Limited-view light sheet fluorescence microscopy for three dimensional volume imaging

We propose and demonstrate a limited-view light sheet microscopy (LV-LSM) for three dimensional (3D) volume imaging. Realizing that longer and frequent image acquisition results in significant photo-bleaching, we have taken limited angular views (18 views) of the macroscopic specimen and integrated with maximum likelihood (ML) technique for reconstructing high quality 3D volume images. Existing variants of light-sheet microscopy require both rotation and translation with a total of approximately 10-fold more views to render a 3D volume image. Comparatively, LV-LSM technique reduces data acquisition time and consequently minimizes light-exposure by many-folds. Since ML is a post-processing technique and highly parallelizable, this does not cost precious imaging time. Results show noise-free and high contrast volume images when compared to the state-of-the-art selective plane illumination microscopy. (C) 2015 AIP Publishing LLC.

Composite Guidance for Impact Angle Control Against Higher Speed Targets

In the literature, the impact angle control problem has been addressed mostly against lower speed or stationary targets. However, in the current defense scenario, targets of much higher speeds than interceptors are a reality. Moreover, approaching a higher speed target from a specified angle is important for effective seeker acquisition and enhanced warhead effectiveness. This paper proposes a composite proportional navigation guidance law using a combination of the standard proportional navigation and the recently proposed retroproportional navigation guidance laws for intercepting higher speed nonmaneuvering targets at specified impact angles in three-dimensional engagements. An analysis of the set of achievable impact angles by the composite proportional navigation guidance law is presented. It is shown that there exists an impulse bias that, when added to the composite proportional navigation guidance command, expands this set further by reversing the direction of the line-of-sight angular rotation vector. A bound on the magnitude of the bias is also derived. Finally, an implementation of this impulse bias, in the form of a series of pulses, is proposed and analyzed. Simulation results are also presented to support the analysis.

Composite Guidance for Impact Angle Control Against Higher Speed Targets

In the literature, the impact angle control problem has been addressed mostly against lower speed or stationary targets. However, in the current defense scenario, targets of much higher speeds than interceptors are a reality. Moreover, approaching a higher speed target from a specified angle is important for effective seeker acquisition and enhanced warhead effectiveness. This paper proposes a composite proportional navigation guidance law using a combination of the standard proportional navigation and the recently proposed retroproportional navigation guidance laws for intercepting higher speed nonmaneuvering targets at specified impact angles in three-dimensional engagements. An analysis of the set of achievable impact angles by the composite proportional navigation guidance law is presented. It is shown that there exists an impulse bias that, when added to the composite proportional navigation guidance command, expands this set further by reversing the direction of the line-of-sight angular rotation vector. A bound on the magnitude of the bias is also derived. Finally, an implementation of this impulse bias, in the form of a series of pulses, is proposed and analyzed. Simulation results are also presented to support the analysis.

An out-of-plane linear motion measurement system based on optical beam deflection

Measurement of out-of-plane linear motion with high precision and bandwidth is indispensable for development of precision motion stages and for dynamic characterization of mechanical structures. This paper presents an optical beam deflection (OBD) based system for measurement of out-of-plane linear motion for fully reflective samples. The system also achieves nearly zero cross-sensitivity to angular motion, and a large working distance. The sensitivities to linear and angular motion are analytically obtained and employed to optimize the system design. The optimal shot-noise limited resolution is shown to be less than one angstrom over a bandwidth in excess of 1 kHz. Subsequently, the system is experimentally realized and the sensitivities to out-of-plane motions are calibrated using a novel strategy. The linear sensitivity is found to be in agreement with theory. The angular sensitivity is shown to be over 7.5-times smaller than that of conventional OBD. Finally, the measurement system is employed to measure the transient response of a piezo-positioner, and, with the aid of an open-loop controller, reduce the settling time by about 90%. It is also employed to operate the positioner in closed-loop and demonstrate significant minimization of hysteresis and positioning error.

