Comparison of laser performances of 5at.% Yb : Gd2xY2(1-x)SiO5 crystals between different cutting directions

We investigate the laser actions of 5at.% Yb:Gd2xY2(1-x)SiO5 (Yb:GYSO; x = 0.1) crystals with different cutting directions, parallel and vertical to the growth axis. Our results show that the cutting direction of the sample plays an astonished role in the laser operation. The sample cut vertically to the growth axis possesses the favourable lasing characteristics. Its output power reaches 3.13W at 1060nm with a slope efficiency of 44.68% when the absorbed pump power is 8.9 W. In contrast, the sample cut parallel reaches only 1.65 W at 1044 nm with a slope elLiciency of 33.76% with absorbed pump power of 7.99 W. The absorption and emission spectra of the two samples are examined and the merit factor M is calculated. Our analysis is in agreement well with the experimental results. The wavelength tuning range of the superior sample covers from 1013.68 nm to 1084.82 nm.

Transport of pollutants through the water and subsurface soil using simulated acid rain

The mobility of heavy metals (Zn, Cd, Pb and Ni) was studied in the laboratory acidic leaching two different soils around Ibadan with simulated acid rain. The sampling was carried out from two different sites viz: Orogun and Ilupeju respectively. For Orogun site a depth of 128cm was reached (consisting of four horizons). Different length of polyvinyl chloride (PVC) pipes were cut for different soil horizon depth as observed on the field. The PVC pipes were packed with requires masses of soil. This is then leached using simulated acid rain of different pH of 2.0, 4.0, 6.0 and 8.0 after spiking with known volume of standard solution of metals of interest. It was found that simulated acid rain enhanced the mobility of metals in solution. The pH, Cation Exchange capacity, % clay and organic matter were found to contributed majority to the mobility of metals. Generally as observed, the mobility of metal was to follow the order Zn>Ni>Pb>Cd as the soil is becoming more acidic

Techniques for strength measurement at high pressures and strain-rates using transverse waves

The study of the strength of a material is relevant to a variety of applications including automobile collisions, armor penetration and inertial confinement fusion. Although dynamic behavior of materials at high pressures and strain-rates has been studied extensively using plate impact experiments, the results provide measurements in one direction only. Material behavior that is dependent on strength is unaccounted for. The research in this study proposes two novel configurations to mitigate this problem.

The first configuration introduced is the oblique wedge experiment, which is comprised of a driver material, an angled target of interest and a backing material used to measure in-situ velocities. Upon impact, a shock wave is generated in the driver material. As the shock encounters the angled target, it is reflected back into the driver and transmitted into the target. Due to the angle of obliquity of the incident wave, a transverse wave is generated that allows the target to be subjected to shear while being compressed by the initial longitudinal shock such that the material does not slip. Using numerical simulations, this study shows that a variety of oblique wedge configurations can be used to study the shear response of materials and this can be extended to strength measurement as well. Experiments were performed on an oblique wedge setup with a copper impactor, polymethylmethacrylate driver, aluminum 6061-t6 target, and a lithium fluoride window. Particle velocities were measured using laser interferometry and results agree well with the simulations.

The second novel configuration is the y-cut quartz sandwich design, which uses the anisotropic properties of y-cut quartz to generate a shear wave that is transmitted into a thin sample. By using an anvil material to back the thin sample, particle velocities measured at the rear surface of the backing plate can be implemented to calculate the shear stress in the material and subsequently the strength. Numerical simulations were conducted to show that this configuration has the ability to measure the strength for a variety of materials.

Extractive institutions in colonial Africa

A common explanation for African current underdevelopment is the extractive character of institutions established during the colonial period. Yet, since colonial extraction is hard to quantify and its exact mechanisms are not well understood, we still do not know precisely how colonial institutions affect economic growth today. In this project, I study this issue by focusing on the peculiar structure of trade and labor policies employed by the French colonizers.

First, I analyze how trade monopsonies and coercive labor institutions reduced African gains from trade during the colonial period. By using new data on prices to agricultural producers and labor institutions in French Africa, I show that (1) the monopsonistic character of colonial trade implied a reduction in prices to producers far below world market prices; (2) coercive labor institutions allowed the colonizers to reduce prices even further; (3) as a consequence, colonial extraction cut African gains from trade by over 60%.

