A simple analog controller for single-phase half-bridge rectifier and its application to transformerless UPS

A simple, low-cost, constant frequency, analog controller is proposed for the front-end half-bridge rectifier of a single-phase transformerless UPS system to maintain near unity power factor at the input and zero dc-offset voltage at the output. The controller generates the required gating pulses by comparing the input current with a periodic, bipolar, linear carrier without sensing the input voltage. Two voltage controllers and a single integrator with reset are used to generate the required carrier. All the necessary control operations can be performed without using any PLL, multiplier and/or divider. The controller can be fabricated as a single integrated circuit. The control concept is validated through simulation and also experimentally on an 800W half-bridge rectifier. Experimental results are presented for ac-dc application, and also for ac-dc-ac UPS application with both sinusoidal and nonlinear loads. The simulation and experimental results agree well.

Kde je jádro pudla? Missä on villakoiran ydin? : Eläinten nimistä johdetut fraasit, idiomit ja muut sanonnat tšekin ja suomen kielessä

Pro gradu -työssä tarkastelen tšekin ja suomen kielessä esiintyviä eläinten nimityksistä johdettuja fraseologisia ilmauksia ja sanontoja. Eläinfraseologia muodostaa kielessä keskeisen osan, jolle ovat tyypillisiä voimakas tunnelataus, rajoittunut, sovinnainen käyttö ja puhekielenomaisuus. Tarkastelen eläinilmauksia morfologisesti ja semanttis-leksikaalisesti, mutta muitakin piirteitä esiintyy. Vertailen kumpaakin kieltä ja selvitän kielten fraasien, idiomien ja muiden sanontojen yhtäläisyyksiä ja eroja. Sanonnat (ynnä johdokset ja sanaparit) jaan neljään eri ryhmään seuraavasti: 1. kummassakin kielessä olevat samanlaiset ilmaukset, 2. kummassakin kielessä olevat osittain samanlaiset ilmaukset, 3. tsekkiläiset ilmaukset ja 4. suomalaiset ilmaukset. Työni materiaali on peräisin tsekkiläisistä, suomalaisista ja muunkielisistä sanakirjoista (lähinnä fraseologisista). Selvittelen erityisesti keskeisimpien kotieläinten nimistä (koira, kissa, hevonen, lehmä, lammas, sika, kana), joidenkin muiden eläinten nimistä (karhu, susi, karppi, käärme) ja joidenkin ulkomaisten eläinten nimistä (leijona, elefantti, apina) johdettuja fraseologisia ilmauksia. Materiaali käsittää yhteensä 145 eri eläintä, 163 eläimen nimitystä ja 585 eläinilmausta. Aineistoni pohjalta voi todeta, että tšekin ja suomen kielessä on yllättävän paljon samantyyppisiä eläinilmauksia, vaikka kielet poikkeavat huomattavasti toisistaan. Korpuksessani olevista ilmauksista on täysin symmetrisiä 119/20,3 %, osittain samanlaisia (epäsymmetrisiä) 127/21,7 %, pelkästään tsekkiläisiä 161/27,5 % ja pelkästään suomalaisia 146/25,0 %. Sanaparit ja sananlaskut, joita käsittelin erillisenä ryhmänä (32 kpl) muodostivat aineistosta 5,5 % (niistäkin löytyi yhtäläisyyksiä). Yleisimmin esiintyvät eläimet ovat koira ja kissa. Koira on kuitenkin tšekin fraseologiassa yleisempi eläin kuin suomessa, jossa taas kissa on yleisimmin esiintyvä eläimen nimi. Yleisiä ovat myös mm. hevonen, sika, lintu, kala ja kana. Karitsa, hanhi ja vuohi esiintyvät paljon useammin tšekin fraseologiassa, suomessa esiintyy taas usein sika silloin, kun tšekissä on porsas. Joillakin eläinten nimillä on selvästi negatiivisempi tunnelataus (susi, käärme) kuin toisilla (koira, kissa). Toisin kuin suomessa, kissa on tšekissä valheellinen, vuohi herkuttelee, pöllö ja apina edustavat viisautta ja oppivaisuutta ja kovakuoriainen hellyttää. Yhteisiä eläinten nimityksiä kummassakin kielessä on aineistossani 106/163 (65,03 %). Tšekin fraseologiassa on lähes kaksi kertaa enemmän (37/163 = 22,7 %) sellaisia eläinten nimiä, joita ei esiinny suomen fraseologiassa verrattuna pelkästään suomen fraseologiassa esiintyviin eläinten nimiin (20/163 = 12,27 %). Pelkästään tšekissä esiintyviä eläimiä ovat mm. lumikko, majava, murmeli, mäyrä, näätä ja riikinkukko; pelkästään suomen fraseologiassa esiintyvät puolestaan mm. kiiski, muikku, peippo, poro, sopuli ja telkkä. Vertauskuvat ovat kummassakin kielessä erittäin tyypillisiä. Eläinten nimet viittaavat useimmiten ihmisen kielteisiin luonteenpiirteisiin tai ominaisuuksiin (mazaný jako liška ja viekas kuin kettu). Aineistoni pohjalta vaikuttaa siltä, että tšekissä on enemmän vaihtoehtoisia ja eri eläinten lajeista muodostettuja ilmauksia (mm. lintu- ja kalalajeista). Kummassakin kielessä on myös huudahduslauseita (Ty jsi ale liška pod itá! ja Senkin vanha kettu!), kansainvälisiä ilmauksia (jádro pudla ja villakoiran ydin) ja ns. petollisia ystäviä toisiaan erehdyttävästi muistuttavia, mutta eri asiaa merkitseviä sanontoja (tsekin kočičí život kissanelämä tarkoittaa ´sitkeähenkisyyttä´ − ei suomen kissanpäiviä). Kansallisista erityispiirteistä ovat esimerkkeinä mm. tšekin ilmaus mít se jako husa o Martině "voida kuin hanhi Martinpäivänä" (suomeksi ´voida kurjasti´; viittaus Martinpäivän hanhensyömisperinteeseen) tai suomen ilmaukset kuin hyttysen liraus Itämereen ja sopulilauma.