Strain gradient theory with couple stress for crystalline solids

A new phenomenological strain gradient theory for crystalline solid is proposed. It fits within the framework of general couple stress theory and involves a single material length scale Ics. In the present theory three rotational degrees of freedom omega (i) are introduced, which denote part of the material angular displacement theta (i) and are induced accompanying the plastic deformation. omega (i) has no direct dependence upon u(i) while theta = (1 /2) curl u. The strain energy density omega is assumed to consist of two parts: one is a function of the strain tensor epsilon (ij) and the curvature tensor chi (ij), where chi (ij) = omega (i,j); the other is a function of the relative rotation tensor alpha (ij). alpha (ij) = e(ijk) (omega (k) - theta (k)) plays the role of elastic rotation reason The anti-symmetric part of Cauchy stress tau (ij) is only the function of alpha (ij) and alpha (ij) has no effect on the symmetric part of Cauchy stress sigma (ij) and the couple stress m(ij). A minimum potential principle is developed for the strain gradient deformation theory. In the limit of vanishing l(cs), it reduces to the conventional counterparts: J(2) deformation theory. Equilibrium equations, constitutive relations and boundary conditions are given in detail. For simplicity, the elastic relation between the anti-symmetric part of Cauchy stress tau (ij), and alpha (ij) is established and only one elastic constant exists between the two tensors. Combining the same hardening law as that used in previously by other groups, the present theory is used to investigate two typical examples, i.e., thin metallic wire torsion and ultra-thin metallic beam bend, the analytical results agree well with the experiment results. While considering the, stretching gradient, a new hardening law is presented and used to analyze the two typical problems. The flow theory version of the present theory is also given.

Modification of Bertrand's theorem and extended Runge-Lenz vector

It is shown that for a particle with suitable angular moments in the screened Coulomb potential or isotropic harmonic potential, there still exist closed orbits rather than ellipse, characterized by the conserved aphelion and perihelion vectors, i.e. extended Runge-Lenz vector, which implies a higher dynamical symmetry than the geometrical symmetry O-3. The closeness of a planar orbit implies the radial and angular motional frequencies are commensurable.

Evaluación de veinte accesiones criollas de frijol común (Phaseolus vulgaris) bajo condiciones naturales en "La Compañía" Carazo

El trabajo se realizó en Periodo de postrera entre Octubre y Diciembre de 1992, en el Centro experimental la Compañía, localizado en San Marcos. Carazo. Se evaluaron 20 accesiones de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) con el objetivo de comparar los resultados de las accesiones v el testigo Revolución 84 en cuanto a crecimiento, desarrollo y rendimiento, determinar le precocidad y la severidad de la mancha anular (lsariopsis griseola sacc). En la evaluación se encontraron diferencias significativas en la longitud, diámetro y en el número de nudos de tall, las accesiones Bayo (2939). Negro (1775) e Higuera (2972), florecieron a los 31 días después de la siembra. En cuanto a precocidad 17 de las accesiones alcanzaron la madurez fisiológica entre loe 56 a 65 días, siendo la más precoz la accesión Claro (2719). 11 vainas por planta fue el mayor promedio alcanzado en esta variable correspondiendo a la accesión 519. La accesión (2944) presentó el mayor número de semillas Por vaina, el mayor peso de 1000 granos fue de 232.39 gramos alcanzado por la accesión (29721 Que además obtuvo el mayor rendimiento, 14 de las accesiones presentaron mayor rendimiento Que el testigo Revolución 84 la mayor severidad a mancha angular la presentó la accesión (422) y cuarentena (2984) fue la menos afectada.

Caracterización y evaluación preliminar de treinta accesiones de frijol común (Phaseolus vulgaris L.)

El presente trabajo se realizó en época de postrera (octubre 1990 en la Estación Experimental La Compañía, situada en el departamento de Carazo en la IV región, con el objetivo de caracterizar y evaluar preliminarmente 30 accesiones de frijol común ( Phaseolus vulgaris L.). El germoplasma fue colectado por el Programa de Recursos Genéticos Nicaragüenses en diferentes localidades del país. En las condiciones ecológicas en las que se desarrolló el ensayo, el material evaluado presentó variación en la mayoría de los caracteres estudiados, tanto entre y dentro de las accesiones. Las accesiones 2947 y 1726 presentaron rendimiento relativo inferior al testigo Rev. 79-A Los menores grados de severidad de la enfermedad mancha angular lo presentaron los materiales 255, 519 ,2939, 317 y 330 Se presenta un catálogo de 30 cultivares estudiados conteniendo el valor máximo, medio y mínimo, desviación estándar y coeficiente de variación para los caracteres cuantitativos y la moda para los caracteres cualitativos.