Given the importance of labor institutions, I then focus on their origin by analyzing the colonial governments' incentives to choose between coerced and free labor. I argue that the choice of institutions was affected more by the properties of exported commodities, such as prices and economies of scale, than by the characteristics of colonies, such indigenous population density and ease of settlement for the colonizers.

Finally, I study the long-term effects of colonial trade monopsonies and coercive labor institutions. By combining archival data on prices in the French colonies with maps of crop suitability, I show that the extent to which prices to agricultural producers were reduced with respect to world market prices is strongly negatively correlated with current regional development, as proxied by luminosity data from satellite images. The evidence suggests that colonial extraction affected subsequent growth by reducing development in rural areas in favor of a urban elite. The differential impact in rural and urban areas can be the reason why trade monopsonies and extractive institutions persisted long after independence.

Households WTP for the Reliability of Gas Supply

26 p.

The smelt Osmerus eperlanus in Scotland

Smelt populations have been recorded since the 18th Century from at least 15 rivers in Scotland, but over the last Century the species has suffered a severe decline and has disappeared from all its former sites except the rivers Cree, Forth and Tay. These populations must now be regarded as having high conservation importance. There are probably several different reasons for this decline. In some rivers, such as the Clyde and the Stinchar, pollution in the lower reaches has prevented successful migration and reproduction. In other rivers, high weirs and barriers have completely cut off access to spawning grounds. In some estuaries and rivers, such as the Solway Firth, overfishing is believed to have been responsible for eliminating local stocks. A Species Action Plan for the smelt has been prepared and it is hoped that this will be the basis of a future conservation strategy for this species in Scotland.

Avaliação nutricional do paciente com doença hepática crônica

Além de muito freqüente, a desnutrição associa-se a morbi/mortalidade em pacientes com doenças hepáticas crônicas. A avaliação do estado nutricional em hepatopatas é difícil pela sobrecarga hídrica e pela alteração na síntese protéica, fatores que alteram os parâmetros tradicionalmente usados na avaliação nutricional. Os objetivos são:a)avaliar o estado nutricional, através da AGS, antropometria, do escore de Mendenhall e da combinação de todos os instrumentos, em pacientes com doença hepática crônica; b)correlacionar o estado nutricional com a gravidade de doença hepática crônica; c)determinar a contribuição da dinamometria do aperto de mão para a avaliação do estado nutricional. Foram incluídos 305 pacientes portadores de doenças hepáticas crônicas, com idade de 18-80 anos, atendidos no ambulatório de doenças hepatobiliares do Hospital Universitátio Pedro Ernesto. A gravidade da doença hepática foi avaliada pela classificação de Child-Pugh e escore de Meld. Foram aferidos parâmetros antropométricos (peso, altura, índice de massa corporal, prega cutânea triciptal, circunferência do braço, circunferência muscular do braço), parâmetros bioquímicos (albumina e contagem total de linfócitos), Avaliação Global Subjetiva, escore de Mendenhall e força do aperto de mão pela dinamometria. Os valores da porcentagem de adequação dos parâmetros foram utilizados para a classificação da desnutrição. Consideramos todos os pacientes com porcentagens de adequação abaixo de 90% como desnutridos. Foi criado o escore risco de desnutrição que se caracterizou pela alteração em qualquer um dos parâmetros da avaliação nutricional. Cerca de 53% dos pacientes eram do sexo masculino, 43% portadores de cirrose hepática, 80% com etiologia viral e média de idade de 54 12 anos. Houve relação estatisticamente significativa entre a classificação funcional da doença hepática e a AGS, o escore de Mendenhall e o de risco de desnutrição. A avaliação isolada da antropometria não se correlacionou com a classificação funcional. Segundo a AGS, a prevalência de desnutrição foi de 10% na hepatopatia não cirrótica, 16% na cirrose compensada e 94% na cirrose descompensada. Segundo o escore de Mendenhall, as cifras foram de 31%, 38% e 56%, respectivamente. Segundo o novo escore, as cifras foram de 52%, 60% e 96%, respectivamente. Embora tenha havido uma redução estatisticamente significativa da força muscular com o agravamento do estado nutricional, não foi possível estabelecer um ponto de corte para os valores da dinamometria. A análise do desempenho do percentual de adequação da força muscular como critério diagnóstico de pacientes sob risco de desnutrição revelou provavelmente 56% de falso-positivos e 24% de falso-negativos. A grande variação na prevalência de desnutrição em pacientes com doença hepática depende do instrumento de avaliação nutricional usado e da classificação funcional da doença hepática. Não surpreendentemente, os escores combinados detectaram as maiores taxas de prevalência de desnutrição. Houve associação significativa entre o estado nutricional e a gravidade da doença hepática. O aumento das taxas de prevalência de desnutrição trazido pela dinamometria ocorreu às custas de resultados falso-positivos.

