Apnea-like suppression of respiratory motion: First evaluation in radiotherapy.

BACKGROUND AND PURPOSE: Compensation for respiratory motion is needed while administering radiotherapy (RT) to tumors that are moving with respiration to reduce the amount of irradiated normal tissues and potentially decrease radiation-induced collateral damages. The purpose of this study was to test a new ventilation system designed to induce apnea-like suppression of respiratory motion and allow long enough breath hold durations to deliver complex RT. MATERIAL AND METHODS: The High Frequency Percussive Ventilation system was initially tested in a series of 10 volunteers and found to be well tolerated, allowing a median breath hold duration of 11.6min (range 3.9-16.5min). An evaluation of this system was subsequently performed in 4 patients eligible for adjuvant breast 3D conformal RT, for lung stereotactic body RT (SBRT), lung volumetric modulated arc therapy (VMAT), and VMAT for palliative pleural metastases. RESULTS: When compared to free breathing (FB) and maximal inspiration (MI) gating, this Percussion Assisted RT (PART) offered favorable dose distribution profiles in 3 out of the 4 patients tested. PART was applied in these 3 patients with good tolerance, without breaks during the "beam on time period" throughout the overall courses of RT. The mean duration of the apnea-like breath hold that was necessary for delivering all the RT fractions was 7.61min (SD=2.3). CONCLUSIONS: This first clinical implementation of PART was found to be feasible, tolerable and offers new opportunities in the field of RT for suppressing respiratory motion.

Imaging polarimetry of the fogbow: polarization characteristics of white rainbows measured in the high Arctic

The knowledge on the optics of fogbows is scarce, and their polarization characteristics have never been measured to our knowledge. To fill this gap we measured the polarization features of 16 fogbows during the Beringia 2005 Arctic polar research expedition by imaging polarimetry in the red, green and blue spectral ranges. We present here the first polarization patterns of the fogbow. In the patterns of the degree of linear polarization p, fogbows and their supernumerary bows are best visible in the red spectral range due to the least dilution of fogbow light by light scattered in air. In the patterns of the angle of polarization α fogbows are practically not discernible because their α-pattern is the same as that of the sky: the direction of polarization is perpendicular to the plane of scattering and is parallel to the arc of the bow, independently of the wavelength. Fogbows and their supernumeraries were best seen in the patterns of the polarized radiance. In these patterns the angular distance δ between the peaks of the primary and the first supernumerary and the angular width σ of the primary bow were determined along different radii from the center of the bow. δ ranged between 6.08° and 13.41° , while σ changed from 5.25° to 19.47° . Certain fogbows were relatively homogeneous, meaning small variations of δ and σ along their bows. Other fogbows were heterogeneous, possessing quite variable δ- and σ-values along their bows. This variability could be a consequence of the characteristics of the high Arctic with open waters within the ice shield resulting in the spatiotemporal change of the droplet size within the fog

Paràmetres relacionats amb la seqüència iterada de digrafs excèntrics

La memòria que es presenta s'emmarca dins de l'àrea de la teoria de grafs. En concret el projecte es basa en la implementació i estudi de la seqüència iterada de l'operador digraf excèntric, així com els diferents paràmetres relacionats amb aquesta seqüència: Donat un digraf G, el seu digraf excèntric ED(G) és aquell que te'ls mateixos vèrtexs que G i on hi ha un arc d'un vèrtex u a un vèrtex v si, i només si, v és un vèrtex excèntric de u (és a dir, v és el vèrtex més allunyat de u a G). La seqüència de digrafs G;ED(G);ED2(G); ··· ;EDk(G); ··· on EDk(G) = ED(EDk-1(G)) resulta ser finita i es defineixen la cua t i el període p de la seqüència com els enters positius més petits pels quals EDt(G) = EDt+p(G). Anàlogament es defineixen la isocua t' i el isoperíode p' com els enters positius més petits tals que EDt'(G) ' EDt'+p'(G), on ' denota l'isomorfisme de digrafs. Hi ha diversos problemes oberts envers aquesta temàtica. Es marca com objectius: implementar en Python les eines necessàries per obtenir la seqüència iterada de digrafs excèntrics, calcular la seqüència iterada de tots els digrafs d'ordres petits i calcular els paràmetres associats a aquesta seqüència i donar resultats per a l'estudi d'algunes qüestions obertes.

