La caracterització dels dispositius semiconductors té un paper preponderant dintre la microelectrònica, sobretot en els dipositius semiconductors de potència, on la caracterització electrotèrmica és primordial. En moltes aplicacions de l'electrònica de potència, els fenòmens electrotèrmics prenen la mateixa rellevància que la resposta funcional o elèctrica dels mateixos. En tots ells, l'autoescalfament genera un increment de temperatura que modifica els seus paràmetres elèctrics nominals. En aquest marc de treball, s'ha desenvolupat un equip per la mesura de temperatura i densitat de portadors en dispositius de potència, fonamentat en la deflexió interna d'un feix làser infraroig (IIR-LD). La IIR-LD permet una caracterització complerta dels dispositius de potència, mesurant el gradient de temperatura i la concentració de portadors en l'interior del dispositiu.Aquesta tesis s'ha organitzat en dues parts en funció del contingut. La primera detalla els fonaments físics de la tècnica, l'equip experimental desenvolupat (capítol 2) i un procediment de calibració basat en un xip de test tèrmic (capítol 3). En canvi, en la segona es mostren les mesures realitzades sobre díodes de potència (capítol 4) i IGBTs (capítol 5). En ambdós capítols, es justifica la funcionalitat del sistema desenvolupat comparant dispositius amb un temps de vida localment alterat. Concretament, en el capítol 4 es compara la densitat de portadors mesurada en la regió de deriva de díodes irradiat i no irradiats. El capítol 5 conté les mesures realitzades en un PT-IGBTs irradiats i no irradiats amb una regió de deriva estreta, contrastant i analitzat el comportament tèrmic mesurat. / The characterisation of semiconductor devices has an important role in Microelectronics; especially in the case of power semiconductor devices, where the thermo-electrical characterisation is an essential aspect to study their behaviour. In several Power Electronics applications, electrothermal phenomena have the same relevance as functional and electrical response of such devices. In all of them, the internal self-heating generates an internal temperature rise, changing their nominal electrical parameters. In this framework, this PhD thesis covers the development of an experimental rig for temperature and free-carrier concentration measurement in power devices, based on internal IR-laser deflection (IIR-LD) technique. IIR-LD allows a complete characterisation of power devices, extracting from the device its temperature gradient and free-carrier concentration.This thesis is organized in two main parts. The first one details the physical insights of IIR-LD, developed equipment (chapter 2) and followed thermal calibration procedure based on a thermal test chip (chapter 3). By contrast, the second part reports measurements performed with the IIR-LD equipment on power diodes (chapter 4) and IGBTs (chapter 5). In both chapters, the difference in behaviour between unirradiated and irradiated devices is used to demonstrate the functionality of the developed apparatus. Concretely, chapter 4 compares the measured free-carrier concentration between unirradiated and irradiated power diodes, and chapter 5 shows measurements performed in a very thin region inside an irradiated and unirradiated PT-IGBT, where the thermal behaviour is also contrasted and analysed.

No description available.

13 marcadors localitzats a 5 gens implicats en el procés de la coagulació sanguínia (FVII, FGA, FGB, GPIIb i GPIIIa) i a dos gens implicats en el procés de la fibrinolisi (PLAT i PAI-1) han estat analitzats en 6 mostres poblacionals pertanyents a la Mediterrània Occidental (Païs Vasc, Alpujarras, àrabs de Marroc, berbers de Marroc, Cabras (Sardenya), Nuoro (Sardenya)) i una població d´origen sud-saharià (Ahïzi a la Costa d´Ivori) amb la finalitat de realitzar un estudi de genètica de poblacions. Els esmentats marcadors han estat també estudiats en una mostra de 101 famílies amb fills afectats per cardiopatia isquèmica (CAI) (302 individus en total) per a realitzar un estudi d´associació en famílies basat en gens candidats per a la detecció de variants genètiques de risc per a la malaltia.Els resultats a nivell poblacional van mostrar un grau de diversitat interpoblacional considerable dels marcadors estudiats que els fa utils a l´hora d´estudiar relacions interpoblacionals en el marc de la Mediterrània Occidental. Les mostres procedents de l´illa de Sardenya es van mostrar clarament diferenciades de la resta de poblacions mediterrànies. Es va observar una gran homogeneitat entre la mostra d´àrabs de Marroc i la mostra alpujarrenca. A més, la mostra berber es va mostrar molt propera a la mostra àrab.Els resultats epidemiològics no van mostrar cap associació amb la CAI en els gens implicats en el procés de la coagulació. En canvi, si es van mostrar associacions amb la malaltia en els gens implicats en el procés de la fibrinolisi. En el gen PLAT, l´al·lel 115 del microstèl·lit (CA)sub15 C(TC)sub10 es va associar a un efecte protector contra la CAI (p=0.0029) amb un risc relatiu de 0.1. S´hipotetitza l´existència d´un polimorfisme en desequilibri de lligament amb el mencionat microsatèl·lit amb variabilitat realment associada a l´efecte protector detectat. També es va detectar l´associació amb risc per a la CAI dels al·lels de mida gran (207-229 pb) del microsatèl·lit (CA)sub "n" del gen PAI-1 (p=0.019) amb un risc relatiu de 1.86. Per altra banda, els al·lels de mida petita de l´esmentat microsatèl·lit (203 i 205 pb) es van associar a un efecte protector contra la malaltia amb riscs relatius de 0.48 i 0.43, respectivament. S´hipotetitza la influència de la grandària d´aquest microsatèl·lit a la taxa de transcripció del gen PAI-1 donat que es tracta d´una estructura del tipus Z-ADN implicada a la regulació de l´activitat de les ARN-polimerases. Finalment, la realització d´ANOVAs per a la detecció d´associacions entre la variabilitat dels gens estudiats i els nivells sèrics de triglicèrids, HDL-C, ApoB i lipoproteïna(a) a les famílies amb membres afectats per CAI va posar de manifest l´existència de correlació entre les combinacions haplotípiques del gen FVII i els nivells plasmàtics de triglicèrids i ApoB. S´hipotetitza l´existència d´un polimorfisme en el mencionat gen amb influència sobre l´interacció entre la proteïna FVII i les VLDLs.

