967 resultados para Homogeneous Layers
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Abstract (2,250 Maximum Characters): Several theories of tidal evolution, since the theory developed by Darwin in the XIX century, are based on the figure of equilibrium of the tidally deformed body. Frequently the adopted figure is a Jeans prolate spheroid. In some case, however, the rotation is important and Roche ellipsoids are used. The main limitations of these models are (a) they refer to homogeneous bodies; (b) the rotation axis is perpendicular to the plane of the orbit. This communication aims at presenting several results in which these hypotheses are not done. In what concerns the non-homogeneity, the presented results concerns initially bodies formed by N homogeneous layers and we study the non sphericity of each layer and relate them to the density distribution. The result is similar to the Clairaut figure of equilibrium, often used in planetary sciences, but taking into full account the tidal deformation. The case of the rotation axis non perpendicular to the orbital plane is much more complex and the study has been restricted for the moment to the case of homogeneous bodies.
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In der vorliegenden Arbeit werden Experimente beschrieben, die zu einem vertieften Verständnis fundamentaler Prozesse bei der elektrochemischen Herstellung von Dünnschichten, sog. Targets, für kernphysikalische und -chemische Studien führten. Targets wurden mittels 'Molecular Plating' (MP) hergestellt, indem eine Elektrodeposition aus organischem Medium in der Regel bei konstantem Strom in Zwei-Elektroden-Zellen. Die Resultate erlaubten, optimierte Herstellungs-bedingungen zu ermitteln, welche die Produktion deutlich verbesserter Targets erlaubten. MP bei konstantem Strom ist ein massentransportkontrollierter Prozess. Der angelegte Strom wird durch einen konstanten Fluss elektroaktiver Spezies zur Kathode – auf der die Schicht wächst – und Anode aufrechterhalten. Die Untersuchungen zeigten, dass das Zellenpotential des Elektrodepositionsystems immer durch den Ohm'schen Spannungsabfall auf Grund des Widerstandes der verwendeten Lösung dominiert wurde. Dies erlaubte die Herleitung einer Beziehung zwischen dem Zellenpotential und der Konzentration der elektroaktiven Spezies. Die Beziehung erlaubt die Erklärung des gemessenen zeitlichen Verlaufs des Zellenpotentials während der Abscheidung als Funktion der Elektrolytkonzentration. Dies dient als Basis, auf der nun ein umfassenderes Bild der Prozesse, die für die charakteristischen Minima im Potentialverlauf einer Abscheidung verantwortlich sind, gewonnen werden kann. Es konnte gezeigt werden, dass die Minima mit der fast vollständigen Entfernung (durch Abscheidung) der aus einem gelösten Salz erzeugten Nd-Ionen korrespondieren. Die abgeschiedene Spezies wurde als Nd3+ identifiziert, vermutlich als Carboxylat, Oxid oder Hydroxid, was auf Grund der hohen negative Werte des Standardredoxpotentials der Lanthanide verständlich erscheint. Von den vorliegenden elektroaktiven Spezies tragen die Nd3+ Ionen nur zu knapp 20% zum Gesamtstrom bei. Durch Elektrolyse tragen auch die Lösungsmittelkomponenten zu diese Strom bei. Die Gegenwart von elektrolysiertem Lösungsmittel wurde in Analysen der Dünnschichten bestätigt. Diese waren immer mit chemi- und physisorbierten Lösungsmittelmolekülen bedeckt. Die Analyse der Dünnschichten zeigte, dass die Oberflächen von einem furchenartiges Netz durchzogen waren, und dass diese während des Trocknen der Schichten nach dem MP entstanden. Ob die Schichten an Luft oder in inerter Atmosphäre trockneten, hatte keinen Einfluss. Es wurden Experimente mit mehreren Lösungsmitteln durchgeführt, die sich deutlich in ihren physikalischen Eigenschaften, v.a. dem Siedepunkt, unterschieden. Furchenfreie Dünnschichten konnten insbesondere bei MP in N,N-dimethylformamide (DMF) erzeugt werden. Die Verwendung von DMF in Kombination mit einer Abscheidung auf sehr glatten Substraten erlaubte