The Standard Model predicts existence of one Higgs boson with combined parity CP = +1. In MSSM there exist Higgs boson with CP = −1 in addition. The work develops one method of Higgs boson CP determination on the basis of angular correlations of pions and ρ-mesons born in cascade decay H/A → τ− τ+ → ρ− /π− ντ ρ+ /π+ ¯ντ . The calculations are done in the leading order of perturbation theory. Further, the possibility of signal (Higgs boson decay) and background (Z boson decay) differentiation is studied. The processes in question are simulated using Monte Carlo generators Pythia and Tauola. Simulation outputs are compared with calculated theoretical results. 1

We present a new matched-filter algorithm for direct detection of point sources in the immediate vicinity of bright stars. The stellar point-spread function (PSF) is first subtracted using a Karhunen-Love image processing (KLIP) algorithm with angular and spectral differential imaging (ADI and SDI). The KLIP-induced distortion of the astrophysical signal is included in the matched-filter template by computing a forward model of the PSF at every position in the image. To optimize the performance of the algorithm, we conduct extensive planet injection and recovery tests and tune the exoplanet spectra template and KLIP reduction aggressiveness to maximize the signalto- noise ratio (S/N) of the recovered planets. We show that only two spectral templates are necessary to recover any young Jovian exoplanets with minimal S/N loss. We also developed a complete pipeline for the automated detection of point-source candidates, the calculation of receiver operating characteristics (ROC), contrast curves based on. false positives, and completeness contours. We process in a uniform manner more than 330 data sets from the Gemini Planet Imager Exoplanet Survey and assess GPI typical sensitivity as a function of the star and the hypothetical companion spectral type. This work allows for the first time a comparison of different detection algorithms at a survey scale accounting for both planet completeness and false-positive rate. We show that the new forward model matched filter allows the detection of 50% fainter objects than a conventional cross-correlation technique with a Gaussian PSF template for the same false-positive rate.

We investigate two medium-facilitated interactions between properties of light upon propagation through optical fiber. The first is interaction between the spin and intrinsic orbital angular momentum in a linear optical medium. This interaction gives rise to fine structure in the longitudinal momenta of fiber modes and manifests in rotational beating effects. We probe those beating effects experimentally in cutback experiments, where small segments are cut from the output of a fiber to probe the evolution of both output polarization and spatial orientation, and find agreement between theoretical predictions and measured behavior. The second is nonlinear optical interaction due to cross- and self-phase modulation between the complex-valued temporal amplitude profile of pump pulses and the amplitude profiles of generated signal and idler pulses in optical fiber photon-pair sources utilizing the four-wave mixing process named modulation instability. We develop a model including the effects of these nonlinear phase modulations (NPM) describing the time-domain wave function of the output biphoton in the low-gain regime. Assuming Gaussian temporal amplitude profiles for the pump pulse, we numerically simulate the structure of the biphoton wave function, in symmetric and asymmetric group velocity matching configurations. Comparing the overlap of the joint temporal amplitudes with and without NPM indicates how good of an approximation neglecting NPM is, and we investigate the effects of NPM on the Schmidt modes. We find that effects of NPM are small on temporally separable sources utilizing symmetric group velocity matching, but appreciably change the state of temporally entangled sources with the same group velocity matching scheme. For sources designed to produce entangled biphotons, our simulations suggest that NPM increases the Schmidt number, which may increase entanglement resource availability with utilization of a phase-sensitive detection scheme. We find that NPM effects on temporally separable sources designed with asymmetric group velocity matching produce non-negligible changes in the state structure. The purity is unaffected at perfect asymmetric group velocity matching, but if the pump is detuned from the correct wavelength, the purity degrades. The largest changes to the state due to NPM occur in long fibers with long pulse durations and low repetition rates.

Denna rapport behandlar ett arbete sju studenter som läste kursen TDDD96: Kandidatprojekt i programutveckling utförde under vårterminen 2019. Arbetets syfte var att utforska möjligheten att skicka in personlig hälsodata till Region Östergötland via en hemsida. För att åstadkomma detta utvecklades en webbapplikation, samt utfördes en utredning av openEHR:s datastrukturer och API för att kunna koppla applikationen till Region Östergötlands journalsystem. Resultatet blev en fungerande webbapplikation som hämtar data från hälsoplattformen Google Fit och skickar därefter in det till en journal via openEHR:s REST-API. Hälsodata som hämtats från Google Fit är data som samlats in med sensorer från mobiler och smartklockor såsom puls och antal steg. Denna rapport avser att ge en inblick i utvecklingsprocessen, beskriva de bakomliggande besluten, de problem som uppstått under projektets gång och dess lösningar, samt diskutera resultatet. Med i rapporten finns även de individuella kandidatrapporter medlemmarna i gruppen har skrivit, dessa hittas sist i dokumentet.