Síntese de nanotubos de carbono de parede simples por sublimação de grafite em atmosfera de hélio

Macroscopic samples of fullerene nanostructures are obtained in a modified arc furnace using the electric arc method with a Helium atmosphere at low pressures. High purity graphite rods are used as electrodes but, when drilled and the orifices filled with powders of transition metals (Fe, Co, Ni) acting as catalysts, the resulting particles are carbon nanostructures of the fullerene family, known as Single Wall Nanotubes (SWNTs). They have typical diameters of 1.4 nm, lengths up to tenths of microns and they are arranged together in bundles containing several SWNTs. Those samples are observed and analyzed using Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM) techniques.

Piensarjatuotannon hitsauksen robotisointi

Diplomityön tarkoituksena on selvittää hitsauksen robotisointimahdollisuudet vakiintuneelle piensarjatuotteelle. Tarkastelun kohteeksi valittiin maanpäällisen porausyksikön runkopari, joka rakentuu ylä- ja alarungosta. Hitsaus on nykytilanteessa käsinhitsausta ja tuotetta tehdään noin 300 kpl / vuosi. Hitsauksen robotisoinnilla halutaan aikaansaada kustannussäästöä hitsauksen osalta ja tuotantokapasiteetin nousua. Työn teoriaosa voidaan jakaa neljään osaan: hitsaustekniikka, robottihitsattava tuote, robotisoituhitsaus ja investointilaskelmat. Hitsaustekniikassa lähdetään liikkeelle hitsauksen kannalta oleellisimmista perusasioista, jolloin lukijalle syntyy laajempi kokonaiskuva asiasta. Hitsauksen robotisointia suunniteltaessa korostuu tuotteen hitsattavuus. Hyvin suunniteltu tuote mahdollistaa robotisoidun hitsauksen ja luo edellytykset laadukkaalle, taloudelliselle ja tuottavalle hitsaukselle. Robotisoidun hitsauksen osassa rakennetaan kokonaisuus, jolloin lopputuloksena on tehokas robottijärjestelmä. Samalla käsitellään sekä varsinaista hitsausteknistä toteutusta että robottijärjestelmän komponentteja. Investointilaskelmien avulla varmistetaan robottijärjestelmän ja koko tuotantoketjun kannattavuus. Käytännön osuudessa selvitetään robotisoidun hitsauksen mahdollisuudet valitulle tuotteelle ja robotisoinnin aikaansaamat kustannussäästöt. Tuotteen ylärungosta valitaan etuosa tarkempaa CASE tyylistä tarkastelua varten. CASE:ssa käydään läpi etuosan valmistettavuus ja selvitetään robotisoinnista aikaansaamat säästöt. Investointilaskelmien avulla selvitetään käytännön osuudessa robotisoidun hitsauksen kannattavuus tietyille robottijärjestelmille.

Leimuhitsauksen kokonaisvaltainen laadunhallinta päättymättömässä valssauksessa

Leimuhitsauksen laadunhallinnassa tärkeää on prosessimainen toiminta ja toimintojen kokonaisvaltaisuuden hahmottaminen. Leimuhitsauksen ollessa osana päättymätöntä valssausta hitsauksen laadunhallinta voidaan jakaa kolmeen päävaiheeseen: ennen hitsausta, hitsauksen aikana ja hitsauksen jälkeen vaikuttaviin laaduntuottotekijöihin. Leimuhitsauksen laaduntuottotekijöiden määritys ja jaottelu kaavioiksi on toteutettu tässä työssä. Leimuhitsin tekniseen laatuun vaikuttavat monet ilmiöt ja parametrit hitsauksen aikana. Tärkeimpiä hitsausparametreista ovat hitsausjännite, alustan liikenopeus, tyssäysmatka sekä leimutusaika. Väärät hitsausolosuhteet tai hitsausparametrit aiheuttavat erilaisia mekaanisia ja metallurgisia vikoja leimuhitsiin. Eräs metallurginen vikatyyppi ovat oksidisulkeumat hitsialueella. Nämä hapettuneet alueet voivat johtaa juurensa erilaisista syistä ja esimerkiksi leimutusajan ja epätasaisen liitospinnan yhteyttä sulkeumien syntyyn on epäilty. Pidennetyillä leimutusajoilla tehtyjen hitsauskokeiden ja hitsien rikkovien aineenkoetuskokeiden tuloksena todettiin tässä tutkittujen koehitsien oksidisulkeumien syntyvän hapettumalla leimutuksen aikana tai juuri hetkellä ennen tyssäystä, minkä lisäksi kosteat olosuhteet hitsausatmosfäärin ympärillä heikentävät lopputuloksen laatua. Leimutusajalla on tärkein osa leimutettavia pintoja tasaavana tekijänä ja mitä epätasaisempi liitettävä pinta on, sitä pidemmän leimutusajan se tarvitsee.

