Structural, morphological and magnetic characterization of electrodeposited Co-Fe-W alloys

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Association between sleep quality and quality of life in nursing professionals working rotating shifts

Objective: To analyze the association between sleep quality and quality of life of nursing professionals according to their work schedules. Methods: A prospective, cross-sectional, observational study was conducted between January and December 2010, with 264 nursing professionals, drawn from 989 subjects at Botucatu General Hospital and stratified by professional category. The Pittsburg Sleep Quality Index and the WHOQOL-bref were administered to evaluate sleep quality and quality of life, respectively. Self-reported demographic data were collected with a standard form. Continuous variables were reported as means and standard deviations, and categorical variables were expressed as proportions. Associations were evaluated using Spearman's correlation coefficient. The association of night-shift work and gender with sleep disturbance was evaluated by logistic regression analysis using a model adjusted for age and considering sleep disturbance the dependent variable. The level of significance was p < 0.05. Results: Night-shift work was associated with severe worsening of at least one component of sleep quality in the model adjusted for age (OR = 1.91; 95% CI 1.04; 3.50; p = 0.036). Female gender was associated with sleep disturbance (OR = 3.40; 95% CI 1.37; 8.40; p = 0.008). Quality of life and quality of sleep were closely correlated (R = -0.56; p < 0.001). Conclusions: Characteristics of the nursing profession affect sleep quality and quality of life, and these two variables are associated.

Maximal Subgroups of Compact Lie Groups

This report aims at giving a general overview on the classification of the maximal subgroups of compact Lie groups (not necessarily connected). In the first part, it is shown that these fall naturally into three types: (1) those of trivial type, which are simply defined as inverse images of maximal subgroups of the corresponding component group under the canonical projection and whose classification constitutes a problem in finite group theory, (2) those of normal type, whose connected one-component is a normal subgroup, and (3) those of normalizer type, which are the normalizers of their own connected one-component. It is also shown how to reduce the classification of maximal subgroups of the last two types to: (2) the classification of the finite maximal Sigma-invariant subgroups of centerfree connected compact simple Lie groups and (3) the classification of the Sigma-primitive subalgebras of compact simple Lie algebras, where Sigma is a subgroup of the corresponding outer automorphism group. In the second part, we explicitly compute the normalizers of the primitive subalgebras of the compact classical Lie algebras (in the corresponding classical groups), thus arriving at the complete classification of all (non-discrete) maximal subgroups of the compact classical Lie groups.

Untersuchung zum Entstehungsmechanismus von Smith-Purcell-Strahlung im Nahbereich mit einem 855 MeV Elektronenstrahl geringer Emittanz

Experimental investigations of visible Smith-Purcell-radiation with a micro-focused high relativistic electron beam (E=855 MeV) are presented in the near region, in which the electron beam grazes the surface of the grating. The radiation intensity was measured as a function of the angle of observation and of the distance between electron beam axis and the surface of the grating simultaneously for two different wavelengths (360 nm, 546 nm).In the experiments Smith-Purcell-radiation was identified by the measured angular distribution fulfilling the characteristic coherence condition. By the observed distance dependence of the intensity two components of Smith-Purcell-radiation could be separated: one component with the theoretical predicted interaction length hint, which is produced by electrons passing over the surface of the grating, and an additional component in the near region leading to a strong enhancement of the intensity, which is produced by electrons hitting the surface. To describe the intensity of the observed additional radiation component a simple model for optical grating transition radiation, caused by the electrons passing through the grating structure, is presented. Taking into account the simple scalar model, the results of a Monte-Carlo calculation show that the additional radiation component could be explained by optical grating transition radiation.

