Test hardware del secondo batch di schede ROD per il layer 2 del pixel detector dell'esperimento ATLAS al CERN

In questa tesi viene seguito il lavoro di test delle schede ROD del layer 2 del Pixel Detector dell’ esperimento ATLAS, che mira a verificare la loro corretta funzionalità, prima che vengano spedite nei laboratori del CERN. Queste nuove schede gestiscono i segnali in arrivo dal Pixel Detector di ATLAS, per poi inviarli ai computer per la successiva elaborazione. Le schede ROD andranno a sostituire le precedenti schede SiROD nella catena di acquisizione dati dell’esperimento, procedendo dal nuovo strato IBL, e proseguendo con i tre layer del Pixel Detector, corroborando l’aggiornamento tecnologico e prestazionale necessario in vista dell’incremento di luminosità dell’esperimento.

Un approccio cross-layer all'affidabilita guidata dalle applicazioni

Il lavoro descrive la progettazione, implementazione e test sperimentale di un meccanismo, integrato nel kernel linux 4.0, dedicato al riconoscimento delle perdite dei frame Wi-Fi.

The wind profile in the atmospheric stable boundary layer over complex terrain and heterogeneous surfaces: limitations of local similarity theory

L'indagine ha riguardato il profilo del vento nei primi 30 metri dello strato limite atmosferico stabile nell'ambito della teoria di similarità locale. Ad oggi, diversi esperimenti hanno confermato la validità della teoria per strati-limite su terreni livellati e superfici omogenee. Tali condizioni ideali sono però infrequenti nella realtà ed è perciò importante capire quali siano i limiti della similarità locale per strati-limite su terreni complessi e superfici disomogenee. Entrambe le condizioni sono presenti a Ny-Alesund (Svalbard, Norvegia) dove il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), nel 2009, ha installato una torre di 30 m, la Amudsen-Nobile Climate Change Tower (CCT), per lo studio dello strato-limite artico. Il lavoro di tesi ha riguardato misure di vento e turbolenza acquisite sulla CCT da maggio 2012 a maggio 2014. Il confronto tra le velocità del vento misurate dagli anemometri installati sulla CCT, ha rivelato criticità nel dato sonico manifestatesi con sovrastime sistematiche e maggiore erraticità rispetto alle misure provenienti dagli anemometri a elica. Un test condotto fra diversi metodi per il calcolo dei gradienti verticali della velocità del vento ha rivelato scarsa sensibilità dei risultati ottenuti al particolare metodo utilizzato. Lo studio ha riguardato i gradienti verticali adimensionali della velocità del vento nei primi 30-m dello strato limite stabile. Deviazioni significative tra i tra le osservazioni e i valori predetti dalla similarità locale sono state osservate in particolare per i livelli più distanti dal suolo e per valori crescenti del parametro di stabilità z/L (L, lunghezza di Obukhov locale). In particolare, si sono osservati gradienti adimensionali inferiori a quelli predetti dalle più usate relazioni di flusso-gradiente. Tali deviazioni, presenti perlopiù per z/L>0.1, sono state associate ad un effetto di accentuazione della turbolenza da parte delle irregolarità del terreno. Per condizioni meno stabili, z/L<0.1, scarti positivi tra i gradienti osservati e quelli attesi sono stati attribuiti alla formazione di strati limite interni in condizioni di vento dal mare verso la costa. Sono stati proposti diversi metodi per la stima dell'effetto della self-correlazione nella derivazione delle relazioni di flusso-gradiente, dovuta alla condivisione della variabile u*. La formula per il coefficiente lineare di self correlazione e le sue distribuzioni di probabilità empiriche sono state derivate e hanno permesso di stimare il livello di self-correlazione presente nel dataset considerato.

