<p>In the growing field of proteomics identification of proteins by tandem mass spectrometry (MS/MS) is performed by matching experimental mass spectra against calculated spectra of all possible peptides in a protein database. One problem with this approach is the false-positive identifications. MS-based proteomics experiments are further affected by a rather poor efficiency typical in the range of 10-15%, implicating that only a low percentage of acquired mass spectrometric data is significantly identified and assigned a peptide sequence.</p><p>In this thesis improvement in spectrum specificity is accomplished by using a combination of high-accuracy mass spectrometry and techniques that will yield complementary sequence information. Performing collision-activated dissociation (CAD) and electron capture dissociation (ECD) upon the same peptide ion will yield such complementary sequence information. Implementing this into a proteomics approach and showing the advantages of using complementary fragmentation techniques for improving peptide identification is shown. Furthermore, a novel database-independent score is introduced (S-score) based upon the maximum length of the peptide sequence tag derived from complementary use of CAD and ECD. The S-score can be used to separate poor quality spectra from good quality spectra. An-other aspect of the S-score is the development of the ‘reliable sequence tag’ which can be used to recover below threshold identifications and for a reliable backbone for de novo sequencing of peptides.</p><p>A novel proteomics-grade de novo sequencing algorithm has also been developed based upon the RST, which can retrieve peptide identification with the highest reliability (>95%). Furthermore, a novel software tool for unbiased identifications of any post-translational modifications present in a peptide sample is introduced (ModifiComb). Combining all the tools described in this thesis increases the identification specificity (>30 times), recovers false-negative identifications and increases the overall efficiency of proteomics experiements to above 40%. Currently one of the highest achieved in large-scale proteomics.</p>

Dans les milieux ionisés existe un grand nombre d’espèces chimiques. Beaucoup sont en quantité minoritaire mais jouent pourtant, par leur grande réactivité, un rôle essentiel dans les processus de transformation chimique. Cette étude s’intéresse à la structure et à la dynamique des ions moléculaires, ainsi qu’aux collisions réactives pour des systèmes intervenant dans les atmosphères planétaires et dans le milieu interstellaire, comme les réactions mettant en jeu le monoxyde de carbone. Des modélisations numériques sont nécessaires à la préparation des expériences de fusion thermonucléaire. Enrichis par les résultats expérimentaux, concernant les ions d’hydrocarbures tels que le méthane, ils fournissent une aide pour l'interprétation des phénomènes observés dans les tokamaks. L’identification des réactions physiques à l’origine de la présence de particules dans le plasma est une étape importante afin de comprendre les environnements ionisés. Les systèmes examinés à Louvain-la-Neuve sont donc choisis pour leur intérêt immédiat en astrophysique ou en physique des plasmas. Alors que la connaissance des processus d'ionisation par impact d'électrons d’espèces atomiques ou ioniques simples est bien établie, ce n’est pas encore le cas lorsque la cible primaire est un ion moléculaire. L'existence d'au moins un degré de liberté supplémentaire rend possible la dissociation de l'ion moléculaire initial en plusieurs fragments, une partie de l’énergie potentielle est alors transférée sous forme d’énergie cinétique aux produits. En conséquence, ceux-ci sont généralement distribués dans de larges gammes angulaire et énergétique. L’analyse fine des distributions permet d’étudier les détails de la collision électronique. L’expérience a pour thématique majeure la mesure des sections efficaces absolues en fonction de l’énergie des électrons projectiles incidents, pour des réactions impliquant des espèces ioniques polyatomiques. L’observation des seuils de réaction et de l’énergie cinétique des fragments permet de déterminer la zone de Franck-Condon accessible et les états moléculaires impliqués dans les processus considérés. Les travaux réalisés au laboratoire ont démontré que l'appareillage existant est bien approprié à ce type d’étude. A un niveau plus fondamental, l’examen comparatif minutieux des présentes mesures, des résultats issus d’autres expériences et des prédictions des formalismes semi-empiriques, permet d’améliorer la connaissance des phénomènes collisionnels.

