Clarke's alpha, beta and zero components: A possible approach for the conceptual design of instrumentation compatible with IEEE Std. 1459-2000

The paper explains the conceptual design of instrumentation that measures electric quantities defined in the trial-use Std. 1459-2000. It is shown how the Instantaneous-Space-Phasor (ISP) approach, based on α, β, 0 components, can be used to monitor electric energy flow, evaluate the utilization of transmission line and quantify the level of harmonic pollution injected by nonlinear loads.

A novel scanning lens instrument for evaluating Fresnel lens performance: equipment development and initial results

A system dedicated to the optical transmittance characterization of Fresnel lenses has been developed at NREL, in collaboration with the UPM. The system quantifies the optical efficiency of the lens by generating a performance map. The shape of the focused spot may also be analyzed to understand change in the lens performance. The primary instrument components (lasers and CCD detector) have been characterized to confirm their capability for performing optical transmittance measurements. Measurements performed on SoG and PMMA lenses subject to a variety of indoor conditions (e.g., UV and damp heat) identified differences in the optical efficiency of the evaluated lenses, demonstrating the ability of the Scanning Lens Instrument (SLI) to distinguish between the aged lenses.

Utilização de uma interface do tipo "particle beam" para a obtenção de espectros de massas de compostos pouco voláteis em solução

Due to source contamination and wearing of instrument components problems caused by the direct insertion probe technique, a new way of introduction of low volatile compounds into mass spectrometer was tested. This new scheme comprises the introduction of the low volatile compounds solutions via a six port valve connected to a particle beam interface. Solutions of isatin were injected into this system and the best results were obtained with CH2Cl2, CH3OH and CH3CN. The solution inlet system has shown to be advantageous over the conventional way of direct insertion probe introduction.

Aufbau eines flugzeuggetragenen Massenspektrometers zur Messung von HNO 3 und HONO und Quantifizierung der HNO 3-Aufnahme in Eispartikel in Kondensstreifen und Zirren

Im Zuge dieser Arbeit ist ein Massenspektrometer zur flugzeuggetragenen Messung von HNO3 und HONO auf dem neuen deutschen Forschungsflugzeug HALO aufgebaut worden (AIMS - Atmospheric chemical Ionization Mass Spectrometer). Die Ionisation der HNO3- und HONO-Moleküle erfolgt chemisch durch Reaktion mit SF5- -Ionen. Basierend auf den Ergebnissen von Laborversuchen wurden die Betriebsparameter optimiert, die Einzelkomponenten im HALO-Rack zusammengestellt und eine Einlassleitung entworfen, die Wandeffekte minimiert und Untergrundmessungen und HNO3-Kalibrationen im Flug ermöglicht. Die Empfindlichkeit der Messung von HNO3 und HONO wurde ebenso im Labor untersucht wie Interferenzen mit Wasserdampf und Ozon. Die HONO-Vergleichskampagne FIONA am Europäischen Photoreaktor (EUPHORE) in Valencia war die erste Messkampagne mit AIMS. Bei den offenen Vergleichsmessungen stimmten die von AIMS gemessenen HONO-Mischungsverhältnisse innerhalb +-20% mit dem Median von 9 weiteren HONO-Messungen überein. Die ersten flugzeuggetragenen Messungen mit AIMS werden im Verlauf der HALO-Missionen ML-CIRRUS und TACTS stattfinden. Neben dem Aufbau und der Charakterisierung von AIMS war die Analyse der Aufnahme von HNO3 in Eispartikel von Kondensstreifen und Zirren Gegenstand dieser Arbeit. Die Aufnahme von HNO3 in Kondensstreifeneispartikel wurde erstmals systematisch anhand einer Flugzeugmesskampagne (CIRRUS-III) untersucht. Während CIRRUS-III im November 2006 wurden Zirren und zufällig knapp 40 persistente Kondensstreifen über Deutschland und Nordeuropa beprobt. Die Messungen fanden in Höhen zwischen 10 und 11.5 km und bei Temperaturen zwischen 210 und 230 K statt. Die HNO3-Konzentration wurde mit Hilfe von NOy-Messungen bestimmt. Im Mittel war in Kondensstreifen ein größerer Anteil des Gesamt-HNO3 in den Eispartikeln gebunden (6 %) als in Zirren (3 %). Das Gasphasenäquivalent des eisgebundenen HNO3 betrug in Zirren durchschnittlich 6 pmol/mol, in Kondensstreifen 14 pmol/mol und in jungen Kondensstreifen (Alter<1 h) 21 pmol/mol. Das Mischungsverhältnis von HNO3 zu H2O in Eispartikeln war in Kondensstreifen leicht höher als in Zirren unter ähnlichen meteorologischen Bedingungen. Ursächlich für die höheren Werte in persistenten Kondensstreifen sind wahrscheinlich die hohen HNO3-Konzentrationen in den Abgasfahnen der Flugzeuge bei der Kondensstreifenbildung. Die beobachtete Abnahme des HNO3/H2O-Molverhältnisses mit zunehmendem Effektivdurchmesser der Eispartikel deutet an, dass die HNO3-Konzentrationen in Eispartikeln von jungen Kondensstreifen durch die Aufnahme von Abgas-HNO3 in die gefrierenden Aerosolpartikel bestimmt wird. Die Konzentrationen in älteren Kondensstreifen werden zunehmend durch das Vergraben von Umgebungs-HNO3 in wachsenden Eispartikeln kontrolliert. Diese Studie leistet einen Beitrag zu einem besseren Prozessverständnis der HNO3-Aufnahme in atmosphärische Eispartikel. Sie motiviert die Nutzung persistenter Kondensstreifen als atmosphärisches Labor zur Untersuchung der Spurengasaufnahme in wachsende Eispartikel.