Laserhitsausparametrien vaikutus ruostumattomien terästen hitsin mikrorakenteeseen

Työn teoriaosassa käsitellään ruostumattomia teräksiä ja terästen metallurgiaan vaikuttavia tekijöitä yleisesti, sekä terästen hitsattavuutta. Hitsauksesta teoriassa käydään läpi laser- ja kaasukaarihitsausta ja hitsin metallurgiaan vaikuttavia tekijöitä. Kokeellisessa osassa paneudutaan kahdeksan eri ruostumattoman teräksen hitsien metallurgiaan ja metallurgiassa tapahtuviin muutoksiin hitsausparametrien mukaan. Koemateriaaleina on neljä austeniittista ruostumatonta terästä, 201, 301LN, 316L ja 254 SMO, kaksi austeniittis-ferriittistä ruostumatonta terästä, 2101 LDX ja 2205, sekä kaksi ferriittistä ruostumatonta terästä, 430 ja 1.4003. Hitsien mikrorakenteen tutkimisessa käytettiin sekä valomikroskooppia sekä joissain tapauksissa pyyhkäisyelektronimikroskooppia. Lisäksi työn kokeellisessa osassa paneuduttiin hitsien metallografisiin syövytystekniikoihin. Kokeiden perusteella voidaan sanoa, että hitsin metallurgia riippuu hitsauksen aikaisesta lämpösyklistä ja hitsausparametreilla voidaan vaikuttaa tämän lämpösyklin muotoon. Austeniittis-ferriittisillä teräksillä hitsauksen aikaisesta lämpösyklistä riippuu pitkälti hitsin austeniitti-ferriitti-suhde. Ferriittisillä teräksillä lämpösyklin muoto vaikuttaa hitsiin muodostuvan martensiitin kovuuteen ja määrään sekä rakenteen hienojakoisuuteen. Austeniittisilla teräksillä lämpösyklinmuodon vaikutus riippuu pitkälti teräksen seostusasteesta ja seosaineista. Austeniittisilla teräksillä kokeissa havaittuja muutoksia, parametrien muutosten mukaan oli muun muassa suotautumisen voimakkuuden

Kehittyneiden hitsausprosessien soveltuvuus alumiinin ja hiiliterästen hitsaukseen

Diplomityössä tutkitaan hitsausprosessien kehitystä. Työn kirjallisen osan alku kuvaa hitsauksen nykypäivää ja tulevaisuutta sekä millainen on hitsaava Suomi. Kehittyneiden hitsausprosessien tarkastelu on jaettu hiiliterästen ja alumiinien hitsausprosesseihin. Hiiliteräksien hitsauksen osalta työssä esitellään kitkahitsaus pyörivällä työkalulla, muunnettu lyhytkaarihitsaus, laserhitsaus, laser-hybridihitsaus ja kapearailohitsaus. Alumiinien hitsauksen osalta työssä esitellään laserhitsaus, muunnettu lyhytkaarihitsaus, kitkahitsaus pyörivällä työkalulla ja vaihtovirta MIG hitsaus. Diplomityön käytännönosuudessa todennettiin hitsausprosessien kehitys. Ensimmäisissä hitsauskokeissa hitsattiin merialumiinia eri kaarityypeillä. Vertailua tehdään pulssihitsauksen, lankapulssihitsauksen sekä CMT-kaarihitsauksen välillä. Koehitsaukset osoittavat CMT-hitsauksen tuottavan MIG-pulssihitsausta pienemmät hitsausmuodonmuutokset. CMT-hitsauksessa alumiinin oksidikerros aiheuttaa MIGpulssihitsausta vähemmän ongelmia, sillä kaari syttyy varmemmin suurillakin hitsausnopeuksilla, eikä hitsiin synny huokosia. Hitsausnopeudella 40 cm/min lankapulssihitsauksella ja MIG-pulssihitsauksella päittäisliitoksena hitsattujen vesileikattujen alumiinikappaleiden hitseihin ei syntynyt huokosia. Kokeen perusteella voidaan todeta, ettei oksidikerroksella ollut vaikutusta hitsin onnistumiseen. Hitsauskokeiden toinen osio tutkii hiilimangaaniteräksisen T-palkin kuitulaserhitsausta. Viiden kilowatin laserteholla hitsattiin onnistuneesti viisi metriä pitkiä T-palkkeja hitsausnopeudella 2 m/min. Takymetrimittauksella ja Tritop 3D-koordinaattimittauksella todennettiin laserhitsatun T-palkin hitsausmuodonmuutosten olevan huomattavasti Twin-jauhekaarihitsauksella hitsattua T-palkkia pienemmät.

