Direct and Inverse Scattering for Beltrami Fields

We consider an obstacle scattering problem for linear Beltrami fields. A vector field is a linear Beltrami field if the curl of the field is a constant times itself. We study the obstacles that are of Neumann type, that is, the normal component of the total field vanishes on the boundary of the obstacle. We prove the unique solvability for the corresponding exterior boundary value problem, in other words, the direct obstacle scattering model. For the inverse obstacle scattering problem, we deduce the formulas that are needed to apply the singular sources method. The numerical examples are computed for the direct scattering problem and for the inverse scattering problem.

Localized modes due to impurities in caesium iodide

The nature of the localized modes due to single substitutional impurities in a caesium iodide lattice is investigated using the models of Elliott, Dawber and Maradudin. The infra-red absorption due to U centres and their relation to the lattice spacing is also discussed.

Identification of genetic susceptibility loci for migraine

Migraine is the common cause of chronic episodic headache, affecting 12%-15% of the Caucasian population (41 million Europeans and some half a million Finns), and causes considerable loss of quality of life to its sufferers, as well as being linked to increased risk for a wide range of conditions, from depression to stroke. Migraine is the 19th most severe disease in terms of disability-adjusted life years, and 9th among women. It is characterized by attacks of headache accompanied by sensitivity to external stimuli lasting 4-72 hours, and in a third of cases by neurological aura symptoms, such as loss of vision, speech or muscle function. The underlying pathophysiology, including what triggers migraine attacks and why they occur in the first place, is largely unknown. The aim of this study was to identify genetic factors associated with the hereditary susceptibility to migraine, in order to gain a better understanding of migraine mechanisms. In this thesis, we report the results of genetic linkage and association analyses on a Finnish migraine patient collection as well as migraineurs from Australia, Denmark, Germany, Iceland and the Netherlands. Altogether we studied genetic information of nearly 7,000 migraine patients and over 50,000 population-matched controls. We also developed a new migraine analysis method called the trait component analysis, which is based on individual patient responses instead of the clinical diagnosis. Using this method, we detected a number of new genetic loci for migraine, including on chromosome 17p13 (HLOD 4.65) and 10q22-q23 (female-specific HLOD 7.68) with significant evidence of linkage, along with five other loci (2p12, 8q12, 4q28-q31, 18q12-q22, and Xp22) detected with suggestive evidence of linkage. The 10q22-q23 locus was the first genetic finding in migraine to show linkage to the same locus and markers in multiple populations, with consistent detection in six different scans. Traditionally, ion channels have been thought to play a role in migraine susceptibility, but we were able to exclude any significant role for common variants in a candidate gene study of 155 ion transport genes. This was followed up by the first genome-wide association study in migraine, conducted on 2,748 migraine patients and 10,747 matched controls followed by a replication in 3,209 patients and 40,062 controls. In this study, we found interesting results with genome-wide significance, providing targets for future genetic and functional studies. Overall, we found several promising genetic loci for migraine providing a promising base for future studies in migraine.

Hila- ja kuviotason laskennan vaikutus kuvion kokonaistilavuuteen, tallennustilaan ja laskentaaikaan teoreettista läpimittajakaumaa ja runkolukusarjaa käyttämällä

