Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Browsing by discipline "Fysik"

Sort by: Order: Results:

  • Talka, Tuomas (2015)
    Kiinteän olomuodon kemialliset reaktiot ovat viime vuosina herättäneet paljon kiinnostusta, sillä ne tarjoavat ympäristöystävällisen vaihtoehdon liuotinpohjaiselle kemialle. Kiinteässä olomuodossa reaktiot riippuvat materiaalin kiderakenteesta ja atomien järjestyksestä molekyylissä. Reaktiot tapahtuvat tietyn suuntaisten kemiallisten sidosten muodostumisen ja murtumisen seurauksena. Lähtöaineiden kiinteä olomuoto mahdollistaa myös reaktiomekanismien yksityiskohtaisen tutkimisen. Tunnetuin orgaanisen kiinteän olomuodon reaktioista on [2 + 2]-fotodimerisaatio, jonka tunnetuin esimerkki on trans-kanelihapon fotodimerisaatio truksiilihapoksi. Kyseinen reaktio on valon indusoima sykloadditio, jossa kaksi tai useampi tyydyttymätöntä molekyyliä yhdistyy muodostaen rengasrakenteisen tyydyttyneemmän tuotteen. Kyseinen reaktio on myös topokemiallinen eli kiderakenne vaikuttaa reaktiotuotteisiin. Reaktio noudattaa myös niin kutsuttua topokemiallista periaatetta, eli etenee pienimmän atomaarisen ja molekulaarisen liikehdinnän kautta. Kemiallisten reaktioiden syvällinen ymmärtäminen vaatii atomiskaalan rakenteiden tarkastelua, joka onnistuu materiaalitieteissä laajalti käytetyn röntgensäteilyn avulla. Röntgensäteily sopii tähän erityisen hyvin, sillä sen aallonpituus on samaa suuruusluokaa atomien ja niiden välisten etäisyyksien kanssa. Röntgensäteilyn aallonpituusalueen synkrotronisäteilyn käyttö materiaalitutkimuksessa on jatkuvasti yleistynyt synkrotronien kehittyessä. Uusimmat synkrotronisäteilylaitokset mahdollistavat epäelastiseen röntgensirontaan pohjautuvien spektroskopiamenetelmien käytön elektronirakenteiden tutkimiseen. Ei-resonantti epäelastinen röntgensironta alimman kuoren elektroneista tunnetaan myös Röntgen-Raman-sirontana, joka mahdollistaa kevyiden alkuaineiden kemiallisten reaktioiden tarkastelun. Tässä tutkielmassa keskitytään kiteisen alfa-trans-kanelihapon ja alfa-truksiilihapon aikerotteisiin spektroskopiamittauksiin Röntgen-Raman-sironnalla ja sen tuottamaan röntgenindusoituun dimerisaatioon. Kokeet tehtiin kiteillä, jotka oli jäähdytetty 10 K lämpötilaan. Mittaus jåärjestettiin siten, että Röntgen-Raman-spektreissä tarkastellaan energiansiirtoja lähellä hiilen 1s-absorptioreunaa. Motivaationa oli seurata röntgenindusoitua dimerisaatiota näytteen absorboiman säteilyannoksen funktiona tarkastelemalla spektrien muutoksia. Tutkielmassa tutustutaan teoriaan molekyyliorbitaalien muodostumisesta, röntgensäteilyn vuorovaikutuksesta aineen kanssa sekä ei-resonantista röntgensironnasta, erityisesti Röntgen-Raman-sironnasta. Kokeellisessa osiossa kiteiden Röntgen-Raman-spektreistä määritetään dimerisaatioon osallistuvien aineiden spektrit sekä säteilylopputuotteiden spektrit. Näiden avulla tarkastellaan ja mallinnetaan reaktioiden kinetiikkaa.
  • Viljanmaa, Julia (2018)
    Nykyisin sädehoidon tarkka kohdistus varmistetaan erilaisia kuvantamistekniikoita käyttäen. Röntgensä- teilyn käyttöön perustuva kartiokeilatietokonetomografiakuvaus (KKTT) on yksi tavallisimmista kohdis- tusmenetelmistä. KKTT-laitteita käyttäen kohdistus voidaan tehdä kolmiulotteisesti, mutta tällöin myös säteilyannos on korkeampi kaksiulotteiseen röntgenkuvaukseen verrattuna. Turun yliopistollisessa keskussairaalassa (TYKS) sädehoidon kohdistuskuvaukset tehdään joko kolmi- ulotteisena KKTT-kuvauksena tai kaksiulotteisena kV-tasokuvauksena. Tämän tutkielman tavoitteena oli optimoida mahdollisimman matala-annoksiset, mutta tiettyyn tarkoitukseen riittävän hyvän kuvanlaadun omaavat KKTT-kuvausprotokollat pään, rintakehän ja lantion alueille. Annosmittaukset suoritettiin antropomorfisessa Alderson-fantomissa radiofotoluminesenssi- eli RPL- dosimetreilla. Absorboituneet annokset määritettiin kolmen eri anatomisen kohteen kuvausprotokollille niin, että nähtiin sähkömäärän, putkijännitteen ja keilanmuotosuodattimen vaikutus säteilyannokseen. Ku- vanlaadun arvioinnissa käytettiin kuvanlaadun tarkasteluun tarkoitettua Catphan 504 -fantomia. Catphan- fantomin avulla tutkittiin sekä kvantitatiivisesti että kvalitatiivisesti kolmen eri anatomisen kohteen ku- vausprotokollien kontrastierotuskykyä, paikkaerotuskykyä ja tasaisuutta. Kuvanlaadun mittaustulokset esitettiin niin, että voitiin arvioida sähkömäärän, putkijännitteen ja keilanmuotosuodattimen vaikutus ku- vanlaadun eri tekijöihin. Lisäksi pohdittiin sekä rekonstruktioalgoritmin että vokselikoon vaikutusta ku- vanlaadun eri tekijöihin. Tutkielma osoitti, että monissa tapauksissa säteilyannosta voidaan pienentää alentamalla sähkömäärää (mAs-arvoja) pitäen kuvanlaatu silti riittävän hyvällä tasolla. Myös putkijännitteen (kV-arvon) kasvatta- misen todettiin olevan hyödyllistä vain isokokoisille potilaille. Lopputulokseksi saatiin, että pään alueella kuvaukset olisi syytä tehdä mahdollisimman alhaisilla kuvausparametreilla. Myös rintakehän alueella voi- daan käyttää alhaisia kuvausparametreja kohinaa vähentävän standard-algoritmin ja suuremman pikseli- koon johdosta. Lantion alueella mAs-arvoja täytyy kasvattaa paikkaerotuskykyä parantavan sharp-algo- ritmin ja pienemmän pikselikoon vuoksi. Suositellut kuvausparametrit pään alueella olisivat 100 kV ja 10 mA, rintakehän alueella 110/125 kV ja 20 mA ja lantion alueella 125 kV ja 53/80 mA.