Measurement and stability of the pointing of the BepiColombo Laser Altimeter under thermal load

The BepiColombo Laser Altimeter (BELA) has been selected to fly on ESA׳s BepiColombo mission to Mercury. The instrument will be the first European laser altimeter designed for interplanetary flight. This paper describes the setup used to characterize the angular movements of BELA under the simulated environmental conditions that the instrument will encounter when orbiting Mercury. The system comprises a laser transmitter and a receiving telescope, which can move with respect to each other under thermal load. Tests performed using the Engineering Qualification Model show that the setup is accurate enough to characterize angular movements of the instrument components to an accuracy of ≈10 μrad. The qualification instrument is thermally stable to operate during all mission phases around Mercury proving that the transmitter and receiver sections will remain within the alignment requirements during its mission.

Screening for frailty in older adults using a self-reported instrument

OBJECTIVE To validate a screening instrument using self-reported assessment of frailty syndrome in older adults.METHODS This cross-sectional study used data from the Saúde, Bem-estar e Envelhecimento study conducted in Sao Paulo, SP, Southeastern Brazil. The sample consisted of 433 older adult individuals (≥ 75 years) assessed in 2009. The self-reported instrument can be applied to older adults or their proxy respondents and consists of dichotomous questions directly related to each component of the frailty phenotype, which is considered the gold standard model: unintentional weight loss, fatigue, low physical activity, decreased physical strength, and decreased walking speed. The same classification proposed in the phenotype was utilized: not frail (no component identified); pre-frail (presence of one or two components), and frail (presence of three or more components). Because this is a screening instrument, “process of frailty” was included as a category (pre-frail and frail). Cronbach’s α was used in psychometric analysis to evaluate the reliability and validity of the criterion, the sensitivity, the specificity, as well as positive and negative predictive values. Factor analysis was used to assess the suitability of the proposed number of components.RESULTS Decreased walking speed and decreased physical strength showed good internal consistency (α = 0.77 and 0.72, respectively); however, low physical activity was less satisfactory (α = 0.63). The sensitivity and specificity for identifying pre-frail individuals were 89.7% and 24.3%, respectively, while those for identifying frail individuals were 63.2% and 71.6%, respectively. In addition, 89.7% of the individuals from both the evaluations were identified in the “process of frailty” category.CONCLUSIONS The self-reported assessment of frailty can identify the syndrome among older adults and can be used as a screening tool. Its advantages include simplicity, rapidity, low cost, and ability to be used by different professionals.

