Revival resonant scattering, perfect caustics and isotropic transport of pseudospin-1 particles

This work was supported by ONR under Grant No. N00014-16-1-2828.

Air traffic controller at Teterboro Airport, New Jersey

Inscriptions: Verso: [stamped] Photograph by Freda Leinwand. [463 West Street, Studio 229G, New York, NY 10014].

Air traffic controller at Teterboro Airport in New Jersey

Inscriptions: Verso: [stamped] Photograph by Freda Leinwand. [463 West Street, Studio 229G, New York, NY 10014].

Near-field coupling and resonant cavity modes in plasmonic nanorod metamaterials

Plasmonic resonant cavities are capable of confining light at the nanoscale, resulting in both enhanced local electromagnetic fields and lower mode volumes. However, conventional plasmonic resonant cavities possess large Ohmic losses at metal-dielectric interfaces. Plasmonic near-field coupling plays a key role in a design of photonic components based on the resonant cavities because of the possibility to reduce losses. Here, we study the plasmonic near-field coupling in the silver nanorod metamaterials treated as resonant nanostructured optical cavities. Reflectance measurements reveal the existence of multiple resonance modes of the nanorod metamaterials, which is consistent with our theoretical analysis. Furthermore, our numerical simulations show that the electric field at the longitudinal resonances forms standing waves in the nanocavities due to the near-field coupling between the adjacent nanorods, and a new hybrid mode emerges due to a coupling between nanorods and a gold-film substrate. We demonstrate that this coupling can be controlled by changing the gap between the silver nanorod array and gold substrate.

Design, fabrication and characterization of resonant waveguide grating based optical biosensors

The absence of rapid, low cost and highly sensitive biodetection platform has hindered the implementation of next generation cheap and early stage clinical or home based point-of-care diagnostics. Label-free optical biosensing with high sensitivity, throughput, compactness, and low cost, plays an important role to resolve these diagnostic challenges and pushes the detection limit down to single molecule. Optical nanostructures, specifically the resonant waveguide grating (RWG) and nano-ribbon cavity based biodetection are promising in this context. The main element of this dissertation is design, fabrication and characterization of RWG sensors for different spectral regions (e.g. visible, near infrared) for use in label-free optical biosensing and also to explore different RWG parameters to maximize sensitivity and increase detection accuracy. Design and fabrication of the waveguide embedded resonant nano-cavity are also studied. Multi-parametric analyses were done using customized optical simulator to understand the operational principle of these sensors and more important the relationship between the physical design parameters and sensor sensitivities. Silicon nitride (SixNy) is a useful waveguide material because of its wide transparency across the whole infrared, visible and part of UV spectrum, and comparatively higher refractive index than glass substrate. SixNy based RWGs on glass substrate are designed and fabricated applying both electron beam lithography and low cost nano-imprint lithography techniques. A Chromium hard mask aided nano-fabrication technique is developed for making very high aspect ratio optical nano-structure on glass substrate. An aspect ratio of 10 for very narrow (~60 nm wide) grating lines is achieved which is the highest presented so far. The fabricated RWG sensors are characterized for both bulk (183.3 nm/RIU) and surface sensitivity (0.21nm/nm-layer), and then used for successful detection of Immunoglobulin-G (IgG) antibodies and antigen (~1μg/ml) both in buffer and serum. Widely used optical biosensors like surface plasmon resonance and optical microcavities are limited in the separation of bulk response from the surface binding events which is crucial for ultralow biosensing application with thermal or other perturbations. A RWG based dual resonance approach is proposed and verified by controlled experiments for separating the response of bulk and surface sensitivity. The dual resonance approach gives sensitivity ratio of 9.4 whereas the competitive polarization based approach can offer only 2.5. The improved performance of the dual resonance approach would help reducing probability of false reading in precise bio-assay experiments where thermal variations are probable like portable diagnostics.