Words as Events : Cretan Mantinádes in Performance and Composition

Words as Events introduces the tradition of short, communicative rhyming couplets, the mantinádes, which are still sung and recited in a variety of performance situations on the island of Crete. The local focus on communicative economy and artistry is further examined in an in-depth analysis of the processes and ideals of composition. Short genres of oral poetry have been widely neglected in folklore research; however, their demand for structural and semantic coherence as well as their dialogic nature appeals to very different human needs from those of the longer poems. In contemporary Crete, poems also appear in written contexts, they are submitted to modern mass media, and people widely exchange them as text messages. By striving to understand the tradition during a period of change, this study analyzes the larger principles that ground the communication, self-expression and creativity in the genre. The aim of this research is thus twofold: to present this specific register of dialogic oral poetry as well as to create a theoretical approach sensitive to the creativity of such short registers. The study is based on long-term ethnographic fieldwork conducted in Crete between the years 1997 2009. An important aspect of the methodology was to create long-term ties with a number of key-informants who composed mantinádes. The interdisciplinary theoretical and methodological basis for this analysis is in the contemporary Finnish and international research on oral poetry and on anthropological research on communicative speech genres. These theoretical insights are extended by addressing questions of spontaneity and individual agency. Since mantinádes are at the same time a model for composition and a reserve of poems in fixed form, the aesthetics and objectives of performance and composition are also plural. In a traditional singing event, the basic motivation for the singers is to provide a meaningful contribution to a selected theme, which is the shared topic of the poetic dialogue. Consequently, similar topics giving rise to poetic associations can be encountered during various moments of everyday life: the dialogic nature is embodied in the tradition to such degree that it also arises in the performances and composition of single poems and outside of any institutionalized performance arenas. Therefore, as this study discusses in detail, even the apparently non-contextualized poems recited between locals or occurring in the contemporary mass media arenas, are understood and evaluated as utterances that provide an individual perspective within a certain dialogue.

Kokoomus ja kommunismin uhka. Puolueen antikommunismi vuoden 1929 eduskuntavaalitaistossa.