Monte-Carlo-Simulationen zum Phasenverhalten binärer Polymerbürsten

Diese Arbeit beschäftigt sich mit Strukturbildung im schlechten Lösungsmittel bei ein- und zweikomponentigen Polymerbürsten, bei denen Polymerketten durch Pfropfung am Substrat verankert sind. Solche Systeme zeigen laterale Strukturbildungen, aus denen sich interessante Anwendungen ergeben. Die Bewegung der Polymere erfolgt durch Monte Carlo-Simulationen im Kontinuum, die auf CBMC-Algorithmen sowie lokalen Monomerverschiebungen basieren. Eine neu entwickelte Variante des CBMC-Algorithmus erlaubt die Bewegung innerer Kettenteile, da der bisherige Algorithmus die Monomere in Nähe des Pfropfmonomers nicht gut relaxiert. Zur Untersuchung des Phasenverhaltens werden mehrere Analysemethoden entwickelt und angepasst: Dazu gehören die Minkowski-Maße zur Strukturuntersuchung binären Bürsten und die Pfropfkorrelationen zur Untersuchung des Einflusses von Pfropfmustern. Bei einkomponentigen Bürsten tritt die Strukturbildung nur beim schwach gepfropften System auf, dichte Pfropfungen führen zu geschlossenen Bürsten ohne laterale Struktur. Für den graduellen Übergang zwischen geschlossener und aufgerissener Bürste wird ein Temperaturbereich bestimmt, in dem der Übergang stattfindet. Der Einfluss des Pfropfmusters (Störung der Ausbildung einer langreichweitigen Ordnung) auf die Bürstenkonfiguration wird mit den Pfropfkorrelationen ausgewertet. Bei unregelmäßiger Pfropfung sind die gebildeten Strukturen größer als bei regelmäßiger Pfropfung und auch stabiler gegen höhere Temperaturen. Bei binären Systemen bilden sich Strukturen auch bei dichter Pfropfung aus. Zu den Parametern Temperatur, Pfropfdichte und Pfropfmuster kommt die Zusammensetzung der beiden Komponenten hinzu. So sind weitere Strukturen möglich, bei gleicher Häufigkeit der beiden Komponenten bilden sich streifenförmige, lamellare Muster, bei ungleicher Häufigkeit formt die Minoritätskomponente Cluster, die in der Majoritätskomponente eingebettet sind. Selbst bei gleichmäßig gepfropften Systemen bildet sich keine langreichweitige Ordnung aus. Auch bei binären Bürsten hat das Pfropfmuster großen Einfluss auf die Strukturbildung. Unregelmäßige Pfropfmuster führen schon bei höheren Temperaturen zur Trennung der Komponenten, die gebildeten Strukturen sind aber ungleichmäßiger und etwas größer als bei gleichmäßig gepfropften Systemen. Im Gegensatz zur self consistent field-Theorie berücksichtigen die Simulationen Fluktuationen in der Pfropfung und zeigen daher bessere Übereinstimmungen mit dem Experiment.

Bedeutung und Regulation von Apolipoprotein J in atherosklerotischen Läsionen

Apolipoprotein J (ApoJ) ist ein heterodimeres sekretiertes Glycoprotein, welchem sowohl antiapoptotische als auch antiinflammatorische Eigenschaften zugeschrieben werden. Es wird unter vielen pathophysiologischen Zuständen verstärkt exprimiert. Dazu zählen viele Krankheiten wie z.B. Krebs, M. Alzheimer, Creuzfeldt Jakob und Atherosklerose. Die vorliegende Arbeit befasst sich zum Einen mit der Funktion von ApoJ bei Atherosklerose und zum Anderen mit der Regulation von ApoJ durch in atherosklerotischen Läsionen vorkommende Bestandteile. Für die Untersuchungen der Funktion von ApoJ bei der Atherosklerose wurde die „Mainzer Hypothese“ zugrunde gelegt, die davon ausgeht, dass enzymatisch verdautes LDL (high density lipoprotein) (E-LDL) ursächlich für die Entstehung von atherosklerotischen Läsionen ist. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass ApoJ zwar an E-LDL bindet, nicht aber an natives LDL und dass durch diese Bindung die zytotoxische Wirkung von E-LDL auf glatte Muskelzellen der Ratte unterdrückt wird. Mittels Annexinfärbung und Caspase-Messung konnte gezeigt werden, dass ApoJ in diesem Fall eine antiapoptotische Funktion aufweist. Durch immunhistochemische Untersuchungen an humanen Gewebsschnitten aus frühen atherosklerotischen Läsionen konnte eine Kolokalisation von ApoJ und E-LDL nachgewiesen werden. Diese Ergebnisse unterstreichen die Mainzer Hypothese. Durch eine Behandlung von glatten Muskelzellen der Ratte mit den Lipoproteinen LDL/E-LDL und nekrotischen Zellen sollte die Regulation von ApoJ durch in atherosklerotischen Läsionen vorhandenen Stimuli untersucht werden. Frühere Arbeiten unserer Arbeitsgruppe konnten bereits zeigen, dass eine Behandlung mit nekrotischen Zellen zu einer vermehrten Expression der ApoJ-mRNA führt und dass diese Regulation in Korrelation mit der Expression von Toll-like Rezeptoren (TLR) der verschiedenen Zellen steht. In dieser Arbeit konnte RNA aus nekrotischen Zellen als ApoJ-induzierende Komponente identifiziert werden. Durch Inhibition der TLR3-Signalwege konnten erste Hinweise darüber gewonnen werden, über welche Signaltransduktionswege die ApoJ Regulation erfolgt. Eine Behandlung der Zellen mit E LDL und LDL hingegen führte zu einer Repression der ApoJ-Sekretion. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass in atherosklerotischen Läsionen sowohl ApoJ induzierende wie auch repremierende Stimuli vorhanden sind.