Temperature measurement of cold atoms using transient absorption of a resonant probe through an optical nanofibre

Optical nanofibres are ultrathin optical fibres with a waist diameter typically less than the wavelength of light being guided through them. Cold atoms can couple to the evanescent field of the nanofibre-guided modes and such systems are emerging as promising technologies for the development of atom-photon hybrid quantum devices. Atoms within the evanescent field region of an optical nanofibre can be probed by sending near or on-resonant light through the fibre; however, the probe light can detrimentally affect the properties of the atoms. In this paper, we report on the modification of the local temperature of laser-cooled 87Rb atoms in a magneto-optical trap centred around an optical nanofibre when near-resonant probe light propagates through it. A transient absorption technique has been used to measure the temperature of the affected atoms and temperature variations from 160 μk to 850 μk, for a probe power ranging from 0 to 50 nW, have been observed. This effect could have implications in relation to using optical nanofibres for probing and manipulating cold or ultracold atoms.

Controller Time and Delay Costs - a Trade-off Analysis

Air traffic controller shortages remain a significant challenge in European ATM. Comparing different rules, we quantify the cost effectiveness of adding controller hours to Area Control Centre regulations to avert the delay cost impact on airlines. Typically, adding controller hours results in a net benefit. Distributions of delay duration and aircraft weight play an important role in determining the total cost of a regulation. Errors are likely to be incurred when analysing performance based on average delay values, particularly at the disaggregate level.

De controller als Businesspartner. Hoe beïnvloeden persoonskenmerken de ontwikkeling naar "Partner in Business"binnen de afdeling Financiën bij de provincie Gelderland?

Bij de provincie Gelderland is per 01-01-2009 een reorganisatie doorgevoerd waarbij o.a. de ondersteunende disciplines zoals Financiën zijn samengevoegd binnen één centrale afdeling. Binnen de afdeling Financiën is een team ‘Business control’ gevormd waarin de Financieel adviseurs zijn ondergebracht. Daarbij is vanaf 2009, in verschillende termen en bewoordingen, steeds de ambitie uitgesproken om van de “Financieel expert” naar “Partner in business” te groeien. De ervaring tot dusver laat zien dat deze ambitie in de praktijk moeizaam te realiseren is. Dit onderzoek richt zich op verschillende facetten die samenhangen met bovengenoemde ambitie. Daarbij richt het onderzoek zich vooral op de vraag wat de invloed daarbij is van de persoonskenmerken van de medewerkers. De onderzoeksvraag is: Hoe beïnvloeden de persoonskenmerken de ontwikkeling naar “Partner in Business” bij het team Business control binnen de afdeling Financiën bij de provincie Gelderland? Uit het literatuuronderzoek blijkt dat New Public Management (NPM) een belangrijke externe ontwikkelingen is voor de publieke sector. NPM heeft als doel om publieke organisaties meer resultaatgericht, meer gecoördineerd en efficiënter te laten werken. Bij NPM gaat het o.a. om begrippen als resultaatgerichtheid, output en efficiency. Aangezien de controller het management adviseert bij het efficiënt realiseren van de organisatiedoelstellingen is NPM van invloed op de (rol van) de controller. Een verandering in de rol van de controller is ook het gevolg van de veranderingen in de financiële functie. Uit diverse onderzoeken blijkt dat de controllersfunctie zich ontwikkelt van een administratieve, ten behoeve van het top-management controlerende functie, naar een beslissingsondersteunende functie voor alle geledingen van het management. Conijn et al. (2005) beschrijven de ontwikkeling in de financiële functie aan de hand van een denkmodel met daarin vier fasen met de bijbehorende archetypes Scorekeeper, Financial controller, Managementcontroller en Businesspartner. Naast deze ontwikkelingen zijn ook persoonsgerelateerde factoren van invloed op de rol van een controller binnen een organisatie. Vanuit de organisatiepsychologie worden de persoonlijke eigenschappen van mensen dikwijls in vijf verschillende dimensies gevat, ook wel ‘the big five’ genoemd. Het big five factor model gaat ervan uit dat elk persoon in meer of mindere mate de volgende vijf persoonlijke dimensies heeft: Extraversie, Meegaandheid, Zorgvuldigheid, Openheid en Emotionele stabiliteit. De situatie bij de provincie Gelderland is onderzocht aan de hand van een enquête. De enquête is uitgezet bij de 28 Financieel adviseurs met 17 representatieve respondenten. Hieruit blijkt dat de Financieel adviseurs bij de provincie Gelderland voornamelijk activiteiten verrichten die horen bij de rol van Financial controller en in mindere mate die van respectievelijk Managementcontroller, Businesspartner en Scorekeeper. Daarbij beschikken de Managementcontrollers en de Businesspartners meer over de persoonskenmerken Extraversie, Openheid en Emotionele stabiliteit dan de Scorekeepers en Financial controllers. De Scorekeepers beschikken juist het minst over deze drie persoonskenmerken ten opzichte van de andere drie typen controllers. Voor wat betreft de persoonskenmerken Zorgvuldigheid en Meegaandheid laten de resultaten van de enquête geen eenduidig beeld zien in de relatie tot de typen controllers die de Financieel adviseurs vervullen. Op basis van dit onderzoek en met inachtneming van het aantal van 17 respondenten bij de enquête, lijkt er een relatie te zijn tussen de persoonskenmerken van controllers en de rol die zij als controller vervullen. De rol van Businesspartner vraagt blijkbaar om een hoge mate van Extraversie, Openheid en Emotionele stabiliteit. Voor de provincie Gelderland betekent dit concreet dat bij de gewenste ontwikkeling van Financieel expert naar Partner in business rekening gehouden moet worden met de persoonskenmerken van de Financieel adviseurs. Hierdoor kan er een goede aansluiting tot stand worden gebracht tussen de controller als persoon en zijn/haar controllersrol binnen de organisatie. Kortom; de juiste persoon op de juiste plaats.