Tämän Pro gradu -tutkielman tarkoituksena on selventää Kansallisen Kokoomuspuolueen kommunisminvastaisuutta 1920-luvulla, tarkemmin ottaen vuoden 1929 eduskuntavaalikamppailussa. Tutkimuskysymykseni liittyvät puolueen identiteetin ja kommunisminvastaisuuden yhteyteen: miten kokoomuspuolueen suhtautuminen kommunismiin kytkeytyi, yhtäältä, oman porvarillisen poliittis-kansallisen identiteetin puolustamiseen, ja toisaalta, vuonna 1929 vallitseviin poliittisiin oloihin, jolloin muun muassa parlamentaarinen järjestelmä herätti laajaa epäluottamusta, kokoomus ajautui sisäiseen kriisiin ja kommunistien kumoustavoite korostui suomalaisessa julkisuudessa? Etsimällä vastauksia näihin kysymyksiin pyrin selittämään mistä osakokonaisuuksista antikommunismi koostui, miten uhkaa muokattiin ja perusteltiin. Mielestäni tärkeää ja mielenkiintoista on miettiä, kuinka kommunisminvastaisuus ilmeni ikään kuin vastauksena muihin yhteiskunnallis-poliittisiin ongelmiin ja turhautumiin. Tutkimukseni teoreettinen viitekehys perustuu toiseuden ja viholliskuvien tutkimukseen, koska toiseuden merkitys identiteetin kehittymiselle on kiistaton. Tähän liittyvän kirjallisuuden lisäksi olen käyttänyt lähteinäni tutkimuskirjallisuutta, sanomalehtiä ja julkaisemattomia arkistolähteitä. Tutkimukseni aatehistoriallisen luonteen vuoksi ensisijainen alkuperäislähteeni on julkaistu materiaali – vaalijulkaisut ja kokoomuslehdistö – jonka avulla olen pyrkinyt analysoimaan puolueen suhtautumista kommunismiin ja sen vaikutusta puolueen identiteetille. Metodini on historiallis-kvalitatiivinen, joka tarkoittaa sitä, että pyrin samaan aikaan huomioimaan sekä puolueen julkisuuskuvan että sen toiminnan kulisseissa. Tämä edellyttää huomion kohdistamista sekä julkaistuun että julkaisemattomaan lähdeaineistoon. Julkaistuun materiaaliin kohdistuneen analyysin pohjalta on mahdollista päätellä, että kokoomus halusi luoda itsestään kuvan jyrkästi kommunisminvastaisena puolueena. Toiseus-analyysin perusteella voidaan sanoa, että kommunismi oli puolueen selvä toinen. Julkisuuskuva ei kuitenkaan välttämättä vastannut puolueen todellisia käsityksiä kommunismista ja sen pohjalle muodostetusta viholliskuvasta. Antikommunismi ja viholliskuvan vahvistaminen palvelivat myös muita päämääriä, joista merkittävimmät liittyivät katkenneen kokoomuksen yhtenäisyyden pönkittämiseen ja huomion kääntämiseen pois muista vuonna 1929 esiin työntyneistä ongelmista. Kommunismin muodostamaa uhkaa Suomen kansalliselle olemassaololle pyrittiin perustelemaan monelta eri kantilta. Kommunismin nähtiin rapauttavan kristillisen moraalin ja siveellisyyden, lisäävän yhteiskunnallisia levottomuuksia, heikentävän parlamentarismia sekä vaarantavan Suomen sotilaallisen turvallisuuden ja pyhäksi koetun etuvartiotehtävän. Antikommunismi yhdistyi läheisesti myös ideologisen venäläisvastaisuuden ääri-ilmiöön, ryssävihaan. Näihin eri ilmiöihin liittyvä "antikommunistinen diskurssi" oli siis yksi niistä perustoista, jonka päällä kokoomuksen poliittis-kansallinen identiteetti kehittyi 1920-luvun mittaan. Kevätkesän 1929 tuomien, lähes ylitsepääsemättömien vaikeuksien myötä antikommunistisen diskurssin merkitys kasvoi entisestään ja loi pohjan puolueen suhtautumiselle lapualaisvuosiin.

Many Faces of Mao Zedong

The main aim of this work was to explore the use of Mao Zedong s (毛泽东, 1893—1976) visual image in contemporary Chinese art during the years 1976—2006. Chairman Mao is the most visually reproduced person in the People's Republic of China (PRC), and the presence of his image is still unquestionable at many levels. Although several scholars have provided insightful observations on this topic, research focusing on Mao's visual image has been neglected. Employing the interdisciplinary approach of visual studies and using image as the main concept, this research combines different theoretical frameworks, deriving from art history, image studies and social sciences, for each chapter in order to explain the origins, intentions and major strategies of the contemporary Chinese artists. The focus of this research was to elucidate how Mao's visual image, deriving from the Maoist era, is re-created and negotiated in contemporary Chinese art works. The material reproductions - the visual images in contemporary art - are created to be juxtaposed with the immaterial mental images of Mao that were created during the Maoist era through the original visual images of Mao. This complex interaction between visual and mental images is further exemplified by art works that do not include Mao's visual image, but still imply his mental image. The methods used derive from both sinology and art history. The research is based on extensive fieldwork in China, which was crucial for gathering new information and materials from this vigorous art scene. The topic is approached through a Chinese cultural, political and historical perspective that is necessary for a further understanding of how the original visual images of Mao obtained their omnipotent status and what kind of iconography was created. Close structural analysis, taking into account the format, style, techniques, composition, colors, materials and space used in the art works, is employed to demonstrate the great variety of visual images created. The analysis is further placed in a continuous dialogue both with the contemporary art works of Mao and with the original visual images of Mao from the past. In this study it is shown that contemporary Chinese art relating to Chairman Mao is a more versatile and multilayered phenomenon than is generally assumed. Although some of the art works seem to fit into the definition of superficial art, the study demonstrates that this reading of the art works is not adequate. The author argues that employing Mao's visual images in contemporary Chinese art is based on three main strategies used by artists: to create a visual dialogue with a traumatizing past, to employ transcontextual parody, and to explore the importance of Tian'anmen through site-dependent art. These strategies are not exclusionary, but instead interdependent and many art works employ more than one of them. In addition, these three main strategies include versatile methods used by artists that make the use of Mao's visual images even more multifaceted.

