Resistive sensitivity functions for van der Pauw astroid and rounded crosses and cloverleafs

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Koon, Daniel; Hansen, Ole

2014-03-01

We have calculated the sensitivity of van der Pauw resistances to local resistive variations for circular, square and astroid discs of infinitesimal thickness, as well as for the families of rounded crosses and cloverleafs, as a function of specimen parameters, using the direct formulas of our recent paper (Koon et al. 2013 J. Appl. Phys.114 163710) applied to ``reciprocally dual geometries'' (swapped Dirichlet and Neumann boundary conditions) described by Mareš et al.(2012 Meas. Sci. Technol. 23 045004). These results show that (a) the product of any such sensitivity function times differential area, and thus (b) the ratio of any two sensitivities, is invariant under conformal mapping, allowing for the pointwise determination of the conformal mapping function. The family of rounded crosses, which is bounded in parameter space by the square, the astroid and an ``infinitesimally thin'' cross, seems to represent the best geometry for focusing transport measurements on the center of the specimen while minimizing errors due to edge- or contact-effects. Made possible by an SLU Faculty research grant.

Sensitivity of resistive and Hall measurements to local inhomogeneities: Finite-field, intensity, and area corrections

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Koon, Daniel W.; Wang, Fei; Petersen, Dirch Hjorth; Hansen, Ole

2014-10-01

We derive exact, analytic expressions for the sensitivity of sheet resistance and Hall sheet resistance measurements to local inhomogeneities for the cases of nonzero magnetic fields, strong perturbations, and perturbations over a finite area, extending our earlier results on weak perturbations. We express these sensitivities for conductance tensor components and for other charge transport quantities. Both resistive and Hall sensitivities, for a van der Pauw specimen in a finite magnetic field, are a superposition of the zero-field sensitivities to both sheet resistance and Hall sheet resistance. Strong perturbations produce a nonlinear correction term that depends on the strength of the inhomogeneity. Solution of the specific case of a finite-sized circular inhomogeneity coaxial with a circular specimen suggests a first-order correction for the general case. Our results are confirmed by computer simulations on both a linear four-point probe array on a large circular disc and a van der Pauw square geometry. Furthermore, the results also agree well with Náhlík et al. published experimental results for physical holes in a circular copper foil disc.

Electrical Resistivity of Ten Selected Binary Alloy Systems.

DTIC Science & Technology

1981-04-01

100 m 2 L q2 2 J 4m v 2 1 ......... 13 I Here e , m, and v are the electronic charge, mass, and velocity, q is the screening parameter, and I is the...potentiometer method E Eddy current decay method wpik* -7 25 P Van der Pauw method R Rotating magnetic field method V Voltmeter and ammeter direct...r:~ 0; tz 0 hi~~ 0*~ . 0 . 6 0 M 0 0 % -0 0 e o C M -" I- I n WT 8 L a .44 44 -44 4 %. -~~ 0 0 0 0 U0. ii S 4. 0c .2 s , Q t 04 INN ) nW V W 33

Direct measurements of conductivity and mobility in millimeter-sized single-crystalline graphene via van der Pauw geometry

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ma, Rui-Song; Huan, Qing; Wu, Liang-Mei; Yan, Jia-Hao; Zhang, Yu-Yang; Bao, Li-Hong; Liu, Yun-Qi; Du, Shi-Xuan; Gao, Hong-Jun

2017-06-01

Not Available Project supported by the Science Fund from the Ministry of Science and Technology of China (Grant No. 2013CBA01600), the National Key Research & Development Project of China (Grant No. 2016YFA0202300), the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 61474141, 61674170, 61335006, 61390501, 51325204, and 51210003), the Chinese Academy of Sciences (CAS), and Youth Innovation Promotion Association of CAS (Grant No. 20150005).

On the introduction of a measurement standard for high-purity germanium crystals to be used in radiation detectors

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Darken, L.

1994-02-01

The IEEE and ANSI have recently approved "Standard Test Procedures for High-Purity Germanium Crystals for Radiation Detectors" proposed by the IEEE/NPSS/Nuclear Instruments and Detectors Committee. The standard addresses three aspects of the characterisation of high-purity germanium: (i) the determination by the van der Pauw method of the net carrier concentration and type; (ii) the measurement by capacitance transient techniques of the concentration of trapping levels; (iii) the description of the crystallographic properties revealed by preferential etching. In addition to describing the contents of this standard, the purpose of this work is also to place the issues faced in the context of professional consensus: points of agreement, points of disagreement, and subjects poorly understood.

