161 |
Magnetization dynamics in bistable systemsBacklund, Sven January 2023 (has links)
The magnetization dynamics in ferromagnetic materials will depend on the specific shape of the system’s energy landscape. In most systems, the energy landscapes can be approximated as paraboloids, resulting in a typical ellipti- cal precession of the magnetization. However, this model is not always appli- cable to more complex potentials, which can present exotic precessions. The aim of this project was to measure the magnetization dynamics in a system where a non-parabolic potential was expected. From the dynamics, it would then be possible to estimate the energy potential of the system. In order to measure magnetization dynamics, time-resolved MOKE (magneto-optic Kerr effect) measurements were performed using a pump-and-probe tech- nique. A permalloy (Fe20Ni80) thin film with an uniaxial in-plane anisotropy was used as a sample, presumably presenting a bistable energy potential with two close minima at certain applied external magnetic fields. By measuring one component of the magnetization in the plane of the sample, the shape of the precession in this landscape could be extracted. The results show the expected parabolic precessions at higher external fields, from which energy landscapes could be constructed. The dynamics measured at one particular field also indicate a bistable energy potential although no exotic precessions were found.
|
162 |
Deep Neural Networks as SurrogateModels for Fuel Performance CodesZhou, Wenhan January 2023 (has links)
The core component of a nuclear power plant is the reactor and the fuel rods that supply it with fission fuel. Efficient and safe energy extraction is thus highly dependent on the reactor design and the conditions of the fuel rods. To anticipate high-quality operation and potential risks in advance, one must perform simulations on the fuel rods. This is traditionally executed using fuel performance codes such as the Transuranus and FRAPCON. These codes offer intricate and accurate models of the underlying physical processes that govern fuel rod performance, encompassing aspects like linear heat generation rates, neutron flux and their irradiation effects, fuel rod expansion and contraction, clad corrosion, and fission gas release. However, fuel performance codes cannot be easily parallelized using modern hardware accelerators, such as graphic processing units, due to their iterative nature that follows from the complexity of coupling multiphysics-based models. Thus, they can only simulate one fuel rod at a time per CPU. The challenge comes when trying to simulate all the 10,000 to 100,000 fuel rods in a typical pressurized water reactor, which is a relatively slow process as compared to parallelized computation for all time steps using a GPU. To improve the speed aspect of the fuel performance modeling, a data-driven surrogate model based on neural networks is developed. The main advantage of a neural network over fuel performance codes is its ability to perform parallelized computations using one or more GPUs. The preexisting architectures that were explored include Temporal Convolutional Network, Fourier Neural Operator, and a Transformer. Additionally, a novel architecture is proposed, the Temporal Frequency Network. This is a heterogeneous ensemble method that is based on the Temporal Convolutional Network and the Fourier Neural Operator. The newly proposed architecture archives the lowest validation error among the preexisting architectures with a minor increase in the computations as compared to the ensemble components. The Temporal Frequency Network is then applied to take time-dependent inputs in the form of linear heat generation rate and use it as the only information to predict various time-dependent variables of the fuel rods. The predicted variables include fuel center-line temperature, central void pressure, oxidation thickness, fuel gap width, hydrogen absorption, integral fission gas release, and integral fractional gas release. When deploying the neural network in practice, the user cannot in general trust that the model will generalize from its training, especially in fuel performance modeling where accurate predictions are important to demonstrate safe operation. To ensure that the predictions of the model are reliable, a separate neural network called decoder is trained to qualitatively quantify the error of the previous model that made the predictions, called encoder. This is done by training the decoder to reconstruct the original input to the encoder by providing it with the output, e.g., the inverse