The maintenance of medical devices is of great importance to ensure that the devices are stable, well-functioning, and safe to use. The current method of maintenance, which is called preventive maintenance, has its advantages but can be problematic both from an operators’ and a manufacturers’ side. Developing a model that will predict failure in anesthesia machines can be of great use for the manufacturer, the customers, and the patients. This thesis sets to examine the possibility of creating a predictive maintenance model for anesthesia machines by utilizing device data and machine learning. This thesis also investigates the influence of the data on the model performance and compare different lag sizes and future horizons to model performance. The time-series data collected came from 87 unique devices and a specific test was chosen to be the output variable of the model. A whole pipeline was created, which included pre-processing of the data, feature engineering, and model development. Feature extraction was done on the time series data, with the help of a library called tsfresh, which transformed time series characteristics into features that would enable supervised learning. Two models were developed: logistic regression and XGBoost. The logistic regression model acted as a baseline model and the result of its performance was as expected, quite poor. The XGBoost yielded an AUCPR score of 0.21 on the full dataset and 0.32 on a downsampled dataset. Although a quite low score, it was surprisingly high considering the extreme class imbalance that existed in the dataset. No clear pattern was found between the lag sizes and future horizons with the model performance. Something that could be seen was that the data imbalance had a great impact on the model performance, which was discovered when the downsampled dataset with less class imbalance yielded a higher AUCPR score. / Underhållet av medicintekniska produkter är mycket viktigt för att säkerställa att enheterna är stabila, välfungerande och säkra att använda. Den nuvarande underhållsmetoden, som kallas förebyggande underhåll, har sina fördelar men kan vara problematisk både från operatörens och tillverkarsidan. Att utveckla en modell som förutsäger fel i anestesimaskiner kan vara till stor nytta för tillverkaren, kunderna och patienterna. Denna avhandling syftar till att undersöka möjligheten att skapa en förutsägbar underhållsmodell för anestesimaskiner genom att använda enhetsdata och maskininlärning. Denna avhandling undersöker också påverkan av data på modellprestanda och jämför olika fördröjningsstorlekar och framtida horisonter med modellprestanda. Tidsseriedata som samlats in kom från 87 unika enheter och ett specifikt test valdes för att vara modellens outputvariabel. En hel pipeline skapades, som inkluderade förbehandling av data, funktionsteknik och modellutveckling. Funktionsextraktion gjordes på tidsseriedata med hjälp av ett bibliotek som heter tsfresh, som förvandlade tidsserieegenskaper till funktioner som skulle möjliggöra övervakat lärande. Två modeller utvecklades: logistisk regression och XGBoost. Den logistiska regressionsmodellen fungerade som en basmodell och resultatet av dess prestanda var som förväntat ganska dåligt. XGBoost gav en AUCPR-poäng på 0,21 på hela datamängden och 0,32 på en nedmonterad datamängd. Även om det var en ganska låg poäng, var det överraskande högt med tanke på den extrema klassobalansen som fanns i datasetet. Inget tydligt mönster hittades mellan fördröjningsstorlekarna och framtida horisonter med modellprestanda. Något som kunde ses var att dataobalansen hade stor inverkan på modellens prestanda, vilket upptäcktes när den nedprovade datamängden med mindre obalans i klassen gav en högre AUCPR-poäng.