Effect of mixing, particle interaction, and spatial dimension on the glass transition

In this thesis, the influence of composition changes on the glass transition behavior of binary liquids in two and three spatial dimensions (2D/3D) is studied in the framework of mode-coupling theory (MCT).The well-established MCT equations are generalized to isotropic and homogeneous multicomponent liquids in arbitrary spatial dimensions. Furthermore, a new method is introduced which allows a fast and precise determination of special properties of glass transition lines. The new equations are then applied to the following model systems: binary mixtures of hard disks/spheres in 2D/3D, binary mixtures of dipolar point particles in 2D, and binary mixtures of dipolar hard disks in 2D. Some general features of the glass transition lines are also discussed. The direct comparison of the binary hard disk/sphere models in 2D/3D shows similar qualitative behavior. Particularly, for binary mixtures of hard disks in 2D the same four so-called mixing effects are identified as have been found before by Götze and Voigtmann for binary hard spheres in 3D [Phys. Rev. E 67, 021502 (2003)]. For instance, depending on the size disparity, adding a second component to a one-component liquid may lead to a stabilization of either the liquid or the glassy state. The MCT results for the 2D system are on a qualitative level in agreement with available computer simulation data. Furthermore, the glass transition diagram found for binary hard disks in 2D strongly resembles the corresponding random close packing diagram. Concerning dipolar systems, it is demonstrated that the experimental system of König et al. [Eur. Phys. J. E 18, 287 (2005)] is well described by binary point dipoles in 2D through a comparison between the experimental partial structure factors and those from computer simulations. For such mixtures of point particles it is demonstrated that MCT predicts always a plasticization effect, i.e. a stabilization of the liquid state due to mixing, in contrast to binary hard disks in 2D or binary hard spheres in 3D. It is demonstrated that the predicted plasticization effect is in qualitative agreement with experimental results. Finally, a glass transition diagram for binary mixtures of dipolar hard disks in 2D is calculated. These results demonstrate that at higher packing fractions there is a competition between the mixing effects occurring for binary hard disks in 2D and those for binary point dipoles in 2D.

Optische Experimente zur Untersuchung der Nichtgleichgewichtsdynamik kolloidaler Suspensionen

