Collimation of a D-D Neutron Generator for Clinical Implementation of Neutron Stimulated Emission Computed Tomography: a Monte Carlo Study

This work is an investigation into collimator designs for a deuterium-deuterium (DD) neutron generator for an inexpensive and compact neutron imaging system that can be implemented in a hospital. The envisioned application is for a spectroscopic imaging technique called neutron stimulated emission computed tomography (NSECT).

Previous NSECT studies have been performed using a Van-de-Graaff accelerator at the Triangle Universities Nuclear Laboratory (TUNL) in Duke University. This facility has provided invaluable research into the development of NSECT. To transition the current imaging method into a clinically feasible system, there is a need for a high-intensity fast neutron source that can produce collimated beams. The DD neutron generator from Adelphi Technologies Inc. is being explored as a possible candidate to provide the uncollimated neutrons. This DD generator is a compact source that produces 2.5 MeV fast neutrons with intensities of 1012 n/s (4π). The neutron energy is sufficient to excite most isotopes of interest in the body with the exception of carbon and oxygen. However, a special collimator is needed to collimate the 4π neutron emission into a narrow beam. This work describes the development and evaluation of a series of collimator designs to collimate the DD generator for narrow beams suitable for NSECT imaging.

A neutron collimator made of high-density polyethylene (HDPE) and lead was modeled and simulated using the GEANT4 toolkit. The collimator was designed as a 52 x 52 x 52 cm3 HDPE block coupled with 1 cm lead shielding. Non-tapering (cylindrical) and tapering (conical) opening designs were modeled into the collimator to permit passage of neutrons. The shape, size, and geometry of the aperture were varied to assess the effects on the collimated neutron beam. Parameters varied were: inlet diameter (1-5 cm), outlet diameter (1-5 cm), aperture diameter (0.5-1.5 cm), and aperture placement (13-39 cm). For each combination of collimator parameters, the spatial and energy distributions of neutrons and gammas were tracked and analyzed to determine three performance parameters: neutron beam-width, primary neutron flux, and the output quality. To evaluate these parameters, the simulated neutron beams are then regenerated for a NSECT breast scan. Scan involved a realistic breast lesion implanted into an anthropomorphic female phantom.

This work indicates potential for collimating and shielding a DD neutron generator for use in a clinical NSECT system. The proposed collimator designs produced a well-collimated neutron beam that can be used for NSECT breast imaging. The aperture diameter showed a strong correlation to the beam-width, where the collimated neutron beam-width was about 10% larger than the physical aperture diameter. In addition, a collimator opening consisting of a tapering inlet and cylindrical outlet allowed greater neutron throughput when compared to a simple cylindrical opening. The tapering inlet design can allow additional neutron throughput when the neck is placed farther from the source. On the other hand, the tapering designs also decrease output quality (i.e. increase in stray neutrons outside the primary collimated beam). All collimators are cataloged in measures of beam-width, neutron flux, and output quality. For a particular NSECT application, an optimal choice should be based on the collimator specifications listed in this work.

Organizaciones regionales y diversidad cultural: la diplomacia de la Unión Europea con el Mercosur entre la sombra de Hollywood y la acción intergubernamental

El objetivo de este artículo es doble: por un lado explorar la habilidad de la Unión Europea para llevar a cabo una política audiovisual dirigida al Mercosur y promover las normas de la Convención sobre la diversidad de las expresiones culturales; por otro, analizar el impacto del modelo de política audiovisual de la UE en el desarrollo de la cooperación audiovisual con el Mercosur y centrarse en los principales vectores que configuran el paisaje audiovisual del Mercosur. El texto pretende destacar cómo y por qué la UE persigue una política audiovisual con esa región, cuáles son los propósitos y los límites de actuación. En este sentido, se preocupa por entender cómo la diplomacia audiovisual de la UE interactúa con otros actores, como las acciones gubernamentales llevadas a cabo desde la propia UE y el Mercosur, así como las prácticas del sector privado (Hollywwod y los grandes conglomerados de medios).