Rare earth-doped upconversion nanoparticles can emit light with various wavelength from ultraviolet to infrared when excited by near-infrared light. The superior properties including long luminescence lifetime, narrow emission spectra, low toxicity and high chemical stability makes it a promising optical material in bioimaging and other applications. This thesis measured and compared the optical properties of NaYF4:Yb-Er and NaYF4:Yb-Mn. with combined AFM-PL measurement applied to identify the single crystal. In addition, the polarization and temperature dependence measurement were also implemented to compare the characteristics. Finally, the errors that may be introduced to the measurement are analysed, and improvements and research plan are proposed and discussed. / Sällsynta jorddopade uppkonverteringsnanopartiklar kan avge ljus med olika våglängder från ultraviolett till infrarött när de exciteras av nära-infrarött ljus. De överlägsna egenskaperna inklusive lång luminescenslivslängd, smala emissionsspektra, låg toxicitet och hög kemisk stabilitet gör det till ett lovande optiskt material i bioavbildning och andra applikationer. Denna avhandling mätte och jämförde de optiska egenskaperna hos NaYF4:Yb-Er och NaYF4:Yb-Mn. med kombinerad AFM-PL-mätning tillämpad för att identifiera enkristallen. Dessutom implementerades polarisations- och temperaturberoendemätning för att jämföra egenskaperna. Slutligen analyseras de fel som kan komma att införas i mätningen och förbättringar och forskningsplan föreslås och diskuteras.

Proteomics is the large scale study of proteins in biological systems such as those found in human cells. The understanding of proteomes, i.e. the complete set of proteins expressed by an organism, has especially useful applications in the medical field such as genetic research and drug discovery. Cells that undergo biochemical processes affect the state of the contained proteins, therefore producing an abundance of physical variations and permutations of single proteins. The main goal of proteomic studies is to identify the proteins related to such processes in order to study their purpose and function. Successful reduction of the so-called "search space" in which proteins are identified, is a large determining factor in the resulting number of correct protein identifications. Fractionation processes attempt to reduce this search space through electrophoretic experiments such as IEF in order to identify individual protein properties such as the isoelectric point. Protein sample preparation relies heavily on isoelectric point values, denoted $p$I, and hence accurate theoretical prediction of these values would provide a benchmark to aid in analytical processes such as LC-MS. This dissertation explores the efficacy of using simple feature encoding to improve upon conventional theoretical $p$I predictions, based on the Henderson-Hasselbalch equation, in order to more accurately reflect experimental values. Simple feature encoding was used for two different optimisation techniques. Encoding chargeable amino acid residues in peptide sequences into various $k$-mer combinations produced a considerable improvement in predicted $p$I values compared to prediction solely based on reference $p$K$_a$ values. The approaches taken in this project highlighted, arguably at a fundamental level, the useful nature of peptide feature encoding to improve theoretical $p$I predictions. However, future research endeavours should consider extending the models discussed using more developed and complex modelling techniques for peptide sequences and more importantly, $p$K$_a$ constants. / Proteomik är en gren av biologin som omfattar den storskaliga forskning av proteiner i biologiska system som till exempel de som befinner sig i mänskliga celler. Proteomet utgörs av samtliga former av proteinmolekyler som uttrycks av genomet av en organism. Förståelsen av proteomet har brukbar användning inom medicinsk forskning såsom genetik- och läkemedelsforskning. Celler som genomgår biokemiska processer påverkar molekylernas tillstånd och struktur som i sin följd producerar en mångfald av permutationer och variationer av enskilda proteiner. Målet med proteomiska studier är att identifiera olika proteiner och relatera dessa till biologiska processer för att förstå deras funktion och syfte. Minskning av den så kallade sökrymden för proteiner avgör till stor del antalet korrekta identiferingar som tas fram. Sökrymden kan minskas med hjälp av fraktioneringsprocesser som använder sig av elektroforetiska metoder för att preparera proteinprover inför analys. Sådana processer som exempelvis Isoelektrisk Fokusering (IEF) fysiskt separerar proteinmolekylerna för att identifiera egenskaper som deras Isoelektriska Punktvärde (pI). Preparation av proteinprov förlitar sig till stor del på precisionen av teoretiskt beräknade pI värden. Det är därmed önskvärt att kunna beräkna pI värden som motsvarar observerade resultat från fraktioneringsprocesser. Förbättring av de teoretiskt beräknade pI värden gör det möjligt att förenkla analytiska processer som LC-MS. Det här projektet undersöker effektiviteten av enkodering av peptidattribut för att förbättra de beräknade pI värden jämfört med de konventionella beräkningarna baserat på Henderson-Hasselbalch ekvationen och pKa referensvärden. Enkodering av peptidattribut användes i samband med två olika optimeringsmodeller. Aminosyrorna från peptidsekvenserna separerades och enkoderas till olika k-mer undersekvenser som användes för anpassning av pKa referensvärden. Optimering av pKa referensvärden skapade en avsevärd förbättring i de beräknade pI värden jämfört med estimering enbart baserat på pKa referensvärden. De valda tillvägagångssätten visade att enkodering av peptidernas beståndsdelar markant förbättrar de beräknade pI värden på en grundläggande nivå. Framtida projekt borde överväga utbyggnaden av de diskuterade modellerna för att kunna fånga mer attribut från peptidsekvenserna för anpassning av pKa referensvärden och därmed förbättra beräkningen av pI värden.

