Low-noise THz Niobium SIS Mixers

This thesis describes the development of low-noise heterodyne receivers at THz frequencies for submillimeter astronomy using Nb-based superconductor-insulator-superconductor (SIS) tunneling junctions. The mixers utilize a quasi-optical configuration which consists of a planar twin-slot antenna and antisymmetrically-fed two-junctions on an antireflection-coated silicon hyperhemispherical lens. On-chip integrated tuning circuits, in the form of microstrip lines, are used to obtain maximum coupling efficiency in the designed frequency band. To reduce the rf losses in the integrated tuning circuits above the superconducting Nb gap frequency (~ 700 GHz), normal-metal Al is used to replace Nb as the tuning circuits.

To account the rf losses in the micros trip lines, we calculated the surface impedance of the AI films using the nonlocal anomalous skin effect for finite thickness films. Nb films were calculated using the Mattis-Bardeen theory in the extreme anomalous limit. Our calculations show that the losses of the Al and Nb microstrip lines are about equal at 830 GHz. For Al-wiring and Nb-wiring mixers both optimized at 1050 GHz, the RF coupling efficiency of Al-wiring mixer is higher than that of Nb-wiring one by almost 50%. We have designed both Nb-wiring and Al-wiring mixers below and above the gap frequency.

A Fourier transform spectrometer (FTS) has been constructed especially for the study of the frequency response of SIS receivers. This FTS features large aperture size (10 inch) and high frequency resolution (114 MHz). The FTS spectra, obtained using the SIS receivers as direct detectors on the FTS, agree quite well with our theoretical simulations. We have also, for the first time, measured the FTS heterodyne response of an SIS mixer at sufficiently high resolution to resolve the LO and the sidebands. Heterodyne measurements of our SIS receivers with Nb-wiring or Al-wiring have yielded results which arc among the best reported to date for broadband heterodyne receivers. The Nb-wiring mixers, covering 400 - 850 GHz band with four separate fixed-tuned mixers, have uncorrected DSB receiver noise temperature around 5hv/k_b to 700 GHz, and better than 540 K at 808 GHz. An Al-wiring mixer designed for 1050 GHz band has an uncorrected DSB receiver noise temperature 840 K at 1042 GHz and 2.5 K bath temperature. Mixer performance analysis shows that Nb junctions can work well up to twice the gap frequency and the major cause of loss above the gap frequency is the rf losses in the microstrip tuning structures. Further advances in THz SIS mixers may be possible using circuits fabricated with higher-gap superconductors such as NbN. However, this will require high-quality films with low RF surface resistance at THz frequencies.

Análisis del proceso de friction drilling. Viabilidad de la unión de materiales disimilares en uniones atornilladas sin tuerca, compatibilidad de la unión

[ES]En este trabajo se expone un estudio experimental del proceso de taladrado por fricción, más conocido como Friction Drilling y posterior roscado por laminación, en uniones de chapas de acero y aluminio, muy utilizadas en multitud de sectores, que se caracteriza por la ausencia de tuercas. La base de esta técnica es el calor producido por el rozamiento al entrar en contacto la herramienta rotativa con el material, causando el reblandecimiento del material, la fluencia y la deformación de éste. De este modo, se generará una copa cónica, que se roscará por laminación. En este trabajo se va a estudiar la viabilidad del proceso experimentalmente, obteniendo variables de entrada del proceso óptimas que generen una unión de calidad, atendiendo a diferentes aspectos. Sin embargo, se centra sobre todo en analizar la calidad de la unión en lo que se refiere a la compatibilidad de los materiales. Se estudiará la corrosión galvánica por una parte entre acero y aluminio y, por otra parte, entre acero, aluminio y el material del tornillo. Una vez concluido el trabajo, se espera obtener un proceso de unión de materiales disímiles sin tuerca, ofreciendo una mayor calidad que los procesos implementados actualmente.

Procedures to prevent the occurrence of potentially dangerous situations during the operation of the Mackereth 1-metre mini or short sediment corer

During the 1950s and 1960s, F.J.H. Mackereth developed and published plans for a series of pneumatic samplers for lake sediments. Unfortunately, as the equipment was continually evolving during ensuing research, no user manuals, beyond the original publication, had been produced. Over the last few years there have been a few potentially very serious accidents with the 1-metre corer, which has prompted the authors to carry out a risk assessment. This highlighted two weaknesses in the design and its later developments. They can be corrected simply by checking for screw threads that may have been added to the exhaust port on the mini-corer, and by changing the operating procedure. An A4 nine-page user manual is now available from the authors. A small charge ( pound sterling 10 in 1998) will be made to cover handling costs and postage.