Neste trabalho foram estudados os níveis excitados do 193Ir produzidos a partir do decaimento β do 193Os (T1/2 ~ 30h). Para a obtenção das amostras radioativas, ~ 5mg de Ósmio metálico (99% enriquecido em 192Os) foram irradiados no reator IEA-R1, sob um fluxo de nêutrons da ordem de 1012cm2 s1 e depois analisadas, empregando-se a técnica de espectroscopia γ simples (unidimensional) com espectrômetro γ de alta resolução, bem como as técnicas de espectroscopia de coincidência γγ e de correlação angular direcional γγ (θ) usando um sistema de aquisição multiparamétrica composto por 4 detectores HPGe. A partir destes dados, foi possível adicionar 28 transições a este esquema de decaimento, 11 das quais já eram conhecidas de outros estudos envolvendo reações nucleares, além de 17 observadas pela primeira vez. Também foram acrescentados 8 níveis excitados ao esquema de decaimento, sendo 3 conhecidos por outras reações e 5 completamente novos. Além disso, foi possível confirmar a suspeita encontrada na literatura de que os níveis a 848,93keV e 849,093keV são o mesmo, além de confirmar a existência de um nível excitado a 806,9keV. A análise de correlação angular direcional permitiu a definição do spin de do nível excitado a 874kev (5/2+), além de propor uma probabilidade de 79% do nível a 1078keV ter spin 5/2, e de restringir as possibilidades de spin para o nível novo a 960keV para duas (1/2 ou 3/2). Também foi possível determinar a razão de mistura multipolar (δLn+1/Ln) para 43 transições, sendo 19 pela primeira vez e praticamente todas as restantes com precisão melhor que a encontrada na literatura. Finalmente, foi feita uma tentativa de compreender o núcleo através de um modelo teórico, o qual reproduziu muito bem o estado fundamental e os dois primeiros estados excitados do 193Ir. / In this work, the excited levels of 193Ir populated by the β decay of 193Os (T1/2 30h) were investigated. For that purpose, 5mg samples of 99%-enriched 192Os were irradiated under a thermal neutron flux of 1012s1 and then analysed both using single gamma spectroscopy and a 4-detector multiparametric acquisition facility, which provided data for both a γγ coincidence analysis and a directional angular correlation γγ (θ) study. From these data, 28 transitions were added to this decay scheme, 11 of which were previously known from nuclear reactions and 17 observed for the first time. Eight excited levels were also added to the decay scheme, 3 of which were known from nuclear reaction studies the remaining 5 are suggested for the first time. Moreover, it was possible to confirm suspicions found in reference that the levels at 848.93keV and 849.093keV are indeed the same; it was also possible to confirm the existence of an excited level at 806.9keV, which had been inferred, but not experimentally confirmed in β decay studies to date. The angular correlation analysis allowed for the definition of the spin of the excited level at 874keV as 5/2+; moreover, the results showed a 79% probability that the spin of the 1078keV level is 5/2, and also restricted the spin possibilities for the new excited level at 960keV to two values (1/2 or 3/2). It was also possible to measure the multipolarity mixing ratio (δLn+1/Ln) for 43 transitions 19 of them for the first time and most of the others with a better precision than previously known. Finally, an attempt was made to understand the low-lying levels structure for this nucleus using a theoretical model, which reproduced the ground state and the two lowest-lying excited levels in 193Ir.

Um Sistema de Controle de Atitude (SCA) requer estimativas da atitude e velocidade angular em tempo real para que, em malha fechada, ele possa corrigir o apontamento do satélite conforme desejado. Essas estimativas são produzidas por um Sistema de Determinação de Atitude (SDA), o qual se constitui basicamente de sensores e de métodos de estimação. O desenvolvimento de satélites de baixo custo motiva pesquisas sobre métodos que possibilitam a estimação de atitude e velocidade angular tendo em vista o uso de medidas apenas de sensores de atitude, evitando-se o emprego de girômetros. Sensor solar e magnetômetro são sensores de atitude comumente utilizados por apresentarem baixo consumo de energia, ocuparem pouco espaço, serem leves e baratos. O presente trabalho tem por objeto revisar métodos de estimação baseados no filtro de Kalman estendido (EKF) e propor, com o intento de investigação, métodos semelhantes baseados no filtro de Kalman unscented (UKF). Adicionalmente, propõe-se ao final um SDA autônomo para satélites de baixo custo, estabilizados por rotação ou controlados em 3 eixos, que se movem em órbitas terrestres baixas e embarcam magnetômetro e sensores solares. Os estimadores desse sistema são avaliados com dados simulados. Os resultados indicam que o conjunto de sensores que se pretende utilizar no satélite universitário ITASAT produz estimativas que divergem durante movimentos angulares lentos em períodos de eclipse solar. Dessa forma, o controle de atitude em 3 eixos baseado nas estimativas de atitude e de velocidade angular produzidas pelo SDA proposto deve ser avaliado cautelosamente para que, mesmo em períodos de eclipse, seja capaz de prover segurança térmica cumprindo com a restrição de ortogonalidade entre o eixo de simetria do satélite e a direção do Sol. Os resultados obtidos serão utilizados no SDA do satélite ITASAT em desenvolvimento no ITA sob a égide da Agência Espacial Brasileira.