Validation of an instrument to evaluate health promotion at schools

ABSTRACT OBJECTIVE To validate an instrument designed to assess health promotion in the school environment. METHODS A questionnaire, based on guidelines from the World Health Organization and in line with the Brazilian school health context, was developed to validate the research instrument. There were 60 items in the instrument that included 40 questions for the school manager and 20 items with direct observations made by the interviewer. The items’ content validation was performed using the Delphi technique, with the instrument being applied in 53 schools from two medium-sized cities in the South region of Brazil. Reliability (Cronbach’s alpha and split-half) and validity (principal component analysis) analyses were performed. RESULTS The final instrument remained composed of 28 items, distributed into three dimensions: pedagogical, structural and relational. The resulting components showed good factorial loads (> 0.4) and acceptable reliability (> 0.6) for most items. The pedagogical dimension identifies educational activities regarding drugs and sexuality, violence and prejudice, auto care and peace and quality of life. The structural dimension is comprised of access, sanitary structure, and conservation and equipment. The relational dimension includes relationships within the school and with the community. CONCLUSIONS The proposed instrument presents satisfactory validity and reliability values, which include aspects relevant to promote health in schools. Its use allows the description of the health promotion conditions to which students from each educational institution are exposed. Because this instrument includes items directly observed by the investigator, it should only be used during periods when there are full and regular activities at the school in question.

Development and validation of an instrument for evaluating the ludicity of games in health education

Abstract OBJECTIVE Developing and validating an instrument to evaluate the playfulness of games in health education contexts. METHODOLOGY A methodological, exploratory and descriptive research, developed in two stages: 1. Application of an open questionnaire to 50 graduate students, with content analysis of the answers and calculation of Kappa coefficient for defining items; 2. Procedures for construction of scales, with content validation by judges and analysis of the consensus estimate byContent Validity Index(CVI). RESULTS 53 items regarding the restless character of the games in the dimensions of playfulness, the formative components of learning and the profiles of the players. CONCLUSION Ludicity can be assessed by validated items related to the degree of involvement, immersion and reinvention of the subjects in the game along with the dynamics and playability of the game.

Exploring business models for medical games: Key components and challenges

The costs of health care are going up in many countries. In order to provide affordable and effective health care solutions, new technologies and approaches are constantly being developed. In this research, video games are presented as a possible solution to the problem. Video games are fun, and nowadays most people like to spend time on them. In addition, recent studies have pointed out that video games can have notable health benefits. Health games have already been developed, used in practice, and researched. However, the bulk of health game studies have been concerned with the design or the effectiveness of the games; no actual business studies have been conducted on the subject, even though health games often lack commercial success despite their health benefits. This thesis seeks to fill this gap. The specific aim of this thesis is to develop a conceptual business model framework and empirically use it in explorative medical game business model research. In the first stage of this research, a literature review was conducted and the existing literature analyzed and synthesized into a conceptual business model framework consisting of six dimensions. The motivation behind the synthesis is the ongoing ambiguity around the business model concept. In the second stage, 22 semi-structured interviews were conducted with different professionals within the value network for medical games. The business model framework was present in all stages of the empirical research: First, in the data collection stage, the framework acted as a guiding instrument, focusing the interview process. Then, the interviews were coded and analyzed using the framework as a structure. The results were then reported following the structure of the framework. In the results, the interviewees highlighted several important considerations and issues for medical games concerning the six dimensions of the business model framework. Based on the key findings of this research, several key components of business models for medical games were identified and illustrated in a single figure. Furthermore, five notable challenges for business models for medical games were presented, and possible solutions for the challenges were postulated. Theoretically, these findings provide pioneering information on the untouched subject of business models for medical games. Moreover, the conceptual business model framework and its use in the novel context of medical games provide a contribution to the business model literature. Regarding practice, this thesis further accentuates that medical games can offer notable benefits to several stakeholder groups and offers advice to companies seeking to commercialize these games.