Avaliação in vitro da variação do torque de remoção de parafusos para fixação de pilares protéticos submetidos a ciclos de parafusamento e desparafusamento

O afrouxamento dos parafusos protéticos é descrito na literatura como uma das complicações mais frequentes das próteses sobre implantes. Durante sua confecção, os profissionais sentem necessidade de remover várias vezes as próteses e/ou componentes protéticos, soltando e re-apertando os parafusos repetidamente. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar a variação do torque de remoção de parafusos de fixação de pilares protéticos a implantes osteointegráveis após sucessivos ciclos de parafusamento e desparafusamento. Outro objetivo foi avaliar a influência do hexágono da base do pilar no torque de remoção dos parafusos. Para isso, foram utilizados 20 implantes de plataforma regular com hexágono externo e 20 pilares protéticos sextavados, que foram parafusados aos implantes com um parafuso de titânio, aplicando-se a este um torque de 32Ncm, por meio de um torquímetro digital. Os conjuntos implante/pilar/parafuso foram divididos em dois grupos: (1) pilares cujo hexágono da base foram removidos e (2) pilares convencionais, com hexágono na base. Cada conjunto recebeu uma restauração provisória e foi submetido a ciclagem mecânica por 15 minutos. Depois, os parafusos foram removidos, medindo-se o torque de remoção. Esta sequência foi repetida dez vezes e então o parafuso foi trocado por outro sem uso, e mais um ciclo foi realizado. Uma análise de regressão linear demonstrou nos dois grupos uma queda do torque de remoção do parafuso ao longo dos repetidos ciclos de inserção/remoção. A comparação entre os coeficientes da regressão nos dois grupos não revelou diferença entre eles. Também não houve diferença entre as médias das 5 últimas repetições e o 11 ciclo, com o parafuso novo. Concluiu-se que (1) repetidos parafusamentos e desparafusamentos promoveram a diminuição progressiva do torque de remoção dos parafusos, (2) a troca do parafuso por outro sem uso após dez ciclos de inserção/remoção não aumentou sua resistência ao afrouxamento, e (3) a remoção do hexágono da base do pilar protético não exerceu nenhum efeito sobre o torque de remoção do parafuso.

Avaliação tridimensional da via aérea superior de pacientes com apneia obstrutiva do sono que utilizaram aparelho de avanço mandibular

Os objetivos deste estudo foram avaliar o efeito do aparelho de avanço mandibular (Twin block - TB) no volume das vias aéreas superiores, por meio de tomografia computadorizada cone beam (CBCT); analisar, por meio da polissonografia, as mudanças no índice de apneia e hipopneia (IAH) e índice de apneia por hora de sono (IA), saturação de oxi-hemoglobina e eficiência do sono; e correlacionar o volume na CBCT e as polissonografias. Dezesseis pacientes portadores de apneia obstrutiva do sono, idade média de 47,06 anos, participaram deste estudo prospectivo, com acompanhamento médio de 7 meses. Foram feitas polissonografias iniciais (T1) e de acompanhamento (T2) com o TB em posição, e CBCT sem e com TB em posição. A segmentação e obtenção dos volumes das vias aéreas superiores foram realizadas e utilizados os testes t de Student pareado, de Wilcoxon e o índice de correlação de Spearman, com 5% de significância. Os resultados das polissonografias mostraram diferenças estatisticamente significativas entre T1 e T2 apenas para IAH (p<0,05). Houve aumento do volume da via aérea superior com TB quando comparado com o volume sem TB (p<0,05). Foi possível estabelecer-se correlação positiva entre volume da via aérea superior sem TB e IAH e IA em T1 (p<0,05), mas não houve correlação entre o volume da via aérea com TB e índices polissonográficos em T2. Pode-se concluir que, houve aumento de volume da via aérea superior com o TB e houve redução do IAH em T2 porém, sem correlação entre estes dados.