Hammasröntgentutkimusten termoluminesenssidosimetria

Tavanomaisten hammasröntgenlaitteiden säteilyannoksia valvotaan postitettavien testipakettien ja paikan päällä tehtävien tarkastusten avulla. Säteilyannoksen valvontaan käytetään termoluminesenssidosimetrejä (Thermoluminescence Dosimetry, TLD). Dosimetreissä on TL-materiaalista valmistettuja loistekiteitä, joihin absorboitunut säteilyenergia vapautuu valona materiaalia lämmitettäessä. Prosessissa vapautuvan valon intensiteetti on suoraan verrannollinen absorboituneeseen säteilyannokseen. TLD:llä mitataan rekisteröityjen intraoraalilaitteiden tuottamaa säteilyannosta potilaan posken kohdalla. Säteilyturvakeskus (STUK) ylläpitää rekisteriä ilmoitusvelvollisuuden alaisista hammasröntgenlaitteista. Nyt hammaslaiterekisteriä ollaan uudistamassa siten, että TLD-mittaustulosten käsittely ja annoslaskenta siirtyvät rekisteristä WinTLD-laskentaohjelmaan, jossa on kaikki tarvittavat parametrit annoksen laskemiseksi. Tässä työssä TLD-mittausjärjestelmän kalibrointituloksia analysoitiin vuosilta 1996-2011 ja määritettiin uudelleen laskennassa käytetty energiakorjauskerroin, joka on osa tulevaa WinTLD-konfigurointia. Mittauksissa tarvittavat standardisäteilylaadut (ISO H-laadut) pystytettiin osana työtä. Henkilödosimetrien suorituskykytestauksessa käytetään ISO N-säteilylaatuja. Mirion Technologies (RADOS) käyttää TLD-systeemiä henkilödosimetriassa, ja hammas-TLD on tämän järjestelmän sovellus potilasdosimetriaan. ISO H-laadut otettiin käyttöön, jotta dosimetrien vastetta voitiin ISO N-laatujen tapaan tutkia jatkuvana fotonienergian funktiona Cs-137 ja Co-60 gammasäteilylaatuihin asti ja koska niillä voitiin jäljitellä todellista kliinistä suodatusta. Energiakorjauskerroin kalibroinnissa käytettävän Co-gammasäteilyn ja intraoraalikuvauksissa käytettävän röntgensäteilyn välillä määritettiin uudelleen. Sen arvoksi (yksikkö mGy/mGy) saatiin ISO N-60-laadulla 0,671 ja ISO H-60-laadulla 0,677, jotka ovat numeerisesti hyvin lähellä aikaisemmin määritettyä kerrointa 0,679. Energiakorjauskertoimen epävarmuudeksi saatiin 3,5 % (2std) ja annosmittauksen epävarmuudeksi 7,8 %. Energiavasteiden perusteella dosimetreissä käytetty materiaali on kahdesta vaihtoehdosta MTS-N (LiF:Mg,Ti) eikä MCP-N (LiF:Mg,Cu,P). TLD-järjestelmää voidaan kehittää ja konfiguroida uusien tulosten perusteella, jolloin otetaan käyttöön muun muassa uudelleenmääritetty energiakorjauskerroin. ISO H-säteilylaadut otettiin 22.3.2011 virallisesti käyttöön STUKissa ja niitä käytetään dosimetritestauksessa tarvittaessa suuria annosnopeuksia ja annoksia.