CUBES is an X-ray detector that will be placed aboard the KTH 3U CubeSat mission, MIST. Its purpose is to detect high energy X-rays as well as to test various components in a space environment. Two CUBES will be placed on the satellite. Each CUBES consists of a printed circuit board (PCB) with three multi pixel photon counters (MPPCs). On top of these, three Germanium Aluminium Gadolinium Garnet (GAGG) scintillators are glued. These GAGG scintillators are of the dimension 1X1X1 cm^3 and are covered with PTFE tape and an opaque potting compound to prevent photons from leaving the scintillator. The MPPCs consists of a large amount of semi conductors operated in Geiger mode. The data is processed by an application specific integrated circuit (ASIC). In order to prepare the CUBES instrument for satellite flight, energy and thermal characterisation have been performed. The energy range was determined to be 40-1200 keV. The detector system shows linear behaviour and operates stably in a temperature range of -20 °C to +30 °C. The preparation of the boards and test results are presented in this thesis. / CUBES är en röntgendetektor som kommer att placeras ombord på KTH 3U CubeSat satelliten MIST. Uppdraget är att undersöka högenergetisk röntgenstrålning samt att testa komponenternas robusthet i rymden. Två CUBES kommer att placeras ombord på satelliten. CUBES detektorn består av ett kretskort med 3 MPPC (multi pixel photon counters). Ovanpå dessa är tre Germanium Aluminium Gadolinium Garnet (GAGG) scintillatorer limmade. Dessa GAGG scintillatorer har dimensionerna 1X1X1 cm^3, är täckta med PTFE band och är inneslutna i ett opakt gummi ämne för att förhindra att fotoner lämnar detektorn. MPPC består av en stor mängd halvledare som drivs i Geiger läge. Den producerade datan kommer att behandlas av en applikations specifik integrerad krets (ASIC). Inför CUBES detektorns uppdrag i rymden utfördes energi och värmetest. Det tillgängliga energiintervallet uppmättes till 40-1200 keV. Detektorn uppvisar ett linjärt energiförhållande och ger ett stabilt resultat i temperaturintervallet -20 °C till +30 °C. Resultaten av mätningarna samt förberedandet av CUBES detektorerna presenteras i denna avhandling.