die Produktion von sehr homogenen, glatten und defektfreien Schichten. Diese waren vermutlich geringeren inneren Spannungen während des Trocknens ausgesetzt, als Schichten auf raueren Substraten oder solche, die aus flüchtigeren Lösungsmitteln hergestellt wurden. Die Oberflächenrauigkeit des Substrats und das gewählte Lösungsmittel wurden so als Schlüsselfaktoren für die Produktion hochqualitativer Schichten identifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass mit MP eine sehr effiziente Methode zur Herstellung homogener Schichten mit exzellenter Ausbeute ist. In weiteren Experimenten mit dem primordialen Alpha-Emitter 147Sm als Modellisotop wurde die Eignung solcher Schichten als Alpha-Quelle untersucht. Sowohl die Energieauflösung als auch der Anteil der Alpha-Teilchen, die den Detektor erreichten, waren von den Quelleneigenschaften abhängig. Die Effekte wurden verschiedenen Variablen der Dünnschicht zugeordnet, welche die Alpha-Spektren beeinflussten. Dominant war die Wahl des Lösungsmittels und die Rauigkeit des Substrats. Dies beeinflusste Schichtdicke und -morphologie sowie die Art des Schichtwachstums und veränderte die Detektionseffizienz in Alpha-Messungen bis zu 15%. Nur homogene, ebene Schichten, die aus DMF auf glatten Substraten abgeschieden wurden, eignen sich optimal als Alpha-Quelle. Die gewonnenen Ergebnisse erlauben die optimierte Herstellung nuklearer Targets durch MP. Künftige Anwendungen beinhalten insbesondere die Herstellung von Targets für neutroneninduzierte Spaltexperimente und untergrundarmeAlpha-Messungen sehr kleiner Aktivitäten.
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The structure of thin films composed of a multilayer of PbTe nanocrystals embedded in SiO(2), named as PbTe(SiO(2)), between homogeneous layers of amorphous SiO(2) deposited on a single-crystal Si( 111) substrate was studied by grazing-incidence small-angle X-ray scattering (GISAXS) as a function of PbTe content. PbTe(SiO(2))/SiO(2) multilayers were produced by alternately applying plasma-enhanced chemical vapour deposition and pulsed laser deposition techniques. From the analysis of the experimental GISAXS patterns, the average radius and radius dispersion of PbTe nanocrystals were determined. With increasing deposition dose the size of the PbTe nanocrystals progressively increases while their number density decreases. Analysis of the GISAXS intensity profiles along the normal to the sample surface allowed the determination of the period parameter of the layers and a structure parameter that characterizes the disorder in the distances between PbTe layers. (C) 2010 International Union of Crystallography Printed in Singapore - all rights reserved
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Este trabalho apresenta o estudo eletromagnético de cabos OPGW (Optical Ground Wire) os quais têm dupla função: de pára-raios para linhas de transmissão de alta tensão e de canal de comunicação através de fibras ópticas embutidas na estrutura do cabo. Descargas atmosféricas ou curtos-circuitos podem comprometer a integridade do cabo, devido ao aquecimento nas regiões onde há maior concentração de corrente. Para a análise deste problema foram feitos cálculos eletromagnéticos relacionando-os aos efeitos térmicos no cabo. Nesta análise foram consideradas três diferentes geometrias: o modelo de cabo real, o modelo de cabo com camadas homogêneas e o modelo de cabo com uma camada modificada; esta modificação está relacionada à forma geométrica dos fios da armação do cabo. As ferramentas utilizadas em tal estudo foram o software comercial FEMLAB Multiphysics, baseado no método dos elementos finitos, e um método analítico desenvolvido a partir das equações de Maxwell no domínio da freqüência, que foi implementado utilizando o software MATLAB. Os principais resultados deste trabalho são gráficos de distribuição de densidade de corrente na seção reta do cabo para diferentes freqüências, estudo do efeito pelicular e do efeito de proximidade entre os condutores do cabo.