Arquitetura crustal da bacia de Almada no contexto das bacias da margem lesste da América do Sul

A Bacia de Almada, localizada no estado da Bahia, compartilha características similares com as outras bacias da margem leste do Brasil, quando é analisada segundo aspectos como os processos sedimentares e o regime de esforço dominante durante a sua formação. Observa-se uma diferença marcante em relação as outras bacias quando é analisada sob a ótica da composição da crosta transicional, uma vez que não se registra atividade vulcânica durante a fase rifte. A aquisição de um extenso levantamento sísmico 3D, com cabos de 6 km de comprimento e 9.2 segundos de tempo de registro (tempo sísmico duplo), resultaram em imagens sísmicas de boa qualidade das estruturas profundas do rifte. Adicionalmente, estudos de modelagem gravimétrica foram integrados com a análise sísmica para corroborar o modelo geológico. A Bacia de Almada é parte dos sistemas de rifte continentais, desenvolvidos durante o Berriasiano até o Aptiano, que antecederam a quebra do continente do Gondwana, evoluindo posteriormente para uma margem passiva divergente. O processo do rifteamento desenvolveu cinco sub-bacias de orientação NNE-SSO, desde posições terrestres até marinhas profundas, produzindo um arcabouço estrutural complexo. Os perfis da sísmica profunda mostram o afinamento progressivo da crosta continental até espessuras da ordem de 5 km, abaixo da sub-bacia mais oriental, com fatores de estiramento crustal próximo a 7 antes do desenvolvimento de crosta oceânica propriamente dita. As imagens sísmicas de boa qualidade permitem também o reconhecimento de sistemas de falhas lístricas que se iniciam na crosta superior, evoluem atravessando a crosta e conectando as sub-bacias para finalizar em um descolamento horizontal na crosta inferior estratificada. Adicionalmente, a bacia apresenta um perfil assimétrico, compatível com mecanismos de cisalhamento simples. As margens vulcânicas (VM) e não vulcânicas (NVM), são os extremos da análise composicional das margens divergentes continentais. Na Bacia de Almada não se reconhecem os elementos arquiteturais típicos das VM, tais como são as grandes províncias ígneas, caracterizadas por cunhas de refletores que mergulham em direção ao mar e por intenso vulcanismo pré- e sin-rifte nas bacias. Embora a margem divergente do Atlântico Sul seja interpretada tradicionalmente como vulcânica, o segmento do rifte ao sul do Estado da Bahia apresenta características não-vulcânicas, devido à ausência destes elementos arquiteturais e aos resultados obtidos nas perfurações geológicas que eventualmente alcançam a seqüência rifte e embasamento. Regionalmente a margem divergente sul-americana é majoritariamente vulcânica, embora a abundância e a influência do magmatísmo contemporâneo ao rifte seja muito variável. Ao longo da margem continental, desde a Bacia Austral no sul da Argentina, até a Bacia de Pernambuco no nordeste do Brasil, podem ser reconhecidos segmentos de caráter vulcânico forte, médio e não vulcânico. Nos exemplos clássicos de margens não vulcânicas, como a margem da Ibéria, a crosta transicional é altamente afinada podendo apresentar evidências de exumação de manto. Na Bacia de Almada, a crosta transicional apresenta importante estiramento embora não haja evidências concretas de exumação de manto. Os mecanismos responsáveis pela geração e intrusão dos grandes volumes de magma registrados nas margens divergentes são ainda sujeitos a intenso debate. Ao longo da margem divergente sul-americana há evidências da presença dos mecanismos genéticos de estiramento litosférico e impacto de plumas. Alternativamente estes dois mecanismos parecem ter tido um papel importante na evolução tectônica da margem sudeste e sul, diferenciando-as da margem continental onde foi implantada a Bacia de Almada.