News from Academy Bay

Conservation problems and programmes. The giant tortoises. The land iguanas. The Hawaiian petrels. The penguins, cormorants and gulls. The fire ants. The control of introduced mammals. Botany. Marine biology. Galapagos cave faunas. Rare twin births of giant tortoises. Visitors and events at the Charles Darwin Research Station (CDRS).

Avaliação in vivo da densidade óssea ao redor de implantes osteointegráveis com diferentes plataformas

Os implantes osteointegráveis assumiram condição prioritária na reabilitação da perda dentária unitária ou múltipla em função das elevadas taxas de sucesso e previsibilidade no tratamento e vêm sendo cada vez mais utilizados por especialistas e clínicos. Atualmente existe a preocupação com a manutenção dos tecidos moles periimplantares, principalmente em áreas estéticas. De modo geral, um ano após a instalação dos implantes osteointegráveis ocorre uma perda óssea proximal de 1,5 mm e em média 0,1 mm durante os anos subsequentes. Nos últimos anos, achados clínicos evidenciaram menor perda óssea inicial associada a intermediários de diâmetro reduzido em relação à plataforma dos implantes. Com o objetivo de comparar, por meio de imagens radiográficas o comportamento ósseo proximal ao redor de implantes osteointegráveis com plataformas convencionais e plataformas de diâmetro intermediário reduzido, foi estabelecido o seguinte desenho de estudo clínico prospectivo: em 08 pacientes totalmente edentados, foram instalados 40 implantes, 5 implantes mandibulares por paciente. Cada paciente recebeu 3 implantes com plataforma convencional e 2 com plataforma associada aos intermediários de diâmetro reduzido (cone morse). Foram confeccionadas próteses em resina acrílica e fixadas precocemente aos implantes por intermédio de parafusos, seguindo o modelo protocolo Bränemark. Foram feitas radiografias periapicais padronizadas em intervalos de 21 dias, 3, 6 e 12 meses, após a instalação dos implantes. As imagens radiográficas foram digitalizadas e realizada a subtração radiográfica digital pelo programa emago, sendo comparadas com a radiografia inicial. Os resultados obtidos neste estudo mostraram uma regularidade no remodelamento ósseo ao longo do tempo para todos os implantes, não tendo sido encontradas diferenças significativas entre os diferentes implantes analisados.

Geology of the Pacoima Area, Los Angeles County, California

The Pacoima area is located on an isolated hill in the northeast section of the San Fernando, the northeast portion of the Pacoima Quadrangle, Los Angeles County, California. Within it are exposed more than 2300 feet of Tertiary rocks, which comprise three units of Middle Miocene (?) age, and approximately 950 feet of Jurassic (?) granite basement. The formations are characterized by their mode of occurrence, marine and terrestial origin, diverse lithology, and structural features.

The basement complex is composed of intrusive granite, small masses of granodiorite and a granodiorite gneiss with the development of schistosity in sections. During the long period of erosion of the metamorphics, the granitic rocks were exposed and may have provided clastic constituents for the overlying formations.

As a result of rapid sedimentation in a transitional environment, the Middle Miocene Twin Peaks formation was laid down unconformably on the granite. This formation is essentially a large thinning bed of gray to buff pebble and cobble conglomerate grading to coarse yellow sandstone. The contact of conglomerate and granite is characterized by its faulted and depositional nature.

Beds of extrusive andesite, basalt porphyry, compact vesicular amygdaloidal basalts, andesite breccia, interbedded feldspathic sands and clays of terrestial origin, and mudflow breccia comprise the Pacoima formation which overlies the Twin Peaks formation unconformably. A transgressing shallow sea accompanied settling of the region and initiated deposition of fine clastic sediments.

The marine Topanga (?) formation is composed of brown to gray coarse sandstone grading into interbedded buff sandstones and gray shales. Intrusions of rhyolitedacite and ash beds mark continued but sporatic volcanism during this period.

The area mapped represents an arch in the Tertiary sediments. Forces that produced the uplift of the granite structural high created stresses that were relieved by jointing and faulting. Vertical and horizontal movement along these faults has displaced beds, offset contacts and complicated their structure. Uplift and erosion have exposed the present sequence of beds which dip gently to the northeast. The isolated hill is believed to be in an early stage of maturity.