Nanoscale Nitrogen Doping in Silicon by Self-Assembled Monolayers

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Guan, Bin; Siampour, Hamidreza; Fan, Zhao; Wang, Shun; Kong, Xiang Yang; Mesli, Abdelmadjid; Zhang, Jian; Dan, Yaping

2015-07-01

This Report presents a nitrogen-doping method by chemically forming self-assembled monolayers on silicon. Van der Pauw technique, secondary-ion mass spectroscopy and low temperature Hall effect measurements are employed to characterize the nitrogen dopants. The experimental data show that the diffusion coefficient of nitrogen dopants is 3.66 × 10-15 cm2 s-1, 2 orders magnitude lower than that of phosphorus dopants in silicon. It is found that less than 1% of nitrogen dopants exhibit electrical activity. The analysis of Hall effect data at low temperatures indicates that the donor energy level for nitrogen dopants is located at 189 meV below the conduction band, consistent with the literature value.

Direct measurement of the resistivity weighting function

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Koon, D. W.; Chan, Winston K.

1998-12-01

We have directly measured the resistivity weighting function—the sensitivity of a four-wire resistance measurement to local variations in resistivity—for a square specimen of photoconducting material. This was achieved by optically perturbing the local resistivity of the specimen while measuring the effect of this perturbation on its four-wire resistance. The weighting function we measure for a square geometry with electrical leads at its corners agrees well with calculated results, displaying two symmetric regions of negative weighting which disappear when van der Pauw averaging is performed.

Amorphization and recrystallization of epitaxial ReSi2 films grown on Si(100)

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Kim, Kun HO; Bai, G.; Nicolet, MARC-A.; Mahan, John E.; Geib, Kent M.

1991-01-01

The effects of implantation damage and the chemical species of the implant on structural and electrical properties of epitaxial ReSi2 films on Si(100) implanted with Si-28 or Ar-40 ions, at doses ranging from 10 to the 13th/sq cm to 10 to the 15th/sq cm, were investigated using the backscattering spectrometry, XRD, and the van der Pauw techniques. Results showed that ion implantation produces damage in the film, which increases monotonically with dose; the resistivity of the film decreases monotonically with dose.

Split-cross-bridge resistor for testing for proper fabrication of integrated circuits

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Buehler, M. G. (Inventor)

1985-01-01

An electrical testing structure and method is described whereby a test structure is fabricated on a large scale integrated circuit wafer along with the circuit components and has a van der Pauw cross resistor in conjunction with a bridge resistor and a split bridge resistor, the latter having two channels each a line width wide, corresponding to the line width of the wafer circuit components, and with the two channels separated by a space equal to the line spacing of the wafer circuit components. The testing structure has associated voltage and current contact pads arranged in a two by four array for conveniently passing currents through the test structure and measuring voltages at appropriate points to calculate the sheet resistance, line width, line spacing, and line pitch of the circuit components on the wafer electrically.

Nuclear reaction analysis of Ge ion-implanted ZnO bulk single crystals: The evaluation of the displacement in oxygen lattices

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kamioka, K.; Oga, T.; Izawa, Y.; Kuriyama, K.; Kushida, K.; Kinomura, A.

2014-08-01

The displacement of oxygen lattices in Ge ion-implanted ZnO bulk single crystals is studied by nuclear reaction analysis (NAR), photoluminescence (PL), and Van der Pauw methods. The Ge ion-implantation (net concentration: 2.6 × 1020 cm-3) into ZnO is performed using a multiple-step energy. The high resistivity of ∼103 Ω cm in un-implanted samples remarkably decreased to ∼10-2 Ω cm after implanting Ge-ion and annealing subsequently. NRA measurements of as-implanted and annealed samples suggest the existence of the lattice displacement of O atoms acting as acceptor defects. As O related defects still remain after annealing, these defects are not attributed to the origin of the low resistivity in 800 and 1000 °C annealed ZnO.

Versatile apparatus for thermoelectric characterization of oxides at high temperatures

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schrade, Matthias; Fjeld, Harald; Norby, Truls; Finstad, Terje G.

2014-10-01

An apparatus for measuring the Seebeck coefficient and electrical conductivity is presented and characterized. The device can be used in a wide temperature range from room temperature to 1050 °C and in all common atmospheres, including oxidizing, reducing, humid, and inert. The apparatus is suitable for samples with different geometries (disk-, bar-shaped), allowing a complete thermoelectric characterization (including thermal conductivity) on a single sample. The Seebeck coefficient α can be measured in both sample directions (in-plane and cross-plane) simultaneously. Electrical conductivity is measured via the van der Pauw method. Perovskite-type CaMnO3 and the misfit cobalt oxide (Ca2CoO3)q(CoO2) are studied to demonstrate the temperature range and to investigate the variation of the electrical properties as a function of the measurement atmosphere.