Avaliação dos métodos para análise da microinfiltração marginal em restaurações de resina composta classe V in vitro

O objetivo deste estudo foi comparar os resultados da microinfiltração marginal obtidos por diferentes meios de aquisição de imagens e métodos de mensuração da penetração de prata em restaurações de resina composta classe V, in vitro. Dezoito pré-molares humanos hígidos, recém extraídos, foram divididos em três grupos, de acordo com o tipo de instrumento para preparação cavitária utilizado. Grupo 1: ponta diamantada número 3100, em alta rotação. Grupo 2: broca carbide número 330, em alta rotação. Grupo 3: ponta CVDentus código 82137, em aparelho de ultrassom. Foram realizados preparos cavitários padronizados (3x4x2mm) classe V nas faces vestibular e lingual de todos os dentes, com margens oclusais em esmalte e cervicais em dentina/cemento. As cavidades foram restauradas com o sistema adesivo Solobond M (VOCO) e resina composta Grandio (VOCO), a qual foi inserida e fotoativada em três incrementos. Os corpos de prova ficaram imersos em água destilada por 24h a 37oC; receberam acabamento e polimento com discos SofLex (3M) e foram novamente armazenados em água destilada, por sete dias. Posteriormente, as superfícies dentárias foram coberta com duas camadas de esmalte para unhas vermelho, exceto as áreas adjacentes às restaurações. Os espécimes ficaram imersos em solução aquosa de nitrato de prata a 50% por 24h e em solução fotorreveladora por 2h e foram seccionados no sentido vestíbulo-lingual, passando pelo centro das restaurações, com disco diamantado em baixa rotação. As amostras foram polidas em politriz horizontal e analisadas por diferentes métodos. À extensão da microinfiltração foi atribuído escores de 0 a 3 através de análises por meio de estereomicroscópio tradicional e com leds e microscópio ótico. As imagens obtidas na lupa com leds e no microscópio ótico tiveram as áreas infiltradas medidas através do software AxioVision. O teste χ2 de McNemar-Bowker revelou concordância estatística entre estereomicroscópio tradicional e o com leds (p=0,809) durante análises semiquantitativas. Porém, houve diferenças significantes entre microscópio ótico e estereomicroscópios (p<0,001). Houve boa correlação entre análises semiquantitativas e quantitativas de acordo com o teste de Spearmann (p<0,001). O teste de Kruskall-Wallis não revelou diferenças estatisticamente significantes (p=0,174) entre os grupos experimentais na análise quantitativa por microscópio ótico, em esmalte. Ao contrário do que se observa com a mesma em lupa (p<0,001). Conclui-se que o método de atribuição de escores comumente aplicado com a lupa nos estudos da microinfiltração marginal é uma opção confiável para análise da microinfiltração.

Phase variations and phase shift in a TE011 mode microwave cavity used for in a miniature Rb fountain frequency standard

It is the first time in China that the phase variations and phase shift of microwave cavity in a miniature Rb fountain frequency standard are studied, considering the effect of imperfect metallic walls. Wall losses in the microwave cavity lead to small traveling wave components that deliver power from the cavity feed to the walls of cavity. The small traveling wave components produce a microradian distribution of phase throughout the cavity ity, and therefore distributed cavity phase shifts need to be considered. The microwave cavity is a TE011 circular cylinder copper cavity, with round cut-hole of end plates (14mm in diameter) for access for the atomic flux and two small apertures in the center of the side wall for coupling in microwave power. After attenuation alpha is calculated, field variations in cavity are solved. The field variations of the cavity are given. At the same time, the influences of loaded quality factor QL and diameter/height (2a/d) of the microwave cavity on the phase variations and phase shift are considered. According to the phase variation and phase shift of microwave cavity we select the parameters of cavity, diameter 2a = 69.2mm, height d = 34.6mm, QL = 5000, which will result in an uncertainty delta(Delta f / f0 ) < 4.7 x 10(-17) and meets the requirement for the miniature Rb fountain frequency standard with accuracy 10(-15).