El càncer de mama és la neoplàsia més freqüent en la dona a Catalunya, amb una prevalença de 45.000 casos l'any 2005. Entre un 5% i un 10% de tots els casos presenta un component hereditari degut a mutacions germinals en gens de susceptibilitat, fonamentalment BRCA1 i BRCA2, els quals s'associen a la síndrome de càncer de mama i ovari hereditari (CMOH), caracteritzada per la presència de casos de càncer de mama i ovari en una mateixa família o de múltiples casos de càncer de mama precoç. L'objectiu principal d'aquest treball és l'estudi molecular dels gens BRCA1 i BRCA2 en pacients amb sospita de síndrome de CMOH. La identificació de mutacions en aquests pacients facilita l'assessorament genètic i l'aplicació de mesures de prevenció, detecció precoç i terapèutiques adequades.Els mètodes utilitzats per a la detecció de mutacions en BRCA1 i BRCA2 són l'anàlisi de conformacions de cadena senzilla (SSCP), l'anàlisi de la proteïna truncada (PTT) i la seqüenciació dels fragments amb mobilitat electroforètica anormal. Els nostres resultats mostren que les famílies espanyoles amb CMOH presenten una gran diversitat al·lèlica en els gens BRCA1 i BRCA2, amb les mutacions distribuïdes al llarg de tota la seqüència. La freqüència global de mutacions identificades (propera al 30%) és similar a la trobada en altres poblacions i, en general, el percentatge de mutacions augmenta amb el nombre de casos de càncer en la família. A més, s'evidencia la relació entre càncer d'ovari i BRCA1 i càncer de mama en homes i BRCA2. Addicionalment, s'ha analitzat l'haplotip associat a tres mutacions que apareixen de forma recurrent en diverses famílies, mitjançant l'estudi de marcadors microsatèl·lits polimòrfics. La identificació d'haplotips específics associats a la mutació 330A>G en BRCA1, present en famílies d'origen gallec, i a les mutacions 9254del5 i 6857delAA en BRCA2, presents en famílies de l'àrea mediterrània, suggereix l'existència de subpoblacions espanyoles amb mutacions característiques.Finalment, s'ha avaluat la possible patogenicitat de les variants d'efecte biològic desconegut identificades durant el procés de detecció de mutacions. Aquestes variants no es poden classificar, únicament amb la informació que ens proporciona l'estudi del DNA, com a mutacions associades a la malaltia o com a polimorfismes innocus, de manera que dificulten l'assessorament genètic dels pacients i requereixen anàlisis addicionals. Per exemple, l'anàlisi de l'RNA missatger de portadors permet establir possibles efectes en el procés de maduració de l'RNA (splicing). Malgrat que existeixen diversos mètodes teòrics per predir potencials alteracions en l'splicing, els resultats observats amb l'estudi de l'RNA no coincideixen totalment amb els obtinguts amb aquests mètodes, pel que s'han de considerar amb prudència i es recomana l'anàlisi de l'RNA sempre que sigui possible. / Breast cancer is the most common malignancy among woman in Catalonia, with a prevalence of 45.000 cases in 2005. It is currently estimated that 5-10% of all breast cancers are hereditary and attributable to mutations in several highly penetrant susceptibility genes of which only two have been identified: BRCA1 and BRCA2. BRCA1 and BRCA2 mutations are associated with the hereditary breast and ovarian cancer (HBOC)syndrome, characterized for the presence of both breast and ovarian cases in the same family or for several cases of early onset breast cancer. The principal aim of this thesis is the molecular study of BRCA1 and BRCA2 genes in patients with HBOC syndrome. The identification of mutations in these patients facilitates the genetic assessment and the application of preventive measures, early detection and appropriate therapeutics. Analyses of the entire coding and flanking sequences were carried out by a combination of SSCP (single strand conformation polymorphism) and PTT (protein truncation test), followed by direct sequencing of abnormal bands. Our results show that HBOC Spanish families present a high allelic diversity in BRCA genes, with mutations distributed all over the sequence. The global frequency of mutations detected (of about 30%) is similar to that founded in other populations and, in general, the rate of mutations increases with the number of cancer cases in the family. Furthermore, ovarian cancer associates to BRCA1 and male breast cancer to BRCA2.Additionally, we analysed the haplotype associated to three mutations which appear recurrently in several families, employing microsatellite markers. Identification of a specific haplotype associated to the 330A>G mutation in BRCA1, present in Galician families, and to the 9254del5 and 6857delAA mutations in BRCA2, present in Mediterranean families, suggests the existence of Spanish subpopulations with characteristic mutations.Finally, we evaluated the pathological effect of variants of unknown pathological significance by RNA analysis. This information is essential for providing efficient counselling for breast/ovarian cancer families.