Transmitarrays antennas (TAs) can be seen as the planar counterpart of optical lenses. They are composed of thin radiating elements (unit cells) which introduce different local phase shifts on an incident electromagnetic wave, emitted by a primary source, and re-radiate it. By properly designing the unit cells and their distribution in the TA, the properties of the incident wave, e.g. wavefront and polarization, as well as the pattern of the radiated field can be tailored. Moreover, TAs are suited to low-cost multilayer fabrication processes, e.g. printed circuit board (PCB) technology, and can achieve electronic reconfiguration embedding diodes. Therefore, TAs are natural and cost-effective candidates for applications requiring to steer and shape the antenna beam, such as satellite communications (Satcom) and future terrestrial wireless networks. For instance, satellite antennas radiate contoured beams to cover specific Earth regions, whereas Satcom ground terminals and mobile base stations require very directive beams compliant with prescribed radiation masks. In many cases, the amplitude of the field impinging on the TA is fixed and the TA phase profile, i.e. the spatial distribution of the phase-shifting elements, is the only parameter that can be designed to generate the desired radiation pattern. Thus, versatile, efficient and robust phase-only synthesis methods are essential. Closed-form expressions for the phase profile can be derived only in a few cases and for specific targeted far-field patterns. On the other hand, synthesis approaches based on global optimization techniques, such as genetic algorithms, are general purpose but their convergence and accuracy is often poor, despite the long computation time. In this thesis, a mathematical approach for the phase-only synthesis of TAs using convex optimization is developed to solve diverse pattern shaping problems. The use of convex optimization ensures a good compromise between the generality, robustness and computational cost of the method.First, a model for the analysis of the TA is presented. It accurately predicts the antenna radiation pattern using the equivalence theorem and includes the impact of the spillover, i.e. the direct radiation from the TA feed. Then, the TA synthesis is formulated in terms of the far-field intensity pattern computed by the model. The phase-only synthesis problem is inherently non-convex. However, a sequential convex optimization procedure relying on proper relaxations is proposed to approximately solve it. The accuracy of these sub-optimal solutions is discussed and methods to enhance it are compared. The procedure is successfully applied to synthesize relatively large TAs, with symmetrical and non-symmetrical phase profiles, radiating either focused-beam or shaped-beam patterns, with challenging mask constraints.Finally, three millimeter-wave TAs, comprising different sets of unit cells, are designed using the synthesis procedure. The good agreement between the predicted radiation patterns and those obtained from full-wave simulations of the antennas demonstrates the precision and versatility of the proposed tool, within its range of validity. / Transmitarray antennas (TAs) är en typ av antenna som konsiderades som optiska lenser motparten. Transmitterray antennas (TAs) are a type of antenna that is considered as optical lenses counterpart.De är sammansatta av tunna strålande element eller unit cell (UCs) som introducerar olika lokala fasförskjutningar på en inkommande elektromagnetisk våg och stråla ut den igen. They are composed of thin radiating elements or unit cells (UCs) that introduce different local phase shifts on an incoming electromagnetic wave and radiate it out again.Den här vågen kommer från en primär elektromagnetisk källa. This wave comes from a primary electromagnetic source.Syftet med detta examensarbete är att bestämma hur man ska UC placera för att skapa en önskad utgångsstråle.This master thesis aim is to determine how to place the UC in order to create a desired output beam.TAs är biliga att bygga och kan också vara elektroniska omkonfigurerbara med hjälp av dioder. TAs are cheap to produce and can also be electronically reconfigurable using diodes. TAs används i Satcom-domänen eller för att designa ny hög hastighet nätverk (6G).TAs are used in the Satcom domain or to design new high-speed network (6G). När man skapar en antenn, kan man stämma fas och amplitud av kompositerna för att skapa en önskad utgångsstråle. På TAs är det lite svårare.When someone create an antenna, one can tune phase and amplitude of the composants to create a desired output beam. For TAs it is a little bit more difficult.Faktiskt kan man stämma endast fas i TA- arkitektur. In fact, one can only tune the phase in the TA architecture. Så behöver vi speciell designprocedur som kallas: fassyntesSo, we need special design procedure called: phase-only synthesis.Konvex optimering är en bra kompromiss mellan metodens generalitet och uträkningstimeConvex optimization is a good compromise between generality and computation time.Här presenterar vi en fassyntes metod på skapa TAs som utstrålar en önskad stråle. Here we present a phase-only synthesis method in order to create TAs which radiate a precise beam. Metoden är baserade på konvex optimering.