Metrologia de instrumentos endodônticos por microscopia eletrônica de varredura e análise digital de imagens: uma proposta metodológica

A padronização para a fabricação de instrumentos endodônticos em aço inoxidável contribuiu para o desenvolvimento de novos aspectos geométricos. Surgiram propostas de alterações no desenho da haste helicoidal, da seção reta transversal, da ponta, da conicidade e do diâmetro na extremidade (D0). Concomitantemente, o emprego de ligas em Níquel-Titânio possibilitou a produção de instrumentos acionados a motor, largamente empregados hoje. A cada ano a indústria lança instrumentos com diversas modificações, sem, contudo, disponibilizar informações suficientes quanto às implicações clínicas destas modificações. Existe um crescente interesse no estudo dos diferentes aspectos geométricos e sua precisa metrologia. Tradicionalmente, a aferição de aspectos geométricos de instrumentos endodônticos é realizada visualmente através de microscopia ótica. Entretanto, esse procedimento visual é lento e subjetivo. Este trabalho propõe um novo método para a metrologia de instrumentos endodônticos baseado no microscópio eletrônico de varredura e na análise digital das imagens. A profundidade de campo do MEV permite obter a imagem de todo o relevo do instrumento endodôntico a uma distância de trabalho constante. Além disso, as imagens obtidas pelo detector de elétrons retro-espalhados possuem menos artefatos e sombras, tornando a obtenção e análise das imagens mais fáceis. Adicionalmente a análise das imagens permite formas de mensuração mais eficientes, com maior velocidade e qualidade. Um porta-amostras específico foi adaptado para obtenção das imagens dos instrumentos endodônticos. Ele é composto de um conector elétrico múltiplo com terminais parafusados de 12 pólos com 4 mm de diâmetro, numa base de alumínio coberta por discos de ouro. Os nichos do conector (terminais fêmeas) têm diâmetro apropriado (2,5 mm) para o encaixe dos instrumentos endodônticos. Outrossim, o posicionamento ordenado dos referidos instrumentos no conector elétrico permite a aquisição automatizada das imagens no MEV. Os alvos de ouro produzem, nas imagens de elétrons retro-espalhados, melhor contraste de número atômico entre o fundo em ouro e os instrumentos. No porta-amostras desenvolvido, os discos que compõem o fundo em ouro são na verdade, alvos do aparelho metalizador, comumente encontrados em laboratórios de MEV. Para cada instrumento, imagens de quatro a seis campos adjacentes de 100X de aumento são automaticamente obtidas para cobrir todo o comprimento do instrumento com a magnificação e resolução requeridas (3,12 m/pixel). As imagens obtidas são processadas e analisadas pelos programas Axiovision e KS400. Primeiro elas são dispostas num campo único estendido de cada instrumento por um procedimento de alinhamento semi-automático baseado na inter-relação com o Axiovision. Então a imagem de cada instrumento passa por uma rotina automatizada de análise de imagens no KS400. A rotina segue uma sequência padrão: pré-processamento, segmentação, pós-processamento e mensuração dos aspectos geométricos.

A Continuum Model for Slip-Twinning Interactions in Magnesium and Magnesium Alloys

Due to their high specific strength and low density, magnesium and magnesium-based alloys have gained great technological importance in recent years. However, their underlying hexagonal crystal structure furnishes Mg and its alloys with a complex mechanical behavior because of their comparably smaller number of energetically favorable slip systems. Besides the commonly studied slip mechanism, another way to accomplish general deformation is through the additional mechanism of deformation-induced twinning. The main aim of this thesis research is to develop an efficient continuum model to understand and ultimately predict the material response resulting from the interaction between these two mechanisms.

The constitutive model we present is based on variational constitutive updates of plastic slips and twin volume fractions and accounts for the related lattice reorientation mechanisms. The model is applied to single- and polycrystalline pure magnesium. We outline the finite-deformation plasticity model combining basal, pyramidal, and prismatic dislocation activity as well as a convexification based approach for deformation twinning. A comparison with experimental data from single-crystal tension-compression experiments validates the model and serves for parameter identification. The extension to polycrystals via both Taylor-type modeling and finite element simulations shows a characteristic stress-strain response that agrees well with experimental observations for polycrystalline magnesium. The presented continuum model does not aim to represent the full details of individual twin-dislocation interactions, yet it is sufficiently efficient to allow for finite element simulations while qualitatively capturing the underlying microstructural deformation mechanisms.

