Spectral analysis of the angular distribution function of back reflectors for thin film silicon solar cells

Nowadays, one of the most important challenges to enhance the efficiency of thin film silicon solar cells is to increase the short circuit intensity by means of optical confinement methods, such as textured back-reflector structures. In this work, two possible textured structures to be used as back reflectors for n-i-p solar cells have been optically analyzed and compared to a smooth one by using a system which is able to measure the angular distribution function (ADF) of the scattered light in a wide spectral range (350-1000 nm). The accurate analysis of the ADF data corresponding to the reflector structures and to the μc-Si:H films deposited onto them allows the optical losses due to the reflector absorption and its effectiveness in increasing light absorption in the μc-Si:H layer, mainly at long wavelengths, to be quantified.

Päällystetyn graafisen kartongin hajuominaisuudet

Diplomityön tavoitteena oli selvittää elintarvikepakkauksiin soveltuvan graafisen kartongin potentiaalinen hajun aiheuttaja. Lisäksi tavoitteena oli vähentää päällystetyn tasakoosteisen (SBS) kolmikerroskartongin hajutasoa keskittyen päällystyspastakomponentteihin sekä massaosaston jälkeen annosteltaviin kemikaaleihin. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin eri kartonkilajeja, päällystyspastoja ja sen sisältämiä komponentteja, pääpainon ollessa kuitenkin kartongin hajuominaisuuksiin vaikuttavien tekijöiden selvittämisessä. Lisäksi luotiin katsaus kartonkien aistinvaraisiin ja instrumentaalisiin määritysmenetelmiin. Instrumentaalisista määritysmenetelmistä käsiteltiin headspace –kaasukromatografia (HSGC) sekä korkeanerotuskyvyn nestekromatografia yhdistettynä massaspektrometriin (HPLC/MS). Kokeellisen osan alussa kartoitettiin päällystyskemikaalien sekä liima- ja retentioaineiden haihtuvat yhdisteet HSGC- ja HPLC/MS –tekniikoiden avulla. Kaasukromatografisesti analysoidut kokonaishaihtuvien tasot eivät poikenneet normaaleista tasoista, joten jouduttiin siirtymään HPLC/MS –menetelmään. HPLC/MS –tekniikalla on päästy tutkimaan herkästi haihtuvien typpiyhdisteiden amiinipitoisuuksia. Kemikaalimittausten perusteella vaihdettiin potentiaaliset hajua aiheuttavat kemikaalit, kovete ja synteettinen paksuntaja, markkinoilla oleviin vaihtoehtoisiin kemikaaleihin ja suoritettiin pilot -koeajo sekä tehdasmittakaavaiset koeajot. Työssä perehdyttiin myös varastoinnin aiheuttamiin vaikutuksiin eri kartonkilaatujen aistinvaraisissa ominaisuuksissa. Päällystyspastan kemikaaleista suuren hajukuorman aiheuttavat kovete, dispergointiaine, päällystyspigmentit ja lateksit sekä synteettinen paksuntaja. Kovetteen annostelumäärä päällystyspastoihin on alhainen, mutta sen sisältämä ammoniakkipitoisuus on kuitenkin huomattavan suuri. Kovete ohjaakin lopputuotteen ammoniakkipitoisuutta. Merkittävän metyyliamiinikuorman sisältää dispergointiaine. Sen vaikutus lopputuotteeseen voidaan olettaa vähäiseksi johtuen kemikaalin pienestä määrästä pastassa. Päällystyspigmenttien ja lateksien korkea metyyliamiinikuorma voi puolestaan aiheuttaa lopputuotteeseen huomattavan hajukuorman johtuen niiden suurista annostelumääristä. Eri synteettisille paksuntajille tehtyjen tutkimusten mukaan niiden hajukuormat olivat hyvin samankaltaisia ja vaikutus lopputuotteen kokonaishajutasoon jäi pieneksi. Aistinvaraisesti tarkasteltuna eri kartonkilaaduille saadaan eri hajutasoja. Elintarvikepakkauksiin soveltuvan graafisen kartongin hajutasot olivat korkeita muihin kartonkilaatuihin nähden niin tuoreena kuin varastoinnin jälkeen. Erityisesti tuoreen kartonkinäytteen metyyliamiinipitoisuus ylitti hajukynnyksen. Käytetty lateksi, kovete ja synteettinen paksuntaja näyttävät muodostavan niin tiiviin hajua koteloivan päällystekerroksen kartongin pinnalle, että hajua vapautuu pitkällä aikavälillä. Myös varastointi tiiviinä pakkauksena estää amiinien haihtumisen. Tutkimusten mukaan ammoniakkivapaalla PZC –kovetteella saadaan alennettua graafisen kartongin ammoniakkikuormaa huomattavasti. Tämä on vaikuttamassa myös lopputuotteen hajutasoon, jota on mahdollisuus alentaa käyttämällä ammoniakkivapaata kovetetta.