Esta investigación pretende contribuir al conocimiento de las relaciones entre la microestructura, las propiedades y las condiciones del procesado de los materiales compuestos polipropileno-vidrio. El propósito fue el de actuar sobre la interfase, al ser ésta una región del material de relevante importancia por su influencia sobre las propiedades mecánicas del material compuesto.Se prepararon y caracterizaron una amplia gama de compuestos con un porcentaje en volumen (26%) de microesferas de vidrio. Para modificar el grado de adhesión entre las fases se actuó por dos vías: incorporación de un copolímero polipropileno-co-anhídrido maleico (MAPP) y/o polietilentereftalato (PET), y aplicación de tratamientos superficiales basados en silanos organofuncionales sobre las microesferas de vidrio como promotores de la adhesión.La composición se realizó mediante un equipo de extrusión de doble husillo corrotatorio, que garantiza una óptima dispersión de las fases constituyentes del compuesto. Para la caracterización se moldearon probetas por inyección con varías geometrías. Los materiales preparados se caracterizaron por su densidad, concentración de vidrio e índice de fluidez..Primeramente, se estudiaron las mezclas sin vidrio PP/PET y PP/MAPP/PET. Su morfología de fases fue analizada mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM) y de barrido (SEM). Su estructura se estudia mediante espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR), espectroscopía Raman y difracción de rayos X (WAXD). La acción compatibilizante del MAPP en esta mezcla se puso de manifiesto por la reducción de tamaños de la fase dispersa de PET, diferencias en su estructura cristalina, así como en el espectro Raman del polipropileno. El comportamiento de cristalización se estudió mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), observándose una marcada acción nucleante debida a la presencia de PET, así como ligeros cambios en la cristalinidad. En las muestras no cargadas pudo medirse el tamaño medio esferulítico del polipropileno mediante microscopía óptica de luz polarizada.Por otro lado, se analizaron las orientaciones de la fase cristalina (α) del PP en los distintos compuestos inyectados, a través de medidas realizadas mediante WAXD. Esta técnica proporcionó además valores de porcentaje de cristalinidad, así como de la fracción de fase β. El análisis térmico mecánico-dinámico (DMTA) proporcionó información acerca de la temperatura de transición vítrea (Tg) del polipropileno así como de una relajación denominada α'. Mientras que no se observaron diferencias significativas en la Tg, la distinta composición de los materiales hizo variar de manera importante la relajación α', lo cual se relacionó con variaciones en las interfases cristalinas. Las variaciones observadas, igualmente, en los valores del factor de pérdidas viscoelásticas (tan δ) se asociaron a diferencias en rigidez y grado de adhesión interfacial. La caracterización mecánica, llevada a cabo mediante ensayos de tracción, permitió obtener valores del módulo de Young, resistencia máxima y alargamiento a rotura. Las diferencias encontradas evidenciaron el diferente grado de adhesión interfacial desarrollado. Estos resultados se complementaron con observaciones por SEM, que permitieron apreciar, además de la adhesión, una tendencia destacable del PET a encapsular a las microesferas de vidrio.Para caracterizar el comportamiento a fractura se tuvieron que aplicar varios conceptos. Los compuestos con una fuerte adhesión matriz-carga presentaron una rotura frágil, por lo que fueron analizados mediante ensayos de la Mecánica de la Fractura Elástico-Lineal. Por su parte, la fractura de los materiales con baja adhesión se caracterizó a través de la integral J.Por último, se pretendió verificar la aplicabilidad del concepto del Trabajo Esencial de Fractura (EWF) a este tipo de materiales. Para ello, se realizaron ensayos específicos del EWF sobre aquellos compuestos más dúctiles. / In this work we have intended to deep into the knowledge of the correlation between the microstructure, properties and processing conditions of polypropylene-glass composite materials. The original aim was to act onto the interface, as it is a material region with a significant importance, due to its influence on the mechanical properties of the composite.This leaded us to design, compound and characterize a wide number of composites with a constant glass (sphere-shaped) percentage, choosing 26% by volume in order to maximize the effect of the interface. The adhesion degree between phases was modified following two routes: by one hand, maleic anhydride grafted polypropylene (MAPP) and/or poly (ethylene terephthalate) (PET) were added and by other hand as adhesion promoters surface treatments with organofunctional silanes were applied onto glass beads.The composition was carried out by a co-rotating twin screw extruder, which guarantees an optimal phase dispersion. Different samples were injection-moulded to characterize the composites. The composites were initially characterized by its density, glass bead content and melt flow index. Firstly, unfilled PP/PET and PP/MAPP/PET blends were studied. Their phase morphology was analysed through transmission (TEM) and scanning (SEM) electron microscopy. Their microstructure was analysed through Fourier transformed infrared spectroscopy (FT-IR), Raman spectroscopy and wide angle X-ray diffraction (WAXD). The compatibilizing action of MAPP in this blend was manifested by a reduction of average PET size domains and differences in the crystalline PET microstructure, as well as changes in the polypropylene Raman spectrum.The crystallization behaviour was analysed through differential scanning calorimetry (DSC), noticing a marked nucleating activity of PET, as well as slight differences in the degree of crystallinity. In the unfilled samples, the medium spherulitic size of polypropylene could not be measured through polarised light microscopy.By other hand, the orientations of the α-form of PP crystalline phase were estimated through WAXD. This procedure also allowed to obtain values of the degree of crystallinity, as well as values of β-phase fraction.Dynamic-mechanical thermal analysis (DMTA) provided information about the PP glass transition temperature (Tg), as well as about the relaxation α'. No significant differences were observed in the Tg values, but the different sample composition resulted in notable variations of relaxation α', which was related with differences in the crystalline interfaces. The differences observed in the values of the loss tangent (tan δ) were associated with variations in both stiffness and interfacial adhesion.The mechanical characterization, carried out through tensile tests, allowed to obtain values of Young's modulus, maximum tensile strength and elongation at break. Significant differences were found, related with the modification of the interfacial adhesion degree. These results were complemented with SEM observations, which showed besides the adhesion, the tendency of PET to encapsulate the glass beads.Different concepts had to be applied to characterize the fracture behaviour. Composites with a high filler-matrix adhesion showed a brittle failure, being analysed by specific tests of the Linear-Elastic Fracture Mechanics (LEFM). By other hand, the fracture of composites with low interfacial adhesion were analysed through J-integral.Finally, the applicability of the Essential Work of Fracture (EWF) concept to these materials was checked. For this reason, specific tests of the EWF were carried out on the more ductile composites. Moreover, the effect of the thickness sample was analysed.