  • Rinta-aho, Jari (2016)
    Suomessa syntyy vuosittain noin 65 tonnia käytettyä ydinpolttoainetta. Suunnitelmien mukaan tämä jäte loppusijoitetaan Olkiluodon ydinvoimalan alueelle noin 450 metrin syvyyteen louhittavaan ONKALO-loppusijoitustilaan. Loppusijotustilan rakenne pohjautuu ruotsalaiseen KBS3-loppusijoitusratkaisuun. Loppusijoitusratkaisussa keskeisessä osassa on moniesteperiaate: heikosti veteen liukeneva polttoaine, kupariset korroosiota kestävät polttoainekanisterit, bentoniittisavi sekä kallioperä. Merkittävin aineensiirtoa aiheuttava ilmiö kallioperässä on pohjaveden virtaus kallioperän murrosvyöhykkeissä. Diffuusion ansiosta osa pohjaveteen liuenneesta aineksesta kulkeutuu ehyeen kallioperään, jossa konvektiiviset aineensiirrot ovat huomattavasti murrosvyöhykkeitä heikompia. Tälle ilmiölle on rakennettu laboratorio-oloissa analogia: WPDElab 3 -mittausjärjestely. WPDElab 3 -mittausjärjestelyssä kivisen kairasydännäytteen pinnalle synnytetään hidas vesivirtaus. Kiven toiseen päähän injektoidaan lyhyt pulssi radioaktiivista monotritioitua vettä (HTO). Tämän jälkeen pulssi alkaa muuttamaan muotoaan konvektio-diffuusio -yhtälön mukaisesti. Kiven toisesta päästä kerätään näytteenvaihtajaa käyttäen vettä, jonka HTO-pitoisuus mitataan nestetuikelaskurilla. Kun ulos tulevan veden HTO-pitoisuus piirretään ajan funktiona, saadaan aikaan pulssin läpäisykäyrä. WPDElab 3 -mittausjärjestely mallinnettiin Finite Element menetelmään perustuvalla kaupallisella COMSOL Multiphysics -ohjelmistolla. Erityistä haastetta simulointiin aiheutti kivisen kairasydännäytteen pinnan rosoisuus sekä kairaustekniikasta aiheutunut pintakerroksen rikkonaisuus. Näitä molempia ilmiöitä kyettiin mallintamaan asettamalla kairasydännäytteen pintakerrokseen sen ehyttä keskiosaa suurempi diffuusiokerroin. Diffuusiokertoimen kertaluokaksi kairasydännäytteen keskiosille saatiin 10^(-15) m^(2)/s. Tulos on yhtenevä muiden WDPE-mittausten kanssa (toistaiseksi julkaisematon aineisto).
  • Rintala, Anna (2014)
    Korkean lämpötilan suprajohtavuuden löytymisestä on kulunut melkein kolme vuosikymmentä, mutta sen syntymekanismia ei vieläkään ymmärretä. Suprajohtavuudessa oleellisessa asemassa ovat ns. Cooperin parit, elektroniparit, jotka toistensa hylkimisen sijaan sitoutuvat toisiinsa puoleensavetävän vuorovaikutuksen ansiosta. Matalan lämpötilan suprajohteissa kyseisen vuorovaikutuksen välittäjänä ovat kidehilan värähtelyt eli fononit, mutta korkean lämpötilan suprajohteissa välitysmekanismia ei ole vielä selvitetty. Aineen dielektrisyysfunktio \epsilon(q,Ω) kuvaa väliaineen reagointia sähkömagneettiseen kenttään. Elektronien välinen Coulombin vuorovaikutus tapahtuu virtuaalisten fotonien välityksellä, ja elektronien välissä oleva aine varjostaa tätä vuorovaikutusta. Jos jokin varjostusmekanismi aiheuttaa hylkivän vuorovaikutuksen muuttumisen puoleensavetäväksi, sen voisi havaita dielektrisyysfunktiossa. Korkean lämpötilan suprajohteissa Cooperin parien koko on hyvin pieni, atomien välisten etäisyyksien suuruusluokkaa. Mahdollinen lyhyen kantaman vuorovaikutus pitäisi siis näkyä suurilla aaltovektoreilla q. Käytännössä ainoa menetelmä, jolla tälle alueelle päästään, on suurenergisten röntgensäteiden epäelastiseen sirontaan perustuva spektroskopia (NRIXS). Tutkittu YBa_{2}Cu_{3}O_{7-δ} (''YBCO'') on tyypillinen korkean lämpötilan kupraattisuprajohde. Mittausten tavoitteena oli tarkastella dielektrisyysfunktion suunta- ja lämpötilariippuvuutta. Tuloksia verrattiin ajasta riippuvaan tiheysfunktionaaliteoriaan pohjautuviin laskuihin (TDDFT). Havaittiin, että NRIXS on lupaava menetelmä kupraattien tutkimukseen ja että TDDFT soveltuu mittausten mallintamiseen.