Antarctic ice shelf melting and its impact on the global sea ice-ocean system

Earth s ice shelves are mainly located in Antarctica. They cover about 44% of the Antarctic coastline and are a salient feature of the continent. Antarctic ice shelf melting (AISM) removes heat from and inputs freshwater into the adjacent Southern Ocean. Although playing an important role in the global climate, AISM is one of the most important components currently absent in the IPCC climate model. In this study, AISM is introduced into a global sea ice-ocean climate model ORCA2-LIM, following the approach of Beckmann and Goosse (2003; BG03) for the thermodynamic interaction between the ice shelf and ocean. This forms the model ORCA2-LIM-ISP (ISP: ice shelf parameterization), in which not only all the major Antarctic ice shelves but also a number of minor ice shelves are included. Using these two models, ORCA2-LIM and ORCA2-LIM-ISP, the impact of addition of AISM and increasing AISM have been investigated. Using the ORCA2-LIM model, numerical experiments are performed to investigate the sensitivity of the polar sea ice cover and the Antarctic Circumpolar Current (ACC) transport through Drake Passage (DP) to the variations of three sea ice parameters, namely the thickness of newly formed ice in leads (h0), the compressive strength of ice (P*), and the turning angle in the oceanic boundary layer beneath sea ice (θ). It is found that the magnitudes of h0 and P* have little impact on the seasonal sea ice extent, but lead to large changes in the seasonal sea ice volume. The variation in turning angle has little impact on the sea ice extent and volume in the Arctic but tends to reduce them in the Antarctica when ignored. The magnitude of P* has the least impact on the DP transport, while the other two parameters have much larger influences. Numerical results from ORCA2-LIM and ORCA2-LIM-ISP are analyzed to investigate how the inclusion of AISM affects the representation of the Southern Ocean hydrography. Comparisons with data from the World Ocean Circulation Experiment (WOCE) show that the addition of AISM significantly improves the simulated hydrography. It not only warms and freshens the originally too cold and too saline bottom water (AABW), but also warms and enriches the salinity of the originally too cold and too fresh warm deep water (WDW). Addition of AISM also improves the simulated stratification. The close agreement between the simulation with AISM and the observations suggests that the applied parameterization is an adequate way to include the effect of AISM in a global sea ice-ocean climate model. We also investigate the models capability to represent the sea ice-ocean system in the North Atlantic Ocean and the Arctic regions. Our study shows both models (with and without AISM) can successfully reproduce the main features of the sea ice-ocean system. However, both tend to overestimate the ice flux through the Nares Strait, produce a lower temperature and salinity in the Hudson Bay, Baffin Bay and Davis Strait, and miss the deep convection in the Labrador Sea. These deficiencies are mainly attributed to the artificial enlargement of the Nares Strait in the model. In this study, the impact of increasing AISM on the global sea ice-ocean system is thoroughly investigated. This provides a first idea regarding changes induced by increasing AISM. It is shown that the impact of increasing AISM is global and most significant in the Southern Ocean. There, increasing AISM tends to freshen the surface water, to warm the intermediate and deep waters, and to freshen and warm the bottom water. In addition, increasing AISM also leads to changes in the mixed layer depths (MLD) in the deep convection sites in the Southern Ocean, deepening in the Antarctic continental shelf while shoaling in the ACC region. Furthermore, increasing AISM influences the current system in the Southern Ocean. It tends to weaken the ACC, and strengthen the Antarctic coastal current (ACoC) as well as the Weddell Gyre and the Ross Gyre. In addition to the ocean system, increasing AISM also has a notable impact on the Antarctic sea ice cover. Due to the cooling of seawater, sea ice concentration and thickness generally become higher. In austral winter, noticeable increases in sea ice concentration mainly take place near the ice edge. In regards with sea ice thickness, large increases are mainly found along the coast of the Weddell Sea, the Bellingshausen and Amundsen Seas, and the Ross Sea. The overall thickening of sea ice leads to a larger volume of sea ice in Antarctica. In the North Atlantic, increasing AISM leads to remarkable changes in temperature, salinity and density. The water generally becomes warmer, more saline and denser. The most significant warming occurs in the subsurface layer. In contrast, the maximum salinity increase is found at the surface. In addition, the MLD becomes larger along the Greenland-Scotland-Iceland ridge. Global teleconnections due to AISM are studied. The AISM signal is transported with the surface current: the additional freshwater from AISM tends to enhance the northward spreading of the surface water. As a result, more warm and saline water is transported from the tropical region to the North Atlantic Ocean, resulting in warming and salt enrichment there. It would take about 30 40 years to establish a systematic noticeable change in temperature, salinity and MLD in the North Atlantic Ocean according to this study. The changes in hydrography due to increasing AISM are compared with observations. Consistency suggests that increasing AISM is highly likely a major contributor to the recent observed changes in the Southern Ocean. In addition, the AISM might contribute to the salinity contrast between the North Atlantic and North Pacific, which is important for the global thermohaline circulation.