Metsäsuunnittelussa tarvittavan metsävaratiedon keräämisessä ollaan Suomessa siirtymässä kuvioittaisesta arvioinnista laserkeilaus- ja ilmakuvapohjaiseen kaukokartoitukseen. Tämän tutkimuksen tarkoitus oli selvittää kuvion kokonaistilavuuden ja läpimittajakauman ennustamisen tarkkuus koealan metsikkö- ja puustotunnuksista MSN-, PRM-, ML- ja FMM-menetelmiä sekä Weibull-jakaumaa hyödyntäen seuraavilla tavoilla: 1. PRM-menetelmällä hilatasolla, 2. PRMmenetelmällä kuviotasolla, 3. ML-menetelmällä hilatasolla ja 4. ML-menetelmällä kuviotasolla. Lisäksi kuvion kokonaistilavuuden ennustamisen tarkkuus selvitettiin hyödyntäen kuviolle tuotettua runkolukusarjaa. Tulokset laskettiin puulajikohtaisesti männylle, kuuselle, koivulle ja muille puulajeille. Puulajien tulokset laskettiin kuviotasolla yhteen. Lisäksi selvitettiin menetelmien laskenta-ajan ja tallennustilan tarve. Tutkimuksen aineistona käytettiin Hämeen ammattikorkeakoulun Evon toimipisteen metsistä mitattuja kiinteäsäteisiä ympyräkoealoja, joita oli 249 kappaletta. Hakkuukoneella mitattiin 12kuvion, joiden pinta-alat vaihtelivat välillä 0,2 – 1,94 hehtaaria, puustotiedot. Aluepohjaisen laserkeilausaineiston pulssin tiheys oli 1,8/m2 ja ilmakuvien pikselikoko 0,5 metriä. Kuvion kokonaistilavuus ennustettiin tai estimoitiin laserkeilaus- ja ilmakuva-aineiston piirteiden avulla koealojen puustotunnuksista. Tulokset laskettiin erikseen kaikille kuvioille ja kuvioille, joiden pinta-ala oli yli 0,5 hehtaaria. Yli 0,5 hehtaarin kuvioita oli 8 kappaletta. Kuvion hilojen naapureina käytettiin 1 - 10 koealaa. Menetelmästä ja naapurien määrästä riippuen kokonaistilavuuden suhteellinen RMSE ja harha vaihtelivat välillä 20,76 – 52,86 prosenttia ja -12,04 – 46,54 prosenttia. Vastaavat luvut yli 0,5 hehtaarin kuvioilla olivat 6,74 – 59,41 prosenttia ja -8,04 – 49,59 prosenttia. Laskenta-aika vaihteli menetelmien ja käytettyjen naapurien määrän mukaan voimakkaasti. Kehittyneemmällä ohjelmoinnilla ja ohjelmistolla laskenta-ajat voivat laskea merkittävästi. Tallennustila ei testatuilla menetelmillä ole rajoittava tekijä laajassakaan mittakaavassa. Läpimittajakauman perusteella PRM-menetelmä ennustaa puulajille erittäin kapean läpimittajakauman, jos koeala koostuu vain muutamasta lähes samankokoisesta puusta. Tämä vaikutti tuloksiin erityisesti menetelmällä PRM2.

Change detection and controlling forest information using multi-temporal Landsat TM imagery.

A method was developed for relative radiometric calibration of single multitemporal Landsat TM image, several multitemporal images covering each others, and several multitemporal images covering different geographic locations. The radiometricly calibrated difference images were used for detecting rapid changes on forest stands. The nonparametric Kernel method was applied for change detection. The accuracy of the change detection was estimated by inspecting the image analysis results in field. The change classification was applied for controlling the quality of the continuously updated forest stand information. The aim was to ensure that all the manmade changes and any forest damages were correctly updated including the attribute and stand delineation information. The image analysis results were compared with the registered treatments and the stand information base. The stands with discrepancies between these two information sources were recommended to be field inspected.

Phase relations in the systems Cu–O–R2O3(R = Tm, Lu) and Gibbs energies of formation of Cu2R2O5 compounds