task. It is then possible to compare the original input with the reconstructed input, thus, an error can be computed that can be used to qualitatively determine the quality of the predictions. With the Temporal Frequency Network, the average validation error was roughly 1% error. This makes it a strong candidate surrogate model for fuel performance modeling. In addition, with the encoder-decoder setup, this work provides a robust framework for error estimation that can be performed on new, potentially out-of-distribution inputs without the need for a fuel performance code. This setup is therefore suitable for applications where a low false negative rate is desired. / Huvudkomponenten i ett kärnkraftverk är reaktorn och bränslestavarna som förser den med kärnbränsle. Effektiv och säker energiextraktion är därför starkt beroende av reaktorns utformning och bränslestavarnas skick. För att förutse högkvalitativ drift och potentiella risker i förväg måste man utföra simuleringar på bränslestavarna. Detta utförs traditionellt med bränslestavskoder som Transuranus och FRAPCON. Denna uppgift utförs traditionellt med bränsleprestandakoder som Transuranus och FRAPCON. Dessa koder tillhandahåller detaljerade och exakta modeller som modellerar bränslestavens fysikaliska beteende. Modelleringen i denna arbete omfattar aspekter som linjär längdvärmebelastning, snabbneutronflöde och deras bestrålnings effekter, expansion samt kontraktion av bränslestaven, kapslingskorrosion och utsläpp av fissionsgas. Emellertid kan dessa bränslestavskoder inte enkelt parallelliseras med moderna hårdvaruacceleratorer som grafikprocessorer på grund av deras iterativa karaktär som följer från komplexitiviteten med att modellera multiskaliga system med kopplade interaktioner mellan variablerna. Koderna kan således endast simulera ett bränslestav åt gången per CPU. Utmaningen uppstår när man försöker simulera alla 10,000 till 100,000 bränslestavar i en typisk tryckvattenreaktor, vilket är en relativt tidskrävande process i jämnförelse till paralelliserad beräkning för alla tidssteg genom att använda en GPU. För att reducera tiden för bränslestavsmodelleringen utvecklades en datadriven surrogatmodell som är baserad på neurala nätverk. Den viktigaste fördelen som ett neural nätverk har över en bränslestavskod är dess förmåga att utföra paralleliserade beräkningar genom att använda en eller flera GPU:er. De befintliga arkitekturerna som utforskades inkluderar Temporala faltningsnätverk, Fourier neurala operatorn och en Transformer. Dessutom föreslås en ny arkitektur, Temorala frekvensnätverk. Arkitekturen är en heterogen ensemblemetod som bygger på Temporala faltningsnätverk och Fourier neurala operator. Den nyligen föreslagna arkitekturen uppnår det lägsta valideringsfelet bland de föreslagna arkitekturerna med en mindre ökning av antal beräkningar i jämnförelse med dess individa ensemblekomponenter. Temporala frekvensnätverket användes sedan för att ta tidsberoende indata i form av linjära längdvärmebelastning och använda den som den enda informationen för att förutsäga olika tidsberoende variabler hos bränslestavarna. De förutsagda variablerna inkluderar bränslets temperatur, trycket hos den fria volymen, oxidationstjocklek, bränslegapsbredd, väteabsorption hos kapslingen, ackumulerad generad fissiongas och totalt relativt fissiongasutsläpp. När man implementerar det neurala nätverket i praktiken kan användaren i allmänhet inte lita på att modellen kommer att generalisera från sin träning, särskilt i bränslestavsmodellering där förutsägelser med hög noggrannhet är viktiga för att demonstrera säker drift. För att säkerställa att förutsägelserna är tillförlitliga tränas ett separat neuralt nätverk för att vara en avkodare vars uppgift är att kvantifiera kvaliteten på förutsägelser som görs av den tidigare modellen, kodaren. Detta uppnås genom att träna avkodaren på att lära sig funktionen som avbildar utdatan till indatan. På så vis kan den ursprungliga indatan jämnföras med den rekonstruerade indatan, och ett fel kan beräknas för att kvalitativt avgöra kvaliten hos prediktionerna av kodaren. Med Temporala frekvensnätverket hölls det genomsnittliga valideringsfelet vid cirka 1%, vilket gör det till en stark kandidat för bränslestavsmodellering. Dessutom, med uppställningen för kodare-avkodare, erbjuder detta arbete en robust utgångspunkt för felförutsägelse som kan utföras på nya indata som potentiellt är urvald bortom fördelningen för träningsdatan utan att behöva använda en bränslestavskod. Denna uppställning är därför lämplig för tillämpningar där låg andel falska negativa fall är önskvärd.