Développement d’un instrument d’évaluation des besoins de réadaptation des personnes atteintes de maladies respiratoires chroniques

La réadaptation pulmonaire est une intervention dont l’efficacité est largement reconnue. Cette efficacité a été établie grâce à l’utilisation d’instruments de mesure d’impact global. Les patients bénéficiant des programmes de réadaptation pulmonaire possèdent des caractéristiques variées et souffrent généralement de maladie pulmonaire obstructive chronique à différents degrés. En fonction de leurs différents besoins, les patients répondent de façon variable aux composantes d’un programme de réadaptation pulmonaire. Il est recommandé d’individualiser les programmes en fonction des besoins des patients afin d’en optimiser les effets. À cette fin, l’évaluation des besoins de réadaptation des patients est nécessaire. Comme il n’existe actuellement aucun instrument standardisé pour procéder à cette évaluation, nous avons entrepris d’en développer un à l’aide de méthodes qualitatives et quantitatives de recherche. Un modèle conceptuel d’évaluation des besoins de réadaptation des patients a été élaboré suite aux résultats tirés de groupes de discussion, de la consultation de dossiers médicaux et d’une recension des écrits. À partir de ce modèle, des items devant être sélectionnés de façon individualisée parmi cinq domaines (reconnaissance des besoins, connaissance, motivation, attentes et buts) ont été pré-testés. Les tendances générales concernant la validité des items contenus dans le prototype d’instrument ont été vérifiées lors d’une étude pilote auprès de 50 répondants en réadaptation. Les pistes d’investigation dégagées dans ce mémoire serviront aux études de validation plus approfondies dont devrait faire l’objet ce prototype d’instrument dans le futur.

Fractionation, chemical and toxicological characterization of tobacco smoke components