Aitosuklaa jäätelöpuikon kuorrutteena

Tutkimuksen kirjallisuuskatsauksessa keskityttiin jäätelöpuikkoihin, erilaisiin suklaakuorrutteisiin ja elintarvikkeiden kuorruttamiseen suklaalla. Lisäksi kirjallisuuskatsauksessa perehdyttiin suklaan koostumukseen, nestemäisen suklaan virtausominaisuuksiin ja koostumuksen ja virtausominaisuuksien välisiin vuorovaikutuksiin. Kokeellisessa osassa tavoitteena oli selvittää, miten maitosuklaakuorrutteen rasvapitoisuuden, emulgointiainepitoisuuden ja kuorrutteen lämpötilanvaihtelut vaikuttavat kuorrutteen viskositeettiin, myötöjännitykseen, jähmettymisaikaan ja jäätelöpuikon päälle jäävän kuorrutteen määrään. Erityisesti pyrittiin selvittämään, miten jäätelöpuikon päälle jäävän kuorrutteen määrää saadaan säädeltyä kuorrutteen rasvapitoisuutta, emulgointiainepitoisuutta ja lämpötilaa muuttamalla. Tutkimuksen koeasetelma tehtiin Box-Behnken-mallilla. Selittäviksi muuttujiksi tutkimukseen valittiin kuorrutteen rasvan määrä, emulgointiaineen määrä ja kuorrutteen lämpötila jäätelöpuikkoja kuorrutettaessa. Vastemuuttujina oli kuorrutteen jähmettymisaika, viskositeetti, myötöjännitys ja jäätelöpuikon päälle jäävän kuorrutteen määrä. Tulokset käsiteltiin regressioanalyysin avulla. Muuttujien välisiä vuorovaikutuksia tutkittiin vastepintamallilla. Vastemuuttujien välisiä korrelaatioita tutkittaessa käytettiin Pearsonin korrelaatiokerrointa. Kuorrutteen rasvan määrän lisääntyminen vähensi tilastollisesti merkitsevästi jäätelöpuikon päälle jäävän kuorrutteen määrää, kuorrutteen jähmettymisaikaa, viskositeettia ja myötöjännitystä. Emulgointiaineen määrän lisääminen kuorrutteessa pienensi kuorrutteen määrää jäätelöpuikon päällä, kuorrutteen jähmettymisaikaa ja kuorrutteen myötöjännitystä. Kuorrutteen lämpötilan lisääminen jäätelöpuikkoja kuorrutettaessa pienensi kuorrutteen määrää ja viskositeettia. Kuorrutteen jähmettymisaika sen sijaan piteni lämpötilaa lisättäessä. Tutkimuksen perusteella voidaan sanoa, että jäätelöpuikkoja kastettaessa suklaakuorrutteen lämpötila, rasvan määrä ja lesitiinin määrä vaikuttivat jäätelöpuikon päälle jäävän kuorrutteen määrään. Vastepintamallinnuksen käyttö soveltui hyvin suklaakuorrutteen määrän tutkimiseen. Sen avulla saatiin selvitettyä, miten jäätelöpuikon päälle jäävän kuorrutteen määrää saadaan säädeltyä muuttamalla kuorrutteen emulgointiainepitoisuutta, rasvapitoisuutta ja lämpötilaa.

Light scattering in random media with wavelength-scale structures : astronomical and industrial applications

Light scattering, or scattering and absorption of electromagnetic waves, is an important tool in all remote-sensing observations. In astronomy, the light scattered or absorbed by a distant object can be the only source of information. In Solar-system studies, the light-scattering methods are employed when interpreting observations of atmosphereless bodies such as asteroids, atmospheres of planets, and cometary or interplanetary dust. Our Earth is constantly monitored from artificial satellites at different wavelengths. With remote sensing of Earth the light-scattering methods are not the only source of information: there is always the possibility to make in situ measurements. The satellite-based remote sensing is, however, superior in the sense of speed and coverage if only the scattered signal can be reliably interpreted. The optical properties of many industrial products play a key role in their quality. Especially for products such as paint and paper, the ability to obscure the background and to reflect light is of utmost importance. High-grade papers are evaluated based on their brightness, opacity, color, and gloss. In product development, there is a need for computer-based simulation methods that could predict the optical properties and, therefore, could be used in optimizing the quality while reducing the material costs. With paper, for instance, pilot experiments with an actual paper machine can be very time- and resource-consuming. The light-scattering methods presented in this thesis solve rigorously the interaction of light and material with wavelength-scale structures. These methods are computationally demanding, thus the speed and accuracy of the methods play a key role. Different implementations of the discrete-dipole approximation are compared in the thesis and the results provide practical guidelines in choosing a suitable code. In addition, a novel method is presented for the numerical computations of orientation-averaged light-scattering properties of a particle, and the method is compared against existing techniques. Simulation of light scattering for various targets and the possible problems arising from the finite size of the model target are discussed in the thesis. Scattering by single particles and small clusters is considered, as well as scattering in particulate media, and scattering in continuous media with porosity or surface roughness. Various techniques for modeling the scattering media are presented and the results are applied to optimizing the structure of paper. However, the same methods can be applied in light-scattering studies of Solar-system regoliths or cometary dust, or in any remote-sensing problem involving light scattering in random media with wavelength-scale structures.