La diversitat genètica és un dels tres nivells que componen la Biodiversitat, i té implicacions molt directes pel que fa a la capacitat evolutiva dels organismes i la seva supervivència. El coneixement dels nivells de diversitat genètica en els vegetals i dels efectes que comporten les activitats humanes sobre aquesta variabilitat, és un camp encara poc estudiat. El plantejament d'aquest treball és l'aprofundiment en el coneixement de la caracterització de la diversitat genètica de les espècies vegetals de la Mediterrània Occidental, en especial d'aquelles que són endèmiques i/o de les què es troben en una situació d'amenaça, per tal de discernir possibles patrons o pautes de variabilitat genètica i les seves possibles aplicacions en gestió i conservació de recursos naturals.S'han seleccionat una sèrie de tàxons vegetals representatius de diferents processos i situacions: endèmics d'àrea molt restringida ("Seseli farrenyi", "Silene sennenii"), d'àmplia distribució però en procés de rarificació progressiu ("Stachys maritima"), diploides i poliploides ("Thymus loscosii", "Delphinium montanum"), exclusivament insulars ("Delphinium pentagynum" subsp. "formenteranum"), i d'hàbitat molt específic, com ara les roques calcàries ("Erodium rupestre", "Petrocoptis montsicciana", "P. pardoi"). De cada tàxon, hem seleccionat una sèrie de poblacions que, un cop mostrejades, s'han sotmès a electroforesi d'isoenzims (en gels de midó) per tal de determinar els nivells de variabilitat genètica i la seva distribució (intra- i inter-poblacional). En total, s'han analitzat al voltant de 2.000 individus corresponents a 41 poblacions naturals, i s'han assajat fins a 28 enzims diferents.Els nivells de diversitat genètica obtinguts han estat força variables: des de valors elevadíssims, com és el cas de "Seseli farrenyi" (P = 83,30%, A = 3,00, He = 0,297) o per al tetraploide "Thymus loscosii" (P = 85,00%, A = 3,00, He = 0,422), fins a nivells extremadament petits, com ara els obtinguts per a "Stachys maritima" (P = 14,00%, A = 1,16, He = 0,066) i per a "Erodium rupestre" (P = 7,10%, A = 1,07, He = 0,025). De la mateixa manera, la distribució de la diversitat entre poblacions també ha resultat ésser força variable: des de casos on pràcticament les poblacions són genèticament idèntiques entre sí, com ara "Thymus loscosii" (GST = 0,033), fins a casos on la divergència entre poblacions arriba a valors propers al 40%, com són els casos de "Petrocoptis montsicciana" (GST = 0,376), "P. pardoi" (GST = 0,354) o "Erodium rupestre" (FST = 0,372). Quan unim les nostres dades amb les de la resta dels tàxons vegetals estudiats electroforèticament dels Països Catalans, obtenim globalment uns nivells relativament elevats de diversitat genètica (P = 26,70%, A = 1,44, He = 0,118), interpretables, entre d'altres raons, pel paper jugat per les nostres contrades com a refugi de flora durant les glaciacions del Pleistocè. Aquestes espècies també es caracteritzen perquè presenten una elevada divergència genètica entre les poblacions (mitjana de FST = 0,224), que pot explicar-se per raons històriques (aïllament dels nuclis poblacionals des de les glaciacions del Quaternari) i per la gran diversitat climàtica i topogràfica d'aquesta regió, però també per la fragmentació dels seus hàbitats naturals. Finalment, es revisa l'estat de conservació de cada un dels 9 tàxons analitzats electroforèticament i se'ls hi assigna la categoria d'amenaça segons els darrers criteris de la UICN del 2001. D'aquests, sis cal llistar-los dins d'alguna de les categories d'amenaça (CR, EN o VU), mentre que la resta no pateixen cap amenaça seriosa que posi en compromís la seva supervivència. Per a la majoria dels tàxons estudiats, es proposa la conservació in situ de les poblacions de major significació genètica i/o ecològica i la recol·lecció de granes per al seu emmagatzemament en bancs de germoplasma (amb selecció de poblacions i nombre d'individus derivats de l'anàlisi genètica prèvia). / Genetic diversity has direct implications on the evolutionary capability of organisms and their survival. The knowledge of its levels in plants and the effects of human activities on this variability is still poorly studied. The aim of this work is to advance in the characterization of genetic diversity of plants of the Western Mediterranean Basin, specially those endemic and/or threatened, in order to ascertain patterns of genetic variability and their implications on management and conservation of natural resources. A series of plant taxa, representing several processes and situations, have been selected: narrow endemics (Seseli farrenyi, Silene sennenii), widespread but currently suffering from a rarefaction process (Stachys maritima), polyploids (Thymus loscosii, Delphinium montanum), island endemics (Delphinium pentagynum subsp. formenteranum), or with a very specialized habitat, e.g. limestone (Erodium rupestre, Petrocoptis montsicciana, P. pardoi). From each taxon, a series of populations have been selected, sampled and subjected to allozyme electrophoresis (on starch gels) in order to determine the levels of genetic variation and its