|
163 |
Navigating a taboo topic in parent-child communication: Young adult stories about conversations with their parents about pornographyJoshua D Johnson (11199111) 29 July 2021 (has links)
<p>Although many communication
scholars have explored how parents and children navigate difficult
conversations about taboo topics, little to no research exists concerning
pornography, specifically from the perspective of the child. To fill this
research gap, the following qualitative study utilized a narrative framework
and methodology to explore characteristics in parent-child conversations about
pornography that illicit positive or negative perceptions from children about
those conversations. 18 young adults (18-25 years old) participated in
semi-structured interviews in which they shared stories about conversations
they had with their parents about pornography. Five major themes surfaced from
the thematic analysis of the data: (1) <i>open/closed
relationship</i>, (2) <i>discussion-/lecture-based
conversation structure</i>, (3) <i>specificity/ambiguity
of conversation details</i>, (4) <i>affirmation/denial
of curiosity</i>, and (5) <i>appropriate/inappropriate
conversation context</i>. The findings have theoretical implications and
contextual contributions for family communication scholars in further exploring
the topic of pornography as well as practical insights for parents to reflect
upon in seeking to strengthen their conversations about pornography with their
children.</p>
|
164 |
Tätning av Små Mekaniska Komponenter : Framtagning av Beräkningsmetod för Läckage / Sealing of Small Mechanical ComponentsBrunzell, Albin January 2022 (has links)
Tändare finns i applikationer där det krävs en snabb tillförsel av energi, exempelvis airbags, i granatereller i riktade sprängverkan. Tändarens uppgift är att starta en detonation eller deflagering i ettsekundärt sprängämne av större mängd som har en hög aktiveringsenergi, genom att applicera en litenaktiveringsenergi initierar tändsatsen inuti tändaren. Tändare är små, inte ofta större än en inre volympå en kubikcentimeter. Då tändare är en kritisk del i en tändkedja ställs höga krav på dem, eftersom närett tillfälle sker när tändaren ska fungera måste den fungera. Kraven som ställs på tändare ärnödvändiga att följa för att funktionen ska bibehållas under produktens bestämda livstid, omprimärexplosivämnet i tändaren förstörs på grund av att det inte skyddats från ytter miljöpåverkanordentligt blir vare sig kunden eller tillverkare nöjda. För att skydda primärsprängämnet frånomvärlden krävs det att en tändare är tillräckligt tät, hur tät och mot vad den ska vara tillräckligt tätmot beror på miljöns påfrestningar. Problemet med dagens tändare är att de inte är tillräckligt täta mot fukt eller vattenånga. Små tändare som innehåller små mängder känsligt primärsprängämne kan snabbt bli förstört av fukt. Genom att bestämma hur tät tändaren måste vara för att primärsprängämnet inte ska förstöras går det attmotverka problemet. Målet med rapporten är att undersöka teoretiskt med hjälp av matematisk modellering vad som är tillräckligt tätt. Tre koncept på tätning av tändare kommer framtas och med hjälp av matematisk modellering avgörs vilken eller vilka koncept på tätning som är tillräckligt tät. Koncepten ska vara billiga, enkla att applicera på befintliga produkter och följa de krav som sätts på en tändare. Det acceptabla läckaget för en tillräckligt tät tändare togs fram att vara 10−7cm3/s av luft. Teoretisktgår det att få tändarna täta på ett simpelt sätt, koncept 1 och koncept 2 är båda tillräckligt täta om vissakriterier uppfylls. Koncept 2 är tätare än koncept 1 men har en mer komplicerad design.