Fuzzy logic-based implicit authentication for mobile access control

In order to address the increasing compromise of user privacy on mobile devices, a Fuzzy Logic based implicit authentication scheme is proposed in this paper. The proposed scheme computes an aggregate score based on selected features and a threshold in real-time based on current and historic data depicting user routine. The tuned fuzzy system is then applied to the aggregated score and the threshold to determine the trust level of the current user. The proposed fuzzy-integrated implicit authentication scheme is designed to: operate adaptively and completely in the background, require minimal training period, enable high system accuracy while provide timely detection of abnormal activity. In this paper, we explore Fuzzy Logic based authentication in depth. Gaussian and triangle-based membership functions are investigated and compared using real data over several weeks from different Android phone users. The presented results show that our proposed Fuzzy Logic approach is a highly effective, and viable scheme for lightweight real-time implicit authentication on mobile devices.

Plane detection from monocular image sequences

AIRES, Kelson R. T. ; ARAÚJO, Hélder J. ; MEDEIROS, Adelardo A. D. . Plane Detection from Monocular Image Sequences. In: VISUALIZATION, IMAGING AND IMAGE PROCESSING, 2008, Palma de Mallorca, Spain. Proceedings..., Palma de Mallorca: VIIP, 2008

New meshing capabilities for efficient and quality navigation on a virtual globe

[EN]Polygonal meshes are powerful structures to represent geometric information of the Earth’s surface. In particular, triangle meshes have been massively used as a reliable way to efficiently represent the land surface with real time responses in virtual navigation. In this work we present new ideas for the underlying treatment of a mesh that improve efficiency and quality in the navigation.

Core Reactor Calculation Using the Adaptive Remeshing with a Current Error Estimator

With the objective to improve the reactor physics calculation on a 2D and 3D nuclear reactor via the Diffusion Equation, an adaptive automatic finite element remeshing method, based on the elementary area (2D) or volume (3D) constraints, has been developed. The adaptive remeshing technique, guided by a posteriori error estimator, makes use of two external mesh generator programs: Triangle and TetGen. The use of these free external finite element mesh generators and an adaptive remeshing technique based on the current field continuity show that they are powerful tools to improve the neutron flux distribution calculation and by consequence the power solution of the reactor core even though they have a minor influence on the critical coefficient of the calculated reactor core examples. Two numerical examples are presented: the 2D IAEA reactor core numerical benchmark and the 3D model of the Argonauta research reactor, built in Brasil.

The Genesis Of The Mycenaean Citadel: A Philosophical Quest For The Origins Of The Architectural Forms

This thesis deals with the origins of the architectural forms as expressed in the Homeric Mycenaean citadel. The Genesis of the Mycenaean Citadel is a philosophical quest which reveals the poetic dimension of the Mycenaean architecture. The Introduction deals with general theories on the subject of space, which converge into one, forming the spinal idea of the thesis. The ‘process of individuation’, the process by which a person becomes ‘in-dividual’ that is a separate, indivisible unity or ‘whole’, is a process of transformation and renewal which at collective level takes place within the citadel. This is built on the archetype which expresses both the nature of the soul as a microcosm and of the divinely ordered Cosmos. The confrontation of the rational ‘ego’ with the unconscious is the process which brings us to the ‘self’, that organising center of the human psyche which is symbolised through the centre of the citadel. . Chapter I refers to ‘the Archetype of the Mycenaean citadel’. The Mycenaean citadel, which is built on a certain pattern of placement and orientation in relation to landscape formations, reproduces images which belong to the category of the ‘archetypal mother’. On the other hand, its adjustment to a central point with ‘high’ significance, recalls the archetypal image of Shiva-Shakti. The citadel realises the concept of a Kantian ‘One-all embracing space’; it is a cosmogonic symbol but also a philosophical one. Chapter II examines the column in its dual meaning, which is expressed in one structure; column and capital unite within their symbolism the conscious and unconscious contents of the human psyche and express the archetype of wholeness and goal of the individuation process. 33 Chapter III is a philosophical research into the ‘symbolism of the triangle’, the sacred Pythagorean symbol which expresses certain cosmological beliefs about the relation between human nature and the divinely ordered Cosmos. The triangular slab over the Lion Gate is a representation of the Dionysiac ‘palingenesia’, that is the continuity of One life, which was central to the Mycenaean religion. Chapter IV deals with the tripartite ‘megaron’. The circular hearth within the four-columned hall expresses the ‘quaternity of the One’, one of the oldest religious symbols of humanity. Zeus is revealed in the ‘fiery monadic unit-cubit’ as an all-embracing god next to goddess Hestia, symbolised by the circular hearth. The ‘megaron’ expresses the alchemical quaternity and the triad but also the psychological stages of development in the process towards wholeness. In the Conclusions it is emphasised that the Mycenaean citadel was created as if in a repetition of a cosmogony. It is a ‘mandala’, the universal image which is identified with God-image in man. Moreover it is built in order to be experienced by its citizen in the process of his psychological transformation towards the ‘self’, the divine element within the psyche which unites with the divinely ordered Cosmos