distribution (within and among populations). Summarizing, about 2.000 individuals belonging to 41 populations have been analyzed, and up to 28 enzyme systems have been assayed. Levels of genetic diversity for the surveyed taxa are rather variable, ranging from extremely high values, e.g. Seseli farrenyi, to very scarce ones, e.g. Stachys maritima and Erodium rupestre. The distribution of genetic variation also shows a great dispersion of values, and most populations exhibit significant deficits of heterozigotes, because of their subdivision in genetic neighborhoods or high levels of inbreeding. If we combine our data with those of other electrophoretically surveyed plant taxa in the Catalan Countries, relatively high levels of genetic diversity but significant genetic divergence among their populations are globally obtained, mainly due to the role of glacial refugia played by this region.The conservation status of each of the 9 electrophoretically analyzed taxa is widely revised, assigning the threat category which best fits following the most recent criteria of IUCN of 2001. In addition, on the basis of genetic data obtained, both in situ and ex situ conservation measures are proposed.

El desarrollo de la ingeniería tisular, nace por la necesidad de dar solución a la gran cantidad de enfermedades que se dan por el deterioro de los tejidos mediante la utilización de células vivas para la regeneración del tejido dañado. El procedimiento básico seria la eliminación del tejido dañado para posteriormente introducir las células en condiciones óptimas para repararlo. Esta metodología de regeneración tisular, necesita una matriz o soporte poroso que guíe el tejido a medida que se desarrolla. El objetivo principal de esta tesis es sintetizar materiales porosos, con la finalidad de utilizarlos en aplicaciones de ingeniería tisular; tanto en regeneración de tejidos, como en cultivos in vitro. Las composiciones utilizadas en esta investigación pertenecen a la familia de los acrilatos, como monómero base se tomó el acrilato de etilo (EA) hidrófobo. El EA se copolimerizó con el metacrilato de hidroxietilo (HEMA), con la finalidad de estudiar la variación de la hidrofilicidad del material en bloque, es decir, conocer la distribución de dominios hidrófilos. El siguiente paso fue conocer la influencia de la esterilización mediante radiación sobre la serie de copolímeros de hidrofilicidad variable. El tercer paso, fue la búsqueda de un método de síntesis de soportes porosos, con una arquitectura definida (poros esféricos e interconectados), con independencia de la composición EA/HEMA. La caracterización de estos materiales 3-D se realizó, básicamente, mediante micrografías en el microscopio electrónico de barrido (SEM), ensayos mecánicos y cálculos de porosidad. El siguiente planteamiento era determinar por qué en ciertas condiciones la estructura porosa una vez secada se encontraba colapsada. Para entender este problema, se sintetizaron una serie de materiales porosos con diferentes porcentajes de entrecruzador y mediante diversas caracterizaciones de los materiales se llegó a entender este fenómeno. Finalmente, se realizó un estudio de las propiedades mecáni / Brígido Diego, R. (2006). Síntesi i caracterització de suports polimèrics porosos per aplicacions en enginyeria tissular [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2002 / Palancia

En els darrers quinze anys la velocitat de bit dels sistemes de comunicació ionosfèrica s'ha incrementat significativament, passant dels 75 bps als 14400 bps en un ample de banda de 3 KHz. Les millores experimentades en el modelatge i simulació de canal, el desenvolupament dels sistemes ALE i l'aplicació de tècniques digitals (software radio, modulacions de banda ampla, etc.) són, entre altres, alguns dels motius que han permès aquest increment en les prestacions dels equips, fent-los aptes per comunicacions de llarga distància amb requeriments de velocitat de bit moderada.En particular, la propagació ionosfèrica és una tècnica especialment interessant per enllaços des de l'Antàrtida, on la comunicació amb satèl·lits geostacionaris no és sempre possible.El Departament de Comunicacions i Teoria del Senyal de l'Escola d'Enginyeria La Salle (Universitat Ramon Llull) està involucrat, juntament amb l'Observatori de L'Ebre, en un projecte de recerca que té per objectiu l'estudi de l'enllaç ionosfèric que s'estableix entre la Base Antàrtica Espanyola i Roquetes. L'enllaç, que té una longitud de més de 12700 quilòmetres, ha de servir per transmetre les dades procedents d'un sensor geomagnètic situat a la Base, cap a l'Observatori.Aquesta tesi estudia diversos aspectes d'aquest projecte, principalment pel que fa a la caracterització de canal i al disseny de la capa física adaptada per transmissió eficient de dades.En referència a la caracterització de canal es mostren els resultats d'una campanya de 60 dies de sondeig duta a terme durant l'estiu austral 2006/07 en la que s'han realitzat proves de banda estreta i banda ampla per tal d'obtenir, entre altres, la disponibilitat de l'enllaç, relació senyal a soroll i dispersió temporal i