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O objetivo central deste trabalho é o estudo e a aplicação do método Kalman-Bucy no processo de deconvolução ao impulso e de deconvolução com predição, onde é considerado que os dados observados são classificados como não-estacionários. Os dados utilizados neste trabalho são sintéticos e, com isto, esta Tese tem características de um exercício numérico e investigativo. O operador de deconvolução ao impulso é obtido a partir da teoria de CRUMP (1974) fazendo uso das soluções das equações Wiener-Hopf apresentadas por KALMAN-BUCY (1961) nas formas contínuas e discretas considerando o processo como não estacionário. O operador de predição (KBCP) está baseado nas teorias de CRUMP (1974) e MENDEL ET AL (1979). Sua estrutura assemelha-se ao filtro Wiener-Hopf onde os coeficientes do operador (WHLP) são obtidos através da autocorrelação, e no caso (KBCP) são obtidos a partir da função bi(k). o problema é definido em duas etapas: a primeira consta da geração do sinal, e a segunda da sua avaliação. A deconvolução realizada aqui é classificada como estatística, e é um modelo fortemente baseado nas propriedades do sinal registrado e de sua representação. Os métodos foram aplicados apenas em dados sintéticos de seção fonte-comum obtida a partir dos modelos com interfaces contínuas e camadas homogêneas.
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Neste trabalho foi desenvolvido um método de solução ao problema inverso para modelos sísmicos compostos por camadas homogêneas e isotrópicas separadas por superfícies suaves, que determina as velocidades intervalares em profundidade e calcula a geometria das interfaces. O tempo de trânsito é expresso como uma função de parâmetros referidos a um sistema de coordenadas fixo no raio central, que é determinada numericamente na superfície superior do modelo. Essa função é posteriormente calculada na interface anterior que limita a camada não conhecida, através de um processo que determina a função característica em profundidade. A partir da função avaliada na interface anterior se calculam sua velocidade intervalar e a geometria da superfície posterior onde tem lugar a reflexão do raio. O procedimento se repete de uma forma recursiva nas camadas mais profundas obtendo assim a solução completa do modelo, não precisando em nenhum passo informação diferente à das camadas superiores. O método foi expresso num algoritmo e se desenvolveram programas de computador, os quais foram testados com dados sintéticos de modelos que representam feições estruturais comuns nas seções geológicas, fornecendo as velocidades em profundidade e permitindo a reconstrução das interfaces. Uma análise de sensibilidade sobre os programas mostrou que a determinação da função característica e a estimação das velocidades intervalares e geometria das interfaces são feitos por métodos considerados estáveis. O intervalo empírico de aplicabilidade das correções dinâmicas hiperbólicas foi tomado como uma estimativa da ordem de magnitude do intervalo válido para a aplicação do método.
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Este trabalho trata da aplicação dos métodos geofísicos eletroresistivo e eletromagnético no município de Altamira, região central do Estado do Pará, com a finalidade de fazer o mapeamento da espessura das camadas aqüíferas, bem como a ocorrência de intrusões de diabásio na área do município, permitindo uma melhor locação de pontos para perfuração com fins de captação à água subterrânea. Na área estudada, verificam-se afloramentos de rochas cristalinas do embasamento coberto por sedimentos com idade variando desde o Paleozóico ao Quaternário, com esperança de se obter água nos sedimentos do Devoniano Inferior, mais precisamente na formação Maecuru. Foram executadas 34 sondagens elétricas verticais com arranjo Schlumberger com AB/2 variando de 100 a 500 metros. 108 sondagens eletromagnéticas transientes também foram executadas com arranjo "loop coincidente", com 50 metros de lado. Por problemas eletrônicos adicionados aos ruídos de fenômenos supraparamagnéticos, os resultados das sondagens eletromagnéticas apresentaram-se muito distorcidos, não tendo sido possível extrair deles informação geológica de relevância. Por isso, foram criados modelos eletromagnéticos sintéticos representando a situação geológica da área. Os dados obtidos no campo em forma de curvas de resistividade aparente, foram plotados em papel bilogarítmo e interpretados com a ajuda de algoritmos direto e inverso os quais considera modelos de camadas horizontalmente estratificadas, homogêneas e isotrópicas. Os resultados da interpretação permitiram estabelecer modelos geoelétricos aproximados refletindo a situação geológica na subsuperfície. Os resultados da interpretação das sondagens elétricas, foram confrontados com os resultados da interpretação qualitativa do mapa de isogamas do campo magnético total, permitindo delimitar com maior precisão a zona de incidência de soleiras de diabásio, situada a norte da área. Dos quatro horizontes geoelétricos distinguidos, o terceiro é essencialmente constituído por arenitos, apresentando, por isso, melhores condições para armazenamento de água subterrânea.