Caracterización y evaluación preliminar de diecinueve accesiones de frijol tepari (Phaseolus acutifolius gray)

El presente trabajo se realizó en el período de postrera (Octubre, 1991) en el Centro Experimental La Compañía, localizado en San Marcos, Carazo. Trata sobre la caracterización y evaluación preliminar de 19 accesiones de frijol tepari (Phaseolus acutifolius Gray). El germoplasma utilizado fue colectado por el Programa de Recursos Genéticos Nicaragüenses (REGEN). en diferentes localidades de Chinandega, León, Masaya y Rivas. El diseño utilizado consistió en un arreglo típico de ensayos preliminares sin réplicas en el que se incluyó una parcela del testigo cada 3 accesiones. El análisis de los caracteres cuantitativos se utilizó el valor máximo, promedio, mínimo coeficiente de variación y la desviación estándar y para los cualitativos se incluyó la variante predominante dentro del carácter. Para los diferentes caracteres en estudio presentaron variación entre y dentro de las accesiones, esto puede atribuirse a las condiciones ambientales, genotipo y la interacción de ambos. En las condiciones ecológicas en que se efectuó el experimento, las accesiones. 2261, 1796 y 1652 superaron al testigo (Revolución 79A) en rendimiento. La accesiones 2281, 245, 1798, 1852, 1991, 1996 y 2105 mostraron los menores grados de severidad para la enfermedad Mancha angular (lsariopsis griseola Sacc). Se presenta un catálogo de 19 accesiones estudiados conteniendo el valor máximo, promedio, mínimo, desviación estándar y coeficiente de variación para los caracteres cuantitativos y la moda para caracteres cualitativos

The statistics of the second order response of an FPSO in spreading seas

An expression for the probability density function of the second order response of a general FPSO in spreading seas is derived by using the Kac-Siegert approach. Various approximations of the second order force transfer functions are investigated for a ship-shaped FPSO. It is found that, when expressed in non-dimensional form, the probability density function of the response is not particularly sensitive to wave spreading, although the mean squared response and the resulting dimensional extreme values can be sensitive. The analysis is then applied to a Sevan FPSO, which is a large cylindrical buoy-like structure. The second order force transfer functions are derived by using an efficient semi-analytical hydrodynamic approach, and these are then employed to yield the extreme response. However, a significant effect of wave spreading on the statistics for a Sevan FPSO is found even in non-dimensional form. It implies that the exact statistics of a general ship-shaped FPSO may be sensitive to the wave direction, which needs to be verified in future work. It is also pointed out that the Newman's approximation regarding the frequency dependency of force transfer function is acceptable even for the spreading seas. An improvement on the results may be attained when considering the angular dependency exactly. Copyright © 2009 by ASME.

Evaluación preliminar de la colección de frijol común (Phaseolus vulgaris L) del Banco de Germoplasma del Regen; en época de postrera en la Estación Experimental La Compañía, Carazo

El presente trabajo se realizó en la época de postrera (Octubre-Diciembre) de 1995, en la Estación Experimental La Compañía en el departamento de Carazo, con los objetivos de evaluar preliminarmente la colección de germoplasma de frijol común (Phaseolus vulgaris L.), encontrar material promisorio a ser utilizados en programas de mejoramientos y mostrar tendencias en la respuestas del material evaluado a la fertilización. Las accesiones objeto de estudios fueron colectadas en diferentes regiones geográficas del país y almacenadas en el banco de germoplasma del Programa de Recursos Genéticos Nicaraguenses (REGEN). Se utilizaron dos testigos, la variedad mejorada DOR-364 y Compañía 93, el diseño consistió en un ensayo preliminar con dos repeticiones una fertilizada y la otra sin fertilizar, los análisis estadísticos realizados a los datos fueron: Media, Desviación Standar, distribución de frecuencias y correlaciones fenotípicas Pearson entre los caracteres evaluados, se midieron trece variables ocho sobre fenología cuatro sobre rendimientos y sus componentes y enfermedades dentro de las cuales se evaluaron mancha angular, roya y bacteríosis. Se observaron amplíos rangos de comportamiento sobre fenología. rendimiento y sus componentes y enfermedades. 195 accesiones fueron más precoces que e1 testigo Compañía 9J y 244 más que el DOR-364 bajo sistema no fertilizado. En el sistema fertilizado 184 accesiones mostraron mayor precocidad que Compañía 93 y 220 más que DOR-364. Como accesiones altamente productivas se pueden señalar: 1740, 3145, 1793 y la 2145, ya que superaron a ambos testigos en los dos sistemas evaluados. Se observó que existen accesiones con tendencias a responder al fertilizante, de los componentes del rendimiento, vainas por planta presentó las mayores diferencias entre sistemas. En cuanto a enfermedades, mancha angular presenta los mayores niveles de severidad 2 y 3.