freqüencial.En l'àmbit de la transmissió de dades es proposa, justifica i verifica experimentalment una part d'una capa física basada en espectre eixamplat per seqüència directa especialment adaptada a enllaços a llocs remots: (i) Sense atribució de freqüències; (ii) Amb potència de transmissió relativament baixa; (iii) Infraestructura de radiació limitada. La proposta contempla el funcionament amb relacions SNR negatives, dispersió temporal i freqüencial moderada, robustesa a la interferència i baixa densitat espectral de potència. / En los últimos quince años la velocidad de bit de los sistemas de comunicación ionosférica se ha incrementado significativamente, pasando de los 75 bps a los 14400 bps en un ancho de banda de 3 kHz. Las mejoras experimentadas en el modelado y simulación del canal, el desarrollo de los sistemas ALE y la aplicación de técnicas digitales (software radio, modulaciones de banda ancha, etc.) son, entre otros, algunos de los motivos que han permitido este incremento en las prestaciones de los equipos, haciéndolos aptos para comunicaciones de larga distancia con requerimientos de velocidad de bit moderada.En particular, la propagación ionosférica es una técnica especialmente interesante para enlaces desde la Antártida, donde la comunicación con satélites geostacionarios no es siempre posible.El Departamento de Comunicaciones y Teoría de la Señal de la Escuela de Ingeniería La Salle (Universidad Ramon Llull) está involucrado, junto al Observatorio del Ebro, en un proyecto de investigación que tiene por objetivo el estudio del enlace ionosférico que se establece entre la Base Antártica Española y Roquetes. El enlace, que tiene una longitud de más de 12700 kilómetros, debe servir para transmitir los datos procedentes de un sensor geomagnético situado en la Base, hacia el Observatorio.Esta tesis estudia varios aspectos de este proyecto, principalmente por lo que respecta a la caracterización del canal y al diseño de la capa física adaptada para la transmisión eficiente de datos.En lo referente a la caracterización del canal se muestran los resultados de una campaña de 60 días de sondeo llevada a cabo durante el verano austral 2006/07 en la que se han realizado pruebas de banda estrecha y banda ancha para obtener, entre otros, la disponibilidad del enlace, relación señal a ruido y dispersión temporal y frecuencial.En el ámbito de la transmisión de datos se propone, justifica y verifica experimentalmente una parte de una capa física basada en espectro ensanchado por secuencia directa especialmente adaptada a enlaces a lugares remotos: (i) Sin atribución de frecuencias; (ii) Con potencia de transmisión relativamente baja; (iii) Infraestructura de radiación limitada. La propuesta contempla el funcionamiento con relaciones SNR negativas, dispersión temporal y frecuencial moderada, robustez a la interferencia y baja densidad espectral de potencia. / In the last fifteen years the data rate of the ionospheric communication systems has increased significantly from 75 bps to 14400 bps in a 3 KHz bandwidth. The improvements achieved in the field of channel modeling and simulation, ALE systems and the application of digital techniques (e.g. software radio, wideband modulations, etc.) have permitted the design of new equipment with better performance. As a result, the establishment of low power, very long radio links with moderate data rate has become feasible.In special, the ionospheric propagation technique is very appropriate for radio links from the Antarctica, where the communication to geostationary satellites is not always possible.The Communications and Signal Theory Department of La Salle School of Engineering (Universitat Ramon Llull) and the Observatori de l'Ebre are involved in a research project dealing with the study of an ionospheric radio link between the Spanish Antarctic Base and Roquetes. The link is 12700 Km. long and is going to be used to transmit the low data rate information from a geomagnetic sensor installed in the Spanish Antarctic Base.This thesis has been carried out in the framework of this project, and its goals are related to the channel characterization and the partial design of a physical layer adapted to an efficient transmission of information over that link.Regarding the channel characterization, the results of a 60-days sounding survey corresponding to the 2006/07 southern summer are shown. These results include, among others, link availability, signal to noise ratio and delay and Doppler spread.In the field of data transmission a new physical layer is proposed and experimentally verified, on the basis of the channel measurements and adapted to the requirements and the special conditions in the Antarctica. This physical layer is based on direct sequence spread spectrum and his main characteristics are: (i) Intended for an HF communication without a fixed frequency allocation; (ii) Low emitted power; (iii) Simple radiation infrastructure. The proposal takes into account the operation with negative signal to noise ratios, moderate delay and Doppler spreads, robustness against interference and low power spectral density.