Wavefront sensors for measurements on human eyes are usually large, expensive and difficult to move. A compact wavefront sensor would be more cost-effective and versatile as is could be used in multiple systems. The aim of this thesis was to produce a more compact and portable wavefront sensor. A shorter telescope design for the wavefront sensor was proposed and checked theoretically and with computer simulations. An experimental arrangement comparing the proposed telescope design with a conventional telescope design was constructed. A compact wavefront sensor was built using off-the-shelf components and a few modified components. Tests with the compact wavefront sensor were made both on eye models and on human eyes. The compact wavefront sensor correctly measured the refractive errors of two eye models. It was also possible to perform measurements on human eyes, both in the central and peripheral visual fields, and higher order aberrations were confirmed. For positioning human eyes at the correct distance from the wavefront sensor an additional pupil camera was needed, which was not included in the system. Future improvements for the compact wavefront sensor are discussed. / Vågfrontssensorer för mätningar på ögon är ofta mycket stora, dyra och svåra att transportera. En kompakt vågfrontssensor skulle vara kostnadseffektiv och flexibel eftersom den skulle kunna användas i flera olika system. Målet med detta examensarbete var att producera en mer kompakt och transportabel vågfrontssensor. En kortare teleskopvariant föreslogs och analyserades både teoretiskt och med datorsimuleringar. En experimentell uppsättning gjordes också för att jämföra den kortare teleskopdesignen med ett sedvanligt vågfrontssensorteleskop. En kompakt vågfrontssensor byggdes med standardkomponenter samt med några modifierade standardkomponenter. Tester med den kompakta vågfrontssensorn gjordes både på ögonmodeller och mänskliga ögon. Den kompakta vågfrontssensorn gav korrekta mätvärden på brytningsfelen på ögonmodellerna. Det gick bra att genomföra mätningar på mänskliga ögon, både i centrala och perifera synfältet, och högre ordningens aberrationer bekräftades. För att placera mänskliga ögon på korrekt avstånd från vågfrontssensorn krävdes en extra pupillkamera, som inte var inkluderad i den kompakta vågfrontssensorn. Framtida förbättringar för den kompakta vågfrontssensorn diskuteras.

The thesis examines the prospects of using the superconductor NbN as the gatemetal for an InP HEMT. A HEMT or High Electron Mobility Transistor is aheterostructure transistor engineered to reach very high electron mobility. InPHEMTs are used as cryogenic Low Noise Amplifiers (LNAs), which have increasedin demand as quantum computing is scaling up. A superconducting NbN gate isof interest as it has the potential to decrease the amount of noise generated by theHEMT LNAs.A gate width dependence for both the transconductance (gm) and the large-signal HEMT channel resistance (RON ) of the NbN HEMTs at room temperaturehas been observed, and the first goal pf the thesis is to determine the originof the dependence. Moreover, the measured RF characteristics of the NbNdevices tend to deviate from the norm of a standard HEMT, and the secondgoal is to understand why. The third goal is to determine if the NbN gate stayssuperconducting at cryogenic temperatures or if self-heating from the channelduring DC operations will break superconductivity.In the thesis, it was possible to recreate the observed gate width dependence withnew devices, and additionally, a gate width dependence in the threshold voltageis observed. The origin of width dependence is most likely related to the straincreated by the NbN gate. At DC, extremely high peaks in the transconductanceare observed, which is most likely related to impact ionization and a subsequentincrease in hole trapping caused by the introduction of the NbN gate.Using simulations, it was possible to accurately recreate the observed deviantbehaviour, likely associated with the NbN gate’s high capacitance, inductance andresistance at room temperature. The high capacitance is likely partly related tosome NbN gates of the HEMTs being broken. Finally, the HEMT can operatein DC at 2 K with VG = 0.3 V and a maximum VD = 0.1 V before self-heatingfrom the channel will break the NbN superconductivity of the gate. This is oneof the critical conclusions of the work because it shows that a superconductinggate electrode can be implemented and functional in a high-performance HEMTdevice structure and under realistic operating bias conditions. As long as it can bedemonstrated that the superconductivity does not break when operating in RF, aNbN gate is a promising avenue to increase the noise performance of the cryogenicHEMT. / Detta arbete utforskar möjligheterna att använda supraledaren NbN som metallför