Versatile apparatus for thermoelectric characterization of oxides at high temperatures.

PubMed

Schrade, Matthias; Fjeld, Harald; Norby, Truls; Finstad, Terje G

2014-10-01

An apparatus for measuring the Seebeck coefficient and electrical conductivity is presented and characterized. The device can be used in a wide temperature range from room temperature to 1050 °C and in all common atmospheres, including oxidizing, reducing, humid, and inert. The apparatus is suitable for samples with different geometries (disk-, bar-shaped), allowing a complete thermoelectric characterization (including thermal conductivity) on a single sample. The Seebeck coefficient α can be measured in both sample directions (in-plane and cross-plane) simultaneously. Electrical conductivity is measured via the van der Pauw method. Perovskite-type CaMnO3 and the misfit cobalt oxide (Ca2CoO3)q(CoO2) are studied to demonstrate the temperature range and to investigate the variation of the electrical properties as a function of the measurement atmosphere.

Electrical conductance sensitivity functions for square and circular cloverleaf van der Pauw geometries

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Koon, Daniel W.; Heřmanová, Martina; Náhlík, Josef

2015-11-01

We have undertaken the first systematic computational and experimental study of the sensitivity of charge transport measurement to local physical defects for van der Pauw circular and square cloverleafs with rounded internal corners and unclovered geometries, using copper-foil specimens. Cloverleafs with rounded internal corners are in common use and reduce sampling of the material near their boundaries, an advantage over sharp corners. We have defined two parameters for these cloverleafs, one of which, the ‘admittance’, is the best predictor of the sensitivity at the center of these specimens, with this sensitivity depending only weakly on the central ‘core’ size when its diameter is less than about 60% of the specimen’s lateral size. Resistive measurement errors in all four geometries are linear in areas for errors up to about 50% in sheet resistance, and superlinear above. An ASTM-based ‘standard’ cloverleaf geometry, in which the central core diameter of the specimen is 1/5 the overall length and the slit widths are 1/10 the overall length, narrows the effective area sampled by the resistive measurement by a factor of about 16  ×  in the small-hole limit and over 40  ×  for larger holes, relative to unclovered goemetries, whether square or circular, with a smooth transition in these numbers for geometries intermediate between the standard cloverleaf and unclovered specimens. We believe that this work will allow materials scientists to better estimate the impact of factors such as the uniformity of film thickness and of material purity on their measurements, and allow sensor designers to better choose an optimal specimen geometry.

Electronic transport properties of Ti-impurity band in Si

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Olea, J.; González-Díaz, G.; Pastor, D.; Mártil, I.

2009-04-01

In this paper we show that pulsed laser melted high dose implantation of Ti in Si, above the Mott transition, produces an impurity band (IB) in this semiconductor. Using the van der Pauw method and Hall effect measurements we find strong laminated conductivity at the implanted layer and a temperature dependent decoupling between the Ti implanted layer (TIL) and the substrate. The conduction mechanism from the TIL to the substrate shows blocking characteristics that could be well explained through IB theory. Using the ATLAS code we can estimate the energetic position of the IB at 0.36 eV from the conduction band, the density of holes in this band which is closely related to the Ti atomic density and the hole mobility in this band. Band diagrams of the structure at low and high temperatures are also simulated in the ATLAS framework. The simulation obtained is fully coherent with experimental results.

On the interplay of morphology and electronic conductivity of rotationally spun carbon fiber mats

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Opitz, Martin; Go, Dennis; Lott, Philipp; Müller, Sandra; Stollenwerk, Jochen; Kuehne, Alexander J. C.; Roling, Bernhard

2017-09-01

Carbon-based materials are used as electrode materials in a wide range of electrochemical applications, e.g., in batteries, supercapacitors, and fuel cells. For these applications, the electronic conductivity of the materials plays an important role. Currently, porous carbon materials with complex morphologies and hierarchical pore structures are in the focus of research. The complex morphologies influence the electronic transport and may lead to an anisotropic electronic conductivity. In this paper, we unravel the influence of the morphology of rotationally spun carbon fiber mats on their electronic conductivity. By combining experiments with finite-element simulations, we compare and evaluate different electrode setups for conductivity measurements. While the "bar-type method" with two parallel electrodes on the same face of the sample yields information about the intrinsic conductivity of the carbon fibers, the "parallel-plate method" with two electrodes on opposite faces gives information about the electronic transport orthogonal to the faces. Results obtained for the van-der-Pauw method suggest that this method is not well suited for understanding morphology-transport relations in these materials.