Veranderende rol van de controller. Balans tussen het toepassen van hard en soft controls

Het doel van dit onderzoek is om inzicht te geven in de ontwikkeling van de rol van de controller en te onderzoeken hoe de rol van de controller zich verhoudt tot het gebruik van hard en soft controls. Het onderzoek is uitgevoerd in de vorm van een case study waarbij de onderzoeksdata op twee manieren is verzameld. Ten eerste is door middel van desk research op basis van brondocumenten een overzicht in de tijd gemaakt van de gehanteerde management control systemen bij de casusorganisatie, zijnde vier lokale Rabobank vestigingen. Ten tweede is voor het beantwoorden van de deelvragen en hoofdvraag gebruik gemaakt van semigestructureerde interviews. De ontwikkelingen binnen management control laten zien dat de invulling hiervan bij de casusorganisatie veranderd is en dat management control niet meer alleen vraagt om hard controls. In de casusorganisatie zijn de hard controls duidelijk ingericht en laten de onderzoeksresultaten zien dat soft controls wel worden uitgevoerd maar niet concreet zijn geformuleerd en ingericht. Ten aanzien van het toepassen van hard of soft controls blijkt dat de nadruk ligt op hard controls. De verhouding lijkt samen te hangen met de verschillen in inrichting van de control afdeling en fase waarin de vier verschillende lokale banken zich bevinden. De ontwikkeling die reeds heeft plaatsgevonden en de verwachte ontwikkelingen ten aanzien van de taken van de controller en het toepassen van het type controls, duiden op een verschuiving van traditioneel controlewerk naar een controller die steeds meer betrokken is bij de business en gesprekspartner is van management en directie. De rol van de controller heeft zich doorontwikkeld en is veranderd van achteraf controle uitvoeren (controleur-rol) naar een veel bredere partner-rol die ook aan de voorkant met de business probeert mee te denken en management en directie ondersteunt bij organisatieveranderingen. Het bewustzijn ten aanzien van het inzetten van verschillende type controls, passend bij de doelstelling en situatie, is de laatste jaren toegenomen. Naast sturing op resultaat-, vindt nu ook actiesturen en medewerker- en leiderschapssturing plaats. De rol van de controller is over tijd veranderd, maar er heeft geen duidelijke verschuiving plaatsgevonden in het toepassen van het type controls van hard naar soft.

Heeft Interactice control invloed op de rol van de controller?

