Visual attention to surfaces in three-dimensional space.

Although attention plays a significant role in vision, its spatial deployment and spread in the third dimension is not well understood. In visual search experiments we show that we cannot easily focus attention across isodepth loci unless they are part of a well-formed surface with locally coplanar elements. Yet we can easily spread our attention selectively across well-formed surfaces that span an extreme range of stereoscopic depths. In cueing experiments, we show that this spread of attention is, in part, obligatory. Attentional selectivity is reduced when targets and distractors are coplanar with or rest on a common receding stereoscopic plane. We conclude that attention cannot be efficiently allocated to arbitrary depths and extents in space but is linked to and spreads automatically across perceived surfaces.

Desenvolvimento de materiais nanoestruturados à base de SiO2-Nb2O5 preparados por uma nova rota sol-gel com aplicações em fotônica

Este trabalho concentra-se na preparação e caracterizações estrutural e espectroscópica de materiais nanoestruturados à base de SiO2-Nb2O5 dopados e codopados com íons Er3+, Yb3+ e Eu3+ na forma de pós e guias de onda planares. Os nanocompósitos foram preparados através de uma nova rota sol-gel utilizando óxido de nióbio como precursor em substituição ao alcóxido de nióbio. A correlação estrutura propriedades luminescentes foi estudada por difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho, espectroscopia vibracional de espalhamento Raman, análise térmica, reflectância difusa e especular, espectroscopia de fotoluminescência e acoplamento M-line. Inicialmente foi avaliado a influência da concentração de nióbio nas propriedades estruturais e luminescentes de nanocompósitos (100-x)Si-xNb dopados e codopados com íons Er3+, Yb3+ e Eu3+ tratados termicamente a 900 °C por 3h. A cristalização do Nb2O5 foi dependente da concentração de Nb na matriz, com a distribuição dos íons lantanídeos preferencialmente no Nb2O5, afetando as propriedades luminescentes. Para os nanocompósitos codopados com íons Er3+ e Yb3+ foram obtidos valores de largura de banda a meia altura (FWHM) da ordem de 70 nm na região de 1550 nm e tempos de vida de até 5,2 ms. A emissão na região do visível, decorrente de processos de conversão ascendente, revelou-se dependente da concentração de nióbio. Foi verificada emissão preferencial na região do verde para menores concentrações de Nb. Enquanto que, para as maiores concentrações, processos de relaxação cruzada levaram a um aumento relativo na intensidade de emissão na região do vermelho. A eficiência quântica de emissão dos nanocompósitos (100-x)Si-xNb dopados com Eu3+ variou com o comprimento de onda de excitação, refletindo os diferentes sítios de simetria ocupados por este íons nesta estrutura complexa. A influência da temperatura de tratamento térmico no processo de cristalização do Nb2O5 em nanocompósitos 70Si:30Nb codopados com íons Er3+ e Yb3+ foi avaliada. Material amorfo foi obtido a 700 °C enquanto que a 900 e 1100 °C foram identificas as fases ortorrômbica (fase T) e monoclínica (fase M) do Nb2O5. Intensa emissão na região de 1550 nm com valores de FWHM de 52 e 67 nm e tempos de vida de 5,6 e 5,4 ms foram verificados a 700 e 900 °C sob excitação em 977 nm, respectivamente. Por fim, foram obtidos guias de onda planares com excelentes propriedades ópticas e com grande potencial de aplicação em dispositivos de amplificação óptica. Especificamente, materiais fotônicos com banda larga de emissão na região do infravermelho foram preparados, indicando fortemente a potencialidade para a aplicação em telecomunicações envolvendo não somente a banda C como também as bandas L e S em materiais contendo somente íons Er3+ como centros emissores.

Método da propagação de feixe de ângulo largo para análise de guias de ondas ópticos não-lineares

Este trabalho propõe uma extensão do método de propagação de feixe (BPM - Beam Propagation Method) para a análise de guias de ondas ópticos e acopladores baseados em materiais não-lineares do tipo Kerr. Este método se destina à investigação de estruturas onde a utilização da equação escalar de Helmholtz (EEH) em seu limite paraxial não mais se aplica. Os métodos desenvolvidos para este fim são denominados na literatura como métodos de propagação de feixe de ângulo largo. O formalismo aqui desenvolvido é baseado na técnica das diferenças finitas e nos esquemas de Crank-Nicholson (CN) e Douglas generalizado (GD). Estes esquemas apresentam como característica o fato de apresentarem um erro de truncamento em relação ao passo de discretização transversal, Δx, proporcional a O(Δx2) para o primeiro e O(Δx4). A convergência do método em ambos esquemas é otimizada pela utilização de um algoritmo interativo para a correção do campo no meio não-linear. O formalismo de ângulo largo é obtido pela expansão da EEH para os esquemas CN e GD em termos de polinômios aproximantes de Padé de ordem (1,0) e (1,1) para CN e GD, e (2,2) e (3,3) para CN. Os aproximantes de ordem superior a (1,1) apresentam sérios problemas de estabilidade. Este problema é eliminado pela rotação dos aproximantes no plano complexo. Duas condições de contorno nos extremos da janela computacional são também investigadas: 1) (TBC - Transparent Boundary Condition) e 2) condição de contorno absorvente (TAB - Transparent Absorbing Boundary). Estas condições de contorno possuem a facilidade de evitar que reflexões indesejáveis sejam transmitidas para dentro da janela computacional. Um estudo comparativo da influência destas condições de contorno na solução de guias de ondas ópticos não-lineares é também abordada neste trabalho.