  • Nyrhinen, Mikko (2014)
    Eräiden sairauksien sekä jatkuvien verensiirtojen seurauksena potilailla saattaa esiintyä poikkeuksellista raudan kertymistä elimistöön. Raudan kertyminen elinten peruskudoksiin voi aiheuttaa rautaperäisiä pysyviä kudosvaurioita. Magneettikuvauksen (MK) gradienttimonikaikusekvensseistä saaduista kaikukuvista laskettujen T2*relaksaatioaikojen on havaittu lyhenevän elimistön rautapitoisuuden kasvaessa. Nykyään ei kuitenkaan ole vielä varmuutta parhaasta tavasta analysoida näitä kuvia.Työn tarkoituksena oli vertailla kirjallisuudessa esiteltyjä analyysitapoja T2*relaksaatioaikojen määrittämiseksi. Työssä tarkasteltiin, onko eri analyysimenetelmillä, ROIalueilla, sekvensseillä sekä sovitusmalleilla tilastollisesti merkittäviä eroja. Työssä tutkittiin myös maksan ja sydämen septumin rautapitoisuuden spatiaalista vaihtelua. Maksan ja sydämen potilasaineisto oli kuvattu käyttäen kahta 1,5 T magneettikuvauslaitetta: Siemens Avanto sekä Philips Achieva. Kaiken kaikkiaan työssä oli käytettävissä 57 leikesarjaa maksasta ja 9 leikesarjaa sydämestä. Työssä vertailtiin kahta erilaista sovitusalgoritmia: lineaarista pnssovitusta sekä epälineaarista LevenbergMarquardtalgoritmia. Työssä vertailtiin yhteensä viittä erilaista sovitusmallia: monoeksponentti, pohjatason vähännys, kohinan korjaus, katkaisu sekä tasoitusmallia. ROIpohjaisen analyysin lisäksi suoritettiin analyysi myös pikselikohtaisella menetelmällä käyttäen 3x3 sekä 5x5 keskiarvoistusta kohinan ja liikeartefaktojen vähentämiseksi. Pikselikohtaisesta menetelmästä tulokseksi saatuja T2*karttoja vertailtiin ROIpohjaisesta menetelmästä saatuihin tuloksiin. Tasoitusmallista saatiin parhaimmat sovitukset, kun taas monoeksponenttimallista lineaarisella sovituksella saatiin huonoimmat sovitukset. Sekä monoeksponenttimalli lineaarisella sovituksella että tasoitusmalli poikkesivat tilastollisesti merkittävästi muista sovitusmalleista. Työssä ei havaittu tilastollisesti merkittäviä eo ja ROIpohjaisen eikä pikselikohtaisen menetelmän välillä. Myöskään keskiarvoistuksella ei havaittu olevan tilastollisesti merkittävää vaikutusta.Työssä ei havaittu tilastollisesti merkittäviä eroja eri ROIalueiden eikä eri sekvenssien välillä. Työssä havaittiin monoeksponenttimallin lineaarisella sovituksella olevan huonoin sovitusmalli. Muilla sovitusmalleilla saatiin toisiaan lähellä olevia tuloksia kliinisesti mielenkiintoisilla T2*relaksaatiajoilla. Työssä havaittiin T2*karttojen olevan hyödyllinen apuväline maksan rautapitoisuuden määrittämiseksi. Sydämen tapauksessa ROIpohjainen menetelmä havaittiin pikselikohtaista menetelmää paremmaksi. Jatkotutkimuksissa menetelmää voitaneen kehittää parantamalla sovitusalgoritmeja, sovitusmalleja sekä pikselikohtaista menetelmää.
  • Kiljunen, Timo (Helsingin yliopistoUniversity of HelsinkiHelsingfors universitet, 2004)
    Euroopan Unionin direktiivi 97/43/Euratom ja Sosiaali- ja terveysministeriön asetus 423/2000 velvoittavat Säteilyturvakeskuksen antamaan diagnostiset vertailutasot yleisimmille röntgen- ja isotooppitutkimuksille. Lapsipotilas on radiologisissa tutkimuksissa erityisen huomion kohteena aikuisia korkeammasta säteilyriskistä johtuen. Tämän työn tarkoituksena oli selvittää aikaisemmat tiedot lasten röntgentutkimusten säteilyannoksista, esittää menetelmä lapsipotilaan koon huomioon ottamiseksi vertailutasoja asetettaessa ja arvioida röntgentutkimuksista aiheutuvaa säteilyriskiä. Lasten rintakehätutkimusten säteilyannoksia mitattiin kahdesta sairaalasta annosaineiston täydentämiseksi ja mittausmenetelmien soveltuvuuden varmistamiseksi. Pinta-annos (ESD) määritettiin säteilyntuottomittausten avulla ja annoksen ja pinta-alan tulo (DAP) DAP-mittarin avulla. PCXMC-annoslaskentaohjelman avulla laskettiin rintakehätutkimuksista keskimäärin aiheutuvat efektiiviset annokset, joiden avulla arvioitiin säteilyriskiä ikäryhmittäin. Tutkimuksessa käytetty aineisto koostui yhteensä kahdeksasta sairaalasta kerätyistä annostiedoista. Rintakehän röntgentutkimuksia oli 700, virtsateiden toiminnan läpivalaisututkimuksia (MCU) 100 ja muita natiiviröntgen sekä läpivalaisututkimuksia 10 - 30. Rintakehätutkimusten säteilyannokset olivat pienempiä kuin useissa muissa julkaistuissa tutkimuksissa. Yhdestä rintakehätutkimuksesta aiheutuvaksi efektiiviseksi annokseksi arvioitiin ikäryhmittäin 8 - 34 μSv. Pienten lasten muita korkeampi säteilyriski kompensoitui muita ikäryhmiä alhaisemmista säteilyannoksista johtuen. Rintakehän tutkimusten säteilyannokset kasvoivat eksponentiaalisesti potilaan koon kasvaessa, korrelaatiokertoimet säteilyannoksiin sovitetuille käyrille olivat 0,86 - 0,99. Vastaava eksponentiaalinen kasvu oli havaittavissa myös muissa tutkimuksissa, mutta niissä aineisto oli puutteellinen. Epävarmuusarvion perusteella toiminnanharjoittajat voivat määrittää potilasannoksiaan 20 %:n epävarmuudella. Iso-Britannian säteilysuojeluviranomaisen (NRPB) esittämän menetelmän lasten vertailutasojen asettamiseksi todettiin aiheuttavan lisää epävarmuutta (12 - 40 %) ja menetelmä oli työläs soveltaa. Vertailutasot lasten röntgentutkimuksille tulisi asettaa lineaarisena käyränä puolilogaritmisella asteikolla potilaan paksuuden funktiona. Tällä hetkellä annostietoja ei ole riittävästi vertailutasojen asettamiseksi, lisäksi käytettävissä oleva aineisto on osittain vanhentunutta. Vertailutasojen asettamiseksi annostietoja tulisi kerätä yli 20 sairaalasta keskittyen yliopistollisiin sairaaloihin ja keskussairaaloihin, joissa lasten röntgentutkimuksia tehdään eniten.