This thesis contains two parts. The first part concerns the research work on free molecules using synchrotron-radiation-related techniques. Auger electron spectra of two free open-shell molecules, O2 and NO, were studied experimentally and theoretically. Photoionization experimental technique with tunable synchrotron radiation source was used to induce core-level electron ionization and obtain the KVV normal Auger electron spectra. A quantitative assignment of O2 normal Auger spectrum was obtained by applying ab initio CI calculations and LVI Auger line shape simulations including the bond length dependence of Auger transition rates. The photon energy dependence of normal Auger electron spectra was focused on with photon energies in the vicinities of core-ionization threshold energies. Consequently, the MAPCI (Molecular Auger Post Collision Interaction) theory was developed. Taking the near-threshold O2 normal Auger spectrum as an example, the two extreme cases of MAPCI effect, “atomic-like PCI” and “molecular PCI”, were discovered and discussed. The effect of shape resonance on near-threshold molecular normal Auger spectrum was discussed taking NO near threshold normal Auger spectra as example. The second part deals with research work on the chemisorption of small epoxy organic molecules, ethylene oxide, methyl oxirane, on Si (100) surfaces. Synchrotron radiation related techniques, UPS, XPS and NEXAFS, were applied. Based on the valence photoemission spectra, C 1s and Si 2p XPS spectra, the epoxy ring opening reactions of these molecules in chemisorption process were proved. Further tentative search for the surface-adsorbate CDAD effect was performed, and no evident circular dichroism was confirmed.

I avhandlingen beskrivs ett hypotetiskt system som kan användas av mobila användare, bland andra taxichaufförer, som exempelvis vill följa en viktig fotbollsmatch. Flera faktorer ställer till problem: Ibland står bilen still och föraren har inget annat att tänka på än matchen. Ibland kör denne runt med en kund som inte vill bli störd av matchen. Dessutom kan det vara svårt att titta på rörliga bilder och köra bil samtidigt. I och med att bilen körs runt har man också olika bra anslutning till Internet vid olika tillfällen – det kan variera mellan inget alls, en dålig GSM/GPRS förbindelse (8 kbps) och en snabb WLAN anslutning (100 Mbps). I avhandlingen presenteras en tre-lagers modell som kan användas för att beskriva den här typen av applikationers kvalitet. Modellen delas in i tre lager: nätverk, applikation och användare/använding. Det sistnämnda lagret ligger utanför det tekniska systemet och definieras av att det är där de verkliga informationsutbytet sker. På applikationsnivån samlas data in, packas och packas upp i samband med nätverkstransport och visas sedan för användaren. Det är också här som eventuell interaktion sker med användaren. Nätverkslagret är ansvarigt för ändamålsenlig transport av data. De tre lagren är ömsesidigt beroende av varandra. Dålig prestanda på ettlager påverkar de andra lagren och tvärtom. Tre studier har genomförts av hur problem på nätverkslagret i form av begränsad bandbredd och hög fördöjning påverkar användarna. Låg bandbredd ger låg videokvalitet vilket inte uppskattas av användarnamnen genom att skifta till animeringar som fungerar med lägre bandbredd kan man ändå få användarna nöjda. Om användarna måste välja mellandålig videokvalitet och animeringar väljer de som ser sig som fotbollskunniga det förstnämnda och de som ser sig som okunniga men dock fotbollsfans väljer det sistnämnda. Men i en annan studie där användarna spelade bluffstopp mot varandra över ett datanätverk fick vi ett annat resultat. Där var det negativt med högre videokvalitet (bilder per sekund). En förklaring kan vara att användarna distraherades mer av högre bildfrekvens. I den tredje studien studerades vad som händer i Pong om man läggerin fördröjningar i spelet. Sedan tidigare visste man att det blir svårare attspela med fördröjningar – särskilt om man inte märker dem. Vi ställde ossfrågan om man kan kompensera för dem genom att informera användarna om dem. Det visade sig att användare som får information med i vårtfall en prediktiv visning lättare anpassar sin mentala insats till uppgiftens svårighetsgrad. Det är alltså inte bara möjligt utan ibland också önskvärt att utnyttja en lägre bandbredd från användarens perspektiv. Med det sagt finns det ändå i långt fler situationer där det är bättre med bättre nätverksprestanda. Pongspelet var roligare med lägre delay. Videon uppfattades som bättre