The Optimization of Flotation Process Parameters in the Deinking Plant

Tämän diplomityön tavoitteena oli sekundäärisen esiflotaation optimointi Stora Enso Sachsen GmbH:n tehtaalla. Optimoinnin muuttujana käytettiin vaahdon määrää ja optimointiparametreinä ISO-vaaleutta, saantoja sekä tuhkapitoisuutta. Lisäksi tutkittiin flotaatiosakeuden vaikutusta myös muihin tehtaan flotaatioprosesseihin. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin flotaatiotapahtumaa, poistettavien partikkeleiden ja ilmakuplien kontaktia, vaahdon muodostumista sekä tärkeimpiä käytössä olevia siistausflotaattoreiden laiteratkaisuja. Kokeellisessa osassa tutkittiin flotaatiosakeuden pienetämisen vaikutuksia tehtaan flotaatioprosesseihin tuhkapitoisuuden, ISO-vaaleuden, valon sironta- ja valon absorpiokerrointen kannalta. Sekundäärisen esiflotaation optimonti suoritettiin muuttamalla vaahdon määrää kolmella erilaisella injektorin koolla, (8 mm, 10 mm ja 13 mm), joista keskimmäinen kasvattaa 30 % massan tilavuusvirtaa ilmapitoisuuden muodossa. Optimonnin tarkoituksena oli kasvattaa hyväksytyn massajakeen ISO-vaaleutta, sekä kasvattaa kuitu- ja kokonaissaantoa sekundäärisessä esiflotaatiossa. Flotaatiosakeuden pienentämisellä oli edullisia vaikutuksia ISO-vaaleuteen ja valon sirontakertoimeen kussakin flotaatiossa. Tuhkapitoisuus pieneni sekundäärisissä flotaatioissa enemmän sakeuden ollessa pienempi, kun taas primäärisissä flotaatiossa vaikutus oli päinvastainen. Valon absorptiokerroin parani jälkiflotaatioissa alhaisemmalla sakeudella, kun taas esiflotaatioissa vaikutus oli päinvastainen. Sekundäärisen esiflotaation optimoinnin tuloksena oli lähes 5 % parempi ISO-vaaleus hyväksytyssä massajakeessa. Kokonaissaanto parani optimoinnin myötä 5 % ja kuitusaanto 2 %. Saantojen nousu tuottaa vuosittaisia säästöjä siistauslaitoksen tuotantokapasiteetin noustessa 0,5 %. Tämän lisäksi sekundäärisessä esiflotaatiossa rejektoituvan massavirran pienentyminen tuottaa lisäsäästöjä tehtaan voimalaitoksella.