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O presente trabalho está fundamentado no desenvolvimento de uma metodologia e/ou uma tecnologia de obtenção e caracterização de filtros ópticos de interferência de banda passante variável [C.M. da Silva, 2010] e de banda de corte variáveis, constituídos por refletores dielétricos multicamadas de filmes finos intercalados por cavidades de Fabry-Perot não planares com espessuras linearmente variáveis, que apresentam a propriedade do deslocamento linear da transmitância máxima espectral em função da posição, isto é, um Filtro de Interferência Variável (FIV). Este método apresenta novas e abrangentes possibilidades de confecção de filtros ópticos de interferência variável: lineares ou em outras formas desejadas, de comprimento de onda de corte variável (passa baixa ou alta) e filtros de densidade neutra variável, através da deposição de metais, além de aplicações em uma promissora e nova área de pesquisa na deposição de filmes finos não uniformes. A etapa inicial deste desenvolvimento foi o estudo da teoria dos filtros ópticos dielétricos de interferência para projetar e construir um filtro óptico banda passante convencional de um comprimento de onda central com camadas homogêneas. A etapa seguinte, com base na teoria óptica dos filmes finos já estabelecida, foi desenvolver a extensão destes conhecimentos para determinar que a variação da espessura em um perfil inclinado e linear da cavidade entre os refletores de Bragg é o principal parâmetro para produzir o deslocamento espacial da transmitância espectral, possibilitando o uso de técnicas especiais para se obter uma variação em faixas de bandas de grande amplitude, em um único filtro. Um trabalho de modelagem analítica e análise de tolerância de espessuras dos filmes depositados foram necessários para a seleção da estratégia do \"mascaramento\" seletivo do material evaporado formado na câmara e-Beam (elétron-Beam) com o objetivo da obtenção do filtro espectral linear variável de características desejadas. Para tanto, de acordo com os requisitos de projeto, foram necessárias adaptações em uma evaporadora por e-Beam para receber um obliterador mecânico especialmente projetado para compatibilizar os parâmetros das técnicas convencionais de deposição com o objetivo de se obter um perfil inclinado, perfil este previsto em processos de simulação para ajustar e calibrar a geometria do obliterador e se obter um filme depositado na espessura, conformação e disposição pretendidos. Ao final destas etapas de modelagem analítica, simulação e refinamento recorrente, foram determinados os parâmetros de projeto para obtenção de um determinado FIV (Filtro de Interferência Variável) especificado. Baseadas nos FIVs muitas aplicações são emergentes: dispositivos multi, hiper e ultra espectral para sensoriamento remoto e análise ambiental, sistemas Lab-on-Chip, biossensores, detectores chip-sized, espectrofotometria de fluorescência on-chip, detectores de deslocamento de comprimento de onda, sistemas de interrogação, sistemas de imageamento espectral, microespectrofotômetros e etc. No escopo deste trabalho se pretende abranger um estudo de uma referência básica do emprego do (FIV) filtro de interferência variável como detector de varredura de comprimento de ondas em sensores biológicos e químicos compatível com pós processamento CMOS. Um sistema básico que é constituído por um FIV montado sobre uma matriz de sensores ópticos conectada a um módulo eletrônico dedicado a medir a intensidade da radiação incidente e as bandas de absorção das moléculas presentes em uma câmara de detecção de um sistema próprio de canais de microfluidos, configurando-se em um sistema de aquisição e armazenamento de dados (DAS), é proposto para demonstrar as possibilidades do FIV e para servir de base para estudos exploratórios das suas diversas potencialidades que, entre tantas, algumas são mencionadas ao longo deste trabalho. O protótipo obtido é capaz de analisar fluidos químicos ou biológicos e pode ser confrontado com os resultados obtidos por equipamentos homologados de uso corrente.