medhögre bandbredd i den förstnämnda studien. Multicast, där ett paket skickas till flera användare i stället för att de skafå varsin, identiska paket, är ett viktigt verktyg för att få bättre prestanda i videoapplikationer. Tyvärr är det inbyggda stödet för multicast i den viktiga IEEE 802.11 standardfamiljen för trådlösa nätverk mycket outvecklat. Ettstort problem är att det inte går att veta om ett paket har kommit fram eller om det har försvunnit i en, mycket trolig, krock. Vi har vidareutvecklat och anpassat en föga känd krockdetektionsmekanism från 80-talet för använding i IEEE 802.11 nätverk. Den anpassade algoritmen kallar vi EMCD vilket är en förkortning för ‘‘Early Multicast Collision Detection’’ eller tidig krockupptäckt för multicast. Vi har presenterat en nysannolikhetsbaserad modell för att beräkna algoritmens prestanda undermaximal belastning. Modellen som har verifierats genom simuleringar kanäven användas för att beräkna optimala parametrar för algoritmen. Algoritmen har visats kraftigt reducera risken för oupptäckta kollisioner och reducerar den tid som går åt för dem. EMCD-algoritmen inspirerade till att utveckla en ytterligare algoritm som inte bara kan upptäcka utan också undvika kollisioner: PREMA som står för ‘‘Prioritized Repeated Eliminations Multiple Access’’ eller prioriterad kanal-åtkomst med upprepade eliminationer. Det finns två viktiga skillnader mellanhur de fungerar. I EMCD bygger kollisionsdetektionen på rektangelfördelade slumptal och en enda upptäcktsomgång. I PREMA används i stället geometriskt fördelade slumptal och upprepade omgångar. Effekten blir att man med stor säkerhet får en enda vinnare. även för PREMA presenteras en sannolikhetskalkylsbaserad prestandaanalys för maxlastfallet vilken stöds av simuleringar. Samma formler kan användas för att approximativt skatta prestanda i EY-NPMA som är en närliggande algoritm. Den var tänkt att använda i Hiperlan/1; en standard som aldrig fick något kommersiellt genombrott. Använder man den modell som vi presenterar i avhandlingens sista studiekan man med ganska god noggrannhet beräkna optimala parametrar för EY-NPMA med en beräkningsinsats O(mY S) mot O(mES×mY S) för tidigare kända algoritmer. / Imagine a taxi driver wanting to watch a football game while working. Events in the game cannot be predetermined, the driver's available attentional resources vary and network connections change from non-existing to excellent, so it will be necessary to develop a viewing application that can adapt to circumstances. This thesis presents a system model and sketches a framework for design and run time adaptations. The model has three layers: user/usage, application and network. Quality of service metrics are proposed for each layer. A particular emphasis is placed on the difference between the user/usage layer and the application layer. Satisfaction at the former means a job well done, a match played to your liking etc. Satisfaction at the latter means good picture quality, nice colours etc. The thesis continues by identifying and describing elements required to build the system used by the taxi driver. Three studies are presented where either bandwidth or delay are varied at the network level. Video is better the higher the bandwidth; animations can be used as a complement. They are shown to be better than low quality video but worse than high quality video for watching a football game. Better video in the form of higher frame rates turned out to be worse for playing a card game over the Internet. A possible explanation is the distraction experienced when the image is updated constantly. Another result of our studies is that users can adapt their mental effort to the actual load when given feedback on the network delay affecting a computer game. The results mentioned above show that it is possible to compensate for poor network performance. For the user, improved network performance is generally more satisfactory. Early multicast collision detection is a method for improved multicast performance in high load IEEE 802.11 networks. Prioritised repeated eliminations multiple access is a method for multicast and other traffic which can be used alone or in an IEEE 802.11 network. Probabilistic performance analysis and simulations show that both protocols drastically reduce the time spent in collisions and improve throughput compared to IEEE 802.11. Some of the formulae are applied to EY-NPMA as well; they are used to estimate performance and to estimate optimal operating parameters more efficiently than with previously known methods.