From organism to population: the role of life-history theory

The role of life-history theory in population and evolutionary analyses is outlined. In both cases general life histories can be analysed, but simpler life histories need fewer parameters for their description. The simplest case, of semelparous (breed-once-then-die) organisms, needs only three parameters: somatic growth rate, mortality rate and fecundity. This case is analysed in detail. If fecundity is fixed, population growth rate can be calculated direct from mortality rate and somatic growth rate, and isoclines on which population growth rate is constant can be drawn in a ”state space” with axes for mortality rate and somatic growth rate. In this space density-dependence is likely to result in a population trajectory from low density, when mortality rate is low and somatic growth rate is high and the population increases (positive population growth rate) to high density, after which the process reverses to return to low density. Possible effects of pollution on this system are discussed. The state-space approach allows direct population analysis of the twin effects of pollution and density on population growth rate. Evolutionary analysis uses related methods to identify likely evolutionary outcomes when an organism's genetic options are subject to trade-offs. The trade-off considered here is between somatic growth rate and mortality rate. Such a trade-off could arise because of an energy allocation trade-off if resources spent on personal defence (reducing mortality rate) are not available for somatic growth rate. The evolutionary implications of pollution acting on such a trade-off are outlined.

Avaliação do consumo alimentar no período reprodutivo e variação de peso no pós-parto

O presente estudo tem como tema central o ganho de peso e o consumo alimentar no período reprodutivo. A tese está dividida em três partes: i) revisão da literatura científica sobre os fatores de risco para o ganho de peso excessivo na gestação e para a sua retenção no pós-parto; ii) análise quantitativa e qualitativa do consumo alimentar (energia, nutrientes e alimentos) do período gestacional para o pós-parto; e iii) avaliação prospectiva da associação entre a dieta hiperproteica (≥ 1.2 g/kg) e a variação de peso pós-gestacional. A revisão da literatura apontou como principais determinantes da variação de peso no pós-parto os seguintes fatores: ganho de peso gestacional, peso pré-gestacional, dieta, atividade física, lactação, idade, escolaridade, renda, paridade e raça. As partes ii e iii correspondem a dois artigos, sendo que a população do estudo empregada nas duas análises foi baseada em uma coorte de mulheres no pós-parto atendidas no Centro Municipal de Saúde (CMS) Marcolino Candau, localizado no Município do Rio de Janeiro. Dentre as 709 mulheres convidadas para participar da pesquisa, 479 ingressaram na coorte. As mulheres foram recrutadas através dos serviços de pré-natal e na rotina pediátrica de imunização do BCG, oferecidos pelo CMS, e imediatamente após o parto, na maternidade central de referência. A coleta de dados ocorreu entre maio de 1999 e abril de 2001, sendo 15 meses de recrutamento e 9 meses de seguimento. As mulheres foram entrevistadas aos 15 dias, 2, 6 e 9 meses do pós-parto. Foram consideradas elegíveis para as duas analises as mulheres com idade entre 18 e 45 anos de idade, entrevistadas até 30 dias do pós-parto, sem doenças crônicas pré-existentes, com gravidez de 35 ou mais semanas gestacionais e sem gestação gemelar. O estudo sobre a composição da dieta do período gestacional para o pós-parto contou com 276 mulheres que responderam aos dois questionários de freqüência de consumo alimentar (QFCA) aplicados aos 15 dias e aos 6 meses do seguimento. Os resultados mostraram que as mulheres consumiram dietas mais energéticas na gravidez e aquelas que mais restringiram o consumo de energia no pós-parto, apresentaram um incremento na densidade de proteínas da dieta. As análises das medidas repetidos do peso foram realizadas para avaliar o efeito da dieta hiperproteica (≥ 1.2 g/kg) sobre a variação de peso no pós-parto, para as quais haviam dados de uma amostra de 430 mulheres. Os resultados mostraram que as mulheres com dieta hiperproteica perderam mais peso do que as mulheres com dieta normo ou hipoproteica (< 1.2 g/kg) (226 g/mês versus 123 g/mês). As duas analises indicam que um pequeno incremento no consumo de proteínas promove maior perda de peso. Estudos longitudinais futuros devem incluir avaliação relativa a segurança das dietas hiperproteicas no pós-parto.