|
165 |
Interaction between Icelandic basalt and Swedish granite with Swedish bitumen emulsion : Is it possible to use Swedish bitumen emulsion in Iceland?Úlfarsdóttir, Björk January 2018 (has links)
Like in any modern civilization, roads in Iceland have an important role in thedaily lives of inhabitants. Consequently, road quality is of equal importance, butIcelandic roads have shown problems when surface dressing is used where itlooks decent after being paved during summer but then deforming pretty rapidlyafter being hit by elements of winter. Roads in Sweden however, do not seem tohave the same problem.The aim of this study is to minimize this road deformation by examining surfacedressing and aggregates. The Icelandic climate is also a factor to this problemsince the humidity is comparatively high, summers are cool, winters are mild andthe climate is overall challenging. Furthermore, winter thaws are distinctivecharacteristic of the Icelandic weather, which increases strain on the asphalt.An experiment was conducted where the adhesion of surface dressing that iscommon in Sweden was tested with two different aggregates by Vialit plateshock test method. First it was tested with Swedish granite and then withIcelandic basalt. The results from the aggregates were compared where theadhesion with the granite was stronger than with the basalt.Previous study have found that by choosing binder and aggregate that have highadhesivity at low temperature reduces the risk of surface dressing defects,especially when paving takes place in the early and late summer season. Whenchoosing aggregates for road construction the main criteria is cost, thereforeaggregates that are used usually reflect the local geology because transportingaggregates for significant distances is expensive. Concluding from theexperiment, it is not recommended to use the basalt with the Swedish surfacedressing in practice now due to the lesser adhesion compared to the granite.However further research on the asphalt mix with the Swedish surface dressingand the basalt should be conducted.
|
166 |
Effektivisering av orena lösningsmedelsströmmar på AstraZeneca / Optimization of polluted solvent streams at AstraZenecaGoralski, Alma, Persson, Kajsa January 2017 (has links)
This project was undertaken at one of AstraZeneca's substance factories in Södertälje, Ersättningsfabriken, EFA. The project aimed to facilitate discharge of different solvent streams from the factory. The manufacture of drugs necessitates the use of large quantities of solvent. This creates a huge volume of waste to be disposed of. As waste streams leave one of the units in the factory, they are categorized based on their contents and provided with different article numbers. After the waste streams leave the units they are sorted and later destroyed according to their article number. The aim of this project was to map out all those waste streams from EFA that travel via the tank cellar to the storage unit, before destruction/purification. Factors such as amount, time of depletion and the way the waste streams travel to AstraZeneca central unit for waste disposal, were evaluated. At the central unit for waste disposal the solvents are stored in destruction tanks before external or internal destruction/purification. The goal of the project was further to develop a plan to reduce the number of bottlenecks that occur whilst emptying units during production and to increase the efficiency of the emptying process. A number of different methods were employed in order to achieve the project's goals. Practical work and a one week internship in production were combined with interviews, data collection from archives, documents and the use of different programs. A survey of all the waste streams leaving units in the factory was produced. Furthermore, statistics regarding the load in the tanks in the tank cellar and usage of different articles were compiled. A comparison of the methods of sorting waste and the articles was made between AstraZeneca and the external company that collects the waste. This comparison led to a recommendation to eliminate one of the articles, as eliminationwould enable more efficient usage of the tank cellar. / Projektet genomfördes på en av AstraZenecas substansfabriker i Södertälje som heter Ersättningsfabriken, EFA, med syftet att underlätta hanteringen av avfallsströmmar från fabriken. Vid läkemedelstillverkning används stora mängder lösningsmedel vilket leder till att stora mängder avfallsströmmar som måste tas om hand. De olika avfallsströmmarna erhåller ett artikelnummer baserat på dess innehåll då de lämnar en enhet i fabriken och sorteras samt destrueras beroende på detta artikelnummer. Projektets inledande mål var att kartlägga alla avfallsströmmar i fabriken som leds via tankkällaren till lagring innan destruktion/rening. Faktorer som undersöktes var mängd, tömningstid och tömningsväg till AstraZenecas centrala enhet för avfallshantering. Vid den centrala enheten lagras lösningsmedlen i destruktionstankar innan extern eller intern destruktion/rening. Målet med projektet var även att reducera antalet krockar som uppstår vid tömning i produktionen då flera enheter önskar tömmas samtidigt samt att utforma en plan för att effektivisera tömningama för smidigare produktion. För att uppfylla projektets olika mål krävdes ett brett arbetssätt för att inhämta information och data. Praktiskt arbete och praktik i produktionen i EFA har kombinerats med intervjuer och datainsamling från arkiv, dokument samt genom användning av olika datorprogram.