La présente thèse doctorale vise à analyser le comportement tribologique, en corrosion et en tribocorrosion des nouveaux aciers inoxydables martensitiques et leurs mécanismes de dégradation pour applications aéronautiques. Pour ce faire, techniques électrochimiques, tribo-électrochimiques et d’analyse de surface ex-situ ont été utilisés. L'usure est affectée par la dureté du matériau et le durcissement lors du glissement de contact. Les aciers inoxydables martensitiques ont montré une augmentation de résistance à la rayure, mais une plus grande perte de matière lors des essais tribologiques à sec par rapport à l'acier inoxydable austénitique. La résistance à la corrosion des aciers inoxydables martensitiques est favorisée par leur passivité, dont la cinétique du film passif peut être décrite par un modèle de type high-field. La vitesse de dissolution passive dépend de la composition chimique de la surface du matériau, ce qui diminue la teneur en Cr dans la couche passive. Les mécanismes de dégradation en tribocorrosion des aciers inoxydables martensitiques comprennent déformation plastique, shakedown et fatigue de de type oligo-cyclique. Les conséquences de ces mécanismes impliqués dépendent des conditions électrochimiques qui prévalent. / The present Doctoral Thesis aimed to analyze the tribological, corrosion and tribocorrosion behavior of new martensitic stainless steels and their degradation mechanisms for aeronautical applications. For this, electrochemical, tribo-electrochemical and ex-situ surface analysis techniques were used. Wear damage was found to be critically affected by the hardness of the material and its hardening during sliding. Martensitic stainless steels showed higher scratch wear resistance but higher wear material loss when compared to the austenitic stainless steel. Corrosion resistance of martensitic stainless steels is driven by their passivity, whose kinetics can be described through a high field conduction model. Passive dissolution rate depends on the surface chemistry of the material, thus decreasing with the Cr content in the passive film. Degradation mechanisms involved in tribocorrosion of martensitic stainless steels included plastic deformation, shakedown and low-cycle fatigue. The consequences of those involved mechanisms depended on the prevailing electrochemical conditions. / La presente Tesis Doctoral tiene como objetivo analizar el comportamiento tribológico, frente a la corrosión y a la tribocorrosión de nuevos aceros inoxidables martensíticos y sus mecanismos de degradación en aplicaciones aeronáuticas. Para ello, se han utilizado técnicas electroquímicas, tribo-electroquímicas y de análisis de superficie ex-situ. El desgaste depende de la dureza del material y de su endurecimiento durante el deslizamiento. Los aceros inoxidables martensíticos mostraron una mayor resistencia al rallado pero una mayor pérdida de material en el ensayo tribológico de desgaste si se compara con el acero inoxidable austenítico. La resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables martensíticos es promovida por su pasividad, cuya cinética puede ser descrita a través de un modelo de tipo high field. La velocidad de disolución pasiva depende de la química de la superficie del material, disminuyendo por lo tanto con el contenido de Cr en la película pasiva. Los mecanismos de degradación en tribocorrosión de los aceros inoxidables martensíticos incluyen deformación plástica, shakedown y fatiga de bajo ciclo. Las consecuencias de esos mecanismos dependen de las condiciones electroquímicas del sistema. / La present Tesi Doctoral té com a objectiu analitzar el comportament tribològic, front a la corrosió i a la tribocorrosió de nous acers inoxidables martensítics i els seus mecanismes de degradació en aplicacions aeronàutiques. Per tot això, s'han utilitzat tècniques electroquímiques, tribo-electroquímiques i d'anàlisi de superfície ex-situ. El desgast depen de la duresa del material i del seu enduriment durant el lliscament. Els acers inoxidables martensítics van mostrar una major resistència al ratllat però una major pèrdua de material en l'assaig tribològic de desgast si es compara amb l'acer inoxidable austenític. La resistència a la corrosió dels acers inoxidables martensítics és promoguda per la seva passivitat, i la seua la cinètica pot ser descrita a través d'un model de tipus high field. La velocitat de dissolució passiva depen de la química de la superfície del material, disminuint per tant amb el contingut de Cr en la pel·lícula passiva. Els mecanismes de degradació en tribocorrosió dels acers inoxidables martensítics inclouen deformació plàstica, shakedown i fatiga de baix cicle. Les conseqüències d'aquests mecanismes depenen de les condicions electroquímiques del sistema.