Sähköisen ja optisen signaalin käyttö samalla piirilevyllä

Työssä tutkittiin sähköisen ja optisen signaalin siirtoa samalla piirilevyllä. Optisen siirtotien komponentit ja niiden toiminta esiteltiin teoriakappaleessa. Valosignaalin vaimentumisilmiö selitettiin pääasiassa johtuvan absorption ja sironnan vaikutuksesta. Sironnan ja absorption vaikutusta valokuidussa käytettävään aallonpituusalueeseen tutkittiin ja esiteltiin valon yleisin modulaatiomenetelmä WDM. Työssä esiteltiin myös dispersion aiheuttama aikahajonta. Optisen signaalin siirrossa piirilevyllä keskityttiin valokanava- ja free-space-siirtoon. Valokanavamateriaalin vaikutusta heijastuksiin optisessa tiedonsiirrossa piirilevyllä tutkittiin. Nykyisten piirilevyjen tuotantomenetelmien käytön mahdollisuutta valokanavapiirilevyn valmistuksessa tutkittiin eri materiaaleille. Moduulien sisäisten tiedonsiirtoteiden integroinnin yleistymistä tulevaisuudessa perusteltiin. Lopuksi työssä esiteltiin kolme uutta keksintöä liittyen optiseen tiedonsiirtoon. Tarkoituksena oli esittää alan moninaisuutta ja uusien sovellusten mahdollisuuksia.

Dietary calcium restriction enhances cadmium-induced metallothionein synthesis in rats.

Experiments were conducted with adult male rats to investigate the effects of dietary calcium (Ca) restriction upon intake and tissue distribution of cadmium (Cd), and Cd-metallothionein (Mt) synthesis. Four groups of animals were fed either a low-Ca, semisynthetic diet (0.1% Ca) or the same diet supplemented with 0.8% Ca (normal diet). The caloric intake was similar in all groups. Two groups (low-Ca and normal diet) were used as controls, and two groups (low-Ca and normal diet) received 100 mg/l Cd (as CdCl2) in drinking water. Cd levels in liver, kidney, spleen and red cells were measured in all animals after 8 weeks of treatment. Concomitantly, Mt levels in plasma, liver and kidney were evaluated by radioimmunoassay. Ca deficiency entailed marked and significant increases in accumulation of Cd and synthesis of Mt in all assayed tissues. It is concluded that dietary Ca restriction, independent of caloric intake, enhances Cd intestinal absorption and tissue accumulation, which is followed by increased tissue Mt synthesis.

Cost-effectivness in a DRG system for two-step exchange of infected total joint arthroplasty

The costs related to the treatment of infected total joint arthroplasties represent an ever groving burden to the society. Different patient-adapted therapeutic options like débridement and retention, 1- or 2-step exchange can be used. If a 2-step exchange is used we have to consider short (2-4 weeks) or long (>4-6 weeks) interval treatment. The Swiss DRG (Diagnose related Groups) determines the reimboursement the hopsital receives for the treatment of an infected total arthroplasty. The review assesses the cost-effectiveness of hospitalisation practices linked to surgical treatment in the two-stage exchange of a prosthetic-joint infection. The aim of this retrospectiv study is to compare the economical impact between a short (2 to 4 weeks) versus a long (6 weeks and above) interval during a two-satge procedure to determine the financial impact. Retrospectiv study of the patients with a two-stage procedure for a hip or knee prosthetic joint infection at CHUV hospital Lausanne (Switzerland) between 2012 and 2013. The review analyses the correlation between the interval length and the length of the hospital stay as well as with the costs and revenues per hospital stay. In average there is a loss of 40′000 Euro per hospitalisation for the treatment of prosthetic joint infection. Revenues never cover all the costs, even with a short interval procedure. This economical loss increases with the length of the hospital stay if a long-term intervall is choosen. The review explores potential for improvement in reimbourement practices and hospitalisation practices in the current Swiss healthcare setting. There should be alternative setups to decrease the burden of medical costs by a) increase the reimboursment for the treatment of infected total joints or by b) splitting the hospital stay with partners (rapid transfer after first operation from center hospital to level 2 hospital and retransfer for second operation to center) in order to increase revenues.