Plane detection from monocular image sequences

AIRES, Kelson R. T. ; ARAÚJO, Hélder J. ; MEDEIROS, Adelardo A. D. . Plane Detection from Monocular Image Sequences. In: VISUALIZATION, IMAGING AND IMAGE PROCESSING, 2008, Palma de Mallorca, Spain. Proceedings..., Palma de Mallorca: VIIP, 2008

Conception d’un mécanisme déployable à grand ratio d’expansion et de son système d’actionnement par roues d’inertie pour applications spatiales

Cette thèse propose de développer des mécanismes déployables pour applications spatiales ainsi que des modes d’actionnement permettant leur déploiement et le contrôle de l’orientation en orbite de l’engin spatial les supportant. L’objectif étant de permettre le déploiement de surfaces larges pour des panneaux solaires, coupoles de télécommunication ou sections de station spatiale, une géométrie plane simple en triangle est retenue afin de pouvoir être assemblée en différents types de surfaces. Les configurations à membrures rigides proposées dans la littérature pour le déploiement de solides symétriques sont optimisées et adaptées à l’expansion d’une géométrie ouverte, telle une coupole. L’optimisation permet d’atteindre un ratio d’expansion plan pour une seule unité de plus de 5, mais présente des instabilités lors de l’actionnement d’un prototype. Le principe de transmission du mouvement d’un étage à l’autre du mécanisme est revu afin de diminuer la sensibilité des performances du mécanisme à la géométrie de ses membrures internes. Le nouveau modèle, basé sur des courroies crantées, permet d’atteindre des ratios d’expansion plans supérieurs à 20 dans certaines configurations. L’effet des principaux facteurs géométriques de conception est étudié afin d’obtenir une relation simple d’optimisation du mécanisme plan pour adapter ce dernier à différents contextes d’applications. La géométrie identique des faces triangulaires de chaque surface déployée permet aussi l’empilement de ces faces pour augmenter la compacité du mécanisme. Une articulation spécialisée est conçue afin de permettre le dépliage des faces puis leur déploiement successivement. Le déploiement de grandes surfaces ne se fait pas sans influencer lourdement l’orientation et potentiellement la trajectoire de l’engin spatial, aussi, différentes stratégies de contrôle de l’orientation novatrices sont proposées. Afin de tirer profit d’une grande surface, l’actionnement par masses ponctuelles en périphérie du mécanisme est présentée, ses équations dynamiques sont dérivées et simulées pour en observer les performances. Celles-ci démontrent le potentiel de cette stratégie de réorientation, sans obstruction de l’espace central du satellite de base, mais les performances restent en deçà de l’effet d’une roue d’inertie de masse équivalente. Une stratégie d’actionnement redondant par roue d’inertie est alors présentée pour différents niveaux de complexité de mécanismes dont toutes les articulations sont passives, c’est-à-dire non actionnées. Un mécanisme à quatre barres plan est simulé en boucle fermée avec un contrôleur simple pour valider le contrôle d’un mécanisme ciseau commun. Ces résultats sont étendus à la dérivation des équations dynamiques d’un mécanisme sphérique à quatre barres, qui démontre le potentiel de l’actionnement par roue d’inertie pour le contrôle de la configuration et de l’orientation spatiale d’un tel mécanisme. Un prototype à deux corps ayant chacun une roue d’inertie et une seule articulation passive les reliant est réalisé et contrôlé grâce à un suivi par caméra des modules. Le banc d’essai est détaillé, ainsi que les défis que l’élimination des forces externes ont représenté dans sa conception. Les résultats montrent que le système est contrôlable en orientation et en configuration. La thèse se termine par une étude de cas pour l’application des principaux systèmes développés dans cette recherche. La collecte de débris orbitaux de petite et moyenne taille est présentée comme un problème n’ayant pas encore eu de solution adéquate et posant un réel danger aux missions spatiales à venir. L’unité déployable triangulaire entraînée par courroies est dupliquée de manière à former une coupole de plusieurs centaines de mètres de diamètre et est proposée comme solution pour capturer et ralentir ces catégories de débris. Les paramètres d’une mission à cette fin sont détaillés, ainsi que le potentiel de réorientation que les roues d’inertie permettent en plus du contrôle de son déploiement. Près de 2000 débris pourraient être retirés en moins d’un an en orbite basse à 819 km d’altitude.