Modificação e caracterização do resíduo pó de aciaria elétrica (PAE) para aplicação em reações de redução de cromo (VI)

In this study, electric arc furnace dust (EAFD) was thermally modified at different temperatures under H2 flow or charcoal in order to obtain reduced iron phases (Fe3O4, FeO and Fe0). The formation of these phases was confirmed by powder X-ray diffraction. The tests performed for reducing Cr (VI) using resultant materials obtained after thermal treatment of the EAFD showed excellent results, with PAE600H (EAFD reduced at 600 ºC under H2 flow) decreasing around 100% of the Cr (VI) in only 10 minutes of reaction. These results indicate the possibility of adding value to the residue, obtaining materials that offer great potential for environmental applications.

Asiakasohjautuvan hitsaavan tilauskonepajan keinoja suhdannevaihteluiden vaikutuksen tasaamiseksi

Tämän diplomityön tarkoituksena on löytää hitsaavan asiakasohjautuvan tilauskonepajan käyttöön keinoja, joiden avulla on mahdollista tasata suhdannevaihteluiden vaikutusta yrityksen toimintaan. Korkea- ja matalasuhdanteen välistä eroa pyritään yksittäisen yrityksen osalta kaventamaan, vähentämään laskusuhdanteen vaikutuksia yritykseen ja parantamaan yrityksen valmiuksia noususuhdanteeseen siirryttäessä. Tämän työn tarkoituksen saavuttamiseksi tarkastelussa on keskitytty yrityksen tuottavuuteen, kannattavuuteen ja kustannustehokkuuteen. Tarkastelu on rajattu yksittäis- ja piensarjatuotantoon ja siinä tyypillisimmin käytössä oleviin kaarihitsausmenetelmiin. Teoreettinen tarkastelu on perustunut kirjallisuuteen ja oman työuran aikaisiin havaintoihin. Tarkastelua on täydennetty kolmen yrityksen toimitusjohtajan avoimella haastattelulla. Soveltuvina keinoina on löydetty asiakasohjautuvalle tilauskonepajalle yleisesti soveltuvia toimenpiteitä ja erikseen asiakasohjautuvan tilauskonepajan hitsaukseen soveltuvia toimenpiteitä. Löydetyillä yleisillä toimenpiteillä vaikutetaan erityisesti tuotannon sitoman pääoman määrään, toimitusvarmuuteen ja asiakassuhteen muotoon sekä niissä tapahtuviin muutoksiin. Hitsaukseen liittyvillä toimenpiteillä vaikutetaan pääasiassa tekijöihin, joiden avulla hitsaustyön määrää tuotteen valmistuksessa voidaan vähentää, tuotteen hitsaustyöhön kuluvaa aikaa voidaan pienentää ja hitsaustyötä voidaan helpottaa ja keventää.

Compliance of crane electrics with electrical safety standards and codes

Master’s thesis focuses on the questions of crane electrics compliance with electrical safety standards. Overview and short comparison of the world’s effective standards in the field is made in order to understand their demands. Basic concepts of a proper electrical circuit design are presented. Characteristics, construction and operation principles of overcurrent protective devices are studied in details. Electrics of the basic crane is designed according to the assumed customer’s demands, compliance with the requirements of the standards is checked. Solutions to achieve better compliance in some issues are proposed. Accent is made on the National Electrical Code (NEC) and standards by Underwriters Laboratories (UL) latests demands. Requirements of the International Electrotechnical Commission (IEC) are also taken into account.

