As the environmental regulations and technical progress have forced the factories’ old “end of pipe” solutions to improve, the metal emissions from point sources have decreased. Instead, the diffuse consumption emissions from goods in use now are in focus. The increased awareness of traffic as a major diffuse metal emission source emphasizes the need for more detailed information on the various traffic related sources. The main scope of this thesis is to study specific parts of metal emissions from some road traffic related sub sources such as brake lining and tyres. The metals in focus are antimony (Sb), cadmium (Cd), copper (Cu), chromium (Cr), lead (Pb), nickel(Ni) and zinc (Zn), and the research quantifies emissions from the different sub sources, trace changes over time as well as dispersal patterns and metal mobility in the roadside environment. The results show that even if the road traffic associated metal stocks are small compared to total in use stocks, their emissions are of major importance. The updated figures show that despite material developments during the last 10 years, tyres still are one of the main sources of Zn and Cd, while it can be excluded as a source of concern for the other metals studied. Brake linings are shown to be an especially pronounced source for Cu and Sb. The Pb and Cd emissions from brake linings and tyres have decreased as a result of decreasing material concentrations in these sources, most likely a result of EU regulations. Further the results reveals galvanized goods to be a major road traffic related source for Zn. The results show that the total metal concentrations in roadside soils have increased 3-16 times compared to regional background during the last decades. Each metal has a limited dispersal distance from the roads as well as down in the soil profile. Most metals are found within 10 m from the road in the uppermost 10 cm of the topsoil. However, the sequential extractions show that a large part of the metals found in the soil are rather easily mobilized and can be redistributed if the roadside soils become disturbed. Metals emitted due to decelerating activities are not correlated to elevated concentrations near road junctions. Instead the metals appear to be more evenly spread along the whole driven distance. The study points out Sb as an element that might be problematic to analyse. For Sb, which is sparsely studied as a roadside contaminant, there is a need of more general knowledge as it has a high accumulation rate in roadside soils. / I takt med ökade regleringar inom miljöområdet och en snabb teknikutveckling har fabrikerna allt mer spelat ut sin roll som emissionskällor till miljön. Istället har den diffusa emissionen som kommer från produktanvändning fått en större betydelse. En ökad medvetenhet om transporter och trafikens betydelse för samhällets konsumtionsemissioner understryker det ökade kunskapsbehovet för de trafikrelaterade emissionskällorna. Avhandlingens huvudsyfte är att studera specifika delar av metallemissionen från vissa trafikrelaterade källor så som bromsbelägg och däck. Metallerna som är i fokus är antimon (Sb), bly (Pb), kadmium (Cd), koppar (Cu), krom (Cr), nickel (Ni) och zink (Zn) och forskningen strävar efter att kvantifiera emissionerna från de olika källorna, spåra förändringar i emissioner över tid, kartlägga utsläppsmönster och metallrörlighet i vägnära jord. Resultaten pekar på att även om de trafikrelaterade källorna kvantitativt är små i jämförelse med de totala källorna så är deras emissioner av stor betydelse. De nya siffrorna visar att trots en materialutveckling inom området under det senaste årtiondet så är fortfarande däck en av de största källorna för Cd och Zn i stadsmiljö, medan de kan avfärdas som källa för de övriga studerade metallerna. Studien visar att bromsbelägg fortfarande är en viktig källa för Cu och Sb. Bly- och Cd-emissionerna från däck och bromsbelägg har däremot minskat drastiskt under samma period. Denna minskning beror troligen på en reglering på EU-nivå. Dessutom visar resultaten att galvaniserade ytor är den viktigaste källan till Zn i stadsmiljö. Metallkoncentrationerna i vägnära jord har ökat med 3 – 16 ggr jämfört med bakgrundshalterna i de undersökta områdena. Metallerna uppvisar endast en begränsad spridning från vägen och ner i jordprofilen. Den största metallpåverkan återfinns inom 10 m från vägen och i de översta 10 cm av jorden. Trots den begränsade spridningen så uppvisar de flesta metallerna en förhållandevis hög rörlighet, vilket innebär att de kan bli mobila vid störning av jorden. De bromsrelaterade metallerna uppvisar ingen korrelation till förhöjda halter nära korsningar utan är mer jämnt spridda över hela körsträckan. Studien pekar ut Sb som ett element som kan vara problematiskt att analysera på grund av dess flyktighet. Trots att Sb för närvarande har en snabb ackumulationstakt i trafikmiljö så är den endast sparsamt studerad. Mer generell kunskap om Sb är därför önskvärd.

We investigate nonlinear Thomson scattering generated by intense laser pulses focused in noble gases. Electrons are ionized from low-density helium or argon early during the laser pulse and scatter light out the side of the focus. We measure fundamental, second, and third harmonic light focus over nearly the entire emission sphere. We investigate the influence of electron bunching, when individual atoms ionize multiple electrons sequentially as the laser field increases early during the laser pulse. Simulations suggest that correlation between electron positions for the ten electrons ionized from argon should distort the spatial pattern of nonlinear Thomson scattering relative to the two-electron pattern observed for helium. Preliminary experimental measurements do not reveal a difference in emission patterns between helium and argon. However, our experimental efforts were hampered by prepulses in our laser system, which could cause electrons to ionize ahead of the main pulse and disrupt the coherence between electrons. In the future, we hope to improve the pulse temporal contrast of the laser system and revisit this experiment. We also explore observed distortions in the angular emission patterns of nonlinear Thomson scattering. These persistent distortions arise presumably from subtle defects in the laser field, which can imprint on the angular distribution of the scattered light. Possibilities include variations in laser focal shape, spatial chirp, and laser-field polarization. We set out on a systematic experimental course to identify laser beam characteristics that may contribute to such distortions in the angular emission patterns. We develop experimental tests which have implicated our wave plate, used to rotate linear laser polarization, as a likely source of distortion. Further tests on the wave plate are required to confirm and explain how it affects the angular distribution of nonlinear Thomson scattering.