Crystal-growth in floating zone with phase-change and thermosolutal convections

Floating zone crystal growth in microgravity environment is investigated numerically by a finite element method for semiconductor growth processing, which involves thermocapillary convection, phase change convection, thermal diffusion and solutal diffusion. The configurations of phase change interfaces and distributions of velocity, temperature and concentration fields are analyzed for typical conditions of pulling rates and segregation coefficients. The influence of phase change convection on the distribution of concentration is studied in detail. The results show that the thermocapillary convection plays an important role in mixing up the melt with dopant. The deformations of phase change interfaces by thermal convection-diffusion and pulling rods make larger variation of concentration field in comparison with the case of plane interfaces.

New signal processing algorithms for automated external defibrillators

[ES]La fibrilación ventricular (VF) es el primer ritmo registrado en el 40\,\% de las muertes súbitas por paro cardiorrespiratorio extrahospitalario (PCRE). El único tratamiento eficaz para la FV es la desfibrilación mediante una descarga eléctrica. Fuera del hospital, la descarga se administra mediante un desfibrilador externo automático (DEA), que previamente analiza el electrocardiograma (ECG) del paciente y comprueba si presenta un ritmo desfibrilable. La supervivencia en un caso de PCRE depende fundamentalmente de dos factores: la desfibrilación temprana y la resucitación cardiopulmonar (RCP) temprana, que prolonga la FV y por lo tanto la oportunidad de desfibrilación. Para un correcto análisis del ritmo cardiaco es necesario interrumpir la RCP, ya que, debido a las compresiones torácicas, la RCP introduce artefactos en el ECG. Desafortunadamente, la interrupción de la RCP afecta negativamente al éxito en la desfibrilación. En 2003 se aprobó el uso del DEA en pacientes entre 1 y 8 años. Los DEA, que originalmente se diseñaron para pacientes adultos, deben discriminar de forma precisa las arritmias pediátricas para que su uso en niños sea seguro. Varios DEAs se han adaptado para uso pediátrico, bien demostrando la precisión de los algoritmos para adultos con arritmias pediátricas, o bien mediante algoritmos específicos para arritmias pediátricas. Esta tesis presenta un nuevo algoritmo DEA diseñado conjuntamente para pacientes adultos y pediátricos. El algoritmo se ha probado exhaustivamente en bases de datos acordes a los requisitos de la American Heart Association (AHA), y en registros de resucitación con y sin artefacto RCP. El trabajo comenzó con una larga fase experimental en la que se recopilaron y clasificaron retrospectivamente un total de 1090 ritmos pediátricos. Además, se revisó una base de arritmias de adultos y se añadieron 928 nuevos ritmos de adultos. La base de datos final contiene 2782 registros, 1270 se usaron para diseñar el algoritmo y 1512 para validarlo. A continuación, se diseñó un nuevo algoritmo DEA compuesto de cuatro subalgoritmos. Estos subalgoritmos están basados en un conjunto de nuevos parámetros para la detección de arritmias, calculados en diversos dominios de la señal, como el tiempo, la frecuencia, la pendiente o la función de autocorrelación. El algoritmo cumple las exigencias de la AHA para la detección de ritmos desfibrilables y no-desfibrilables tanto en pacientes adultos como en pediátricos. El trabajo concluyó con el análisis del comportamiento del algoritmo con episodios reales de resucitación. En los ritmos que no contenían artefacto RCP se cumplieron las exigencias de la AHA. Posteriormente, se estudió la precisión del algoritmo durante las compresiones torácicas, antes y después de filtrar el artefacto RCP. Para suprimir el artefacto se utilizó un nuevo método desarrollado a lo largo de la tesis. Los ritmos desfibrilables se detectaron de forma precisa tras el filtrado, los no-desfibrilables sin embargo no.

Algorithms for colour image processing based on neurological models

373 p. : il., gráf., fot., tablas

Digitized Processing Track Generation of a Computer Integrated Multi-Functional 5-Axis Laser Processing System

Based on the computer integrated and flexible laser processing system, an intelligent measuring sub-system was developed. A novel model has been built up to compensate the deviations of the main frame-structure, and a new 3-D laser tracker system is applied to adjust the accuracy of the system. To analyze the characteristic of all kind surfaces of automobile outer penal moulds and dies, classification of types of the surface、brim and ridge(or vale) area to be measured and processed has been established, resulting in one of the main processing functions of the laser processing system. According to different type of surfaces, a 2-D adaptive measuring method based on B?zier curve was developed; furthermore a 3-D adaptive measuring method based on Spline curve was also developed. According to the laser materials processing characteristics and data characteristics, necessary methods have been developed to generate processing tracks, they are explained in details. Measuring experiments and laser processing experiments were carried out to testify the above mentioned methods, which have been applied in the computer integrated and flexible laser processing system developed by the Institute of Mechanics, CAS.