Empirismo e ética em Michel Foucault: linguagem, discurso e subjetivação

Como compreender a constituição do sujeito em uma obra que tantas vezes modificou seu trajeto, abordou campos problemáticos bastante diversos, utilizou metodologias tão distintas? Onde reside o ponto de inflexão que cria o sujeito em toda experiência? Estaria ele na linguagem, nos saberes e suas práticas discursivas? Ou seria melhor buscarmos o sujeito nas relações de poder que o constituem? Haveria espaço para práticas de liberdade em um exercício ativo de subjetivação? Partindo dessas questões buscamos apresentar a obra de Foucault como um corpo coerente, apesar de suas diferentes modificações de percurso. Ao buscarmos o sujeito em sua filosofia, o que obtemos é um projeto filosófico baseado nas noções de experiência e de prática, no qual o mundo é pensado como produção, e onde qualquer sujeito e objeto não passam de modulações: figuras gêmeas que nascem como imagens efêmeras em um caleidoscópio. A filosofia de Foucault, portanto, é uma filosofia notadamente empirista, que busca o sujeito em um campo de imanência, em um jogo de relações que o constituirão como correlato subjetivo da experiência. Esta busca empirista é o que se sobressai em sua obra, seja em suas análises sobre os discursos e saberes, sobre a produção artística em geral e literária em especial, sobre as relações de poder, ou sobre a dimensão ética que aponta o exato lugar onde o sujeito é convocado, pelas formas históricas da moral, a tomar parte na própria produção de si.

Ce：YAP晶体中的孪晶缺陷

The twin defects in Ce:YAP were investigated by using synchrotron radiation topography and etch figures. The results show that the twins are {101} and {121} types, and the exchange of neighboring lattice parameters is considered to be the intrinsic factor for twining. Based on such analysis, the twin structure model was established. Otherwise, the growth experiment results show that the abrupt change of growth rate during shoulder formation tends to cause twining.

Formação in vitro de biofilme de Candida albicans em materiais usados no preenchimento dos acessos aos parafusos das próteses sobre implantes

Os orifícios de acesso aos parafusos de retenção devem ser preenchidos para que o parafuso não seja danificado caso seja necessária a remoção da prótese. Dentre os materiais mais utilizados estão o algodão, a fita de politetrafluoretileno e a guta percha. O objetivo deste estudo é avaliar a formação de biofilme de Candida albicans nos materiais anteriormente descritos, buscando estabelecer um parâmetro que contribua para a escolha do tipo de material mais adequado a ser utilizado clinicamente. Foram utilizados UCLAs, análogos e parafusos sextavados, todos de titânio. Os conjuntos foram montados com torque de 32N. Os materiais foram condensados no interior dos UCLAs e colocados em meio de cultura com uma suspensão de 3x106 células/ml de Candida albicans. O sistema foi armazenado à 37C com agitação, por 15 dias e o meio foi renovado a cada 48 horas. A quantificação de biofilme foi realizada pelo ensaio de MTT e leitura à 490nm, resultando em diferentes valores de densidade óptica. A normalidade (p=0,304 - Kolmogorov-Smirnov) e a igualdade de variâncias (p=0,721 - Scheffe) foram testadas primeiramente. O teste de análise de variância demonstrou diferença significativa entre os grupos (p<0,001) e com o Holm-Sidak foi observada diferença significativa entre os grupos algodão e guta (p<0,05) e algodão e fita de politetrafluoetileno (p<0,05); não houve diferença significativa entre os grupos guta e fita de politatrafluoretileno (p>0,05), apesar dos valores da fita de politetrafluoetileno terem sido maiores. Considerando-se as limitações deste estudo in vitro, podemos concluir que tanto a guta-percha quanto a fita de politetrafluoretileno apresentaram menor formação de biofilme, não havendo diferença estatisticamente significativa entre os materiais. O algodão apresentou um nível de formação de biofilme significativamente maior que a fita de politetrafluoretileno e a guta percha. Diante disso, serão necessários novos estudos para confirmar as limitações que este tipo de material pode apresentar quando usado como material de preenchimento do acesso do parafuso da prótese sobre implante.