  • Florea, Tudor (2018)
    Tässä työssä tutkitaan luun mineraalitiheysmittauksien BMD toistettavuutta ja virhelähteitä (BMD, Bone Mineral Density). Menetelmänä käytetään kaksienergistä röntgenabsorptiometriaa (DXA, Dual X-ray absorptiometry), joka on röntgensäteilyyn perustuva kuvantamismenetelmä. Osteoporoosissa ihminen kärsii luukadosta, joka altistaa luunmurtumille esimerkiksi kaatumistilanteissa. Osteoporoosi on lisääntyvä vaiva ikääntyvän väen keskuudessa. Osteoporoosi diagnosoidaan luun mineraalitiheystutkimuksen perusteella, joka toteutetaan DXA-laitteistolla. Tutkielmassa pohditaan tulosten vaihtelua sekä virhelähteiden vaikutusta BMD -mittaustulokseen, joka voi myös vaikuttaa potilaan diagnoosiin. Tutkielman teoriaosuudessa esitetään luun mineraalitiheysmittausten keskeisin säteilyfysiikka ja DXA:lla suoritettava luun mineraalitiheysmittaus. Koejärjestelyissä selitetään laitteisto, mittauskohteet ja tutkimusjärjestelyt. Tulosten mukaan BMD mittaustuloksissa on vaihtelua, joka johtuu mittaajan sisäisestä vaihtelusta (2,4%) ja mittaajan välisestä vaihteluista (2,7%). Käypä hoito –suosituksen mukaan DXA:n toistettavuusvirhe on 0,5-2,0 %.
  • Mäkelä, Teemu (2013)
    Magneettikuvaus (MK) on laajalti käytetty radiologinen kuvantamismenetelmä, jonka etuihin lukeutuvat hyvä pehmytkudosten erotuskyky sekä monipuoliset kontrastimekanismit. Kuvanmuodostus on herkkä myös monille ympäristöstä, kuvauskohteesta sekä laitteistosta lähtöisin oleville häiriöille. Laadunvalvonnalla pyritään varmistamaan asetettujen suorituskykyvaatimusten toteutuminen sekä havaitsemaan muutoksia laitteiston toiminnassa. Laaduntarkkailun osana hyödynnetään usein vakioitujen testikappaleiden, eli fantomeiden, kuvaamista. Fantomin tunnetutuista rakenteista pyritään määrittämään erinäisiä valvontasuureita, joiden avulla laitteiston toimintakuntoa voidaan arvioida. American College of Radiology (ACR) on esittänyt akkreditointiohjelmansa osana kuvausohjeet standardisoidulle monikäyttöfantomilleen sekä manuaaliset analysointimenetelmät tuotetuille kuville. Analyysin automatisoimiseksi kirjoitettiin ohjelmisto, jolla saatuja tuloksia verrattiin manuaalisiin tuloksiin 12 MK-laitteen yhteensä 46 mittauskerran osalta. Tarkasteltuja suureita olivat geometrinen tarkkuus, leikesijainti, leikepaksuus, kuva-alan intensiteetin tasaisuus sekä haamuartefakta. Ohjelmistoon sisällytettiin työkalut myös signaali-kohinasuhteen, korkeakontrastisen resoluution toteutumisen sekä matalakontrastikohteiden erottumisen määrittämiseen ja vaihtoehtoiset haamuartefaktan sekä kuva-alan tasaisuuden laskutavat. Lisäksi kehitettiin uudet menetelmät signaali-kohinasuhteen sekä geometrisen tarkkuuden arvioimiseen. Vaihtoehtoisten ja uusien menettelytapojen tuloksia verrattiin vakiintuneisiin menetelmiin. Manuaalisten ja automatisoitujen analyysien välillä havaittiin vain vähän systemaattista poikkeamaa, minkä perusteella ohjelmallista toteutusta voidaan pitää onnistuneena. Geometrisen tarkkuuden sekä leikepaksuuden osalta analyysien eroissa ilmeni kuitenkin suhteellisen suurta hajontaa, joka lienee lähtöisin käsin tehtävän tarkastelun haasteellisuudesta sekä mittausten subjektiivisuudesta. Manuaalinen analyysi yliarvioi todennäköisesti myös kuva-alan intensiteetin tasaisuutta. Tasaisuus laskettiin ACR:n esittämän sekä vaihtoehtoisen tunnusluvun avulla ja tulosten välille määritettiin empiirinen riippuvuus. Saatua suhdetta voidaan hyödyntää kyseisen laitekannan laadunvalvonnan kehittämisessä. Haamuartefaktan osalta tarkasteltiin ACR:n ohjeistuksen mukaisten sekä vastaavien maksimaalisten haamuintensiteettien eroja. Haamuartefaktan voimakkuuden paikallisten vaihteluiden sekä tarkasteltujen mittausten perusteella voidaan ehdotettua asettelua pitää perusteltavana lisänä nykyiseen mittauskäytäntöön. Radon-muunnokseen perustuvan geometristen vääristymien kartoitusmenetelmän todettiin vertautuvan hyvin vastaaviin automatisoituihin halkaisijamittauksiin. Menetelmän etuihin lukeutuu yksinkertainen toteutettavuus, kattavuus sekä sen soveltuvuus sellaisenaan ympyräleikkeisestä fantomista saataviin kuviin. Yksittäiseen fantomikuvaan sekä pinnansovitusfunktioon perustuva uusi signaali-kohinasuhteen määritysmenetelmä vertautui kohtuullisesti perinteiseen erotuskuvamenetelmään, mutta vaatii kattavampia mittauksia sekä perusteellisemman matemaattisen tarkastelun käytettävyyden ja mielekkyyden varmistamiseksi. Laitetekniikan kehittyessä on oleellista uudelleenarvioida käytettyjä laadunvalvontamenetelmiä. Fantomikuvien analyysin automatisointi vähentää mittaajan työtaakkaa sekä auttaa määrättyjen käyttäjälähtöisten virheiden minimoimisessa. Kuvankäsittelytekniikoiden avulla on mahdollista saavuttaa manuaalisia tarkasteluja kattavampia, yhtenäisempiä sekä herkempiä tuloksia.