In der vorliegenden Forschungsarbeit wird die Konkurrenz von Kristallisation und Verglasung in metastabilen kolloidalen Hart-Kugel(HK)-Modellsystemen mit dynamischer und zeitaufgelöster statischer Lichtstreuung untersucht. Durch gleichzeitige Messungen mit beiden Methoden an derselben Probe gelang es, mit hoher Genauigkeit und aussagekräftiger Statistik nachzuweisen, dass in beiden Systemklassen eine starke Korrelation der strukturellen und dynamischen Eigenschaften vorliegt und diese Korrelation zu quantifizieren. Ein zentraler Teil der Arbeit bestand in dem Aufbau einer geeigneten Lichtstreuanlage mit der erstmalig Messungen der Dynamik und der Struktur simultan an derselben nicht-ergodischen Probe durchgeführt werden konnten. Für die dynamische Lichtstreuung wurde ein Flächendetektor (CCD-Kamera) verwendet. In Kombination mit einer speziellen Detektionsoptik ermöglicht dies, die gleichzeitige Detektion von Streulicht aus unterschiedlichen Probenbereichen (Subensembles). Damit kann gleichzeitig die Dynamik in unterschiedlichen Subensembles mit einer Auflösung von 15,8x15,8µm2 untersucht werden. Die Lichtstreuanlage wurde ausführlich charakterisiert und ihre korrekte Funktionsweise mithilfe von Vergleichsmessungen an etablierten Lichtstreuanlagen bestätigt. Die zeitliche Entwicklung der Dynamik und der Struktur von metastabilen Proben wurde unterhalb, am und oberhalb des Glasübergangs quantifiziert. Dabei zeigte das untersuchte kolloidale HK-Modellsystem alle typischen Eigenschaften eines HK-Systems. Die kristallisierenden Proben zeigten das etablierte zweistufige Kristallisationsszenario mit entsprechender Kristallisationskinetik und die Glasproben zeigten das erwartete Alterungsverhalten. Bei dem zweistufigen Kristallisationsszenario kommt es zuerst zur Nukleation einer metastabilen Zwischenphase von sogenannten Precursorn. In einer zweiten Stufe bilden sich Kristallite innerhalb dieser Precursor. Durch Vergleich zwischen kristallisierenden und verglasenden Proben konnte auch während der Verglasung die Bildung von Precursorn beobachtet werden. Die Korrelation zwischen der Anzahl an Precursorn und der Partikeldynamik legt die Vermutung nahe, dass das immer noch unverstandene Phänomen der Alterung von Gläsern mit der Bildung von Precursorn zusammenhängt. Verhinderte Kristallisation führt zu einer starken Verlangsamung der Partikeldynamik. Die Partikeldynamik einer Probe am Glasübergang zeigt, dass die Probe vor Einsetzen der Kristallisation eine glasartige Dynamik aufwies. Dies legt die Vermutung nahe, dass einkomponentige kolloidale HK-Gläser den Gleichgewichtszustand (Kristall) auf langen Zeitskalen erreichen können. Durch die Untersuchung der Partikeldynamik von metastabilen Proben in einzelnen Subensembles konnte eine heterogene Verteilung der Partikeldynamik nachgewiesen werden. Es existieren Bereiche, in denen die Partikeldynamik schneller oder langsamer ist als in anderen Bereichen. Gleichzeitig zeigen die Messungen der strukturellen Eigenschaften, dass metastabile Proben auch heterogen bezüglich ihrer Struktur sind. Mithilfe dieser Messungen konnte die zeitliche Entwicklung des Anteils an langsamen Partikeln und des Anteils an Partikeln innerhalb von Objekten höherer Ordnung (Precursor/Kristallite) bestimmt werden. Es zeigte sich eine direkte Korrelation zwischen dem Anteil an langsamen Partikeln und dem Anteil an Partikeln in Objekten höherer Ordnung. Die Untersuchung der Dynamik und der Struktur in einzelnen Subensembles lieferte einen weiteren Hinweis darauf, dass Subensembles, in denen eine stärker ausgeprägte strukturelle Ordnung vorliegt, auch bevorzugt eine langsamere Partikeldynamik aufweisen.

Hearing in the mind's ear: A PET investigation of musical imagery and perception

Neuropsychological studies have suggested that imagery processes may be mediated by neuronal mechanisms similar to those used in perception. To test this hypothesis, and to explore the neural basis for song imagery, 12 normal subjects were scanned using the water bolus method to measure cerebral blood flow (CBF) during the performance of three tasks. In the control condition subjects saw pairs of words on each trial and judged which word was longer. In the perceptual condition subjects also viewed pairs of words, this time drawn from a familiar song; simultaneously they heard the corresponding song, and their task was to judge the change in pitch of the two cued words within the song. In the imagery condition, subjects performed precisely the same judgment as in the perceptual condition, but with no auditory input. Thus, to perform the imagery task correctly an internal auditory representation must be accessed. Paired-image subtraction of the resulting pattern of CBF, together with matched MRI for anatomical localization, revealed that both perceptual and imagery. tasks produced similar patterns of CBF changes, as compared to the control condition, in keeping with the hypothesis. More specifically, both perceiving and imagining songs are associated with bilateral neuronal activity in the secondary auditory cortices, suggesting that processes within these regions underlie the phenomenological impression of imagined sounds. Other CBF foci elicited in both tasks include areas in the left and right frontal lobes and in the left parietal lobe, as well as the supplementary motor area. This latter region implicates covert vocalization as one component of musical imagery. Direct comparison of imagery and perceptual tasks revealed CBF increases in the inferior frontal polar cortex and right thalamus. We speculate that this network of regions may be specifically associated with retrieval and/or generation of auditory information from memory.