Produção e caracterização de guias de onda dopados com terras-raras contendo nanopartículas semicondutoras.

O presente trabalho tem como objetivo estudar a produção e caracterização de filmes finos do tipo GeO2-Bi2O3 (BGO) produzidos por sputtering-RF com e sem nanopartículas (NPs) semicondutoras, dopados e codopados com íons de Er3+ ou Er3+/Yb3+ para a produção de amplificadores ópticos. A produção de guias de onda do tipo pedestal baseados nos filmes BGO foi realizada a partir de litografia óptica seguida por processo de corrosão por plasma e deposição física a vapor. A incorporação dos íons de terras-raras (TRs) foi verificada a partir dos espectros de emissão. Análises de espectroscopia e microscopia foram indispensáveis para otimizar os parâmetros dos processos para a construção dos guias de onda. Foi observado aumento significativo da luminescência do Er3+ (região do visível e do infravermelho), em filmes finos codopados com Er3+/Yb3+ na presença de nanopartículas de Si. As perdas por propagação mínimas observadas foram de ~1,75 dB/cm para os guias pedestal em 1068 nm. Para os guias dopados com Er3+ foi observado aumento significativo do ganho na presença de NPs de silício (1,8 dB/cm). O ganho óptico nos guias de onda amplificadores codopados com Er3+/Yb3+ e dopados com Er3+ com e sem NPs de silício também foi medido. Ganho de ~8dB/cm em 1542 nm, sob excitação em 980 nm, foi observado para os guias pedestal codopados com Er3+/Yb3+ (Er = 4,64.1019 átomos/cm3, Yb = 3,60.1020 átomos/cm3) com largura de 80 µm; para os guias codopados com concentração superior de Er3+/Yb3+ (Er = 1,34.1021 átomos/cm3, Yb = 3,90.1021 átomos/cm3) e com NPs de Si, foi observado aumento do ganho óptico de 50% para guia com largura de 100 µm. Os resultados apresentados demonstram que guias de onda baseados em germanatos, com ou sem NPs semicondutoras, são promissores para aplicações em dispositivos fotônicos.

Estudo e aplicação de guias de ondas integrados ao substrato em frequências de micro-ondas.

Esse trabalho de pesquisa apresenta um estudo detalhado sobre guias de ondas integrados ao substrato (SIW) operando em frequências de micro-ondas com base na teoria de guias de ondas retangulares (RWG). O estudo sobre guias SIW associa equações apresentadas na literatura e utiliza simulações eletromagnéticas para desenvolver um procedimento de projeto bem definido. É considerada a integração entre guias SIW e linhas de transmissão de microfita, projetando-se transições entre essas duas estruturas com o propósito de prover casamento de impedância e de viabilizar a caracterização em frequências de micro-ondas. São apresentadas considerações sobre processos de fabricação de circuitos SIW em substratos constituídos por laminados de alta frequência. Uma vez estabelecidos os procedimentos de fabricação e os critérios de projeto, a tecnologia SIW é aplicada ao projeto de três guias de ondas SIW nas bandas S e X, que foram fabricados empregando laminados de alta-frequência. Foram projetados dois filtros SIW passa-faixa empregando cavidades ressonantes e postes metálicos indutivos. Os dois filtros operam na frequência central de 10,61 GHz, sendo que um deles tem banda de passagem de 7,5%e é de 3ª ordem e o outro filtro tem banda de passagem de 15%, sendo de 5ª ordem. Foram realizadas comparações entre o desempenho simulado e experimental das estruturas SIW projetadas. Os resultados de simulações eletromagnéticas e experimentais demonstraram boa concordância. Os projetos em tecnologia SIW apresentados neste trabalho de pesquisa possuem perdas de retorno melhores que 10 dB na banda de operação e perdas por inserção de 1,0 dB a 1,5 dB. É apresentada a análise da sensibilidade do desempenho dos guias de ondas e filtros SIW projetados a desvios dimensionais típicos do processo de fabricação por microfresagem mecânica. Com os resultados experimentais e de simulação foi possível validar os procedimentos de projeto e de fabricação de circuitos SIW operando em frequências de micro-ondas.