De Hoofdvraag van dit onderzoek is: Is er een relatie tussen de lever of control Interactive control en het vervullen van de controllerrol business partner? Dit onderzoek is gebaseerd op de dataset verkregen uit de controllerenquête 2013, uitgevoerd in opdracht van de Open Universiteit (Bork & van der Wal, 2014). Vanuit het literatuuronderzoek is het duidelijk: de rol business partner is een zeer gewenste rol voor controllers. Daarnaast is er in de literatuur een verband te vinden tussen de rol business partner en de lever of control Interactive control. De factor- en clusteranalyse zoals beschreven door Bork & van der Wal (2014), resulteerde in de identificatie van twee type controllers. In dit uitgebreide onderzoek is TYPE II geïdentificeerd als business partner, omdat hij/zij activiteitencombinaties uitvoert die gerelateerd zijn aan strategie, analyseren, het management ondersteunen in besluitvorming, advisering, change management en de organisatie vertegenwoordigen. 36% van de populatie van aan Nederlandse Universiteiten afgestudeerde controllers die ook werkzaam zijn als controller vervullen een rol grotendeels gelijk aan de rol business partner. De vervulling van de rol (TYPE II) is niet puur business partner. Vervaardigen en organiseren van rapportagestromen zijn ook activiteiten die uitgevoerd worden door TYPE II. Daarnaast voert TYPE I activiteiten als change en risk management uit, volgens de definitie zou de business partner deze activiteiten uit moeten voeren. De rol business partner wordt uitgevoerd, maar nog niet in de optimale vorm zoals aangegeven in de theorie. De logistische regressieanalyse op de dataset laat zien dat geen van de levers of control een significante trigger is voor het uitvoeren van een van de twee types controllerrollen (Bork & van der Wal, 2014). Dit verdiepende onderzoek concentreert zich op de relatie tussen de lever of control Interactive control en de zes activiteitencombinaties (factoren) in plaats van de twee clusters (TYPE I & II). De statistische analyses bevestigen de uitkomsten het onderzoek van Bork & van der Wal (2014). Er is geen significantie tussen Interactive control en de factoren die behoren bij de business partner rol. De hoofdvraag moet ontkennend beantwoord worden, er is geen relatie tussen de lever of control Interactive control en de controllerrol business partner. Een paar beperkingen van het onderzoek richten zich op de vragenlijst over de levers of control: is het de juiste vragenlijst voor dit onderzoek en meet deze vragenlijst de levers of control van controllers? Vervolg onderzoek kan zich richten op bovenstaande beperking. Daarnaast zijn er uit het onderzoek van Bork & van der Wal (2014) triggers naar voren gekomen die verder onderzocht kunnen worden.