Is restricted femoral navigation sufficient for accuracy of total knee arthroplasty?

A total knee arthroplasty performed with navigation results in more accurate component positioning with fewer outliers. It is not known whether image-based or image-free-systems are preferable and if navigation for only one component leads to equal accuracy in leg alignment than navigation of both components. We evaluated the results of total knee arthroplasties performed with femoral navigation. We studied 90 knees in 88 patients who had conventional total knee arthroplasties, image-based total knee arthroplasties, or total knee arthroplasties with image-free navigation. We compared patients' perioperative times, component alignment accuracy, and short-term outcomes. The total surgical time was longer in the image-based total knee arthroplasty group (109 +/- 7 minutes) compared with the image-free (101 +/- 17 minutes) and conventional total knee arthroplasty groups (87 +/- 20 minutes). The mechanical axis of the leg was within 3 degrees of neutral alignment, although the conventional total knee arthroplasty group showed more (10.6 degrees ) variance than the navigated groups (5.8 degrees and 6.4 degrees , respectively). We found a positive correlation between femoral component malalignment and the total mechanical axis in the conventional group. Our results suggest image-based navigation is not necessary, and image-free femoral navigation may be sufficient for accurate component alignment.

Quantifying the ecological benefits of lakeshore restoration in northern Wisconsin

Housing development has increased dramatically in the Midwest with a high concentration around lakes. This development plays an important role in the economy of Northwoods communities. However, poorly planned development has the potential to alter a lake’s ecological processes and integrity. Studies have documented the impacts of housing developments and reported dramatic, negative changes to the flora and fauna in Vilas County, Wisconsin. One component of my research included examining the previously unstudied effects of residential development on the abundance and diversity of medium to large-bodied mammals using lakeshore ecosystems. The results suggest that a higher diversity of mammals were detected on low-development lakes. Coyotes were the most numerous species detected with the majority encountered on low-development lakes. White-tailed deer and red fox were more abundant on high-development lakes as compared to low-development lakes. I concluded that high-development lakes are having a negative affect on the mammal community in this area. Recently, lakeshore restoration has occurred on privately owned property in Vilas County and elsewhere in the Northwoods, but little is known about the benefit, if any, from these restoration efforts. A partnership between government agencies and academia has launched a long-term research project investigating the ecological benefits of lakeshore restoration. I investigated the impacts of using down woody material (DWM) to increase the success of restoration projects. Specifically, I tested the hypothesis that down woody material would reduce the variation in soil temperature, retain soil moisture, and improve plant survival and growth rates. I randomly assigned three DWM coverage treatments (0%, 25%, and 50%) on 3 m × 3 m experimental plots (n = 10 per treatment). The mean maximum soil temperature, temperature variation, and change in soil moisture content were significantly lower in the 25% and 50% DWM plots. I found no difference in survival, but snowberry (Symphoricarpos albus) and Barren strawberry (Waldstenia fragaroides) growth was significant greater in the 25% and 50% DWM plots. DWM addition can be considered a useful technique to physically manipulate soil properties and improve plant growth. Finally, I provided baseline data on vegetation structure, bird and small mammal community diversity and abundance for three lakes targeted for restoration efforts and their paired reference lakes. This study is one of the first of it kind in the area and continuing to document the degree of change in subsequent years will provide insight into the way the local ecosystem functions and how ecological communities are structured.

