Adaptive optics using natural guide stars can produce images of amazing quality, but is limited to a small fraction of the sky due to the need for a relatively bright guidestar. Adaptive optics systems using a laser generated artifical reference can be used over a majority of the sky, but these systems have some attendant problems. These problems can be reduced by increasing the altitude of the laser return, and indeed a simple, single laser source focused at an altitude of 95 km on a layer of atmospheric sodium performs well for the current generation of 8-10 m telescopes. For future giant telescopes in the 20-30 m class, however, the errors due to incorrect atmospheric sampling and spot elongation will prohibit such a simple system from working.The system presented in this dissertation provides a solution to these problems. Not only does it provide the 6.5m MMT with a relatively inexpensive laser guide star system with unique capabilities, it allows research into solving many of the problems faced by laser guide star systems on future giant telescopes.The MMT laser guidestar system projects a constellation of five doubled Nd:YAG laser beams focused at a mean height of 25 km, with a dynamic refocus system that corrects for spot elongation and allows integrating the return from a 10 km long range gate. It has produced seeing limited spot sizes in ~1 arcsecond seeing conditions, and has enabled the first on-sky results of Ground Layer Adaptive Optics (GLAO).

The aim of this thesis is to construct a generativity scale and verify its psychometric properties within the Czech environment. We focus on both the theoretical foundations of generativity as well as the tools of its measurement. While these measures already exist, they do not sufficiently correspond with the context of the Czech environment. The constructed scale focuses on 7 areas of generativity and is based on some already existing tools, namely the LGS and GBC. Furthermore, using a content analysis of 150 interviews of participants between the ages of 50 and 60 years and considering the already existing tools, we created a 31-item scale which we further reduced to 24 items in the traditional item analysis. The overall achieved Cronbach's α value of 0.803 with a 95% confidence interval (0.766-0.835) is satisfactory. We conclude that the thesis has fulfilled the requirements of a pilot study and provides opportunities for subsequent research.

Yes / Our previous case-control study observed isolated lymphocytes from 208 individuals and determined the differences in the sensitivity to genomic damage of lymphocytes derived from cancer patients, pre/suspect cancer patients and healthy volunteers using the Comet assay (Anderson et al, 2014). We adapted the LGS technique using a slightly different method and examined 700 more blood samples from 598 patients with cancer or suspected cancer and 102 healthy individuals. To help increase the sensitivity of the test and detect cancer at the level of each individual, we joined with the IMSTAR team who analysed our cells with their fully automated Pathfinder™ cell reader-analyser system. With this reading and analysis system 4,000 to 10,000 cells were able to be read per slide. The new test which is called TumorScan is a highly sensitive test to detect any cancer at an early stage through the response of the white blood cells to UV treatment. These patient blood samples have also been collected at the stage before confirming diagnosis and treatment. There were four of these individuals with cancer who had received anti-cancer treatment. The results from these patients showed a reverse pattern compared to non-treated cancer patients and followed the pattern seen in healthy individuals. The results are consistent with the early results as reported in the above 2014 paper. Given the results from these samples were in a particularly challenging subgroup, whose cancer status was difficult to distinguish, the data suggest that the technique using the TumorScan system could exceed the area under the ROC curve >93% obtained in the earlier study on a group basis, whereas this present study was to detect cancer at an early stage in each individual. / Department of Research and Knowledge Transfer at the University of Bradford, Bradford, UK

No / Lymphocyte responses from 208 individuals: 20 with melanoma, 34 with colon cancer, and 4 with lung cancer (58), 18 with suspected melanoma, 28 with polyposis, and 10 with COPD (56), and 94 healthy volunteers were examined. The natural logarithm of the Olive tail moment (OTM) was plotted for exposure to UVA through 5 different agar depths (100 cell measurements/depth) and analyzed using a repeated measures regression model. Responses of patients with cancer plateaued after treatment with different UVA intensities, but returned toward control values for healthy volunteers. For precancerous conditions and suspected cancers, intermediate responses occurred. ROC analysis of mean log OTMs, for cancers plus precancerous/suspect conditions vs. controls, cancer vs. precancerous/suspect conditions plus controls, and cancer vs. controls, gave areas under the curve of 0.87, 0.89, and 0.93, respectively (P<0.001). Optimization allowed test sensitivity or specificity to approach 100% with acceptable complementary measures. This modified comet assay could represent a stand-alone test or an adjunct to other investigative procedures for detecting cancer.