Elaborazione di Big Data: un’applicazione dello Speed Layer di Lambda Architecture

I Big Data hanno forgiato nuove tecnologie che migliorano la qualità della vita utilizzando la combinazione di rappresentazioni eterogenee di dati in varie discipline. Occorre, quindi, un sistema realtime in grado di computare i dati in tempo reale. Tale sistema viene denominato speed layer, come si evince dal nome si è pensato a garantire che i nuovi dati siano restituiti dalle query funcions con la rapidità in cui essi arrivano. Il lavoro di tesi verte sulla realizzazione di un’architettura che si rifaccia allo Speed Layer della Lambda Architecture e che sia in grado di ricevere dati metereologici pubblicati su una coda MQTT, elaborarli in tempo reale e memorizzarli in un database per renderli disponibili ai Data Scientist. L’ambiente di programmazione utilizzato è JAVA, il progetto è stato installato sulla piattaforma Hortonworks che si basa sul framework Hadoop e sul sistema di computazione Storm, che permette di lavorare con flussi di dati illimitati, effettuando l’elaborazione in tempo reale. A differenza dei tradizionali approcci di stream-processing con reti di code e workers, Storm è fault-tolerance e scalabile. Gli sforzi dedicati al suo sviluppo da parte della Apache Software Foundation, il crescente utilizzo in ambito di produzione di importanti aziende, il supporto da parte delle compagnie di cloud hosting sono segnali che questa tecnologia prenderà sempre più piede come soluzione per la gestione di computazioni distribuite orientate agli eventi. Per poter memorizzare e analizzare queste moli di dati, che da sempre hanno costituito una problematica non superabile con i database tradizionali, è stato utilizzato un database non relazionale: HBase.

Biomimetic coating of organic polymers with a protein-functionalized layer of calcium phosphate: the surface properties of the carrier influence neither the coating characteristics nor the incorporation mechanism or release kinetics of the protein

Polymers that are used in clinical practice as bone-defect-filling materials possess many essential qualities, such as moldability, mechanical strength and biodegradability, but they are neither osteoconductive nor osteoinductive. Osteoconductivity can be conferred by coating the material with a layer of calcium phosphate, which can be rendered osteoinductive by functionalizing it with an osteogenic agent. We wished to ascertain whether the morphological and physicochemical characteristics of unfunctionalized and bovine-serum-albumin (BSA)-functionalized calcium-phosphate coatings were influenced by the surface properties of polymeric carriers. The release kinetics of the protein were also investigated. Two sponge-like materials (Helistat® and Polyactive®) and two fibrous ones (Ethisorb and poly[lactic-co-glycolic acid]) were tested. The coating characteristics were evaluated using state-of-the-art methodologies. The release kinetics of BSA were monitored spectrophotometrically. The characteristics of the amorphous and the crystalline phases of the coatings were not influenced by either the surface chemistry or the surface geometry of the underlying polymer. The mechanism whereby BSA was incorporated into the crystalline layer and the rate of release of the truly incorporated depot were likewise unaffected by the nature of the polymeric carrier. Our biomimetic coating technique could be applied to either spongy or fibrous bone-defect-filling organic polymers, with a view to rendering them osteoconductive and osteoinductive.

A minimally destructive technique for removing the smear layer from dentine surfaces

OBJECTIVES: To develop a minimally destructive technique for removing the smear layer produced by cutting and polishing specimens of dentine prepared for use in experimental studies, e.g. on occlusion of dentinal tubules by oral health products. The aim was to avoid the damage caused by conventional techniques utilising short exposures to solutions with very low pH. METHODS: Two acetate buffers, pH 5.5, containing different concentrations of calcium and phosphate, with -log(ion activity product with respect to hydroxyapatite) (pI(HA)) of 55 or 56, were tested on slices of dentine using scanning electron microscopy (SEM). RESULTS: A solution which, from previous work, was slightly undersaturated with respect to dentine mineral, with a pI(HA) of 56, was found to remove smear layers produced by cutting and/or polishing after 15 min. However, to reliably remove debris occluding the tubules an exposure time of 2h, followed by brief ultrasonication, was necessary. After 2h treatment with this buffer, only a small amount of demineralization of the surface was detectable by SEM, while calcium and phosphorus were detectable by X-ray dispersive spectroscopy. CONCLUSION: It is possible to remove smear layers, and to open dentinal tubules, by a reasonably short exposure to an acidic buffer which is undersaturated with respect to dentine mineral.