Les Alpes Occidentales ont été le siège , au Paléogène , d 'un volcanisme andésitique dont l'autochtonie est actuellement ét ablie . Les formations volcaniques jalonnent l' arc alpin , en position externe : Thônes, Taveyanne , Saint- Antonin , Barrème , régjon de Nice, Estérel ou interne ( Biellese, Canavese en Italie du Nord) . Dans le contexte de collision entre les plaques Européenne et Sud Alpins, le domaine océanique Piémontais s'est semble -t - il comporté à la manière d'un océan sialique et le volcanisme calco - alcalin s'est manifesté à la faveur d'une double subduction du matériel océanique . L' entrainement de croûte continentale sialique dans l 'enfoncement de domaine océanique pourrait alors expliquer l ' enrichissement en Potassium des magmas andésitiques qui se sont épanchés de part et d 'autre de la chaîne .

In the growing field of proteomics identification of proteins by tandem mass spectrometry (MS/MS) is performed by matching experimental mass spectra against calculated spectra of all possible peptides in a protein database. One problem with this approach is the false-positive identifications. MS-based proteomics experiments are further affected by a rather poor efficiency typical in the range of 10-15%, implicating that only a low percentage of acquired mass spectrometric data is significantly identified and assigned a peptide sequence. In this thesis improvement in spectrum specificity is accomplished by using a combination of high-accuracy mass spectrometry and techniques that will yield complementary sequence information. Performing collision-activated dissociation (CAD) and electron capture dissociation (ECD) upon the same peptide ion will yield such complementary sequence information. Implementing this into a proteomics approach and showing the advantages of using complementary fragmentation techniques for improving peptide identification is shown. Furthermore, a novel database-independent score is introduced (S-score) based upon the maximum length of the peptide sequence tag derived from complementary use of CAD and ECD. The S-score can be used to separate poor quality spectra from good quality spectra. An-other aspect of the S-score is the development of the ‘reliable sequence tag’ which can be used to recover below threshold identifications and for a reliable backbone for de novo sequencing of peptides. A novel proteomics-grade de novo sequencing algorithm has also been developed based upon the RST, which can retrieve peptide identification with the highest reliability (&gt;95%). Furthermore, a novel software tool for unbiased identifications of any post-translational modifications present in a peptide sample is introduced (ModifiComb). Combining all the tools described in this thesis increases the identification specificity (&gt;30 times), recovers false-negative identifications and increases the overall efficiency of proteomics experiements to above 40%. Currently one of the highest achieved in large-scale proteomics.