Traitement du cancer pulmonaire non à petites cellules par radiothérapie stéréotaxique d’ablation

Les néoplasies pulmonaires demeurent la première cause de décès par cancer au Québec représentant près de 6000 décès par année. Au cours des dernières années, la radiothérapie stéréotaxique d’ablation (SABR) s’est imposée comme un traitement alternatif à la résection anatomique pour les patients inopérables atteints d’un cancer pulmonaire non à petites cellules de stade précoce. Il s’agit d’une modalité de traitement qui permet d’administrer des doses élevées, typiquement 30-60 Gy en 1-8 fractions, dans le but de cibler précisément le volume de traitement tout en épargnant les tissus sains. Le Centre Hospitalier de l’Université de Montréal s’est muni en 2009 d’un appareil de SABR de fine pointe, le CyberKnife™ (CK), un accélérateur linéaire produisant un faisceau de photons de 6 MV dirigé par un bras robotisé, permettant d’administrer des traitements non-coplanaires avec une précision infra-millimétrique. Ce mémoire est dédié à la caractérisation de certains enjeux cliniques et physiques associés au traitement par CK. Il s’articule autour de deux articles scientifiques revus par les pairs. D’une part, une étude prospective clinique présentant les avantages de la SABR pulmonaire, une technique qui offre un excellent contrôle tumoral à long terme et aide au maintien de la qualité de vie et de la fonction pulmonaire. D’autre part, une étude de physique médicale illustrant les limites de l’acquisition d’images tomodensitométriques en auto-rétention respiratoire lors de la planification de traitement par CK.

Coupled waveguide excitation of traveling wave slot antennas /

"Contract No. AF33(616)-3220 Project No. 6(7-4600) Task 40572 Wright Air Development Center"

Galvanic corrosion of magnesium alloy AZ91D in contact with an aluminium alloy, steel and zinc

An investigation was carried out into the galvanic corrosion of magnesium alloy AZ91D in contact with zinc, aluminium alloy A380 and 4150 steel. Specially designed test panels were used to measure galvanic currents under salt spray conditions. It was found that the distributions of the galvanic current densities on AZ91D and on the cathodes were different. An insulating spacer between the AZ91D anode and the cathodes could not eliminate galvanic corrosion. Steel was the worst cathode and aluminium the least aggressive to AZ91D. Corrosion products from the anode and cathodes appeared to be able to affect the galvanic corrosion process through an alkalisation, passivation, poisoning effect or shortcut effect. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Evaluation of the BEASY program using linear and piecewise linear approaches for the boundary conditions

The boundary element method (BEM) was used to study galvanic corrosion using linear and logarithmic boundary conditions. The linear boundary condition was implemented by using the linear approach and the piecewise linear approach. The logarithmic boundary condition was implemented by the piecewise linear approach. The calculated potential and current density distribution were compared with the prior analytical results. For the linear boundary condition, the BEASY program using the linear approach and the piecewise linear approach gave accurate predictions of the potential and the galvanic current density distributions for varied electrolyte conditions, various film thicknesses, various electrolyte conductivities and various area ratio of anode/cathode. The 50-point piecewise linear method could be used with both linear and logarithmic polarization curves.

Complete modulational-instability gain spectrum of nonlinear quasi-phase-matching gratings

We consider plane waves propagating in quadratic nonlinear slab waveguides with nonlinear quasi-phase-matching gratings. We predict analytically and verify numerically the complete gain spectrum for transverse modulational instability, including hitherto undescribed higher-order gain bands. (C) 2004 Optical Society of America.

The 2.1 angstrom crystal structure of the far-red fluorescent protein HcRed: Inherent conformational flexibility of the chromophore

We have determined the crystal structure of HcRed, a far-red fluorescent protein isolated from Heteractis crispa, to 2.1 resolution. HcRed was observed to form a dimer, in contrast to the monomeric form of green fluorescent protein (GFP) or the tetrameric forms of the GFP-like proteins (eqFP611, Rtms5 and DsRed). Unlike the well-defined chromophore conformation observed in GFP and the GFP-like proteins, the HcRed chromophore was observed to be considerably mobile. Within the HcRed structure, the cyclic tripeptide chromophore, Glu64-Tyr65-Gly66, was observed to adopt both a cis coplanar and a tran. non-coplanar conformation. As a result of these two con formations, the hydroxyphenyl moiety of the chromophore makes distinct interactions within the interior of the b-can. These data together with a quantum chemical model of the chromophore, suggest the cis coplanar conformation to be consistent with the fluorescent properties of HcRed, and the trans non-coplanar conformation to be consistent with non-fluorescent properties of hcCP, the chromoprotein parent of HcRed. Moreover, within the GFP-like family, it appears that where conformational freedom is permissible then flexibility in the chromophore conformation is possible. 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Diphenyltin(IV) complexes of the 2-quinolinecarboxaldehyde Schiff bases of S-methyl- and S-benzyldithiocarbazate (Hqaldsme and Hqaldsbz): X-ray crystal structures of Hqaldsme and two conformers of its diphenyltin(IV) complex