The phase relations in the systems Cu–O–R2O3(R = Tm, Lu) have been determined at 1273 K by X-ray diffraction, optical microscopy and electron probe microanalysis of samples equilibrated in evacuated quartz ampules and in pure oxygen. Only ternary compounds of the type Cu2R2O5 were found to be stable. The standard Gibbs energies of formation of the compounds have been measured using solid-state galvanic cells of the type, Pt|Cu2O + Cu2R2O5+ R2O3‖(Y2O3)ZrO2‖CuO + Cu2O‖Pt in the temperature range 950–1325 K. The standard Gibbs energy changes associated with the formation of Cu2R2O5 compounds from their binary component oxides are: 2CuO(s)+ Tm2O3(s)→Cu2Tm2O5(s), ΔG°=(10400 – 14.0 T/K)± 100 J mol–1, 2CuO(s)+ Lu2O3(s)→Cu2Lu2O5(s), ΔG°=(10210 – 14.4 T/K)± 100 J mol–1 Since the formation is endothermic, the compounds become thermodynamically unstable with respect to component oxides at low temperatures, Cu2Tm2O5 below 743 K and Cu2Lu2O5 below 709 K. When the chemical potential of oxygen over the Cu2R2O5 compounds is lowered, they decompose according to the reaction, 2Cu2R2O5(s)→2R2O3(s)+ 2Cu2O(s)+ O2(g) The equilibrium oxygen potential corresponding to this reaction is obtained from the emf. Oxygen potential diagrams for the Cu–O–R2O3 systems at 1273 K are presented.

Pilottitutkimus apteekkien yksilöllisestä tupakoinninvieroituspalvelusta

Apteekkien yksilöllinen tupakoinninvieroituspalvelu on tupakoinnin lopettamiseen motivoituneille asiakkaille tarkoitettu maksullinen erikoispalvelu, joka sisältää 4–6 tapaamista vieroitusohjaajana toimivan farmaseutin tai proviisorin kanssa. Palvelu sisältää asiakkaalle räätälöityä neuvontaa, henkilökohtaisen vieroitussuunnitelman sekä seurantajakson. Apteekkien yksilöllinen tupakoinninvieroituspalvelu perustuu Isossa-Britanniassa kehitettyyn palvelumalliin, ja sitä on tarjottu suomalaisissa apteekeissa vuodesta 2006. Tämä pro gradu -tutkielma käsittelee apteekkien yksilöllisen tupakoinninvieroituspalvelun pilottitutkimusta, joka toteutettiin Suomen Apteekkariliiton ja Helsingin yliopiston farmasian tiedekunnan sosiaalifarmasian osaston yhteistyönä ja se kuului osana Hengitysliitto Heli ry:n koordinoimaa tupakasta vieroituksen hankekokonaisuutta. Tässä pro gradu -tutkielmassa tarkastellaan pilottitutkimuksessa saadun asiakasaineiston avulla apteekkien yksilöllisen tupakoinninvieroituspalvelumallin toimivuutta, asiakkaiden kokemuksia palvelusta, asiakkaiden onnistumista tupaakoinnin lopettamisessa sekä asiakkaiden kyvykkyyden tunteen kehittymistä palvelun aikana. Tässä interventiotutkimuksessa oli mukana 14 apteekkia, jotka rekrytoivat yhteensä 36 palveluasiakasta. Ennen asiakkaiden rekrytointia apteekit perehdytettiin palvelun tarjoamiseen. Apteekit tiedottivat pilottitutkimuksesta paikallisen terveydenhuollon lääkäreitä ja muita terveydenhuollon ammattilaisia, jotka voivat ohjata asiakkaita palveluun. Sosiaali- ja terveysministeriön pilottitutkimukselle myöntämä rahoitus mahdollisti asiantuntijapalkkion maksamisen apteekeille ja palvelun tarjoamisen asiakkaille ilmaiseksi tai pientä omakustannusosuutta vastaan. Asiakkaiden tupakoimattomana pysymistä sekä kokemuksia tupakoinninvieroituspalvelusta kartoitettiin kyselylomakkeilla, jotka asiakkaat saivat täytettäväkseen palvelun alussa sekä noin 3 kuukauden kohdalla palvelun alkamisesta. Asiakkaiden taustatiedot kerättiin ensimmäisen tapaamisen yhteydessä erillisille taustatietolomakkeille ja palvelun aikana tehtyjä huomioita niille tarkoitetuille kaavakkeille. Ensimmäisen kyselylomakkeen palauttaneista 28 henkilöstä 20 ja toisen kyselylomakkeen palauttaneista 17 henkilöstä 13 oli pysynyt tupakoimattomana (55,6 % ja 36,1 % kaikista asiakkaista). Kaikki tupakoinnin lopettaneet käyttivät jotakin tupakasta vieroituslääkettä. Tupakoinnin lopettaneilla asiakkailla kyvykkyyden tunne oli keskimääräistä parempi sekä palvelun alussa että koko palvelun ajan. Asiakkaat pitivät palvelua tarpeellisena ja apteekin vieroitusohjaajalta saatua tukea tärkeänä. Asiakkaat kokivat myös palvelun saamisen apteekista tärkeäksi. Noin 32 % ensimmäiseen kyselyyn vastanneista ja 41 % toiseen kyselyyn vastanneista oli valmis maksamaan palvelusta. Heidän ilmoittamansa maksuvalmius oli keskimäärin noin 45 euroa (10–100 euroa). Muusta terveydenhuollosta lähetettiin palveluun vain vähän tai ei lainkaan asiakkaita. Tästä syystä apteekit rekrytoivat asiakkaita myös ilman kontaktia muuhun terveydenhuoltoon. Palvelun 36 asiakkaasta noin 36 % oli pysynyt tupakoimattomana 3 kuukauden kohdalla. Verrokkiryhmä jouduttiin jättämään tutkimuksesta pois verrokkihenkilöiden rekrytoinnin epäonnistuttua. Tulos on kuitenkin vertailukelpoinen kansainvälisiin tutkimuksiin, joissa on saatu vastaavanlaisia tuloksia. Apteekkien yksilöllisestä tupakoinninvieroituspalvelusta saattaa olla hyötyä tupakoinnin lopettamisessa siihen motivoituneille henkilöille ja erityisesti henkilöille, jotka käyttävät lisäksi tupakasta vieroituslääkettä. Asiakkaat kokivat palvelun tärkeäksi ja tarpeelliseksi, mutta heikko maksuvalmius asettaa haasteita palvelun tarjoamiselle apteekeissa. Yhteistyömallia muun terveydenhuollon kanssa tulisi kehittää.