  • Koivula, Lauri (2016)
    This work studied the conversion of the magnetic resonance images to synthetic heterogeneous computed tomography (CT) images, so-called pseudo-CT images. The study focused on updating and modifying a previously introduced conversion technique. Ultimate objective of this study was to verify the technique after a hardware and software update of the MR scanner. This included adjustments of the image conversion algorithms and integration of these into a medical image processing software. Additionally, this work aimed to use automatic bone segmentation atlas with the technique. The updated technique was verified for prostate cancer patients. This work aimed also to evaluate possibilities to adopt the technique for other patient groups and with different MR scanner. The evaluation included measurement for geometric accuracy in MR images. Average local difference in Hounsfield units (HU) between pseudo-CT and actual CT images for soft- and bony tissues were -1±13 HU and -10±139 HU, respectively. Measurement points in soft tissue had coverage of 89 % with smaller absolute error than 20 HUs. In bony tissue average of 88 % of the measurement points were within 200 HU error margin. The dose difference between pseudo-CT and actual CT images was -0.4 % ± 0.2%. Dose difference in PTV for automated bone contouring against user corrected bone volumes was 0.1 % ± 0.1 %. The calculated dose in heterogeneous pseudo-CT was shown statistically significantly (p = 0.0014) more accurate compared to that in simplified pseudo-CT. The geometric error was within 1.1 mm for distances shorter than 20 cm from isocenter with two scanners. Preliminary pseudo-CT images were created with modified conversion algorithms for thigh and abdomen. Magnetic resonance imaging- based radiation therapy treatment planning provides reliable method for radiotherapy treatment in pelvic areas reaching the requirements in patient care. This study showed that the MR image conversion technique can be adjusted in case of updates in MR platform. The examinations suggested also that it seems doable to adopt the MR image conversion technique to different body parts and with different MR scanners.
  • Sundell, Veli-Matti (2016)
    Mammografia on röntgentutkimus, jonka tarkoituksena on etsiä ihmisten rinnoista mahdollisia syöpäkasvaimia tai muita poikkeamia. Mammografiassa kuvanlaadun pitää olla erityisen korkea, jonka takia mammografiaa tehtäessä käytetään erityisesti mammografiatutkimuksia varten suunniteltuja mammografialaitteita. Mammografialaitteiden laadunvalvonta on tärkeässä asemassa laitteiden toimintakunnossa, kuvanlaadussa sekä potilaiden säteilyaltistuksessa tapahtuvien muutosten seuraamisessa. Mammografialaitteiden kuvanlaatua tutkitaan usein ottamalla kuva testikappaleesta eli fantomista, jossa on erilaisia kohteita, jotka pyrkivät vastaamaan oikeassa rintakudoksessa mahdollisesti olevia kuituja, kalkkeja sekä massoja. Tutkimalla kuvassa näkyvien kohteiden määriä saadaan tietoa kuvanlaadusta. Tämän työn tarkoituksena oli kehittää ohjelma, joka automaattisesti analysoi sille annetun fantomikuvan. Ohjelman toiminta perustuu diskreettiin aallokemuunnokseen, jonka avulla kuvasta tehdään multiresoluutioanalyysi. Multiresoluutioanalyysin avulla kuvasta saadaan lukuisia eri resoluutiotasoilla olevia kuvia. Valitsemalla sopivia resoluutiotasoja vastaavat kuvat saadaan fantomikuvassa olevat kohteet paremmin näkyville, jolloin kuvat on helpompi analysoida. Tässä tutkimuksessa käytettiin Yhdysvaltain radiologiyhdistyksen (American College of Radiology, ACR) mammografiafantomia (ACR-fantomi), jossa on kuusi halkaisijaltaan erikokoista kuitua, viisi erikokoisia kalkkeja sisältävää kalkkiryhmää, joissa jokaisessa on kuusi samankokoista kalkkia, sekä viisi erikokoista massaa. Ohjelman antamat tulokset vastaavat kohtalaisesti ihmissilmällä tehtyjä arvioita ACR-fantomikuvassa näkyvien kuitujen ja massojen määristä. Kalkkiryhmien tapauksessa ohjelman ja ihmissilmällä tehtyjen arvioiden vastaavuus on puolestaan erittäin hyvä. Aikasarjoista havaitaan, että jokaisella laitteella on sille ominainen vaihteluväli sekä kohteiden määrällä mitattuna että kohteiden kontrasti-kohinasuhteella mitattuna. Keskimäärin suurin vaihteluväli on kuitujen määrissä, toiseksi suurin vaihteluväli on puolestaan massojen määrissä ja pienin vaihteluväli on kalkkiryhmien määrissä. Tämä tutkimus osoittaa, että kehitetty ohjelma ja siinä käytetyt menetelmät ovat sopivia ACR-fantomikuvassa olevien kohteiden analysointiin. Ohjelmassa on kuitenkin vielä parannettavaa, jotta tulokset vastaisivat paremmin ihmissilmällä tehtyjä havaintoja.
  • Pirkkalainen, Kari (2013)
    Nanopartikkeleilla on useita ominaisuuksia, joita ei pystytä selittämään klassisella kemialla tai kiinteän olomuodon fysiikan teorioilla. Useat näistä ominaisuuksista ovat hyödyllisiä ja mahdollistavat nanopartikkelien käytön sovelluksissa, kuten korkean tiheyden magneettisissa tallennusvälineissä,lääkkeenannostajina, lääketieteellisissä diagnostiikkalaitteissa, kiinteissä polttoaineissa ja pigmentteinä sekä keramiikassa että maaleissa. Metallinanopartikkelien koko, muoto ja hapetusaste riippuvat niiden valmistamiseen käytetystä synteesimenetelmästä. Tässä työssä tutkitaan ensinnäkin reagoimattomaan selluloosamatriisiin syntetisoituja nikkelipartikkeleita. Selluloosamatriisin tarkoitus on toimia nanoreaktorina nikkelipartikkelien muodostumisessa ja suojata niitä sekä hapettumiselta että muilta kemiallisilta reaktioilta. Lisäksi työssä tutkitaan hopea-kobolttipartikkeleita, joissa jalometalli hopean on tarkoitus muodostaa hapettumiselta suojaava kuori kobolttinanopartikkelin ympärille. Työssä tutkitaan edellä mainittuja nanorakenteita ensisijaisesti röntgenfysiikan kokeellisilla menetelmillä. Työssä käytetään anomaalisen pienkulmasironnan tekniikkaa, jonka avulla pystytään erottamaan toisistaan näytteen eri faasien pienkulmasironnasta saatava informaatio. Lisäksi käytetään anomaalista pienkulmasirontaa tukevia mittaustekniikoita, kuten laajakulmasirontaa, röntgenabsorptiospektroskopiaa ja elektronimikroskopiaa. Anomaalinen pienkulmasironta on näyte- ja mittausteknisesti erittäin vaativa mittaustekniikka, ja pienetkin tilastolliset virheet mittauksissa vääristävät tuloksia. Työssä esitetään pienkulmasironnan mallintamiseen ja Monte Carlo -simulointeihin perustuva menetelmä, jonka avulla huonon tilastollisen tarkkuuden mittauksista saadaan ratkaistua luotettavasti oikeita tuloksia, kun nanorakenteesta on riittävästi a priori-tietoa. Tulosten mukaan nikkelipartikkelit olivat pääosin nanokiteisessä tai amorfisessa metallisessa faasissa ja selluloosamatriisin rakenne ei muuttunut synteesissä. Selluloosa siis toimi tehokkaasti reagoimattomana matriisina nikkelipartikkeleille ja suojasi näitä hapettumiselta. Nikkelipartikkelien tilavuusjakaumista ratkaistut partikkelien halkaisijan odotusarvot olivat näytteestä riippuen 12-24 nanometriä ja nikkelin massaosuudet näytteissä olivat 5-10%. Tuloksia vertailemalla havaittiin lineaarisia riippuvuussuhteita eri mittaustekniikoilla määritettyjen suureiden välillä. Hopea-kobolttipartikkeleissa ei tämän työn tuloksien perusteella syntynyt kobolttia suojaavaa kuori-ydin-rakennetta. Sen sijaan ehdotetaan malleja, joissa kobolttiklustereita on muodostunut hopeapartikkelin pinnalle tai joissa koboltti ja hopea muodostavat kaksi erillistä faasia. Mallista riippumatta partikkelien keskimääräiseksi halkaisijaksi arvioitiin 5-6 nanometriä.