Yliopisto-opiskelijoiden suhtautuminen hedelmällisyysneuvontaan ja lasten hankintaan - Pilottitutkimus

Ensisynnyttäjien keski-ikä on noussut erityisesti korkeasti koulutettujen henkilöiden keskuudessa. Äidin iän kasvaessa hedelmällisyys heikkenee ja riski raskauskomplikaatioihin sekä mm. syntyvän lapsen kromosomaalisiin poikkeavuuksiin suurenee. Myös isän iällä on vaikutusta. On harkittu annettavan hedelmällisyysneuvontaa, jolla tiedotettaisiin vanhempien iän vaikutuksesta hedelmällisyyteen, raskauden kulkuun ja syntyvän lapsen terveyteen. Siitä, miten ihmiset suhtautuisivat hedelmällisyysneuvontaan ei ole tutkimustietoa. Neuvonta saatettaisiin mm. kokea liialliseksi puuttumiseksi yksityiselämään. Tämän lisensiaatin tutkielman aihe oli kehittää toimiva kyselylomake, jonka avulla voitaisiin selvittää ihmisten suhtautumista hedelmällisyysneuvontaan. Tutkielmaan kuului myös lähetekirjeen kehittäminen sekä sen ja kyselylomakkeen testaaminen. Kyselylomakkeen testaaminen toteutettiin Ylioppilaiden terveydenhoitosäätiön Tampereen Kalevantien toimipisteessä tammikuussa 2011. Osallistujiksi valittiin 33 opiskelijaa, jotka saivat täyttää kyselylomakkeen paikan päällä tai palauttaa sen postitse. Kyselylomakkeen palautti 26 henkilöä eli 79%. Kyselylomake lähetekirjeineen koettiin toimivaksi. Hedelmällisyysneuvontaa kohtaan vastaanotto oli positiivista. Vaikka kaikki vastaajat eivät olleet itse kiinnostuneita hedelmällisyysneuvonnasta, he eivät tyrmänneet sen tarjoamista muille. Äkillinen muutos elämäntilanteessa saisi useammankin kiinnostuneeksi. Hedelmällisyysneuvontaa ei koettu liialliseksi puuttumiseksi yksityisasioihin.

Acquisition time improvement of PLLs using some aiding functions

Analytical studies are carried out to minimize acquisition time in phase-lock loop (PLL) applications using aiding functions. A second order aided PLL is realized with the help of the quasi-stationary approach to verify the acquisition behavior in the absence of noise. Time acquisition is measured both from the study of the LPF output transient and by employing a lock detecting and indicating circuit to crosscheck experimental and analytical results. A closed form solution is obtained for the evaluation of the time acquisition using different aiding functions. The aiding signal is simple and economical and can be used with state of the art hardware.

Timing Recovery Algorithms and Architectures for 2-D Magnetic Recording Systems

We investigate the problem of timing recovery for 2-D magnetic recording (TDMR) channels. We develop a timing error model for TDMR channel considering the phase and frequency offsets with noise. We propose a 2-D data-aided phase-locked loop (PLL) architecture for tracking variations in the position and movement of the read head in the down-track and cross-track directions and analyze the convergence of the algorithm under non-separable timing errors. We further develop a 2-D interpolation-based timing recovery scheme that works in conjunction with the 2-D PLL. We quantify the efficiency of our proposed algorithms by simulations over a 2-D magnetic recording channel with timing errors.

A zero charge-pump mismatch current tracking loop for reference spur reduction in PLLs

The charge-pump (CP) mismatch current is a dominant source of static phase error and reference spur in the nano-meter CMOS PLL implementations due to its worsened channel length modulation effect. This paper presents a charge-pump (CP) mismatch current reduction technique utilizing an adaptive body bias tuning of CP transistors and a zero CP mismatch current tracking PLL architecture for reference spur suppression. A chip prototype of the proposed circuit was implemented in 0.13 mu m CMOS technology. The frequency synthesizer consumes 8.2 mA current from a 13 V supply voltage and achieves a phase noise of -96.01 dBc/Hz @ 1 MHz offset from a 2.4 GHz RF carrier. The charge-pump measurements using the proposed calibration technique exhibited a mismatch current of less than 0.3 mu A (0.55%) over the VCO control voltage range of 0.3-1.0 V. The closed loop measurements show a minimized static phase error of within +/- 70 ps and a similar or equal to 9 dB reduction in reference spur level across the PLL output frequency range 2.4-2.5 GHz. The presented CP calibration technique compensates for the DC current mismatch and the mismatch due to channel length modulation effect and therefore improves the performance of CP-PLLs in nano-meter CMOS implementations. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A neural extracellular matrix-based method for in vitro hippocampal neuron culture and dopaminergic differentiation of neural stem cells