Typischerweise sind Plasmen extrem heiß - diese hohen Energien sind nötig, um die Ionisationsschwelle der Atome zu überwinden und damit einen stabilen Plasmazustand zu gewährleisten. Folglich werden die physikalischen Eigenschaften dieser Plasmen für gewöhnlich durch die thermischen Energie der Plasmateilchen bestimmt, während Korrelationen zwischen den Ladungen eine untergeordnete Rolle spielen. Durch die rasanten Fortschritte auf dem Gebiet der ultrakalten Gase ist es jedoch ebenso möglich, Plasmen bei extrem tiefen Temperaturen zu erzeugen, indem lasergekühlte Atome photoionisiert werden. In diesen ultrakalten Plasmen (UKP) lassen sich aufgrund der niedrigen Temperaturen bereits deutliche Auswirkungen von Korrelationen beobachten, die zu gänzlich anderer Dynamik führen können als aus dem Bereich der heißen schwach gekoppelten Plasmen bekannt. Ähnliche Prozesse werden auch in dichten Plasmen beobachtet, in denen durch extrem kurzen Teilchenabstände die Wechselwirkungsenergie auch bei Temperaturen von über 10000 Kelvin die kinetische Energie dominiert. Dichte Plasmen spielen eine wichtige Rolle für technische Anwendungen wie die Trägheitsfusion. Im Gegensatz zu diesen dichten Plasmen realisieren UKP starke Korrelationen jedoch bei sehr viel geringen Dichten von ρ ∼ 10^9 cm^{−3} . Die daraus resultierende langsame Dynamik ist experimentell wesentlich besser zugänglich und macht diese System deshalb besonders interessant, um Korrelationseffekte in stark gekoppelten Plasmen zu studieren. Diese Arbeit beschäftigt sich mit Effekten von starken Korrelationen auf verschiedene Relaxationsprozesse, die insbesondere, aber nicht ausschließlich in UKP eine bedeutende Rolle spielen. Neben dem fundamentalen Interesse an diesen Prozessen gilt ein Augenmerk auch möglichen experimentellen Tests der getroffenen Vorhersagen. Da die Theorie der schwach gekoppelten Plasmen Korrelationen größtenteils vernachlässigt, ist sie im Regime der UKP nur eingeschränkt anwendbar. Zur Berücksichtigung der starken Korrelationen werden in dieser Arbeit umfangreiche molekulardynamischen Simulationen eingesetzt, die teilweise mit quantenmechanischen Beschreibungen kombiniert werden, um den in UKP relevanten atomphysikalischen Aspekten gerecht zu werden. Im Rahmen dieser Rechnungen wird zunächst die seit langem ungeklärte Frage der Atombildung bei tiefen Temperaturen beantwortet. Dieser Prozess ist für UKP besonders relevanten, da die Rekombination die Lebensdauer des Plasmas bestimmt. Die konventionelle Theorie für Rekombination basiert auf der Annahme von von isolierten Drei-Körper-Stößen. Die daraus resultierende Rate divergiert mit abnehmender Temperatur und verliert daher ihre Gültigkeit im ultrakalten Bereich. In dieser Arbeit wird die Beschreibung der Rekombination mit Hilfe aufwendiger Vielteilchen-Simulationen auf den stark gekoppelte Bereich ausgebaut. Hierbei zeigt sich, dass die Rekombinationsrate im Bereich tiefer Temperaturen auf einen konstanten Wert konvergiert, so dass das Problem der divergierenden Rate gelöst werden kann. Ein weiteres, seit langem kontrovers diskutiertes Problem, stellt die Relaxation aufgrund von elastischen Stößen in stark gekoppelten Plasmen dar. Auch hier gilt, dass die konventionelle Theorie für heiße Plasmen, die auf Landau und Spitzer zurückgeht, aufgrund der Vernachlässigung von Korrelationen im Regime starker Kopplung unzureichend wird. Bisher waren keine experimentellen Ergebnisse verfügbar, um die verschiedenen Vorschläge zur Erweiterung der Landau-Spitzer-Beschreibung auf den stark gekoppelten Bereich zu beurteilen. In enger Zusammenarbeit mit der Gruppe von Prof. T. C. Killian (Rice University, Houston, USA) können im Rahmen dieser Arbeit nun erstmals Relaxationsraten in stark gekoppelten Plasmen gemessen werden. Dazu wird mittels eines Pump-Probe-Verfahren die Relaxation der ionischen Geschwindigkeitsverteilung in UKP beobachtet. In dieser Arbeit konnte eine Methode zur Interpretation der experimentellen Daten entwickelt und durch semiklassische Simulationen der Parameterbereich enorm erweitert werden. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Landau-Spitzer-Theorie bereits bei geringen Kopplungsstärken deutliche Defizite aufweist und liefern erstmalig Vorhersagen im stark gekoppelten Bereich. Bei der Untersuchung der ionischen Relaxation wird deutlich, dass insbesondere experimentelle Ergebnisse bei hohen Kopplungsstärken von Interesse sind. Derzeit sind typische UKP-Experimente jedoch auf mäßige Kopplungsstärken limitiert. Ursache hierfür ist, dass das Plasma in einem Zustand weit entfernt vom Gleichgewicht erzeugt wird. Bei der Relaxation ins Gleichgewicht kommt es zu einer Ausbildung von Korrelationen und damit zu einer Umwandlung von potentieller in kinetische Energie. In dieser Arbeit wird deshalb ein neues Plasmaherstellungsverfahren vorgeschlagen, das für die Ionen dieses „Korrrelationsheizen“ stark unterdrücken kann. Durch eine kollektive Anregung kalter Atome in Rydberg-Zustände werden vor der Photoionsation der Atome Korrelationen im atomaren Gas induziert. Es wird gezeigt, dass diese Korrelationen durch eine selektive Ionisation der Rydberg-Atome mit Hilfe von Mikrowellen an das Plasma weitergegeben werden können. Dadurch verringert sich das Korrelationsheizen und eröffnet neue Perspektiven für Untersuchungen ultrakalter Plasmen tief im stark gekoppelten Regime.

Le travail de cette thèse porte sur l'étude expérimentale de la diffusion d'atomes d'hydrogène sur des surfaces et sous incidence rasante. L'énergie des atomes et des ions varie de quelques centaines d'eV à quelques keV, tandis que les surfaces étudiées sont des isolants et des semi-métaux. En particulier on a étudié la formation de l'ion H- sur du graphite pyrolytique dit HOPG (highly oriented pyrolytic graphite) et sur une surface de LiF(001). Pour ce dernier système, nous avons étudié en détail la diffraction d'atomes H° et d'ions H+. Ces expériences ont été réalisées sur un montage expérimental utilisant un faisceau pulsé et permettant de détecter en coïncidence les particules diffusées et les électrons secondaires. L'ensemble permet de connaître la charge finale de la particule diffusée, sa perte d'énergie, son angle de diffusion, le tout en corrélation avec la statistique et l'énergie des électrons émis.Le résultat de ce travail a révélé que la diffraction persiste dans le régime inélastique. En effet, nous observons un motif de diffraction après la neutralisation de proton sur la surface de LiF(001). Un modèle est proposé pour expliquer ces résultats qui semblent en contradiction avec ceux publiés par le groupe de H. Winter sur la diffraction d'atomes d'hydrogène sur cette même surface. Concernant la formation d'ion négatif sur HOPG, nous avons mis en évidence un taux de H- (~10%) sur une surface propre. C'est le plus haut taux de H- jamais observé avec ce type d'expérience en incidence rasante. C'est encore plus élevé qu'avec des isolants ioniques, ces derniers donnant un taux déjà 10 fois plus grand que celui observé sur métaux propres. Ces résultats confirment l'efficacité du graphite à convertir des ions et des atomes en ions négatifs. En exploitant les données fournies par la technique des coïncidences, nous avons pu élucider le mécanisme à l'œuvre dans cette conversion. Du fait de la structure électronique particulière de HOPG, avec une bande interdite projetée dans la direction Gamma, seuls les électrons localisés sigma contribuent à la formation de l'ion négatif, donnant au HOPG un caractère isolant du point de vue de la capture électronique. Les électrons pi contribuant de manière efficace à la perte d'énergie par collisions binaires, donnant de ce point de vue au HOPG son caractère métallique.