Measurement of the doubly-polarized He3→(γ→,n)pp reaction at 16.5 MeV and its implications for the GDH sum rule

We report new measurements of the double-polarized photodisintegration of 3He at an incident photon energy of 16.5 MeV, carried out at the High Intensity γ-ray Source (HIγS) facility located at Triangle Universities Nuclear Laboratory (TUNL). The spin-dependent double-differential cross sections and the contribution from the three-body channel to the Gerasimov–Drell–Hearn (GDH) integrand were extracted and compared with the state-of-the-art three-body calculations. The calculations, which include the Coulomb interaction and are in good agreement with the results of previous measurements at 12.8 and 14.7 MeV, deviate from the new cross section results at 16.5 MeV. The GDH integrand was found to be about one standard deviation larger than the maximum value predicted by the theories.

La pintura que no se deja ver. La pintura avergonzada, la pintura escondida (a propósito de los escritos de Ángela de La Cruz, Georges didi-Huberman y Honoré de Balzac)

El artículo «La pintura que no se deja ver: la pintura avergonzada, la pintura escondida» relaciona una de las primeras obras de la artista Ángela de la Cruz ashamed (1995), con La pintura encarnada (1984) de Georges Didi-Huberman, ensayo que a su vez analiza La obra maestra desconocida (1837) de Honoré de Balzac. Entre Ángela de la Cruz, didi-Huberman y Balzac se establece un triángulo en torno al concepto cuadro-cuerpo. A través de una pintura, un ensayo filosófico y un relato, tres autores de tres tiempos distintos recuperan las mismas ideas de carne y piel pictórica y cuadro humanizado. Su objetivo: superar las barreras de representación en la pintura para crear un ser más allá del objeto pictórico. Sin embargo, cuanto más idealizan la pintura y más pretenden superar la pantallapictórica, más se desvanece el concepto de «cuadro»; cuanto más acercan el cuadro a ser, más se aleja de ser un cuadro y menos se permite el acceso a lo que representa. La persecución del ideal implica que el cuadro se vea sometido a su ocultación, al deterioro y a la destrucción de su imagen.