Les interferències de mode comú i diferencial que es propaguen en un cable de la xarxa elèctrica monofàsica s'acostumen a suprimir utilitzant els filtres de xarxa. Aquesta classe de filtres estan formats per xocs de mode comú, condensadors X i condensadors Y per a mitigar tant el mode comú com el mode diferencial. Tot i això, les metodologies actuals de disseny de filtres de xarxa presenten alguns inconvenients: els filtres es dissenyen per treballar en un entorn ideal amb impedàncies de 50 Ω i les atenuacions del mode comú i del mode diferencial s'analitzen de manera independent, sense considerar la conversió modal que es produeixen en les asimetries presents a la xarxa elèctrica, al dispositiu elèctric o al mateix filtre de xarxa. Aquests fets impliquen que les prediccions del comportament del filtre siguin inexactes i, conseqüentment, el filtre més adequat en una situació particular s'acaba majoritàriament escollint mitjançant la prova i error en llargues i costoses sessions de mesura. Per tal de millorar aquesta situació, aquest treball presenta:- Nous sistemes de mesura i caracterització per modelar completament el comportament dels filtres de xarxa, xarxa elèctrica i dispositius elèctrics. Amb aquesta finalitat, s'introdueix una nova metodologia de caracterització: la caracterització modal, que confina el mode comú i el mode diferencial en ports diferents, proporcionant així informació sobre la propagació de la interferència modal. Aquesta informació pot ser d'utilitat a l'hora de seleccionar el filtre de xarxa adient.- Una nova metodologia per a predir amb exactitud el nivell de les emissions conduïdes que un dispositiu elèctric introdueix a la xarxa elèctrica a través del filtre de xarxa. Aquesta metodologia està basada en les metodologies de caracterització presentades anteriorment. Caracteritzacions acurades permetran obtenir prediccions similars a les emissions conduïdes reals, evitant així llargues sessions de mesura.- Noves metodologies de disseny de filtres de xarxa per aconseguir implementacions òptimes i de baix cost. En una primera proposta, els components dels filtres de xarxa (condensadors i xocs) es caracteritzen modalment per trobar la combinació que obté el filtratge desitjat amb el mínim nombre de components. Aquesta metodologia és millorada posteriorment utilitzant filtres de xarxa asimètrics, obtenint així un filtratge òptim del mode comú i del mode diferencial.Tots els sistemes de mesura, així com les metodologies de caracterització, predicció i disseny, han estat provats amb èxit sobre equips reals. / Las interferencias de modo común y diferencial que se propagan en un cable de la red eléctrica monofásica se acostumbran a suprimir utilizando los filtros de red. Esta clase de filtros están formatos por choques de modo común, condensadores X y condensadores Y para mitigar tanto el modo común como el modo diferencial. Aún así, las metodologías actuales de diseño de filtros de red presentan algunos inconvenientes: los filtros se diseñan para trabajar en un entorno ideal con impedancias de 50 Ω y las atenuaciones del modo común y del modo diferencial se analizan de manera independiente, sin considerar la conversión modal que se producen en las asimetrías presentes en la red eléctrica, en el dispositivo eléctrico o en el mismo filtro de red. Estos hechos implican que las predicciones del comportamiento del filtro sean inexactas y, consecuentemente, el filtro más adecuado en una situación particular se acaba escogiendo mayoritariamente mediante la prueba y error en largas y costosas sesiones de medida. Para mejorar esta situación, este trabajo presenta:- Nuevos sistemas de medida y caracterización para modelar completamente el comportamiento de los filtros de red, red eléctrica y dispositivos eléctricos. Con este objetivo, se introduce una nueva metodología de caracterización: la caracterización modal, que confina el modo común y el modo diferencial en puertos diferentes, proporcionando así información sobre la propagación de la interferencia modal. Esta información puede ser de utilidad a la hora de seleccionar el filtro de red adecuado. - Una nueva metodología para predecir con exactitud el nivel de las emisiones conducidas que un dispositivo eléctrico introduce en la red eléctrica a través del filtro de red. Esta metodología está basada en las metodologías de caracterización presentadas anteriormente. Caracterizaciones precisas permitirán obtener predicciones similares a las emisiones conducidas reales, evitando así largas sesiones de medida. - Nuevas metodologías de diseño de filtros de red para conseguir implementaciones óptimas y de bajo coste. En una primera propuesta, los componentes de los filtros de red (condensadores y choques) se caracterizan modalmente para encontrar la combinación que obtiene el filtraje deseado con el mínimo número de componentes. Esta metodología es mejorada posteriormente utilizando filtros de red asimétricos, obteniendo así un filtraje óptimo del modo común y del modo diferencial. Todos los sistemas de medida, así como las metodologías de caracterización, predicción y diseño, han sido probados con éxito sobre equipos reales. / The common mode and differential mode interference propagated through the single-phase power-line cable is usually suppressed with power-line filters. This kind of filters is composed by common-mode chokes, X capacitors and Y capacitors to mitigate both the common mode and the differential mode. However, the present-day power-line filter design methodologies present some disadvantages: they are designed to be placed in an ideal 50-Ω system and the common mode and differential mode attenuations are analyzed independently, without considering the mode conversion that can be produced by asymmetries in the power-line filter, in the power-line network or in the electric device. These facts lead to inaccurate predictions of the power-line filter behavior and, consequently, the suitable filter is usually selected by trial and error in long and expensive measurement sessions. In order to improve this situation, this work presents:- New measurement systems and characterization methodologies to completely model the behavior of power-line filters, power-line networks and electric devices. To this end, a new characterization methodology is presented: the modal characterization, which confines the common mode and the differential mode into a different port and provides the information about the propagation of the modal interference, information that can be useful to select the suitable filter for its mitigation.- A new methodology to accurately predict the level of conducted emissions that an electric device supplies to the power-line network through its power-line filter, based on the measurement systems and characterization methodologies presented before. Accurate characterizations will allow predictions similar to the actual conducted emissions, avoiding long measurement sessions.- New design methodologies of power-line filters to achieve optimal and low cost implementations. In a first proposal, the components of the power-line filters are modally characterized to find, by computation, the combination that gets the desired filtering response with the minimum number of components. This methodology is further improved by using asymmetric power-line filters, obtaining an optimal mitigation of the common and differential mode.All measurement systems, as well as characterization, prediction and designing methodologies, have been successfully tested on actual devices.