A estimação de atitude e velocidade angular para um satélite pode ser realizada tanto por métodos instantâneos, quanto por de estimação recursiva de estado, que quando implementados com precisão restrita na representação das variáveis em ambiente embarcado, podem apresentar comportamentos adversos como consequência de erros de truncamento numérico no processamento embarcado. Neste contexto, o presente trabalho apresenta um estudo sobre o desempenho de cada um desses métodos de estimação de atitude e velocidade angular aplicados a 2 configurações distintas de satélites estabilizados em 3 eixos. A primeira configuração considera um satélite estabilizado por rotação dual, que utiliza como algoritmo estimador de atitude uma formulação do filtro estendido de Kalman (EKF), que sofre deveras com problemas de instabilidade numérica em ambiente embarcado 32 bits. São consideradas, então, quatro formulações alternativas ao EKF: o filtro com processamento sequencial das medidas (EKFSeq), o filtro com fatoração de Cholesky da matriz de covariância da inovação (EKFChol) e os filtros de raiz quadrada (SRKF) e com fatoração UD da matriz de covariância (UDKF), todas algebricamente equivalentes ao EKF, mas com características melhoradas de susceptibilidade a erros numéricos. A segunda configuração analisada considera um satélite estabilizado por triedro de rodas de reação e emprega somente algoritmos estimadores baseados em abordagens instantâneas: TRIAD, interseção de cones e QUEST para a estimação de atitude combinados com abordagens derivativas para a estimação de velocidade angular. O desempenho dos algoritmos estimadores é analisado para cada configuração de satélite por meio de simulações do tipo hardware-in-the-loop (HIL), sendo os algoritmos implementados em ambiente embarcado com 32 bits, o que permite verificar a susceptibilidade de cada formulação a erros numéricos. Por fim, considera-se também, para cada configuração, uma análise acerca do efeito desses erros de origem numérica no desempenho em malha fechada do sistema.

Neste trabalho apresenta-se uma metodologia de cálculo com critérios estabelecidos para dimensionamento e projeto de um dispositivo yo-yo, sistema redutor de velocidade angular para foguetes. Dois dispositivos compatíveis com a família de propulsores S-40 e S-43 ( 1 m) são propostos, um aplicável ao veículo VLS-1 e outro ao VS-40 (SARA), além de uma descrição sumária dos respectivos ensaios de qualificação. Um método é desenvolvido, acompanhado de critérios estabelecidos, para a elaboração do envelope de atuação de um dispositivo yo-yo. Este método é aplicado aos dois casos referidos, onde é apresentado um ábaco para consulta com respeito aos limites operacionais dos projetos propostos. Uma análise de sensibilidade é apresentada em relação aos principais parâmetros envolvidos, que são o momento de inércia de rolamento e a velocidade angular inicial do corpo girante. Esta análise é sintetizada em outro ábaco para consulta, onde é demonstrada a parcela de influência de cada uma destas variáveis na velocidade angular final.

Este trabalho se propõe a apresentar um estudo sobre duas abordagens para a compensação das dispersões propulsivas de um lançador de satélites através do sistema de controle de atitude, mais especificamente para o Veículo Lançador de Satélites Brasileiro, VLS. Primeiramente, é proposto que se realize uma correção de atitude pela realimentação da diferença da velocidade aparente (não-gravitacional) na atitude de referência, gerando assim um ângulo de atitude em função da velocidade. A outra proposta de correção, diz respeito à criação de uma tabela da atitude pré-programada baseada na atitude de referência em função da velocidade aparente. Para a implementação destas técnicas, utilizou-se um software para simulações que cria vários cenários de voo para o VLS, o ADAGA. Este software está "habilitado" ao Estudo de Monte Carlo (EMC) para criar efeitos dispersivos observados durante um voo real, como dispersões no arrasto e na propulsão. Estas estratégias de controle objetivam tornar o foguete menos sensível às dispersões de empuxo e às influências da fase atmosférica, diminuindo as dispersões no decorrer da trajetória e nas dispersões da quantidade de acertos em órbita.

Este trabalho apresenta um procedimento de ensaios visando a caracterização de um sensor inercial do tipo bloco girométrico através do seu modelo de erro. Para tanto, utiliza-se a linguagem de programação gráfica LabVIEWTM (Laboratory Virtual Instruments Engineering Workbench) e o simulador de movimentos CONTRAVESTM / ACUTROL 2000 (com três graus de liberdade). O desenvolvimento do trabalho tem por finalidade a automação do ambiente de teste, tendo-se em vista, a importância que este sensor inercial representa no contexto da engenharia aeroespacial, já que se constitui como um dos elementos fundamentais do sistema de controle de um míssil e de um veículo lançador. Espera-se, desta forma, obter um procedimento sistemático para realizar ensaios com sensores no intuito de montar um banco de dados com as principais características, objetivando selecionar o melhor sensor. Colocou-se como requisito a criação de um ambiente de ensaios preparado para receber qualquer tipo de sensor inercial visando atender os projetos atuais e futuros do Instituto e Aeronáutica e Espaço. Os resultados obtidos para o procedimento proposto são apresentados na forma gráfica e tabelas.