Diagnóstico fitosanitario de la producción de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) en el Pacífico Sur de Nicaragua, época de postrera 1995-1996

Este trabajo consistió en un diagnóstico fitosanitario que se llevó a cabo durante la época de postrera (1995 1996), en la Región Pacífico sur de Nicaragua que comprende los departamentos de Rivas, Granada, Masaya y Carazo. El objetivo del trabajo fue conocer la problemática fitosanitaria del frijol en la zona. Para ello se seleccionaron productores de la zona, los cuales constituyeron la muestra de estudio. Los resultados indican que las principales plagas son Femitia tabaci (Gennadius) (Homóptera: Aleyrodidae) y Vaginutus plebema Fisher, (Gastropoda). Las medidas de control para el caso de la Femitia tabaci (Gennadius) fue básicamente cultural Mustia hilachosa Thanatephorus cucumeris (Frank) Donk pudo haber sido la principal causa de bajos rendimientos en la zona presentándose en los lotes de frijol común de forma virulenta. También se presentó la mancha angular (Isariopsis griseola (Sacc) Ferr), la antracnosis (Colletotribum Indemuthimun Sacc Magnus) y la virosis. Para el caso de las malezas, las de mayor presencia en la zona fueron: Claunmelins dittiusa, Burn, f. (siempre viva), Cyperus spp. (coyolillo), Baltumara recta L. (me caso no me caso), Cynadan dactylon (L.) Pers (zacate gallina), Sida acuta Burn F. (escoba lisa), Ixofhonus unisetus K. B. Presl. (zacate dulce) y Paspalum conjugatum (pasto horqueta). En análisis económico del estudio en la zona indica que la producción en el ciclo estudiado no fue rentable globalmente hablando, ya que el 62 por ciento de los productores no recuperaron lo invertido en el ciclo productivo. Se pudo conocer por medio del estudio el poco apoyo técnico y económico por parte de los organismos gubernamentales y la banca estatal que tienen los productores de la zona, pudiendo esto haber sido un factor que incidiera en aspectos tales como la reducción de las áreas establecidas y altos costos de producción.

Caracterización y evaluación preliminar de treinta acciones de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) recolectadas en diferentes localidades de Nicaragua

El presente trabajo se realizó en época de postrera (Octubre de 1992), en la estación experimental La Compañía, situada en el departamento de Carazo en la IV región, con el objetivo de caracterizar y evaluar preliminarmente 30 variedades criollos de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) El germoplasma fué recolectado por el Programa de Recursos Genéticos Nicaraguenses en diferentes zonas del país. En las condiciones ecológicas en las que se desarrolló el ensayo el material evaluado presentó variación en la mayoría de los caracteres estudiados, tanto entre y dentro de las accesiones. Se presenta un catálogo de las 30 accesiones estudiadas conteniendo el valor máximo, medio, mínimo, desviación estandar y coeficiente de variación para los caracteres cuantitativos y la moda para los caracteres cualitativos considerados. Las accesiones 3059, 3008, 3094, 3005, 3073, 3129, 3099, 3030, 3104, 3093, 3043, 3105, 3027' 3058, y 3045, 3109 superaron al testigo IR-84) en cuanto al rendimiento relativo. Los menores porcentajes de severidad lo mostraron las accesiones 3107, 3079, 3042, 3101, 3058, 3109, 3073, 3104, y R- 84 para mancha angular, y en antracnosis las accesiones 3073, 3104, 3099, 3059, 3078, 3045, 3107, 3088, 3106, 3025, 3105, 3027, 3058, y el testigo (R-84).