Background: The ability to recreate an optimal cellular microenvironment is critical to understand neuronal behavior and functionality in vitro. An organized neural extracellular matrix (nECM) promotes neural cell adhesion, proliferation and differentiation. Here, we expanded previous observations on the ability of nECM to support in vitro neuronal differentiation, with the following goals: (i) to recreate complex neuronal networks of embryonic rat hippocampal cells, and (ii) to achieve improved levels of dopaminergic differentiation of subventricular zone (SVZ) neural progenitor cells. Methods: Hippocampal cells from E18 rat embryos were seeded on PLL- and nECM-coated substrates. Neurosphere cultures were prepared from the SVZ of P4-P7 rat pups, and differentiation of neurospheres assayed on PLL- and nECM-coated substrates. Results: When seeded on nECM-coated substrates, both hippocampal cells and SVZ progenitor cells showed neural expression patterns that were similar to their poly-L-lysine-seeded counterparts. However, nECM-based cultures of both hippocampal neurons and SVZ progenitor cells could be maintained for longer times as compared to poly-L-lysine-based cultures. As a result, nECM-based cultures gave rise to a more branched neurite arborization of hippocampal neurons. Interestingly, the prolonged differentiation time of SVZ progenitor cells in nECM allowed us to obtain a purer population of dopaminergic neurons. Conclusions: We conclude that nECM-based coating is an efficient substrate to culture neural cells at different stages of differentiation. In addition, neural ECM-coated substrates increased neuronal survival and neuronal differentiation efficiency as compared to cationic polymers such as poly-L-lysine.

Dense, efficient chip-to-chip communication at the extremes of computing

The scalability of CMOS technology has driven computation into a diverse range of applications across the power consumption, performance and size spectra. Communication is a necessary adjunct to computation, and whether this is to push data from node-to-node in a high-performance computing cluster or from the receiver of wireless link to a neural stimulator in a biomedical implant, interconnect can take up a significant portion of the overall system power budget. Although a single interconnect methodology cannot address such a broad range of systems efficiently, there are a number of key design concepts that enable good interconnect design in the age of highly-scaled CMOS: an emphasis on highly-digital approaches to solving ‘analog’ problems, hardware sharing between links as well as between different functions (such as equalization and synchronization) in the same link, and adaptive hardware that changes its operating parameters to mitigate not only variation in the fabrication of the link, but also link conditions that change over time. These concepts are demonstrated through the use of two design examples, at the extremes of the power and performance spectra.

A novel all-digital clock and data recovery technique for high-performance, high density interconnect has been developed. Two independently adjustable clock phases are generated from a delay line calibrated to 2 UI. One clock phase is placed in the middle of the eye to recover the data, while the other is swept across the delay line. The samples produced by the two clocks are compared to generate eye information, which is used to determine the best phase for data recovery. The functions of the two clocks are swapped after the data phase is updated; this ping-pong action allows an infinite delay range without the use of a PLL or DLL. The scheme's generalized sampling and retiming architecture is used in a sharing technique that saves power and area in high-density interconnect. The eye information generated is also useful for tuning an adaptive equalizer, circumventing the need for dedicated adaptation hardware.

On the other side of the performance/power spectra, a capacitive proximity interconnect has been developed to support 3D integration of biomedical implants. In order to integrate more functionality while staying within size limits, implant electronics can be embedded onto a foldable parylene (‘origami’) substrate. Many of the ICs in an origami implant will be placed face-to-face with each other, so wireless proximity interconnect can be used to increase communication density while decreasing implant size, as well as facilitate a modular approach to implant design, where pre-fabricated parylene-and-IC modules are assembled together on-demand to make custom implants. Such an interconnect needs to be able to sense and adapt to changes in alignment. The proposed array uses a TDC-like structure to realize both communication and alignment sensing within the same set of plates, increasing communication density and eliminating the need to infer link quality from a separate alignment block. In order to distinguish the communication plates from the nearby ground plane, a stimulus is applied to the transmitter plate, which is rectified at the receiver to bias a delay generation block. This delay is in turn converted into a digital word using a TDC, providing alignment information.