  • Parkkinen, Katja (2015)
    Heavy fermion materials are intermetallic compounds whose electronic properties exhibit a variety of anomalous effects at low temperatures. These effects emerge from the interplay between strong magnetic moments of localized f-electrons and the conduction electrons of the compound. Due to complex many-body interactions, these electron systems are said to be strongly correlated. At low temperatures the wave functions of the conduction electrons and the f-electrons hybridize, giving rise to a 'heavy' charge carrier with an effective mass even a hundred or a thousand times the free electron mass. Magnetic interactions of the electrons create a stage of magnetic ordering or disordering, superconductivity in some compounds, quantum critical phase changes and experimentally observed deviations from the so-called Fermi liquid theory that describes strongly interacting fermions at low temperatures. In fact, deviations from the Fermi liquid theory have for long been an interest in solid state physics, since the underlying mechanism is not understood. One of the main motivators for understanding unconventional behaviour of fermionic ensembles has been the discovery of high-temperature superconductivity, as well as explaining electronic correlations and quantum critical behaviour emerging from magnetic interactions. Two heavy fermion compounds were examined in this thesis: CeCu6 and YbRh2Si2. CeCu6 is an archetypal heavy fermion metal with well-established Fermi liquid behaviour of its valence electrons. YbRh2Si2, on the other hand, exhibits quantum criticality between magnetic order and disorder, and pronounced deviations from the Fermi liquid characteristics have been shown to occur in the vicinity of the quantum critical region. The compounds were studied with optical spectroscopy, utilizing a superconducting stripline resonator in the GHz frequency range. The method addresses the skin effect of these materials, and in this manner information regarding scattering mechanisms can be obtained. A correction for the theory of skin effect in heavy fermion materials is suggested in this thesis, as these compounds can no longer be treated as conventional metals. In this thesis it is shown that correlation effects in heavy fermion compounds cause deviations to the description of the normal skin effect, and the method is used further to understand the connections between theoretical predictions and experimental observations. All in all, both the theoretically and experimentally conducted method for investigating scattering mechanisms in heavy fermion compounds via the skin effect offers a new approach for understanding correlated electronic transport and the physics behind it.
  • Sane, Petri (Helsingin yliopistoUniversity of HelsinkiHelsingfors universitet, 2006)
    Tässä työssä on suunniteltu mittauslaitteisto ja toteutettu diodien vuotovirtamittaukset matalissa lämpötiloissa. Suunnittelun pääpaino oli tuottaa mittauslaitteisto, joka kestäisi mittausolosuhteitten matalan lämpötilan (80 K) ja toisaalta myös lämpötilavaihtelut huoneen lämpötilasta mataliin lämpötiloihin. Lisäksi mittauslaitteiston oli kestettävä myös tutkimusprojektin myöhemmissä vaiheissa mukaan tulevaa protonisäteilytystä, mikä asetti omat valintaperusteensa materiaaleille. Mittauslaitteiston kohinaa pyrittiin vaimentamaan kontaktipintojen kultapinnoitteilla ja kiinnittämällä huomiota virtajohtimien eristyksiin. Työssä mitattiin erilailla prosessoitujen piidiodien vuotovirtoja eri lämpötiloissa. Mitatut diodit olivat sekä etukäteen säteilytettyjä että säteilyttämättömiä ja työn yhtenä päämääränä oli verrata säteilytyksen vaikutuksia vuotovirran lämpötilakorrelaatioon. Diodien piimateriaaleja oli valmistettu magneettisella Czochralski-menetelmällä sekä Float Zone-menetelmällä, lisäksi osaa diodeista oli muokattu erilaisilla lämpökäsittelyillä parempien säteilynkesto-ominaisuuksien aikaansaamiseksi. Mittauksissa diodin lämpötila laskettiin jäähdytyslaitteistolla systeemin minimilämpötilaan ja diodin ominaiskäyrä mitattiin välillä 0-450 V. Lämpötilaa nostettiin asteittain ja ominaiskäyrät mitattiin määrätyissä lämpötiloissa, minkä jälkeen tuloksia verrattiin teoreettisiin arvioihin vuotovirran lämpötilakäyttäytymisestä. Tulosten perusteella voidaan todeta teoreettisten arvojen vastaavan kokeellisia, mittauslaitteiston erottelukyvyn kynnykselle asti (10-11A), mutta tämän jälkeen mahdollinen lämpötilan laskun aiheuttama virranlasku hukkuu mittalaitteiston kohinan sekaan. Säteilytettyjen diodien kohdalla lämpötilan laskeminen madalsi vuotovirtaa 6 dekadia huoneenlämmöstä 190 K lämpötilaan, kunnes mittauskynnys ylittyi. Säteilyttämättömillä diodeilla vuotovirta oli jo huoneenlämpötilassa erittäin pientä ja lämpötilan laskiessa minimiarvoonsa vuotovirta pieneni n. 2 dekadia, kunnes mittalaitteiston mittatarkkuus tuli vastaan.