Repeatability of nerve fiber layer thickness measurements in patients with glaucoma and without glaucoma using spectral-domain and time-domain OCT

The aim of this work is to assess the repeatability of spectral-domain-OCT (SD-OCT) retinal nerve fiber layer thickness (RNFL) thickness measurements in a non-glaucoma group and patients with glaucoma and to compare these results to conventional time-domain-OCT (TD-OCT).

Orientation dependent molecular friction on organic layer compound crystals

High resolution friction force maps of the benzylammonium terminated crystalline surface of a layer compound are presented. The lateral force map acquired with an atomic force microscope, reveals a significant contrast between different molecular orientations yielding molecular rows which differ from their neighboring ones. The single crystals are formed by stacks of copper oxalate sheets sandwiched between stereoregular organic cations, resulting in highly organized surface structures. Single molecular defects are observed at small loads. The experimental results are compared with numerical calculations which indicate a transition from an unperturbed state at small loads to a distorted state at higher loads. (C) 2011 American Institute of Physics.

Polygonal cracks in the seasonal semi-translucent CO2 ice layer in Martian polar areas

In this paper, we use morphological and numerical methods to test the hypothesis that seasonally formed fracture patterns in the Martian polar regions result from the brittle failure of seasonal CO2 slab ice. The observations by the High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) of polar regions of Mars show very narrow dark elongated linear patterns that are observed during some periods of time in spring, disappear in summer and re-appear again in the following spring. They are repeatedly formed in the same areas but they do not repeat the exact pattern from year to year. This leads to the conclusion that they are cracks formed in the seasonal ice layer. Some of models of seasonal surface processes rely on the existence of a transparent form of CO2 ice, so-called slab ice. For the creation of the observed cracks the ice is required to be a continuous media, not an agglomeration of relatively separate particles like a firn. The best explanation for our observations is a slab ice with relatively high transparency in the visible wavelength range. This transparency allows a solid state green-house effect to act underneath the ice sheet raising the pressure by sublimation from below. The trapped gas creates overpressure and the ice sheet breaks at some point creating the observed cracks. We show that the times when the cracks appear are in agreement with the model calculation, providing one more piece of evidence that CO2 slab ice covers polar areas in spring.

The IS/OS junction layer in the natural history of type 2 idiopathic macular telangiectasia

To document the progression of a break in the photoreceptor inner segment/outer segment (IS/OS) junction layer and its functional correlates over time in the natural history of type 2 idiopathic macular telangiectasia (type 2 MacTel).

The time window for generation of dendritic spikes by coincidence of action potentials and EPSPs is layer specific in somatosensory cortex

The precise timing of events in the brain has consequences for intracellular processes, synaptic plasticity, integration and network behaviour. Pyramidal neurons, the most widespread excitatory neuron of the neocortex have multiple spike initiation zones, which interact via dendritic and somatic spikes actively propagating in all directions within the dendritic tree. For these neurons, therefore, both the location and timing of synaptic inputs are critical. The time window for which the backpropagating action potential can influence dendritic spike generation has been extensively studied in layer 5 neocortical pyramidal neurons of rat somatosensory cortex. Here, we re-examine this coincidence detection window for pyramidal cell types across the rat somatosensory cortex in layers 2/3, 5 and 6. We find that the time-window for optimal interaction is widest and shifted in layer 5 pyramidal neurons relative to cells in layers 6 and 2/3. Inputs arriving at the same time and locations will therefore differentially affect spike-timing dependent processes in the different classes of pyramidal neurons.

Hydraulic sustainability of soil-bentonite cutoff walls subjected to cyclic wetting and drying

This study investigated the effect of cyclic wetting and drying on the backfill used in soil-bentonite (SB) cutoff walls. For this purpose, model SB vertical cutoff wall backfills were prepared comprising of a fine grained mortar sand and 2% bentonite (by total weight) and 4% bentonite (by total weight). Results of the study indicate that the volume change is influenced by the bentonite content, that is, the increase in volume change increased with increasing bentonite content.