Collecting banana diversity in eastern Indonesia

Major diseases, including Fusarium wilt tropical race 4, threaten banana production systems worldwide. New sources of genetic resistance are considered necessary in the fight against such diseases. The triangular region of Indonesia taking in Sulawesi, the Maluku Islands and Lesser Sunda Islands was prioritized by the Global Musa Genetic Resources Network, MusaNet for exploration and collecting. It is just east of the Wallace Line, which is recognized as a transition zone for flora in southeast Asia, and had been little explored. Bioversity International funded a team of scientists from Indonesia and Australia to make collecting missions in the triangle in October 2012 and February 2013. Suckers and seeds of 35 promising new accessions were collected. About 90% of these are either wild species or diploid cultivars of more direct use to breeding programs. These were morphologically characterized during the collecting missions and included a set of photographs recommended by Bioversitys Taxonomic Advisory Group. Cigar leaf samples were also collected and sent as fresh samples to the International Banana Genotyping Centre in the Czech Republic. Ploidy and DNA (SSR) genotyping determinations from these samples have been invaluable in quickly interpreting and better appreciating what has been discovered. The new accessions have been grown on at Solok field collection, West Sumatra and will be made available by Indonesia to the international community, including breeding programs, for evaluation and utilization. Information on wild Eumusa prompts a rethinking of the phytogeography of Musa acuminata. The variation within the Australimusa species M. lolodensis highlights the need for broader study of this Musa section. French Plantain-like edible AAs and prospects for the generation of African plantains in the region were identified. The mission indicated existence of local edible ABs in eastern Indonesia in association with balbisiana hybrids origins in the region. Further explorations in the region should add to Musa diversity knowledge.

Expériences ordinaires déçues de la grande ville et imaginaires négatifs de l’urbain généralisé

International audience

Un registre collaboratif (praticiens, chercheurs, étudiants, habitants) de penser et faire la ville

International audience

L’évolution des professionnalités et métiers de l’urbain vue par des praticiens : quels enseignements pour les formations ?

Cette étude a été réalisée dans le cadre de la création de la Mention Ville et Environnements urbains, labellisée par le Laboratoire d’Excellence Intelligences des Mondes Urbains, conduite par Mathilde Girault (doctorante, UMR Triangle, LabEx IMU) et encadrée par Guillaume Faburel (professeur, UMR Triangle et responsable de l’Axe Etudes urbaines, LabEx IMU et coordinateur de l’Atelier 4 Formations et expérimentations pédagogiques).S’appuyant sur 25 entretiens qualitatifs auprès de praticiens de la région urbaine Lyon-Saint-Etienne et à l’échelle nationale, sur une analyse des référentiels métiers existants et un état de la littérature scientifique sur l’évolution des métiers de l’urbain, cette étude a :- participé à la constitution d’un réseau de praticiens impliqués dans la conception et animation de la Mention (Comité de perfectionnement) ;- dessiné les grands traits de l’évolution des cadres d’action collective, soit une coopération en essor dans la construction d’une vision politique et territoriale de l’urbain (tout particulièrement liée à une prise en responsabilité habitante), et un renouvellement du regard porté à l’espace (décentré du processus métropolitain) ;- fait émerger les attentes des praticiens en termes de formation, orientées vers une interdisciplinarité et intercognitivité pensées comme favorables à une réflexivité et une hybridité des savoirs (situés, vernaculaires, scientifiques…) ;- soulevé une recomposition des savoirs de l’urbain autour de l’individualité des praticiens, de la recherche (universitaire) et de l’environnement ; - point l’émergence de nouveaux métiers aux savoirs construits autour du paradigme de la complexité et de l’incertitude, aux pratiques relevant de la médiation, coopération et improvisation, ainsi qu’aux statuts flous et / ou hybrides revendiqués comme tels. Cette étude a ainsi permis de relever une acception différenciée par certains praticiens de la professionnalisation. Alors qu’elle est historiquement conçue comme la reconnaissance par un tiers – officialisée par une certification, un titre, etc. - d’une capacité à réaliser une fonction définie, la professionnalisation est pensée ici comme une construction in-dividuée (réflexive et singulière) de ses compétences en adéquation avec son métier et son évolutivité, par ses choix de formation (initiale et continue) et d’orientation professionnelle, les activités exercées, les lectures personnelles, les engagements associatifs et convictions… Cela influe sur le contenu des formations, leurs modalités pédagogiques et formations continues proposées.