|
167 |
Full fart i rutschkanan- en studie om friktionSjören Persson, Linnea January 2021 (has links)
The purpose of the study is to contribute knowledge about children's understanding of the physical phenomenon of friction by conducting a planned learning activity together with the children. In the activity, the children had the opportunity to investigate high and low friction with varied materials in a slide. A total of seven five-year-old children participated on two separate occasions. The observations were carried out at the respective preschool's slide, where the children had to ride with the different materials and investigate the friction that arose. The observations were recorded with audio and video recording, which were then analysed using a content analysis and based on the theory of variation. The results of the study indicate that most children had a certain understanding of the phenomenon of friction even before the activity, but not of the scientific concepts or knowledge enough to explain their thoughts about the phenomenon. The results also showed that the design of the learning activity contributed to an increased understanding of the phenomenon of friction. They developed their thoughts and explanations about the phenomenon in relation to the different materials that were investigated and several of the children also adopted the concept of friction towards the end of the activity. Key words: friction, research method, variation theory, preschool / Studiens syfte är att bidra med kunskap kring barns förståelse för det fysikaliska fenomenet friktion genom att genomföra en planerad lärandeaktivitet tillsammans med barnen. I aktiviteten fick barnen möjlighet att undersöka hög och låg friktion med olika material i en rutschkana. Det deltog totalt sju femåriga barn vid två olika tillfällen. Observationerna genomfördes vid respektive förskolas rutschkana där barnen fick åka med de olika materialen och undersöka friktionen som uppstod. Observationerna spelades in med ljud och videoinspelning som sedan analyserades med hjälp av en innehållsanalys och utifrån variationsteorin. Resultatet av studien tyder på att de flesta barn hade en viss förståelse för fenomenet friktion redan innan aktiviteten, men dock inte för de vetenskapliga begreppen eller kunskaper tillräckligt för att förklara sina tankar kring fenomenet. I resultatet framkom även att utformningen av lärandeaktiviteten bidrog till en ökad förståelse för fenomenet friktion. De utvecklade sina tankar och förklaringar om fenomenet i relation till de olika materialen som undersöktes och flera av barnen anammade även begreppet friktion mot slutet av aktiviteten. Nyckelord: friktion, undersökande arbetssätt, variationsteorin, förskola
|
168 |
High contrast imaging through turbid media using Fourier filtering and phase retrieval algorithmTaylor, Sam January 2022 (has links)
Fourier filtering is a powerful technique to improve the contrast when imaging through turbid media. However, the trade-off between contrast and spatial resolution is a long-standing issue that limits the Fourier filtering technique to low spatial resolution requirements. This report circumvents this trade-off by combining several high contrast but low spatial resolution images into one high spatial resolution, high contrast image using a phase retrieval algorithm. The high contrast, low resolution images were obtained in two methods; rotating an asymmetric Fourier filter and translating a symmetric pinhole filter across the Fourier domain. The former approach, when combined with the phase retrieval algorithm, successfully constructed a high spatial resolution, high contrast image through an optical density of OD = 13.7. The problem with this technique is its temporal sluggishness as several images need to be captured and then processed to form one high resolution image making it difficult to use for fast moving object e.g. Combustion sprays. Here, I propose a new technique called Phase Retrieval Algorithm for Multiple Exposures (PhRAME) which is an instantaneous method to capture all the required images for the phase retrieval algorithm by utilising an ultra-fast imaging technique called Frequency Recognition Algorithm for Multiple Exposures (FRAME). FRAME captures several images in one exposure allowing different spatial frequencies to be captured with the same high contrast in each image. These images are then combined via the phase retrieval algorithm into one high contrast, high spatial resolution image. While this report doesn't demonstrate the working of PhRAME, it demonstrates an intermediately step, that FRAME and the phase retrieval algorithm work in tandem.