gaten av en InP HEMT. En HEMT eller High Electron Mobility Transistor är entyp av transistor som är designad för väldigt hög elektron mobilitet. InP HEMTsanvänds som lågbrusförstärkare eller på engelska Low Noise Amplifiers (LNAs),vilket har ökat i efterfrågan när kvantdatorer nu skalar upp. En supraledande gateär av intresse för att den har potentialen att minska mängden brus som skapas ien HEMT LNA.Ett gatebredd beroende för både transkonduktans och RON har observerats och ettmål i arbetet är försöka fastställa dess ursprung. Utöver detta tenderar beteendet,av HEMTs med en NbN gate, att avvika från normen av en standard HEMT närden drivs i RF, och det andra målet är att förstå varför. Det tredje målet äratt fastställa om en NbN gate kommer supraleda i kryogen temperatur eller omsjälvuppvärmning från kanalen i HEMTen kommer bryta supraledningen.I arbetet var det möjligt att återskapa beroendet av gatebredden för nyaHEMTs och ett gatebredd beroende för HEMTens tröskelström observeradesockså. Gatebredd beroendet kommer troligtvis från spänning i HEMTen skapatav introduktionen av NbN gaten. I DC observerades väldigt höga toppar itranskonduktansen, vilket troligt är relaterat till processen ”impact ionization”och en efterföljande ökning i infångningen av hål som skapats på grund av NbNgaten.Genom simulationer är det möjligt att återskapa det observerade avvikandebeteendet i RF, vilket troligtvis är relaterat till NbN gatens höga resistans,kapacitans och induktans i rumstemperatur. Den höga kapacitansen är möjligtvisrelaterad till att vissa gates är trasiga. Slutligen fastställer vi att HEMTen kanvara i funktion under DC med T = 2 K, VG = 0.3 V och en max source-drainpotential av VD = 0.1 V, innan självuppvärmning bryter supraledningen. Dettaär den viktigaste slutsatsen i arbetet, eftersom den visar att en supraledandegateelektrod kan implementeras i en högpresterande HEMT och fungera underrimliga driftförhållanden. Så länge det går att visa att supraledningen inte brytsunder RF, är en HEMT med en supraledande NbN gate en lovande väg framåt föratt förbättra brusprestandan för en kryogenisk HEMT.

The detection of Earth-like exoplanets and the characterization of their atmospheres is a challenge one needs to solve to assess their habitability and the presence of life in the universe. If this challenge is still unresolved today, even in the era of giant telescopes, it is mainly because of the very high contrast between these exoplanets and their host star and also their proximity. To overcome both of these constraints, a new method combining high-dispersion spectroscopy and nulling interferometry has been imagined. The idea is to use the nulling interferometry to attenuate the star light emission and detect the inner rocky planets with a high angular resolution. The high-dispersion spectroscopy is increasing the exoplanet detectability significantly which enables to relax the star attenuation requirement for an Earth-like observation. Our simulation made for an exoplanet similar to the Earth orbiting Proxima Centauri is giving a condition for the star attenuation ∼10−4 to detect it. Given this condition, we are able to evaluate the unability of a photonic device at our disposal to achieve such performance without dealing with its limitations. If a future project manages to overcome these limitations, this device could be part of a precursor instrument at IPAG to demonstrate experimentally the performance of high-dispersion nulling interferometry. / Upptäckten av jordliknande exoplaneter och karakteriseringen av deras atmosfärer är en utmaning man behöver lösa för att bedöma deras beboelighet och närvaron av liv i universum. Om denna utmaning fortfarande inte är löst idag, även i jätteteleskopens tid, beror det främst på den mycket höga kontrasten mellan dessa exoplaneter och deras värdstjärna och också deras närhet. För att övervinna båda dessa begränsningar har en ny metod som kombinerar högdispersionsspektroskopi och nullingsinterferometri föreställts. Idéen är att använda nullingsinterferometrin för att minska stjärnljusemissionen och upptäcka de inre steniga planeterna med hög vinkelupplösning. Spektroskopin med hög dispersion ökar exoplanetens detekterbarhet betydligt vilket gör det möjligt att minska stjärndämpningsbehovet för en jordliknande observation. Vår simulering för en exoplanet som liknar jorden som kretsar omkring Proxima Centauri ger ett tillstånd för stjärndämpningen att ∼10−4 för att upptäcka den. Med tanke på detta villkor kan vi utvärdera oförmågan hos en fotonisk enhet till vårt förfogande för att uppnå sådan prestanda utan att hantera dess begränsningar. Om ett framtida projekt lyckas övervinna dessa begränsningar kan den här enheten vara en del av ett föregångarinstrument på IPAG för att experimentellt visa prestanda för högdispersionsnullningsinterferometri.