Efecto de maiz (Zea mays L.) y frijol (Phaseolus vulgaris L.) en asocio y monocultivos sobre factores bióticos presentes en el agro-ecosistema, crecimiento, rendimiento de los cultivos y uso equivalente de la tierra

Durante la época de primera 1996, en la finca San Diego, ubicada en el municipio de Nandaime, departamento de Granada, se llevó a cabo la siguiente investigación con el propósito de evaluar el efecto de maíz (Zea mays L.) y frijol (Phaseolus vulgaris L.) en asocio y monocultivos sobre la cenosis de malezas, enfermedades, dinámica poblacional de plagas e insectos benéficos, crecimiento y rendimiento de los cultivos y uso equivalente de la tierra, así como también evaluar cuál de los tratamientos es más económico para el productor. Las variedades utilizadas fueron para frijol DOR- 364 y para maíz NB- 6. El diseño utilizado fue un BCA (Bloques Completos al Azar) con cuatro repeticiones y siete tratamientos donde se evaluaron los dos monocultivos (maíz y frijol) y los asocios de plantas de maíz y frijol bajo cinco arreglos de siembra (según la metodología series de reemplazo) donde cada planta de los dos cultivos en estudio ocupan la misma área tanto en el monocultivo como en el asocio: Un surco de frijol y uno de maíz (F1Ml ), dos surcos de frijol y uno maíz (F2Ml ), tres surcos de frijol y uno de maíz (F3Ml ), cuatro surcos de frijol y uno de maíz (F4Ml) y un surco de frijol y dos de maíz (F1M2). Los resultados obtenidos indican que los asocios tuvieron un comportamiento variable en cuanto a la biomasa y abundancia de malezas. La mayor cobertura de malezas se encontró en los monocultivos. Los arreglos tuvieron un comportamiento variable en cuanto a la dinámica poblacional de plagas e insectos benéficos. Se presentaron dos enfermedades Mancha angular (Isariopsis griseola) y Carbón de la hoja (Entyloma petuniae), de las cuales solo la primera presenta diferencias significativas en la severidad a los 40 y 47 dds. En cuanto a la severidad los tratamientos con mayor porcentaje fueron: un surco de frijol y dos de maíz, seguido del tratamiento un surco de frijol y uno de maíz, por otro lado los de menor porcentaje fueron el frijol en monocultivo y el tratamiento de tres surcos de frijol y uno de maíz. Respecto a la incidencia de mancha angular no presentó diferencia significativa entre los tratamientos. Los mayores rendimientos de grano lo presentaron los monocultivos. En el uso equivalente de la tierra resultaron más eficientes los asocios de dos surcos de frijol y uno de maíz, tres surcos de frijol y uno de maíz y un surco de frijol y uno de maíz, los cuales presentan valores de 28, 27 y 22 por ciento más de producción por unidad de área que los monocultivos. Los tratamientos monocultivo frijol, el de un surco de frijol y uno de maíz y cuatro surcos de frijol y uno de maíz, resultaron ser la alternativa más económica para el pequeño y mediano productor.

Mode I and Mode II Crack Tip Asymptotic Fields with Strain Gradient Effects

The strain gradient effect becomes significant when the size of fracture process zone around a crack tip is comparable to the intrinsic material length l, typically of the order of microns. Using the new strain gradient deformation theory given by Chen and Wang, the asymptotic fields near a crack tip in an elastic-plastic material with strain gradient effects are investigated. It is established that the dominant strain field is irrotational. For mode I plane stress crack tip asymptotic field, the stress asymptotic field and the couple stress asymptotic field can not exist simultaneously. In the stress dominated asymptotic field, the angular distributions of stresses are consistent with the classical plane stress HRR field; In the couple stress dominated asymptotic field, the angular distributions of couple stresses are consistent with that obtained by Huang et al. For mode II plane stress and plane strain crack tip asymptotic fields, only the stress-dominated asymptotic fields exist. The couple stress asymptotic field is less singular than the stress asymptotic fields. The stress asymptotic fields are the same as mode II plane stress and plane strain HRR fields, respectively. The increase in stresses is not observed in strain gradient plasticity for mode I and mode II, because the present theory is based only on the rotational gradient of deformation and the crack tip asymptotic fields are irrotational and dominated by the stretching gradient.