  • Rusanen, Anton (2016)
    I modelled the contribution of extremely low volatility organic compounds, ELVOC, to particle growth in simple conditions. This included a background aerosol particles that were allowed to develop with the gas phase for 7 hours and particles injected and grown for 8 subsequent hours. The composition and size of the injected particles was analysed. The model used to do this was MALTE- BOX with MCM 3.3 chemistry for α-pinene and inorganic molecules and an ELVOC generation mechanism developed in the group. The density, saturation vapour pressure and diffusion coefficient for these vapours were estimated using several methods from literature. The estimation shows that 21 of the 37 stable molecules in the generating mechanism, would be classified as ELVOC at 293.15 K. The resulting particle growth and composition shows similarities to already published results, where ELVOC contribution is large at early stages of particle growth and diminishes as less volatile compounds are able to condense. The contribution of ELVOC also reacts sensibly to changes in ambient conditions and remains important for early particle growth in all cases studied.
  • Aalto, Joni (2014)
    Denna avhandling försöker med hjälp av konstruktivism och Howard Gardners multiintelligensteori som inlärningsstrategier redogöra och bestyrka vikten av ändamålsenlig användning av modern teknologi i undervisningen. De nya läroplanerna skall tas i bruk år 2014 och de kommer i en allt större grad att poängtera hur viktigt det är för eleverna att lära sig att använda webbmiljöer som grund för inlärning. Nätet ger eleverna en aktivare roll än de tidigare haft och möjliggör mer interaktivitet i undervisningen. En annan viktig sak som eleverna i framtiden måste behärska är medieläsfärdighet. Idag är informationsflödet som eleverna kommer i kontakt med mer visuellt än tidigare, eftersom elever gärna använder Web 2.0 -tjänster (t.ex. YouTube) som sina primära informationskällor. Att kunna söka, behandla, analysera och producera information har blivit allt viktigare i en teknologisk värld. Skolan och undervisningsmetoderna har inte förändrats i samma takt som teknologin och eleverna får idag inte tillräckliga färdigheter för fortsatta studier eller arbetslivet när de lämnar skolvärlden. För lärarna är situationen också knepig. Lärarstuderande får inte tillräcklig utbildning i tillämpningen av modern teknologi i undervisningen och avsaknaden av pedagogiska modeller gör det svårt för befintliga lärare att integrera modern teknologi i sina lektioner. Det har undersökts att elever har en negativ inställning till fysikundervisningen. De anser att de varken är intresserade, har nytta eller förstår ämnet. Dessutom har de svårt att tillämpa det de lär sig under lektionerna till vardagen. Inom naturvetenskaperna har man med framgång inkluderat simulationer i undervisningen. Dessa har t.o.m. i vissa fall gett bättre inlärningsresultat än traditionella laborationer och demonstrationer. Läraren har även tillgång till videon på nätet som kan illustrera ett fenomen på ett för eleverna underhållande sätt. Med modern teknologi kan man göra fysiken mer illustrativ och tack vare detta möjligen nå bättre inlärningsresultat.
  • Safi, Elnaz (2014)
    Beryllium (Be) is a strong candidate as plasma-facing material for the main wall of future fusion reactors. Thus, its erosion plays a key role in predicting the reactor's life-time and viability. MD simulations can be a powerful tool to study Be behavior under high plasma particle flux. In this work, beryllium sputtering due to D bombardment is studied using MD simulations. We have analyzed the fundamental mechanisms for Be erosion considering some important parameters that influence the outcome, such as particle flux and surface temperature. It is shown that the Be erosion yield is strongly dependent on the surface temperature and its dependency on the particle flux is negligible. We also show that different species of Be molecules can be sputtered from its surface, mainly due to swift chemical sputtering mechanism.
  • Suomalainen, Juha (Helsingin yliopistoHelsingfors universitetUniversity of Helsinki, 2006)
    Due to the recent development in CCD technology aerial photography is now slowly changing from film to digital cameras. This new aspect in remote sensing allows and requires also new automated analysis methods. Basic research on reflectance properties of natural targets is needed so that computerized processes could be fully utilized. For this reason an instrument was developed at Finnish Geodetic Institute for measurement of multiangular reflectance of small remote sensing targets e.g. forest understorey or asphalt. Finnish Geodetic Institute Field Goniospectrometer (FiGIFiGo) is a portable device that is operated by 1 or 2 persons. It can be reassembled to a new location in 15 minutes and after that a target's multiangular reflectance can be measured in 10 - 30 minutes (with one illumination angle). FiGIFiGo has effective spectral range approximately from 400 nm to 2000 nm. The measurements can be made either outside with sunlight or in laboratory with 1000 W QTH light source. In this thesis FiGIFiGo is introduced and the theoretical basis of such reflectance measurements are discussed. A new method is introduced for extraction of subcomponent proportions from reflectance of a mixture sample, e.g. for retrieving proportion of lingonberry's reflectance in observation of lingonberry-lichen sample. This method was tested by conducting a series of measurements on reflectance properties of artificial samples. The component separation method yielded sound results and brought up interesting aspects in targets' reflectances. The method and the results still need to be verified with further studies, but the preliminary results imply that this method could be a valuable tool in analysis of such mixture samples.