Polymeerien erotus ultrasuodatuksella

Työssä selvitettiin suodatusolosuhteiden vaikutusta neutraalien polymeerien pidättymiseen niiden vesiliuoksia suodatettaessa. Suodatuksissa käytettiin kahta regeneroidusta selluloosasta valmistettua ultrasuodatuskalvoa (Microdyn-Nadir UC 030T ja JSC STC Vladipor C 30V). Malliaineina käytettiin polyetyleeniglykolia ja dekstraania. Kirjallisuusosassa esiteltiin aluksi lyhyesti ultrasuodatus erotusmenetelmänä. Lisäksi käsiteltiin ultrasuodatuskalvojen huokoskoon karakterisointimenetelmiä ja selvitettiin polymeerien erottumiseen ultrasuodatuksen aikana vaikuttavia tekijöitä. Työn kokeellisessa osassa tutkittiin paineen ja virtausnopeuden vaikutusta malliaineiden pidättymiseen ultrasuodatuskalvoilla. Lisäksi pyrittiin löytämään suodatusolosuhteet, joissa toinen aineista läpäisisi suodatuskalvon lähes täydellisesti toisen konsentroituessa syöttöliuokseen. Työssä myös määritettiin tutkimuksissa käytetyille kalvoille katkaisukoko, joka kuvaa kalvon kykyä pidättää moolimassaltaan erikokoisia molekyylejä. Lisäksi kokeellisessa osassa selvitettiin työssä käytettyjen kalvojen tasalaatuisuutta vertailemalla keskenään samanlaisissa suodatusolosuhteissa eri kalvopaloilla tehtyjen suodatusten tuloksia. Työssä saatiin erotettua kaksi lähes samankokoista malliaineeksi valittua neutraalia polymeeriä toisistaan siten, että toinen aine pidättyi kalvolla huomattavasti toista ainetta paremmin. Parhaimpaan erotustulokseen päästiin, kun permeaattivuo kalvon läpi oli noin 400 l/(m2 h). Tällöin suodatuspaine oli noin 2 bar ja virtausnopeus alle 2 m/s. Työn aikana määritettyjen katkaisukokojen havaittiin poikkeavan huomattavasti kalvojen valmistajien ilmoittamista arvoista, mutta olevan kuitenkin samaa suuruusluokkaa kuin muiden tutkimusryhmien vastaaville ultrasuodatuskalvoille esittämät arvot. Työn tulosten perusteella C 30V olisi hieman tasalaatuisempi kalvo kuin UC 030T.

Study of the optical properties of TeO2-PbO-TiO2 glass system

We describe the preparation and some optical properties of high refractive index TeO2-PbO-TiO2 glass system. Highly homogeneous glasses were obtained by agitating the mixture during the melting process in an alumina crucible. The characterization was done by X-ray diffraction, Raman scattering, light absorption and linear refractive index measurements. The results show a change in the glass structure as the PbO content increases: the TeO4 trigonal bipyramids characteristics of TeO2 glasses transform into TeO3 trigonal pyramids. However, the measured refractive indices are almost independent of the glass composition. We show that third-order nonlinear optical susceptibilities calculated from the measured refractive indices using Lines' theoretical model are also independent of the glass composition.

Optical characterization of sol-gel glasses derived from Eu3+ complex-forming precursors

Fabrication of new optical devices based upon the incorporation of rare earth ions via sol-gel methods depends on elimination of dopant ion clusters and residual hydroxyl groups from the final material. The optical absorption and/or luminescence properties of luminescent rare earth ions are influenced by the local bonding environment and the distribution of the rare-earth dopants in the matrix. Typically, dopants are incorporated into gel via dissolution of soluble species into the initial precursor sol. In this work, Eu3+ is used as optical probe, to assess changes in the local environment. Results of emission, excitation, fluorescence line narrowing and lifetimes studies of Eu3+-doped gels derived from Si(OCH3)4 and fluorinated/chelate Eu3+ precursors are presented. The precursors used in the sol-gel synthesis were: tris (6,6,7,7,8,8,8-heptafluoro-2,2-dimethyl-3,5-octanedionate) Eu(III), Eu (III) trifluoromethanesulfonate, Eu(III) acetylacetonate hydrate, Eu (III) trifluoroacetate trihidrate, tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5- heptanedionate) Eu(III) and Eu(NO3)3.6H2O. The results were interpreted in terms of the evolution of the Eu3+ fluorescence in systems varying from solution to the gels densified to 800ºC. The lifetimes studies indicate that the fluorinated precursors are effective at reducing the water content in densified gels.