La fumée du tabac est un aérosol extrêmement complexe constitué de milliers de composés répartis entre la phase particulaire et la phase vapeur. Il a été démontré que les effets toxicologiques de cette fumée sont associés aux composés appartenant aux deux phases. Plusieurs composés biologiquement actifs ont été identifiés dans la fumée du tabac; cependant, il n’y a pas d’études démontrant la relation entre les réponses biologiques obtenues via les tests in vitro ou in vivo et les composés présents dans la fumée entière du tabac. Le but de la présente recherche est de développer des méthodes fiables et robustes de fractionnement de la fumée à l’aide de techniques de séparation analytique et de techniques de détection combinés à des essais in vitro toxicologiques. Une étude antérieure réalisée par nos collaborateurs a démontré que, suite à l’étude des produits de combustion de douze principaux composés du tabac, l’acide chlorogénique s’est avéré être le composé le plus cytotoxique selon les test in vitro du micronoyau. Ainsi, dans cette étude, une méthode par chromatographie préparative en phase liquide a été développée dans le but de fractionner les produits de combustion de l’acide chlorogénique. Les fractions des produits de combustion de l’acide chlorogénique ont ensuite été testées et les composés responsables de la toxicité de l’acide chlorogénique ont été identifiés. Le composé de la sous-fraction responsable en majeure partie de la cytoxicité a été identifié comme étant le catéchol, lequel fut confirmé par chromatographie en phase liquide/ spectrométrie de masse à temps de vol. Des études récentes ont démontré les effets toxicologiques de la fumée entière du tabac et l’implication spécifique de la phase vapeur. C’est pourquoi notre travail a ensuite été focalisé principalement à l’analyse de la fumée entière. La machine à fumer Borgwaldt RM20S® utilisée avec les chambres d’exposition cellulaire de British American Tobacco permettent l’étude in vitro de l’exposition de cellules à différentes concentrations de fumée entière du tabac. Les essais biologiques in vitro ont un degré élevé de variabilité, ainsi, il faut prendre en compte toutes les autres sources de variabilité pour évaluer avec précision la finalité toxicologique de ces essais; toutefois, la fiabilité de la génération de la fumée de la machine n’a jamais été évaluée jusqu’à maintenant. Nous avons donc déterminé la fiabilité de la génération et de la dilution (RSD entre 0,7 et 12 %) de la fumée en quantifiant la présence de deux gaz de référence (le CH4 par détection à ionisation de flamme et le CO par absorption infrarouge) et d’un composé de la phase particulaire, le solanesol (par chromatographie en phase liquide à haute performance). Ensuite, la relation entre la dose et la dilution des composés de la phase vapeur retrouvée dans la chambre d’exposition cellulaire a été caractérisée en utilisant une nouvelle technique d’extraction dite par HSSE (Headspace Stir Bar Sorptive Extraction) couplée à la chromatographie en phase liquide/ spectrométrie de masse. La répétabilité de la méthode a donné une valeur de RSD se situant entre 10 et 13 % pour cinq des composés de référence identifiés dans la phase vapeur de la fumée de cigarette. La réponse offrant la surface maximale d’aire sous la courbe a été obtenue en utilisant les conditions expérimentales suivantes : intervalle de temps d’exposition/ désorption de 10 0.5 min, température de désorption de 200°C pour 2 min et température de concentration cryogénique (cryofocussing) de -75°C. La précision de la dilution de la fumée est linéaire et est fonction de l’abondance des analytes ainsi que de la concentration (RSD de 6,2 à 17,2 %) avec des quantités de 6 à 450 ng pour les composés de référence. Ces résultats démontrent que la machine à fumer Borgwaldt RM20S® est un outil fiable pour générer et acheminer de façon répétitive et linéaire la fumée de cigarette aux cultures cellulaires in vitro. Notre approche consiste en l’élaboration d’une méthodologie permettant de travailler avec un composé unique du tabac, pouvant être appliqué à des échantillons plus complexes par la suite ; ex : la phase vapeur de la fumée de cigarette. La méthodologie ainsi développée peut potentiellement servir de méthode de standardisation pour l’évaluation d’instruments ou de l’identification de produits dans l’industrie de tabac.

Ressources résidentielles pour adultes avec un trouble mental : développement d'un modèle et d'un instrument de mesure