  • Karinkanta, Risto (2013)
    Arktisen alueen ilmasto on erityisen herkkä ilmastonmuutokselle. Tämä johtuu muun muassa alueella vaikuttavista voimakkaista voimistavista palautekytkennöistä sekä meteorologisista syistä, jotka vaikuttavat hiukkasten kulkeutumiseen. Arktisen alueen ilmastonmuutoksella on merkittäviä vaikutuksia ekosfääriin, ihmisten toimintaan ja mahdollisesti myös termohaliinikiertoon. Erilaisilla aerosolihiukkasilla on merkittäviä ilmastollisia vaikutuksia. Musta hiili ja orgaaninen hiili ovat viime vuosina keskusteluun nousseita hiukkastyyppejä. Musta hiili, eli noki, on epäpuhtaasta palamisesta muodostuva hiukkastyyppi, jolla on ilmastoa lämmittäviä ominaisuuksia. Orgaaninen hiili taasen on muista hiilipitoisista yhdisteistä muodostunut aerosolihiukkastyyppi. Kahden edellä mainitun lisäksi sulfaattiaerosolihiukkaset ovat tarkastelun kohteena. Orgaaninen hiili ja sulfaatti jäähdyttää tyypillisesti ilmastoa. Hiukkasten epäsuoria vaikutuksia ei kuitenkaan tunneta hyvin. Tarkasteltavia kolmea aerosolihiukkastyyppiä syntyy usein samoissa lähteissä. Työssä tutkitaan erilaisien päästöskenaarioiden vaikutuksia käyttämällä globaalia aerosoli-ilmastomallia ECHAM5-HAM2. Ajot analysoitiin tutkimalla eroja perusvuoteen 2005 verrattuna. Mallin ajoaika on 5 vuotta ja ajosta lasketaan keskiarvollinen edustava vuosi. Eri skenaarioiden vaikutuksia verrataan normaaliajoon, joka noudattaa IIASA:n GAINS-skenaariota. Ajot suoritetaan vapaana ajona, jossa ajo ei rajoiteta sekä pakotettuna ajona, jossa mallin meteorologia pakotetaan seuraamaan todellisia arvoja. Työn tavoitteena on arvioida näiden päästöskenaarioiden vaikutuksia arktiseen alueeseen. Arktisella alueella pakotetun ajon tulokset vaikuttivat mielekkäämmiltä, sillä vapaassa ajossa tarkasteltaessa pientä osaa maapallosta jää erilaisen satunnaisvaihtelun merkitys suureksi. Vapaissa ajoissa ajoaikojen tulisi olla pidempiä kuin käytetty viisi vuotta. Kaikissa suoritetuissa pakotetuissa ajoissa arktisen alueen kokonaissäteilypakote kasvaa välillä +0,01 - +11,40 mW/m2. Tämä johtuu sekä mustan hiilen hiukkaskuorman kasvamisesta että sulfaatin määrän vähenemisestä arktisella alueella. Näillä molemmilla on säteilypakotetta kasvattava vaikutus, vaikkakin sulfaatin vaikutus vaikuttaa merkittävämmältä. Aerosolihiukkaset poistettuna laskettava kirkkaan taivaan pakote sai arvoja välillä -0,31 - +11,05 mW/m2. Kirkkaan taivaan pakote sisältää vähemmän epävarmuustekijöitä. Käytettävä malli ei huomioi lumen albedoefektiä. Lisäksi pilvien fysiikka ei vaikuta toimivan kaikissa tilanteissa halutulla tavalla. Vapaan ajo vaatisi uusia simulaatioita, joissa ajoaika on vähintään kymmenen vuotta. Nämä antavat aihetta mallin kehittämiselle ja uusille simulaatioille, jotta nämä tekijät voidaan ottaa paremmin huomioon tulevissa tutkimuksissa.
  • Venäläinen, Annika (2013)
    This thesis consists of two separate tasks: the installation of a radio frequency (RF) source in the Facility for Nanocluster Deposition at the University of Helsinki and the deposition on palladium (Pd) and platinum (Pt) clusters on both silicon (Si) and gold (Au) surfaces. The samples were characterized with scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS) as well as scanning tunnelling microscopy (STM). A RF source was installed to enable the production of semiconductor clusters. The function of the new voltage source was tested, by preparing a sample that was characterized by using SEM and EDS. Consequently we could conclude that no clusters had been deposited and further testing of the apparatus is needed. Pd- and Pt-clusters were deposited on Si- and Au-surfaces followed by characterization with SEM, EDS and STM. Di erent sputtering parameters were used to determine values needed for deposition of separate nanoclusters or monolayers of Pt and Pd. SEM and EDS have been disclosed from future surface characterisations of samples containing both Au and Pt. This is due to the inability to separate the signals of Au from the ones emerged by Pt. The spatial- and depth resolutions are also better with the STM compared to the SEM. We have been able to predict the required deposition times for depositing palladium and platinum clusters for future experiments.
  • Järvinen, Emma (2012)
    Tässä työssä otettiin ensimmäistä kertaa käyttöön uusi mittalaite Nano-ioni-DMPS, joka on tarkoitettu ilmakehän varaustilan mittaamiseen. Varaustilalla tarkoitetaan luonnossa olevien hiukkasten varatun osuuden ja tasapainotilassa olevien hiukkasten varatun osuuden suhdetta. Mittalaitteelle tehtiin tarvittavat kalibroinnit laboratoriossa ennen kenttämittauksia, joissa määritettiin mittalaitteen alimmaksi havaitsemisrajaksi noin 2 nm. Kalibroinneissa todettiin myös, että Nano-ioni-DMPS ei ole tarpeeksi herkkä nähdäkseen signaalia hiukkasmuodostuksen ulkopuolella. Kenttämittaukset suoritettiin Hyytiälässä 13.3.–24.4.2012, jonka aikana mitattiin Nano-ioni-DMPS:llä 12 hiukkasmuodostustapahtumaa. Jokaisesta hiukkasmuodostuspäivästä määritettiin varaustila mittaushalkaisijan funktiona kulmakerroinmenetelmällä. Suurimpana osana päivistä negatiivinen polariteetti ja positiivinen polariteetti olivat eri varaustilassa: negatiivinen polariteetti oli useimmiten ylivarautunut ja positiivinen polariteetti alivarautunut. Mitattuihin varaustiloihin sovitettiin teoreettinen yhtälö, jolla ekstrapoloitiin varaustila muodostumiskokoon, jonka arvoina tässä työssä käytettiin 1,5 ja 2 nm:a. Muodostumiskoon varatuista osuuksista määritettiin ioni-indusoidun nukleaation (IIN) osuus. Hyytiälästä saatuun dataan sovellettiin myös ensimmäistä kertaa menetelmää laskea kasvunopeus varatuista osuuksista. Yllä kuvattuja menetelmiä voitiin soveltaa vain neljään mittauspäivään, sillä muina päivinä informaatio alkuperäisestä varaustilasta oli kadonnut ennen kuin mittauskoko saavutettiin. Työn perusteella voidaankin sanoa, että Nano-ioni-DMPS ei sovellu Hyytiälän kaltaisiin puhtaisiin ympäristöihin, jossa kasvunopeudet ovat alhaiset. Menetelmillä saatuja arvoja IIN osuudelle ja kasvunopeuksille verrattiin Neutraalien klustereiden ja ionien spektrometrista (NAIS) saatuihin arvoihin. Nano-ioni-DMPS aliarvioi IIN osuuden ja yliarvioi kasvunopeuden NAIS:iin verrattuna. Syynä tähän oli varaajan toimintavirhe, mikä aiheutti mitattujen varaustilojen siirtymisen kohti varaustasapainotilaa. Varaajan virhettä ei saatu jälkikäteen kalibroitua tyydyttävästi, joten tämä työ ei voinut ottaa kantaa kasvunopeusmenetelmän toimivuuteen.