A single-layer magnetic atom chip for trapping an array of Bose-Einstein condensate

We propose a simple single-layer magnetic microtrap configuration which can trap an array of magnetically-trapped Bose-Einstein condensate. The configuration consists of two series of parallel wires perpendicular to each other and all of the crossing points are cut off for maintaining the uniformity of the current. We analyse the trapping potential, the position of trapping centres and the uniformity of the array of the traps. The trapping depth and trapping frequency with different parameters are also calculated. Lastly, the effect of the cut-off crossing points, dissipate power, chip production are introduced concisely.

Reprodutibilidade de um índice para diagnóstico e avaliação da atividade de lesões de cárie dentária na dentição decídua

O objetivo do presente estudo clínico é verificar a reprodutibilidade intra e interexaminadores de um critério de diagnóstico de cárie dentária (Nyvad et al. 1999) aplicado na dentição decídua, e avaliar o tempo médio necessário para a realização do exame clínico utilizando o referido critério. O mesmo é baseado na combinação de métodos visuais e táteis e propõe a diferenciação entre lesões ativas e inativas, tanto para lesões cavitadas quanto para não cavitadas. A amostra total consistiu de 80 crianças de três a sete anos de idade, de ambos os sexos, estudantes do Centro Educacional Terra Santa (Petrópolis/ RJ). Os responsáveis assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido e o trabalho foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do HUPE-UERJ. Os exames foram realizados após escovação supervisionada, em consultório odontológico sob iluminação artificial, após 3-5s de secagem com ar comprimido, por dois examinadores treinados pelas autoras do índice e calibrados. As concordâncias intra e interexaminadores foram avaliadas pelo percentual de concordância (%) e pelo teste kappa (k), considerando a superfície dentária como unidade de análise e os seguintes pontos de corte: 1) hígida versus cariada; 2) ativa versus inativa; 3) descontinuidade versus hígida; e 4) cavitada versus hígida. O % e o valor de k para confiabilidade interexaminadores para cada ponto de corte foram: 1) % = 0,97 e k = 0,82 (IC: 0,80 - 0,85); 2) % = 0,98 e k = 0,80 (IC: 0,76 - 0,83); 3) % = 0,99 e k = 0,90 (IC: 0,88 - 0,93); 4) % = 99,0 e k = 0,95 (IC: 0,92 - 0,97). O % e o valor de k para confiabilidade intraexaminador para cada ponto de corte foram: 1) % = 0,98 e k = 0,86 (IC: 0,84 - 0,86); 2) % = 0,99 e k = 0,86 (IC: 0,83 - 0,89); 3) % = 0,99 e k = 0,94 (IC: 0,92 - 0,96); 4) % = 0,99 e k = 0,98 (IC: 0,96 - 0,99). O maior % de discordância (65,3% - 158/242) concentrou-se na diferenciação entre supefícies hígidas e lesões não cavitadas: 33,5% (81/242) entre superfície hígida e lesão não cavitada inativa; 26,0% (63/242), entre superfície hígida e lesão não cavitada ativa; e 5,8% (14/242), entre lesão não cavitada ativa e lesão não cavitada inativa. O tempo necessário para realização do exame clínico foi em média 226,5s (128,53). Conclui-se que o índice apresentou reprodutibilidade variando de substancial à quase perfeita e um tempo de exame viável, mostrando-se consistente e reproduzível para a realização de estudos clínicos de cárie dentária na dentição decídua.