Estudo das propriedades ópticas em vidros 0,3La2S3-0,7Ga2S 3

In this work we describe the synthesis and characterization of chalcogenide glass (0.3La2S3-0.7Ga2S 3) with low phonons frequencies. Several properties were measured like Sellmeier parameters, linear refractive index dispersion and material dispersion. Samples with the composition above were doped with Dy2S3. The absorption and emission characteristics were measured by electronic spectroscopy and fluorescence spectrum respectively. Raman and infrared spectroscopy shows that these glasses present low phonons frequencies and strucuture composed by GaS4 tetrahedrals. The Lines model was used for calculate the coefficients values of the non linear refractive index.

Parametrització d’un procés basat en marro de cafè pel tractament d’aigües residuals que contenen Cr(VI)

Aquest projecte forma part d’un estudi sobre l’eliminació de metalls pesants utilitzant com aadsorbents residus d’indústries agroalimentàries, que des de fa uns quants anys està duent aterme el grup de Metalls i Medi Ambient (MiMA) del Departament d’Enginyeria Química,Agrària i Tecnologia Agroalimentària de la Universitat de Girona. L’objecte del treball és parametritzar un procés basat en marro de cafè que inclouetapes de reducció/adsorció i precipitació per al tractament d’aigües residuals quecontenen Cr(VI) i altres metalls. La parametrització permetrà conèixer en quinmoment s’ha assolit la reducció total del Cr(VI) en la primera etapa del tractament perpoder passar a una segona etapa d’eliminació de la resta dels metalls presents en solució

Origem e implicações dos ácidos carboxílicos na atmosfera

A general overview about the ambient levels of low molecular weight carboxylic acids and their possible emission sources, as well as the implication of them in the atmosphere is presented. Carboxylic acids are considered to be one of the dominant classes of organic compounds found in the atmosphere in a variety of phases, such as in rainwater, snow and ice, on aerosol particles and gas phase. They may be originated from biogenic and anthropogenic direct emissions and by photochemical reaction in situ. Emission sources and formation mechanisms of organic acids in the atmosphere are discussed.

Métodos matemáticos para correção de interferências espectrais e efeitos interelementos na análise quantitativa por fluorescência de raios-X

One of the main problems in quantitative analysis of complex samples by x-ray fluorescence is related to interelemental (or matrix) effects. These effects appear as a result of interactions among sample elements, affecting the x-ray emission intensity in a non-linear manner. Basically, two main effects occur; intensity absorption and enhancement. The combination of these effects can lead to serious problems. Many studies have been carried out proposing mathematical methods to correct for these effects. Basic concepts and the main correction methods are discussed here.

Obtenção e caracterização de blendas colágeno-quitosana

Biodegradable polymer blends were obtained using collagen and chitosan. Membranes of collagen and chitosan in different proportions (3:1, 1:1 and 1:3) were prepared by mixing their acetate solutions (pH 3.5) at room temperature. The blends were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), Fourier Transform infrared (FTIR) spectroscopy, specific viscosity, water absorption and stress-strain assays. The results showed that chitosan did not interfere in the structural arrangement of the collagen triple helix and the properties of the blends can be controlled by varing the proportion of the collagen and the chitosan.

Um experimento com propostas múltiplas para um laboratório de química geral

This article suggests a sequence of experiments on the preparation, analysis and some photochemical aspects of potassium tris (oxalato) ferrate(III) trihydrate. The sequence of experiments could be carried out in four or five 4-hour laboratory periods. The new part of this article is related to the kinetics studies involving the ambient illumination as well as the use of the cellophane paper of different colors as light filters. The aspects such as quantum yield, light absorption and photochemical reactions are explored in order to illustrate the relationships between the exposure time, light intensity and wavelength range on the photochemical reactions.