Ce projet de recherche revisite la conceptualisation du logement et des ressources résidentielles pour les adultes avec un trouble mental. Les objectifs visent : (1) à identifier les attributs, dimensions et domaines ; (2) à développer un nouveau modèle ; (3) à concevoir un instrument de mesure pour décrire l’éventail des ressources résidentielles en santé mentale. Méthodologie : Phase 1: Le devis de recherche s’articule autour de la cartographie de concepts, caractérisée par une méthodologie mixte. L’échantillonnage, par choix raisonné, a permis de recueillir une pluralité de perceptions et d’expériences (p.ex. personnes utilisatrices de services, proches, responsables de ressources résidentielles, gestionnaires). Les participants proviennent de cinq régions du Québec (nombre total de participations = 722). Au cours des six étapes de la cartographie de concepts, les participants ont généré des attributs décrivant le logement (n = 221), leur ont accordé une cote numérique (n = 416) et les ont regroupés en catégories (n = 73). Douze participants ont interprété des cartes conceptuelles produites par des analyses multivariées, soit l’échelonnage multidimensionnel (MDS) et la typologie hiérarchique. Des analyses par composantes principales (PCAs) ont été utilisées pour raffiner la conceptualisation (n = 228). Phase II: L’instrument a été développé, utilisé et ajusté à la suite de deux groupes de discussions (n = 23) et d’une étude transversale auprès de ressources résidentielles (n = 258). La passation se fait via une entrevue téléphonique semi-structurée enregistrée, d’une durée moyenne de 130 minutes. Résultats : Les participants ont généré 1382 idées (99.5% de saturation). Les cartes conceptuelles issues de la cartographie de concepts comprennent 140 idées (attributs du logement), 12 dimensions et cinq domaines (indice de stress MDS = 0.2302, 10 itérations). Les analyses PCAs ont permis de retenir quatre domaines, 11 composantes (α = 0.600 à 0.933) et 81 attributs. Les domaines sont : (1) environnement géophysique; (2) atmosphère et fonctionnement du milieu; (3) soutien et interventions offerts; (4) pratiques organisationnelles et managériales. L’instrument développé comprend quatre domaines, 10 dimensions et 83 attributs. À cela s’ajoutent des variables descriptives. L’instrument résulte des Phases I et II de ce projet. Conclusion : L’instrument a été développé en collaboration avec diverses parties prenantes, à partir de considérations ontologiques, réalistes, causales et statistiques. Il dresse le profil détaillé d’une ressource résidentielle sous ses différentes facettes et s’appuie sur la prémisse qu’il n’existe pas de milieu résidentiel idéal pour tous.

A narrow band pulsed eddy current instrument for materials testing

The principles of operation of an experimental prototype instrument known as J-SCAN are described along with the derivation of formulae for the rapid calculation of normalized impedances; the structure of the instrument; relevant probe design parameters; digital quantization errors; and approaches for the optimization of single frequency operation. An eddy current probe is used As the inductance element of a passive tuned-circuit which is repeatedly excited with short impulses. Each impulse excites an oscillation which is subject to decay dependent upon the values of the tuned-circuit components: resistance, inductance and capacitance. Changing conditions under the probe that affect the resistance and inductance of this circuit will thus be detected through changes in the transient response. These changes in transient response, oscillation frequency and rate of decay, are digitized, and then normalized values for probe resistance and inductance changes are calculated immediately in a micro processor. This approach coupled with a minimum analogue processing and maximum of digital processing has advantages compared with the conventional approaches to eddy current instruments. In particular there are: the absence of an out of balance condition and the flexibility and stability of digital data processing.

Cooled infrared filters and dichroics for the James Webb Space Telescope Mid-Infrared Instrument

The cooled infrared filters and dichroic beam splitters manufactured for the Mid-Infrared Instrument are key optical components for the selection and isolation of wavelengths in the study of astrophysical properties of stars, galaxies, and other planetary objects. We describe the spectral design and manufacture of the precision cooled filter coatings for the spectrometer (7 K) and imager (9 K). Details of the design methods used to achieve the spectral requirements, selection of thin film materials, deposition technique, and testing are presented together with the optical layout of the instrument. (C) 2008 Optical Society of America.

Supervision as control system : the design of supervision as a regulatory instrument in the social services sector in Sweden

In this article, the prevailing official view of supervision as a regulatory instrument is examined as it applies to the social services sector in Sweden. The study is based on a comparison of the views expressed on the design of supervision as a regulatory instrument by two government commissions, the Supervision Commission and the Commission on Supervision within the Social Services (UTIS), and on the positions taken by the Government regarding the definitions of the concept of supervision proposed by these commissions. The view of supervision as a regulatory instrument expressed in these policy documents is analysed with the help of a theoretical framework describing the components, their functions and the governance characteristics of control systems. In the framework separate interrelated characteristics of the components are identified and summarized into two models of control systems. The analysis shows that supervision in the Swedish social services sector can be described in terms of both a disciplinary and non-disciplinary system. By its system theoretical basis and the identification of interrelated characteristics the study contributes to a broadened understanding of the construction and functions of supervision as a regulatory instrument and of how supervision within the Swedish social sector is meant to be designed.