Auswirkung des anisotropen Gefüges strahlgeschmolzener Bauteile auf mechanische Eigenschaftswerte

Die Strahlschmelztechnologie entwickelt sich in vielen Anwendungsbereichen zu einer echten Alternative zu den konventionellen Fertigungsverfahren. Dieser Trend wird gerade durch die Verarbeitung von serienidentischen, einkomponentigen Pulvern zur Herstellung metallischer Bauteile verstärkt, wodurch sich wiederum neue Entwicklungs- und Einsatzpotentiale ergeben. Allerdings weisen die Strahlschmelzbauteile keine vollkommen übereinstimmenden Werkstoffkennwerte im Vergleich zu herkömmlich hergestellten Bauteilen auf, wodurch die Akzeptanz durch Industrie und Forschung eingeschränkt wird. Eine exakte Beschreibung (Nachweis) der Materialeigenschaften von strahlgeschmolzenen Bauteilen wird in dem Maße wichtiger, mit dem diese Verfahren zur Fertigung von Endprodukten herangezogen werden. Weiterhin spielt die Anisotropie des Gefüges strahlgeschmolzener Bauteile eine große Rolle. Aus diesem Grund wurden im RTC Duisburg umfangreiche Festigkeitsuntersuchungen (statisch und dynamisch) in Abhängigkeit von der Baulage, des Oberflächenzustandes und verschiedener Belichtungsstrategien durchgeführt. In diesem Vortrag werden ausgewählte Ergebnisse zu den Untersuchungen vorgestellt.

Integrating Events Across Levels of Consciousness

Our knowledge grows as we integrate events experienced at different points in time. We may or may not become aware of events, their integration, and their impact on our knowledge and decisions. But can we mentally integrate two events, if they are experienced at different time points and at different levels of consciousness? In this study, an event consisted of the presentation of two unrelated words. In the stream of events, half of events shared one component ("tree desk" … "desk fish") to facilitate event integration. We manipulated the amount of time and trials that separated two corresponding events. The contents of one event were presented subliminally (invisible) and the contents of the corresponding overlapping event supraliminally (visible). Hence, event integration required the binding of contents between consciousness levels and between time points. At the final test of integration, participants judged whether two supraliminal test words ("tree fish") fit together semantically or not. Unbeknown to participants, half of test words were episodically related through an overlap ("desk"; experimental condition) and half were not (control condition). Participants judged episodically related test words to be closer semantically than unrelated test words. This subjective decrease in the semantic distance between test words was both independent of whether the invisible event was encoded first or second in order and independent of the number of trials and the time that separated two corresponding events. Hence, conscious and unconscious memories were mentally integrated into a linked mnemonic representation.

Sizing up your enemy: individual predation vulnerability predicts migratory probability

Partial migration, in which a fraction of a population migrate and the rest remain resident, occurs in an extensive range of species and can have powerful ecological consequences. The question of what drives differences in individual migratory tendency is a contentious one. It has been shown that the timing of partial migration is based upon a trade-off between seasonal fluctuations in predation risk and growth potential. Phenotypic variation in either individual predation risk or growth potential should thus mediate the strength of the trade-off and ultimately predict patterns of partial migration at the individual level (i.e. which individuals migrate and which remain resident). We provide cross-population empirical support for the importance of one component of this model—individual predation risk—in predicting partial migration in wild populations of bream Abramis brama, a freshwater fish. Smaller, high-risk individuals migrate with a higher probability than larger, low-risk individuals, and we suggest that predation risk maintains size-dependent partial migration in this system.

An 'Ideal' Decomposition of Industry Dynamics: An Application to the Nationwide and State Level U.S. Banking Industry

This paper considers the aggregate performance of the banking industry, applying a modified and extended dynamic decomposition of bank return on equity. The aggregate performance of any industry depends on the underlying microeconomic dynamics within that industry . adjustments within banks, reallocations between banks, entry of new banks, and exit of existing banks. Bailey, Hulten, and Campbell (1992) and Haltiwanger (1997) develop dynamic decompositions of industry performance. We extend those analyses to derive an ideal decomposition that includes their decomposition as one component. We also extend the decomposition, consider geography, and implement decomposition on a state-by-state basis, linking that geographic decomposition back to the national level. We then consider how deregulation of geographic restrictions on bank activity affects the components of the state-level dynamic decomposition, controlling for competition and the state of the economy within each state and employing fixed- and random-effects estimation for a panel database across the fifty states and the District of Columbia from 1976 to 2000.