Synthesis and catalytic properties of cobalt- and molybdenum-containing mesoporous MCM-41 molecular sieves

Mesoporous MCM-41 type silicas containing molybdenum and cobalt have been prepared with pore sizes in the range 30-38 Angstrom and 54-59 Angstrom. Catalytic properties of these materials have been examined with respect to the oxidation of cyclooctene and aniline.

Decomposition temperatures of Cu2Ln2O5 (Ln = Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu) compounds

The equilibrium decomposition temperatures of Cu2Ln2O5 (Ln = Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu) compounds have been measured using a combined DTA-TGA apparatus under a flowing Ar + O2 gas mixture, in which the partial pressure of oxygen was controlled at 5.0 × 103 Pa. The Cu2Ln2O5 compounds yield Ln2O3 and Cu2O on decomposition. The decomposition temperature increases monotonically with the atomic number of the lanthanide element. This suggests that the stability of the Cu2Ln2O5 compounds with respect to the component binary oxides increases with decreasing radius of the Ln3+ ion.

A LOWER INITIAL ABUNDANCE OF SHORT-LIVED Ca-41 IN THE EARLY SOLAR SYSTEM AND ITS IMPLICATIONS FOR SOLAR SYSTEM FORMATION

The short-lived radionuclide Ca-41 plays an important role in constraining the immediate astrophysical environment and the formation timescale of the nascent solar system due to its extremely short half-life (0.1 Myr). Nearly 20 years ago, the initial ratio of Ca-41/Ca-40 in the solar system was determined to be (1.41 +/- 0.14) x 10(-8), primarily based on two Ca-Al-rich Inclusions (CAIs) from the CV chondrite Efremovka. With an advanced analytical technique for isotopic measurements, we reanalyzed the potassium isotopic compositions of the two Efremovka CAIs and inferred the initial ratios of Ca-41/Ca-40 to be (2.6 +/- 0.9) x 10(-9) and (1.4 +/- 0.6) x 10(-9) (2 sigma), a factor of 7-10 lower than the previously inferred value. Considering possible thermal processing that led to lower Al-26/Al-27 ratios in the two CAIs, we propose that the true solar system initial value of Ca-41/Ca-40 should have been similar to 4.2 x 10(-9). Synchronicity could have existed between Al-26 and Ca-41, indicating a uniform distribution of the two radionuclides at the time of CAI formation. The new initial Ca-41 abundance is 4-16 times lower than the calculated value for steady-state galactic nucleosynthesis. Therefore, Ca-41 could have originated as part of molecular cloud materials with a free decay time of 0.2-0.4 Myr. Alternative possibilities, such as a last-minute input from a stellar source and early solar system irradiation, could not be definitively ruled out. This underscores the need for more data from diverse CAIs to determine the true astrophysical origin of Ca-41.