|
169 |
Novel Therapy against Malaria Resistance using Meta-analysisOguntuyi, Adesola January 2022 (has links)
Malaria causes severe illness and death in some cases if not treated on time. The most vulnerable people are children and pregnant women in areas where it is rampant. The causative agent of the most severe malaria is Plasmodium falciparum this parasite is transmitted by the female anopheles mosquito when infected with Plasmodium parasites. Southeast Asia and sub Saharan Africa have the highest malaria death rate. Meta-analysis is one of the statistical tools used for estimating the mean and variance of underlying effects of a population under study from a collection of data from empirical studies addressing same research question. Meta-analysis has become an increasing valuable tool in research. This study describes the meta-analysis of novel antimalarial drugs. It involved selection of eligible articles based on certain inclusion criteria, calculating effect sizes, conducting the actual analysis using a popular software such as IBM SPSS and thus, estimating the effects of publication bias. This study identified three novel therapies used to treat Artemisinin Combination Therapy (ACT) resistant malaria. The resistance against ACT is developed in malaria due to mutation in K13 gene. It is evident that these different novel therapies in combination with ACT treatment can be used to treat resistant malaria and reduce the mortality rate.
|
170 |
Pure Yang-Mills amplitudes in 5 Dimensions : A study of vector boson amplitudes at 4 and 5 pointsVoutouras, Athanasios January 2023 (has links)
In this text we explore the case of pure Yang-Mills amplitudes in 5 spacetime dimensions for vector particles. Extending current toolsets such as the Spinor-Helicity formalism in 5D would be beneficial to the study of the various cases of super Yang-Mills and supergravity. In this text we provide an expression for the 5D BCFW shifts and test them in the 4-point setting. A method for obtaining the 5-point gluon amplitude is presented as well as a way to classify possible building blocks of the ansatz. We also provide a non-trivial expression for the 5-point case. The text begins with a short review of Spinor-Helicity formalism in 4D is given at the beginning followed by a discussion of its extension to 5D. Next, we review the pure Yang-Mills theory and modern methods of amplitude calculations. Finally we discuss our methods and results. / Vi utforskar fallet med rena Yang-Mills-amplituder i 5 rymdtidsdimensioner för vektorpartiklar. Utvidgningen av Spinor-Helicity-formalismen i 5D skulle vara fördelaktig för studiet av de olika fallen av super Yang-Mills och supergravitation. I denna avhandling ger vi ett uttryck för 5D BCFW-skiften och tillämpar dem i 4-punktsinställningen. Vi presenterar en metod för att erhålla 5-punkts gluonamplituden och ett sätt att klassificera möjliga byggstenar i ansatsen. Med hjälp av dessa utvecklar vi ett icke-trivialt uttryck för 5-punktsfallet i 5D SH-variabler. Texten börjar med en kortöversikt över Spinor-Helicity-formalismen i 4D som ges i början följt av en diskussion om dess utvidgning till 5D. Därefter granskar vi den rena Yang-Mills-teorin och moderna metoder för amplitudberäkningar och slutligen diskuterar vi våra metoder och resultat
|
Page generated in 0.0358 seconds