Room-temperature chemisorption of hexacyclic aromatic hydrocarbons on the 2x1, sputtered, oxidized and H-terminated Si(100) surfaces, as well as those upon post treatments of hydrogenation, oxidization and electron irradiation have been investigated by using thermal desorption spectrometry (TDS), Auger electron spectroscopy (AES) and low energy electron diffraction (LEED). This work focuses on the effects of the functional groups (phenyl, methyl, vinyl, heteroatom, and H atom) in the chemisorbed aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene isomers, styrene and pyridine) on organic functionalization of the Si(100) surface, particularly on such surface processes as cycloaddition, dative adsorption, hydrogen abstraction, desorption, dissociation, diffusion, and condensation polymerization. Unlike the earlier notion that hydrogen evolution in the hydrocarbon/Si(100) systems is the result of hydrocarbon dissociation (into smaller hydrocarbon fragments and H atoms) on the surface, condensation polymerization of the adsorbed aromatic hydrocarbons is proposed in the present work, in order to explain the higher-temperature hydrogen evolution feature in the toluene/Si(100) system. This hypothesis is supported by our TDS results for other hydrocarbon adsorbates, especially in the pyridine/Si(100) system where electron-induced condensation polymerization has been observed at room temperature. The improved techniques in the TDS experiments developed in the present work have enabled us to observe condensation polymerization and the effect of H on the surface processes (via surface reconstruction) on Si(100) for the first time. New analysis methods have also been developed to determine the adsorption coverage from the AES data, and this work has not only improved the accuracy of the elemental-coverage evaluation, but also provided a means to estimate the rate and the order of chemisorption. By using the density functional theory with the Gaussian 98 program, the adsorption geometries and the corresponding adsorption energies of various adsorption phases have been calculated. These computational results have provided useful insights into the chemisorption structures on the Si(100) surface. The present work also presents the development of three kinetics models for hydrogen evolution in the aforementioned aromatic-hydrocarbon systems on Si(100). Based on a modified collision theory with consideration of diffusion, these theoretical models have proven to be quite successful in simulating the observed TDS profiles and in estimating the kinetic parameters for the analysis of condensation polymerization in 2-dimensional diffusion systems. The present work illustrates that TDS experiments can be used effectively with quantum computation and theoretical kinetics modelling to elucidate the intricate nature of organosilicon surface chemistry.

This report documents the design, construction, and implementation of a differential-offset spread spectrum RFID system, to avoid the problem of anti-collision interference from multiple RFID tags. Currently in industry, this problem is handled by establishing a two way communication link between the tags and the interrogator. The proposed system eliminates the need for the excessive hardware use to create this link, and therefore drastically reduces the cost of each tag. Not only is this system cheaper to implement but it is faster, requires less power, and by the nature of the design contains an inherent encryption scheme for the data being transmitted. Specialized RFID tags were designed and fabricated in order to produce a pseudo random code unique to each tag. The design presented in this document allowed simultaneous interrogation of up to 255 tags within one sensing environment. Once queried, the tags then modulate the incoming signal from the interrogator with their own sequence, and reflect the signal back to the interrogator. What the interrogator then receives is a combination of backscatter from all of the tags within the sensing environment. Specialized software written in Matlab and LabView uses these unique sequences to isolate the data from a desired tag away from the sea of information being transmitted from every tag. Using this system, numerous applications for experiments and measurements can be devised. One such application this thesis focuses on is the use of this system to simultaneously measure signal strengths from multiple diversity antennas in order to optimize their position and orientation. Currently, the majority of antenna diversity measurements are taken by measuring the signal strength of a given configuration one antenna at a time. By using the anti-collision RFID system proposed above, the signal strength produced by both antennas can be measured and recorded simultaneously to provide a true representation of their combined performance. This measurement can be used to find the optimal configuration for multiple antennas. This thesis will fully explore the theories and procedures behind creating this system, and will provide the results and analysis of its performance.