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Analytical solutions are presented for linear finite-strain one-dimensional consolidation of initially unconsolidated soil layers with surcharge loading for both one- and two-way drainage. These solutions complement earlier solutions for initially unconsolidated soil layers without surcharge and initially normally consolidated soil layers with surcharge. Small-strain solutions for the consolidation of initially unconsolidated soil layers with surcharge loading are also presented, and the relationship between the earlier solutions for initially unconsolidated soil without surcharge and the corresponding small-strain solutions, which was not addressed in the earlier work, is clarified. The new solutions for initially unconsolidated soil with surcharge loading can be applied to the analysis of low stress consolidation tests and to the partial validation of numerical solutions of non-linear finite-strain consolidation. They also clarify a formerly perplexing aspect of finite-strain solution charts first noted in numerical solutions. Copyright (C) 2004 John Wiley Sons, Ltd.
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We introduce a new boundary layer formalism on the basis of which a class of exact solutions to the Navier–Stokes equations is derived. These solutions describe laminar boundary layer flows past a flat plate under the assumption of one homogeneous direction, such as the classical swept Hiemenz boundary layer (SHBL), the asymptotic suction boundary layer (ASBL) and the oblique impingement boundary layer. The linear stability of these new solutions is investigated, uncovering new results for the SHBL and the ASBL. Previously, each of these flows had been described with its own formalism and coordinate system, such that the solutions could not be transformed into each other. Using a new compound formalism, we are able to show that the ASBL is the physical limit of the SHBL with wall suction when the chordwise velocity component vanishes while the homogeneous sweep velocity is maintained. A corresponding non-dimensionalization is proposed, which allows conversion of the new Reynolds number definition to the classical ones. Linear stability analysis for the new class of solutions reveals a compound neutral surface which contains the classical neutral curves of the SHBL and the ASBL. It is shown that the linearly most unstable Görtler–Hämmerlin modes of the SHBL smoothly transform into Tollmien–Schlichting modes as the chordwise velocity vanishes. These results are useful for transition prediction of the attachment-line instability, especially concerning the use of suction to stabilize boundary layers of swept-wing aircraft.
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The spatial variability of strongly weathered soils under sugarcane and soybean/wheat rotation was quantitatively assessed on 33 fields in two regions in São Paulo State, Brazil: Araras (15 fields with sugarcane) and Assis (11 fields with sugarcane and seven fields with soybean/wheat rotation). Statistical methods used were: nested analysis of variance (for 11 fields), semivariance analysis and analysis of variance within and between fields. Spatial levels from 50 m to several km were analyzed. Results are discussed with reference to a previously published study carried out in the surroundings of Passo Fundo (RS). Similar variability patterns were found for clay content, organic C content and cation exchange capacity. The fields studied are quite homogeneous with respect to these relatively stable soil characteristics. Spatial variability of other characteristics (resin extractable P, pH, base- and Al-saturation and also soil colour), varies with region and, or land use management. Soil management for sugarcane seems to have induced modifications to greater depths than for soybean/wheat rotation. Surface layers of soils under soybean/wheat present relatively little variation, apparently as a result of very intensive soil management. The major part of within-field variation occurs at short distances (< 50 m) in all study areas. Hence, little extra information would be gained by increasing sampling density from, say, 1/km² to 1/50 m². For many purposes, the soils in the study regions can be mapped with the same observation density, but residual variance will not be the same in all areas. Bulk sampling may help to reveal spatial patterns between 50 and 1.000 m.