Genesis and Emplacement of Carbonatites and Lamprophyres in the Svecofennian Domain

A small carbonatite dyke swarm has been identified at Naantali, southwest Finland. Several swarms of shoshonitic lamprophyres are also known along the Archean-Proterozoic boundary in eastern Finland and northwest Russia. These intrusions, along with the carbonatite intrusion at Halpanen, eastern Finland, represent a stage of widespread low-volume mantle-sourced alkaline magmatism in the Svecofennian Domain. Using trace element and isotope geochemistry coupled with precise geochronology from these rocks, a model is presented for the Proterozoic metasomatic evolution of the Fennoscandian subcontinental lithospheric mantle. At ~2.2-2.06 Ga, increased biological production in shallow seas linked to continental rifting, resulted in increased burial rates of organic carbon. Subduction between ~1.93-1.88 Ga returned organic carbon-enriched sediments of mixed Archean and Proterozoic provenance to the mantle. Dehydration reactions supplied water to the mantle wedge, driving arc volcanism, while mica, amphibole and carbonate were brought deeper into the mantle with the subducting slab. The cold subducted slab was heated conductively from the surrounding warm mantle, while pressures continued to gradually increase as a result of crustal thickening. The sediments began to melt in a two stage process, first producing a hydrous alkaline silicate melt, which infiltrated the mantle wedge and crystallised as metasomatic veins. At higher temperatures, carbonatite melt was produced, which preferentially infiltrated the pre-existing metasomatic vein network. At the onset of post-collisional extension, deep fault structures formed, providing conduits for mantle melts to reach the upper crust. Low-volume partial melting of the enriched mantle at depths of at least 110 km led to the formation of first carbonatitic magma and subsequently lamprophyric magma. Carbonatite was emplaced in the upper crust at Naantali at 1795.7 ± 6.8 Ma; lamprophyres along the Archean-Proterozoic boundary were emplaced between 1790.1 ± 3.3 Ma and 1781 ± 20 Ma.

Meios de cultura semi-seletivos para Macrophomina phaseolina

Macrophomina phaseolina (Tassi) Golidanich é um fungo habitante do solo importante economicamente devido ao amplo número de espécies de plantas que infectam e da dificuldade do seu controle. Vários estudos envolvendo densidade de inóculo, taxonomia, sobrevivência, necessitam de meios de cultura seletivo ou semi-seletivo. O objetivo do trabalho foi avaliar 16 meios de cultura quanto à especificidade a este patógeno, proporcionando maior porcentagem de detecção do seu crescimento e menor número de contaminações, para substituir o meio semi-seletivo RB modificado, rotineiramente utilizado em estudos deste patógeno. O meio semi-seletivo RB modificado é bastante eficiente e contém em sua composição o fungicida metalaxyl (inibidor de oomycetos), que atualmente não se encontra disponível comercialmente em formulação simples, sem adição do Mancozeb ou Clorotalonil que inibem o crescimento do fungo M. phaseolina. Os meios de cultura avaliados foram repicados com o inóculo do fungo produzido em substrato areno-orgânico, contido em bolsas de náilon, recuperados após 30 dias de um solo não autoclavado, contido em uma bandeja. Cada meio de cultura avaliado tiveram 7 repetições, representadas por uma placa de Petri. Para as comparações das médias das porcentagens do crescimento de M. phaseolina e do número de contaminantes foi utilizado o teste de Scott-knott a 5% de probabilidade e os valores em porcentagem foram transformados em arc sem (√/100). Dentre os meios de cultura avaliados os MSTP 1 [(BDA com tetraciclina 50 mg.L-1 mais propamocarb a 1 mL.L-1(Previcur N® 72,2% p.a.)], MSRP 0,5 (BDA com rifampicina 100 mg.L-1 mais fungicida propamocarb a 0,5 mL.L-1) e MSRP 1 (BDA com rifampicina 100 mg.L-1 mais fungicida propamocarb a 1 mL.L-1) proporcionaram maior porcentagem e detecção do fungo M. phaseolina e menor número de contaminações por outros fungos e bactérias. Estes meios de cultura semi-seletivos podem ser utilizados em futuros trabalhos visando estudos epidemiológicos e de medidas de controle do fungo M. phaseolina.