La simulation fine de systèmes d'OA à grand champ de type MOAO ou LTAO pour l'ELT se heurte à deux problématiques: l'augmentation du nombre de degrés de liberté du système. Cette augmentation rend les codes de simulation classiques peu utilisables, en particulier en ce qui concerne les processus d'inversion et de calcul matriciel. La complexité des systèmes, combinant EGL et EGN, grands miroirs déformables couvrant tout le champs et des miroirs dédiés dans les instruments eux mêmes, des rotations différentielles de pupille et ou de champs. Cette complexité conduit aux développements de procédures nouvelles d'étalonnage, de filtrage et fusion de données, de commande distribuée ou globale. Ces procédures doivent être simulées finement, comparées et quantifiées en termes de performances, avant d'être implantées dans de futurs systèmes. Pour répondre à ces deux besoins, le LAM développe en collaboration avec l'ONERA un code de simulation complet, basé sur une approche de résolution itérative de systèmes linéaires à grand nombre de paramètres (matrices creuses). Sur cette base, il incorpore de nouveaux concepts de filtrage et de fusion de données pour gérer efficacement les modes de tip/tilt/defocus dans le processus complet de reconstruction tomographique. Il permettra aussi, de développer et tester des lois de commandes complexes ayant à gérer un la combinaison du télescope adaptatif et d'instrument post-focaux comportant eux aussi des miroirs déformables dédiés.La première application de cet outil se fait naturellement dans le cadre du projet EAGLE, un des instruments phares du futur E-ELT, qui, du point de vue de l'OA combinera l'ensemble de ces problématiques. / Refined simulation tools for wide field AO systems on ELTs present new challenges. Increasing the number of degrees of freedom makes the standard simulation's codes useless due to the huge number of operations to be performed at each step of the AO loop process. The classical matrix inversion and the VMM have to be replaced by a cleverer iterative resolution of the Least Square or Minimum Mean Square Error criterion. For this new generation of AO systems, concepts themselves will become more complex: data fusion coming from multiple LGS and NGS will have to be optimized, mirrors covering all the field of view associated to dedicated mirrors inside the scientific instrument itself will have to be coupled using split or integrated tomography schemes, differential pupil or/and field rotations will have to be considered.All these new entries should be carefully simulated, analysed and quantified in terms of performance before any implementation in AO systems. For those reasons i developed, in collaboration with the ONERA, a full simulation code, based on iterative solution of linear systems with many parameters (sparse matrices). On this basis, I introduced new concepts of filtering and data fusion to effectively manage modes such as tip, tilt and defoc in the entire process of tomographic reconstruction. The code will also eventually help to develop and test complex control laws who have to manage a combination of adaptive telescope and post-focal instrument including dedicated DM.

Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur l'étude de matériaux piézoélectriques de synthèse de la famille des langasite et sur la réalisation de micro-résonateurs basse fréquence dans ces matériaux. La première partie de l'étude se concentre sur la recherche des orientations des coupes compensées en température pour les coupes X de la langasite (LGS) et de la langatate (LGT), pour les modes d'extension selon Y et de flexion autour de X. Un modèle analytique simple et des simulations par éléments finis permettent de déterminer les valeurs théoriques de ces orientations. Des dispositifs de types barreau et diapason sont ensuite réalisés afin d'effectuer des mesures électriques pou confirmer l'existence de ces coupes compensées. La seconde partie de l'étude concerne la fabrication de micro-résonateurs en langasite. Plusieurs méthodes d'usinage (mécanique, DRIE,...) sont envisagées avant que notre choix ne se porte sur l'usinage chimique (solution HCl). Le procédé de fabrication est détaillé puis des mesures de vibration sont menées pour les dispositifs obtenus.

Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur l'amélioration des sources ultra-stables de fréquences dans le domaine des temps courts (typiquement inferieurs à une minute). Deux voies d'investigations ont été explorées : <br />- La première concerne l'évaluation des potentialités des matériaux de la famille de la langasite (LGS). Une classification des coefficients de qualité (Q) des matériaux LGS et langatate (LGT) en fonction de leurs provenances a été mise en évidence. Les premiers prototypes de résonateurs à ondes de volume ont été réalisés dans un cristal de LGT à fort Q. A cette occasion un procédé de fabrication spécifique a été mis au point. Une électronique d'oscillateur et un packaging thermique adaptés aux caractéristiques de ces résonateurs ont été développés. Enfin, ces premiers prototypes d'oscillateurs ont été caractérisés en terme de stabilité temporelle et de vieillissement.<br />- La seconde voie exploratoire concerne la mise en place d'un ensemble expérimental permettant la réfrigération d'oscillateurs à résonateurs à ondes de volume à des températures inférieures à celles de l'hélium liquide (4,2K). Pour cela, des résonateurs en quartz de coupe SC et LD, et en LGT de coupe Y, ont été caractérisés à basses températures. Une campagne de mesures systématiques a révélé des coefficients de qualité exceptionnels pour certains modes de vibration. Par ailleurs, différents modèles de transistors ont été testés et l'une des références testées a été modélisée simplement, à température cryogénique. Deux premiers prototypes d'oscillateurs à résonateur à quartz de coupe SC ont été développés puis testés à basses températures. Il en résulte les toutes premières caractérisations en terme de stabilité temporelle.

Trichorhinophalangeal syndrome is a malformation syndrome characterized by craniofacial and skeletal abnormalities and is inherited in an autosomal dominant manner. We distinguish free subtypes on clinical and molecular level - TRPS I, TRPS II, TRPS III. All TRPS patients have sparse hair, a pear-shaped nose, a long flat philtrum, a thin upper lip and protruding ears. Skeletal abnormalities include cone-shaped epiphyses at the phalanges, hip malformations and short stature are present. The subgroups TRPS I and TRPS III are result of the mutated TRPS1 gene, which is maped into the 8q24 region. This gene is situated proximal of the EXT1 gene, both genes are affected in a subgroup of patients with TRPS II. These patients suffer more from multiple (cartilaginous) exostoses and mental retardation. In this work we performed molecular genetic analysis of a sample of 16 patients, 8 probands showed a TRPS phenotype and 8 probands had only isolated exostoses. The peripheral venous blood of patients was used to gain purified DNA, which was subsequently used to investigate the chromosome 8q24 region using MLPA ("multiplex ligation-dependent probe amplification"). This analysis revealed a deletion in 1 TRPS patient and 1 patient with exostoses. Sequencing of the TRPS1 gene coding exons in remaining 7 TRPS...

La simulation fine de systèmes d'OA a grand champ de type MOAO, MCAO ou LTAO pour l'ELT se heurte a deux problématiques: L'augmentation du nombre de degrés de liberté du système (au carre du diamètre du télescope). Cette augmentation rend les codes de simulation classiques peu (ou pas) utilisables, en particulier en ce qui concerne les processus d'inversion et de calcul matriciel. Il faut donc envisager des approches d'inversion itératives d'un modèle direct y = A * x en s'appuyant sur les théories d'optimisation a base de matrices creuses. La complexite des systèmes, combinant des étoiles naturelles et laser, de grands miroirs déformables couvrant tous le champs et des miroirs dédiés dans les instruments eux memes, des rotations différentielles de pupille et ou de champs. Cette complexité conduit aux développements de procédures nouvelles d'étalonnages, de filtrages et fusion de données, de commandes distribuée ou globale. Ces procédures doivent être simulées finement, comparées et quantifiées en termes de performances, avant d'être implantées dans de futurs systèmes. Pour répondre a ces deux besoins. J'ai développé en, collaboration avec l'ONERA, un code de simulation complet base sur une approche de résolution itérative de systèmes linéaires a grand nombre de paramètres (utilisation de matrices creuses). Sur cette base, j'ai introduit de nouveaux concepts de filtrage et de fusion de données (étoiles laser et étoiles naturelles) pour gérer efficacement les modes de tip/tilt/defoc dans le processus complet de reconstruction tomographique. Ce code permettra aussi, a terme, de développer et tester des lois de commandes complexes (multi-DM et multi-champs) ayant a gérer la combinaison du télescope adaptatif et d'instrument post-focaux comportant eux aussi des miroirs déformables dédiés. La première application de cet outil s'est faite naturellement dans le cadre du projet de spectrographe multi-objets EAGLE, un des instruments phares du futur E-ELT, qui, du point de vue de l'optique adaptative combinera l'ensemble de ces problématiques.