New organometallic tin(IV) complexes of the empirical formula Sn(NNS)Ph2Cl (NNS = anionic forms of the 2-quinolinecarboxaldehyde Schiff bases of S-methyl- and S-benzyldithiocarbazate) have been prepared and characterized by IR, electronic, I H NMR and ES mass spectroscopic techniques. The molecular structures of the 2-quinolinecarboxaldehyde Schiff base of S-methyldithiocarbazate (Hqaldsme) and its diphenyltin(IV) complex, Sn(qaldsme)Ph2Cl, have been determined by X-ray diffraction. In the solid state, the ligand remains as the thione tautomer in which the dithiocarbazate chain adopts an E,E configuration and is almost coplanar with the quinoline ring. The Sn(qaldsme)Ph2Cl complex crystallizes in two distinctly different conformationally isomeric forms, each having the same space group but different lattice parameters. X-ray analysis shows that in each polymorph, the tin atom adopts a distorted octahedral geometry with the Schiff base coordinated to it as a uninegatively charged tridentate chelating agent via the quinoline nitrogen atom, the azomethine nitrogen atom and the thiolate sulfur atom. The two phenyl groups occupy axial positions and the chloride ligand occupies the sixth coordination position of the tin atom. The deprotonated ligand adopts an E,E,Z configuration in the complex. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Effective cell-centred time-domain Maxwell's equations numerical solvers

This research work analyses techniques for implementing a cell-centred finite-volume time-domain (ccFV-TD) computational methodology for the purpose of studying microwave heating. Various state-of-the-art spatial and temporal discretisation methods employed to solve Maxwell's equations on multidimensional structured grid networks are investigated, and the dispersive and dissipative errors inherent in those techniques examined. Both staggered and unstaggered grid approaches are considered. Upwind schemes using a Riemann solver and intensity vector splitting are studied and evaluated. Staggered and unstaggered Leapfrog and Runge-Kutta time integration methods are analysed in terms of phase and amplitude error to identify which method is the most accurate and efficient for simulating microwave heating processes. The implementation and migration of typical electromagnetic boundary conditions. from staggered in space to cell-centred approaches also is deliberated. In particular, an existing perfectly matched layer absorbing boundary methodology is adapted to formulate a new cell-centred boundary implementation for the ccFV-TD solvers. Finally for microwave heating purposes, a comparison of analytical and numerical results for standard case studies in rectangular waveguides allows the accuracy of the developed methods to be assessed. © 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.

The 2.1 angstrom crystal structure of copGFP, a representative member of the copepod clade within the green fluorescent protein superfamily

The green fluorescent protein (avGFP), its variants, and the closely related GFP-like proteins are characterized structurally by a cyclic tri-peptide chromophore located centrally within a conserved beta-can fold. Traditionally, these GFP family members have been isolated from the Cnidaria although recently, distantly related GFP-like proteins from the Bilateria, a sister group of the Cnidaria have been described, although no representative structure from this phylum has been reported to date. We have determined to 2.1 angstrom resolution the crystal structure of copGFP, a representative GFP-like protein from a copepod, a member of the Bilateria. The structure of copGFP revealed that, despite sharing only 19% sequence identity with GFP, the tri-peptide chromophore (Gly57-Tyr58-Gly59) of copGFP adopted a cis coplanar conformation within the conserved beta-can fold. However, the immediate environment surrounding the chromophore of copGFP was markedly atypical when compared to other members of the GFP-superfamily, with a large network of bulky residues observed to surround the chromophore. Arg87 and Glu222 (GFP numbering 96 and 222), the only two residues conserved between copGFP, GFP and GFP-like proteins are involved in autocatalytic genesis of the chromophore. Accordingly, the copGFP structure provides an alternative platform for the development of a new suite of fluorescent protein tools. Moreover, the structure suggests that the autocatalytic genesis of the chromophore is remarkably tolerant to a high degree of sequence and structural variation within the beta-can fold of the GFP superfamily. (c) 2006 Elsevier Ltd . All rights reserved.