The objectives of the present project were to set up, optimise and characterise a digitalholographic microscopy (DHM) laboratory set-up designed for the study of eyetissue and to implement and optimise digital data processing and noise reductionroutines. This work is part of a collaborative project aiming to provide quantitativemethods for the in vitro and in vivo characterisation of human corneal transparency.The laboratory set-up is based on a commercial laboratory microscope with zoomfunction (a “macroscope”). In continuation of previous work, we completed and optimised,and extended a software for holographic signal processing and numericalpropagation of the wavefront.To characterise the set-up and quantify its performances for standard operationand in its DHM configuration, we compare the magnification and resolution to theoreticalvalues for a given set of parameters. We determined the magnification factorand the rotation angle between the object and camera planes. With a laser wavelengthof 532 nm, a x1 objective and a zoom setting of x2.9 (which corresponds to aplane sample wavefront), we measured a magnification of 1.68. With the same parameters,we measure a holographic resolution of about 11 m. The wavefront phasecould be determined with a precision of a fraction of the wavelength.We subsequently performed analysis of the relative contribution of coherent noiseand implemented and evaluated several noise reduction routines. While the impactof coherent noise remained visible in the amplitude image, interferometric precisionwas obtained for the phase of the wavefront and the set-up was considered qualifiedfor its intended use for corneal characterisation.A first test measurement was performed on primate cornea.Subsequent work will address the further quantitative characterisation of the setupfor the full set of parameters (objectives, zoom positions, wavelengths), test measurementson samples with known transmission and light scattering properties (e.g.solutions of PMMA beads) and the comparison of the results with the predictions ofa theoretical model, and measurements on animal and human tissue.

A Kitaev quantum spin liquid is a phase of matter predicted to host excitations that can be used to preform fault-tolerant quantum computation. Though the theoretical prediction of such a state is on firm footing, its realisation in real materials has proven to be elusive. Recent developments have suggested honeycomb materials consisting of 3d transition metal ions as possible candidates. The focus of this thesis is the magnetic properties of one such material, K2Ni2–xCoxTeO6. It is part of a family of layered two dimensional materials consisting of honeycomb structured transition metal layers sandwiched between layers of alkali ions. A characterisation of the magnetic properties of K2Ni2–xCoxTeO6 has been carried out with the techniques of muon spin rotation/relaxation/resonance and bulk magnetisation as a function of the chemical composition. Further investigations of the detailed atomic structure and spin order using neutron scattering was also initiated. The results of such characterisations are presented and discussed in this thesis. / En Kitaev kvantspinvätska är en fas av materia som har förespåtts kunna husera exciterade tillstånd som kan användas for att konstruera en kvantdator. Även om de teoretiska rönen är väl underbyggda, har ett förverkligande av en sådan fas i verkliga material varit svår att åstadkomma. Nya rön har pekat ut bikakematerial bestående av 3d övergångsmetaller som potentiella kandidater. Därav fokuserar denna avhandling på ett sådant material, K2Ni2–xCoxTeO6. Det är en del av en familj av liknande material bestående av tvådimensionella lager av bikakeformade övergångsmetaller mellan lager av alkaliska joner. En karaktärisering av de magnetiska egenskaperna av K2Ni2–xCoxTeO6 har utförts genom att analysera data från myon spin rotation/dämpning/resonans samt magnetiserings mätningar som funktion av materialets kemiska samansättning. Ytterligare mätningar av den atomära strukturen och spinordning påbörjades också med hjälp av neutronspridningstekniker. I denna avhandling presenteras och diskuteras resultaten av dessa karaktäriseringar.