directly or indirectly associated with the physical and chemical properties of the water and sediment. This study analysed the spatial and temporal distribution of Rimapenaeus constrictus in unconsolidated sublittoral sediments of two areas off the northern coast of the state of Sao Paulo, Brazil. We also analysed the association of environmental factors with the occurrence of this species. Shrimp were collected monthly from July 2001 to June 2003, with a fishing boat equipped with two double-rig nets, in the regions of Ubatuba (UBA) and Caraguatatuba (CA). The collections were made during the day, along five transects with mean depths of 5, 10, 15, 20, 25, 30, and 35 m. We obtained a total of 5478 individuals, 3403 (UBA = 2025 and CA = 1378) during the first year, and 2075 (UBA = 875 and CA = 1200) during the second year. Significant differences in abundance were observed in relation to depth, season of the year, and also in the interaction between region and depth. Higher abundances occurred in fall and winter, independently of the sampling year. The largest numbers of shrimp were caught on the 20-m transect in UBA and the 25-m transect in CA. It is concluded that the distribution pattern of this species is closely related to environmental factors, and the temperature of the bottom water and the sediment texture were the most significant variables affecting the distribution.
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Small-angle X-ray scattering (SAXS) and electron paramagnetic resonance (EPR) have been carried out to investigate the structure of the self-aggregates of two phenothiazine drugs, chlorpromazine (CPZ) and trifluoperazine (TFP), in aqueous solution. In the SAXS studies, drug solutions of 20 and 60 mM, at pH 4.0 and 7.0, were investigated and the best data fittings were achieved assuming several different particle form factors with a homogeneous electron density distribution in respect to the water environment. Because of the limitation of scattering intensity in the q range above 0.15 angstrom(-1), precise determination of the aggregate shape was not possible and all of the tested models for ellipsoids, cylinders, or parallelepipeds fitted the experimental data equally well. The SAXS data allows inferring, however, that CPZ molecules might self-assemble in a basis set of an orthorhombic cell, remaining as nanocrystallites in solution. Such nanocrystals are composed of a small number of unit cells (up to 10, in c-direction), with CPZ aggregation numbers of 60-80. EPR spectra of 5- and 16-doxyl stearic acids bound to the aggregates were analyzed through simulation, and the dynamic and magnetic parameters were obtained. The phenothiazine concentration in EPR experiments was in the range of 5-60 mM. Critical aggregation concentration of TFP is lower than that for CPZ, consistent with a higher hydrophobicity of TFP. At acidic pH 4.0 a significant residual motion of the nitroxide relative to the aggregate is observed, and the EPR spectra and corresponding parameters are similar to those reported for aqueous surfactant micelles. However, at pH 6.5 a significant motional restriction is observed, and the nitroxide rotational correlation times correlate very well with those estimated for the whole aggregated particle from SAXS data. This implies that the aggregate is densely packed at this pH and that the nitroxide is tightly bound to it producing a strongly immobilized EPR spectrum. Besides that, at pH 6.5 the differences in motional restriction observed between 5- and 16-DSA are small, which is different from that observed for aqueous surfactant micelles.
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The tunneling of composite systems, where breakup may occur during the barrier penetration process, is considered in connection with the fusion of halo-like radioactive, neutron- and proton-rich nuclei, on heavy targets. The large amount of recent and new data clearly indicates that breakup hinders the fusion at energies near and below the Coulomb barrier. However, clear evidence for enhancement due to halo properties seems to over ride the breakup hindrance at lower energies, owing, to a large extent, to the extended matter density distribution. In particular we report here that at sub-barrier energies the fusion cross section of the Borromean two-neutron halo nucleus (6)He with the actinide nucleus (238)U is significantly enhanced as compared to the fusion of a similar projectile with no halo. This conclusion differs from that of the original work, where it was claimed that no such enhancement ensues. This sub-barrier fusion enhancement is also observed in the (6)He + (209)Bi system. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.