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The quality of semi-detailed (scale 1:100.000) soil maps and the utility of a taxonomically based legend were assessed by studying 33 apparently homogeneous fields with strongly weathered soils in two regions in São Paulo State: Araras and Assis. An independent data set of 395 auger sites was used to determine purity of soil mapping units and analysis of variance within and between mapping units and soil classification units. Twenty three soil profiles were studied in detail. The studied soil maps have a high purity for some legend criteria, such as B horizon type (> 90%) and soil texture class (> 80%). The purity for the "trophic character" (eutrophic, dystrophic, allic) was only 55% in Assis. It was 88% in Araras, where many soil units had been mapped as associations. In both regions, the base status of clay-textured soils was generally better than suggested by the maps. Analysis of variance showed that mapping was successful for "durable" soil characteristics such as clay content (> 80% of variance explained) and cation exchange capacity (≥ 50% of variance explained) of 0-20 and 60-80 cm layers. For soil characteristics that are easily modified by management, such as base saturation of the 0-20 cm layer, the maps had explained very little (< 15%) of the total variance in the study areas. Intermediate results were obtained for base saturation of the 60-80 cm layer (56% in Assis; 42% in Araras). Variance explained by taxonomic groupings that formed the basis for the legend of the soil maps was similar to, often even smaller than, variance explained by mapping units. The conclusion is that map boundaries have been very carefully located, but descriptions of mapping units could be improved. In future mappings, this could possibly be done at low cost by (a) bulk sampling to remove short range variation and enhance visualization of spatial patterns at distances > 100 m; (b) taking advantage of correlations between easily measured soil characteristics and chemical soil properties and, (c) unbending the link between legend criteria and a taxonomic system. The maps are well suited to obtain an impression of land suitability for high-input farming. Additional field work and data on former land use/management are necessary for the evaluation of chemical properties of surface horizons.
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In this paper, a remote O2 ion source is used for the formation of nano-oxide layers. The oxidation efficiency was measured in CoFe-oxide films, and a decrease of the oxide layer with the pan angle and the oxidation pressure is observed. For the same oxidation pressure, the oxidation efficiency depends on the O2 content in the Ar-O2 plasma. These results were applied in optimizing the fabrication of Al2O3 barrier for tunnel junctions. This method was also used to fabricate junctions with Fe-oxide layers inserted at the Al2O3-CoFe interface. TEM and magnetization data indicate that after anneal at 385°C, a homogeneous ferromagnetic Fe-oxide layer (Fe3O4?) is formed.
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We consider a two-dimensional problem of scattering of a time-harmonic electromagnetic plane wave by an infinite inhomogeneous conducting or dielectric layer at the interface between semi-infinite homogeneous dielectric half-spaces. The magnetic permeability is assumed to be a fixed positive constant. The material properties of the media are characterized completely by an index of refraction, which is a bounded measurable function in the layer and takes positive constant values above and below the layer, corresponding to the homogeneous dielectric media. In this paper, we examine only the transverse magnetic (TM) polarization case. A radiation condition appropriate for scattering by infinite rough surfaces is introduced, a generalization of the Rayleigh expansion condition for diffraction gratings. With the help of the radiation condition the problem is reformulated as an equivalent mixed system of boundary and domain integral equations, consisting of second-kind integral equations over the layer and interfaces within the layer. Assumptions on the variation of the index of refraction in the layer are then imposed which prove to be sufficient, together with the radiation condition, to prove uniqueness of solution and nonexistence of guided wave modes. Recent, general results on the solvability of systems of second kind integral equations on unbounded domains establish existence of solution and continuous dependence in a weighted norm of the solution on the given data. The results obtained apply to the case of scattering by a rough interface between two dielectric media and to many other practical configurations.
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The successful immobilization of enzymes such as horseradish peroxidase (HRP) in solid films is essential for applications in sensors and for fundamental studies aimed at identifying possible biotechnological devices. In this study we show that HRP can be immobilized in alternated layers with chitosan as the template material. The activity of HRP in HRP/chitosan films was preserved for several weeks, and could be detected optically upon monitoring the reaction with pyrogallol. The morphology of the film displayed stripes that disappeared after reaction with pyrogallol. Though the activity in the HRP/chitosan film was lower than in a homogeneous solution or in an LB film investigated earlier, the response was linear for a considerable period of time, which may be advantageous for sensing hydrogen peroxide. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.