Perceptie van de rol van de controller

De rol van de controller behelst een grote verscheidenheid aan activiteiten. Er is veel over deze rol geschreven, dat resulteerde in verschillende gezichtspunten over en categorieën van controller activiteiten. In het algemeen kan gesteld worden dat de controller de manager ondersteunt bij de uitvoering van zijn besluitvormingsproces. Er is niet veel geschreven over perceptieverschillen over de rol van de controller. Omdat dat wel nuttig kan zijn voor de werkrelatie tussen manager en controller is onderzocht of er perceptieverschillen bestaan en bij welke controller activiteiten deze zich voordoen. Het onderzoek naar perceptieverschillen tussen managers en controllers over de rol van de controller is uitgevoerd door een kwalitatief onderzoek, een gevalsstudie, bij een universitair medisch centrum. Drie manager-controller koppels zijn geïnterviewd aan de hand van een door hen ingevulde lijst met controller activiteiten. De resultaten van de interviews zijn de belangrijkste bron voor het onderzoek. Er komen drie verklaringscategorieën naar voren voor de perceptieverschillen, namelijk 1. een perceptieverschil veroorzaakt door een interpretatieverschil over het hiërarchische niveau waarop de activiteit wordt uitgevoerd; 2. een perceptieverschil veroorzaakt door een interpretatieverschil over de betekenis van de woorden waarmee de activiteit is omschreven; 3. een perceptieverschil veroorzaakt door een interpretatieverschil over het kwaliteitsniveau waarop de activiteit wordt uitgevoerd. De controller kent in het algemeen een hogere score toe aan het belang van het uitvoeren van de controlling activiteit dan de manager. Er bestaan veel perceptieverschillen, maar het patroon tussen de 3 onderzochte koppels met betrekking tot hun perceptie van het al dan niet uitvoeren van de controller activiteit en met betrekking tot het belang dat zij aan het uitvoeren van de activiteit hechten is te grillig om een gelegitimeerde conclusie te trekken over het daadwerkelijke bestaan van perceptieverschillen of over de importantie van een activiteit als moderator voor de verklaring van het perceptieverschil. De meeste perceptieverschillen worden verklaard door een interpretatieverschil over het hiërarchisch niveau waarop de activiteit wordt uitgevoerd. In deze gevallen die liggen op het gebied van interne analyse, risico management en management control systemen, is de manager meestal van mening dat een controller activiteit wordt uitgevoerd, terwijl de controller van mening is dat deze niet wordt uitgevoerd. Dit verschil kan te maken hebben met de afstand van de beoordelaar tot de uit te voeren activiteit. Bij de meeste perceptieverschillen percipieert de manager de activiteit als uitgevoerd en de controller percipieert deze als niet uitgevoerd. Naast de afstand tot de uit te voeren activiteit, kan ook het professioneel oogpunt meespelen als verklarende factor voor deze perceptieverschillen. Dit speelt met name een rol bij activteiten op het gebied van interne analyse, leiding geven en veranderen en onderhoud van systemen. Over activteiten behorend bij het controllertype business partner bestaan meer perceptieverschillen dan die behorend bij het type policeman. Dit kan betekenen dat de business partner activiteiten van de onderzochte controllers niet of minder zichtbaar worden uitgevoerd. De perceptie er over verschilt zeker.

XFEL resonant photo-pumping of dense plasmas and dynamic evolution of autoionizing core hole states

Similarly to the case of LIF (Laser-Induced Fluorescence), an equally revolutionary impact to science is expected from resonant X-ray photo-pumping. It will particularly contribute to a progress in high energy density science: pumped core hole states create X-ray transitions that can escape dense matter on a 10 fs-time scale without essential photoabsorption, thus providing a unique possibility to study matter under extreme conditions. In the first proof of principle experiment at the X-ray Free Electron Laser LCLS at SCLAC [Seely, J., Rosmej, F.B., Shepherd, R., Riley, D., Lee, R.W. Proposal to Perform the 1^st High Energy Density Plasma Spectroscopic Pump/Probe Experiment", approved LCLS proposal L332 (2010)] we have successfully pumped inner-shell X-ray transitions in dense plasmas. The plasma was generated with a YAG laser irradiating solid Al and Mg targets attached to a rotating cylinder. In parallel to the optical laser beam, the XFEL was focused into the plasma plume at different delay times and pump energies. Pumped X-ray transitions have been observed with a spherically bent crystal spectrometer coupled to a Princeton CCD. By using this experimental configuration, we have simultaneously achieved extremely high spectral (λ/δλ ≈ 5000) and spatial resolution (δx≈70 μm) while maintaining high luminosity and a large spectral range covered (6.90 - 8.35 Å). By precisely measuring the variations in spectra emitted from plasma under action of XFEL radiation, we have successfully demonstrated transient X- ray pumping in a dense plasma.

A novel continuous pitch electronic wind instrument controller

We present a design for an electronic continuous pitch wind controller for musical performance. It uses a combination of linear position, magnetic reed, and air pressure sensors to generate three fully continuous control dimensions. Each control dimension is encoded and transmitted using the industry standard MIDI protocol to allow the instrument to interface with a large variety of synthesizers to control different parameters of the synthesis algorithm in real time, allowing for a high degree of expressiveness not possible with existing electronic wind instrument controllers. The first part of the thesis will provide a justification for the design of a novel instrument, and present some of the theory behind pitch representation, encoding, and transmission with respect to digital systems. The remainder of the thesis will present the particular design and explain the workings of its various subsystems.