Ausência de correlação entre a penetração do cimento AH Plus nos túbulos dentinários e a qualidade do selamento

O presente estudo objetivou testar experimentalmente a existência da possível correlação entre a penetração de cimento nos túbulos dentinários e a qualidade do selamento. Foram utilizados 60 incisivos centrais superiores humanos que formaram um único grupo experimental. Após a eliminação das porções coronárias, as raízes foram padronizadas em 13 mm de comprimento. A instrumentação dos canais foi realizada no sentido coroa-ápice, e o comprimento de trabalho estabelecido a 1 mm aquém do forame apical. Como solução irrigadora foi empregado o NaOCl a 5,25% e ao final, EDTA a 17%. Em seguida, todos os canais foram obturados com guta-percha e cimento AH Plus marcado com um corante fluorescente. Para determinar a qualidade do selamento das obturações endodônticas, as amostras foram submetidas ao modelo de infiltração de glicose sob pressão. As raízes foram montadas em um dispositivo de dupla-câmara selada para permitir a infiltração da glicose. Como controle negativo foram utilizados 4 dentes hígidos, e como controle positivo, 2 dentes instrumentados porém, não obturados. Foram utilizados 0,75 mL de solução de glicose a 1 mol/L na câmara superior e 0,75 mL de água deionizada na câmara inferior. Os dispositivos foram conectados a um sistema de distribuição de pressão desenvolvido com o objetivo de permitir a infiltração de 32 amostras em uma mesma etapa. A solução de glicose foi forçada apicalmente sob uma pressão de 15 psi durante 1 hora. Uma alíquota de 50 L foi coletada da câmara inferior para quantificar a glicose infiltrada. A concentração de glicose foi determinada através de um método enzimático com o auxílio do Kit Glucose HK e de um espectrofotômetro em um comprimento de onda de 340 nm. Na sequência, as amostras foram desacopladas dos corpos de prova, embutidas em resina epóxi e cortadas em 3 secções transversais. Uma sequência de preparação metalográfica padrão foi realizada para permitir a observação da penetração de cimento nos túbulos dentinários por meio de microscopia confocal e óptica. Os dados obtidos nos 2 experimentos foram cruzados pelo teste de correlação de Spearman, o qual revelou a inexistência de qualquer possibilidade de correlação (r = 0,12). Com base nesses resultados, o presente trabalho concluiu que, dentro das condições experimentais usadas, a quantidade de cimento presente dentro dos túbulos dentinários não teve relação com a qualidade do selamento produzido.

Micromechanical damage and fracture in elastomeric polymers

This thesis aims at a simple one-parameter macroscopic model of distributed damage and fracture of polymers that is amenable to a straightforward and efficient numerical implementation. The failure model is motivated by post-mortem fractographic observations of void nucleation, growth and coalescence in polyurea stretched to failure, and accounts for the specific fracture energy per unit area attendant to rupture of the material.

Furthermore, it is shown that the macroscopic model can be rigorously derived, in the sense of optimal scaling, from a micromechanical model of chain elasticity and failure regularized by means of fractional strain-gradient elasticity. Optimal scaling laws that supply a link between the single parameter of the macroscopic model, namely the critical energy-release rate of the material, and micromechanical parameters pertaining to the elasticity and strength of the polymer chains, and to the strain-gradient elasticity regularization, are derived. Based on optimal scaling laws, it is shown how the critical energy-release rate of specific materials can be determined from test data. In addition, the scope and fidelity of the model is demonstrated by means of an example of application, namely Taylor-impact experiments of polyurea rods. Hereby, optimal transportation meshfree approximation schemes using maximum-entropy interpolation functions are employed.

Finally, a different crazing model using full derivatives of the deformation gradient and a core cut-off is presented, along with a numerical non-local regularization model. The numerical model takes into account higher-order deformation gradients in a finite element framework. It is shown how the introduction of non-locality into the model stabilizes the effect of strain localization to small volumes in materials undergoing softening. From an investigation of craze formation in the limit of large deformations, convergence studies verifying scaling properties of both local- and non-local energy contributions are presented.

Electrochromism accompanying ferroelectric domain inversion in congruent RuO2 : LiNbO3 crystal

Electrochromic phenomena accompanying the ferroelectric domain inversion in congruent RuO2-doped z-cut LiNbO3 crystals at room temperature are observed in experiments. During the electric poling process, the electrochromism accompanies the ferroelectric domain inversion simultaneously in the same poled area. The electrochromism is completely reversible when the domain is inverted from the reverse direction. The influences of electric field and annealing conditions on domain inversion and electrochromism are also discussed. We propose the reasonable assumption that charge redistribution within the crystal structure caused by domain inversion is the source for electrochemically oxidation and reduction of Ru ion to produce the electrochromic effect. (c) 2005 Optical Society of America.