Thermodynamics of TmRhO3, Phase Equilibria, and Chemical Potentials in the System Tm-Rh-O

Phase equilibria in the system Tm-Rh-O at 1200 K is established by isothermal equilibration of selected compositions and phase identification after quenching to room temperature. Six intermetallic phases (Tm3Rh, Tm7Rh3, Tm5Rh3, Tm3Rh2, TmRh, TmRh2 +/-delta) and a ternary oxide TmRhO3 are identified. Based on experimentally determined phase relations, a solid-state electrochemical cell is devised to measure the standard free energy of formation of orthorhombic perovskite TmRhO3 from cubic Tm2O3 and beta-Rh2O3 in the temperature range from (900 to 1300) K. The results can be summarized as: Delta G(f,ox)(o) +/- 104/J.mol(-1) = -46474 + 3.925(T/K). Invoking the Neumann-Kopp rule, the standard enthalpy of formation of TmRhO3 from its constituent elements at 298.15 K is estimated as -1193.89 (+/- 2.86) kJ.mol(-1). The standard entropy of TmRhO3 at 298.15 K is evaluated as 103.8 (+/- 1.6) J.mol(-1).K-1. The oxygen potential-composition diagram and three-dimensional chemical potential diagram at 1200 K and temperature-composition diagrams at constant partial pressures of oxygen are computed from thermodynamic data. The compound TmRhO3 decomposes at 1688 (+/- 2) K in pure oxygen and at 1583 (+/- 2) K in air at standard pressure.

Constraints on Be-10 and Ca-41 distribution in the early solar system from Al-26 and Be-10 studies of Efremovka CAIs

Three refractory coarse grained CAIs from the Efremovka CV3 chondrite, one (E65) previously shown to have formed with live Ca-41, were studied by ion microprobe for their Al-26-Mg-26 and Be-10-B-10 systematic in order to better understand the origin of Be-10. The high precision Al-Mg data and the inferred Al-26/Al-27 values attest that the precursors of the three CAIs evolved in the solar nebula over a period of few hundred thousand years before last melting-crystallization events. The initial Be-10/Be-9 ratios and delta B-10 values defined by the Be-10 isochrons for the three Efremovka CAIs are similar within errors. The CAI Be-10 abundance in published data underscores the large range for initial Be-10/Be-9 ratios. This is contrary to the relatively small range of Al-26/Al-27 variations in CAIs around the canonical ratio. Two models that could explain the origin of this large Be-10/Be-9 range are assessed from the collateral variations predicted for the initial delta B-10 values: (i) closed system decay of Be-10 from a ``canonical'' Be-10/Be-9 ratio and (ii) formation of CAIs from a mixture of solid precursors and nebula gas irradiated during up to a few hundred thousand years. The second scenario is shown to be the most consistent with the data. This shows that the major fraction of Be-10 in CAIs was produced by irradiation of refractory grains, while contributions of galactic cosmic rays trapping and early solar wind irradiation are less dominant. The case for Be-10 production by solar cosmic rays irradiation of solid refractory precursors poses a conundrum for Ca-41 because the latter is easily produced by irradiation and should be more abundant than what is observed in CAIs. Be-10 production by irradiation from solar energetic particles requires high Ca-41 abundance in early solar system, however, this is not observed in CAIs. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.