Computer Controlled Magnetotransport Setup for the Characterization of Semiconductor Thin Films

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Ducoudray, G. O.; Collazo, R.; Martinez, A.

1997-01-01

We have considered a computer controlled magnetotransport setup using LabWindows environment. It allows for measurements of resistivity, Hall resistance, carrier concentration and charge mobility in semiconductor thin films using a van der Pauw configuration. The setup features an electromagnet (B = 0.7 Tesla) a 80486-DX 33 computer with a National Instrument AT-MIO 16 AD/DA and a GPIB interface board. A Keithely 224 current source and a Keithley 196 digital voltmeter were also used in the setup. Plans for the addition of capabilities to allow for magnetic field sweeping and the performance of measurements as a function of temperature will be presented.

The ``cinquefoil" resistive/Hall measurement geometry

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Koon, Daniel W.

2000-03-01

This talk begins by analyzing the charge transport weighting functions -- the sensitivity of resistive and Hall measurements to local macroscopic inhomogeneities -- of bridge-shaped transport specimens. As expected, such measurements sample only that region of the specimen between the central voltage electrodes, in the limit of narrow current channels connected by even narrower arms to the voltage electrodes. The bridge geometry has a few advantages over the van der Pauw cloverleaf geometry -- including ease in zeroing out the null-field Hall voltage -- but also some disadvantages. The talk concludes with an analysis of a hybrid geometry, the “cinquefoil” or five-leafed clover, which combines the best features of both.

The impact of finite-area inhomogeneities on resistive and Hall measurement

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Koon, Daniel

2013-03-01

I derive an iterative expression for the electric potential in an otherwise homogeneous thin specimen as the result of a finite-area inhomogeneity in either the direct conductance, the Hall conductance, or both. This expression extends to the finite-area regime the calculation of the effect of such inhomogeneities on the measurement error in the sheet resistance and Hall sheet resistance. I then test these results on the exactly-solvable case of a circular inhomogeneity equally distant from the four electrodes of either a square four-point-probe array on an infinitely large conducting specimen or a circular van der Pauw specimen with symmetrically-placed electrodes.

Effect of both deposition temperature and indium doping on the properties of sol-gel dip-coated SnO2 films

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Caglar, Mujdat; Atar, Kadir Cemil

2012-10-01

Using indium chloride as an In source, In-doped SnO2 films were fabricated by sol-gel method through dip-coating on borofloat glass substrates. The undoped SnO2 films were deposited in air between 400 and 600 °C to get optimum deposition temperature in terms of crystal quality and hence In-doped SnO2 films were deposited in air at 600 °C. The effect of both deposition temperature and In content on structural, morphological, optical and electrical properties was investigated. The crystalline structure and orientation of the films were investigated by X-ray diffraction (XRD) and surface morphology was studied by a field emission scanning electron microscope (FESEM). The compositional analysis of the films was confirmed by energy dispersive X-ray spectrometer (EDS). The absorption band edge of the SnO2 films shifted from 3.88 to 3.66 eV with In content. The van der Pauw method was used to measure the sheet resistance of the films. The sheet resistance was affected significantly by deposition temperature and In content.

Synthesis and Characterization of Molybdenum (Mo) Thin Films Using DC-Magnetron Sputtering

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Pandharkar, Subhash M.; Rondiya, Sachin R.; Rokade, Avinash V.; Gabhale, Bharat B.; Pathan, Habib M.; Jadkar, Sandesh R.

2018-03-01

In present work, we report synthesis of Mo thin films by DC-magnetron sputtering method. The structural, optical, morphological and electrical properties were investigated as a function of target-to-substrate distance. From the results, it is evident that with increase in target-to-substrate distance the thickness of films decreases while its sheet resistance and electrical resistivity increases, which is confirmed by van der Pauw method. Low angle XRD analysis revealed that with increase in target-to-substrate distance preferred orientation of Mo crystallites changes from (211) to (110) and its size decreases. The FE-SEM analysis revealed a significant change in surface morphology with increase in target-to-substrate distance. UV-Visible spectroscopy analysis showed that Mo films deposited at high target-to-substrate distance have more reflection than those deposited at lower target-to-substrate. Finally, adhesion test was performed using scotch hatch tape adhesion test which show all Mo films have excellent adhesion over the entire range of target-to-substrate distance studied. The employment of such Mo films as back contact can be useful to improve efficiency of CZTS solar cells.

The microwave Hall effect measured using a waveguide tee

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Coppock, J. E.; Anderson, J. R.; Johnson, W. B.

2016-03-14

This paper describes a simple microwave apparatus to measure the Hall effect in semiconductor wafers. The advantage of this technique is that it does not require contacts on the sample or the use of a resonant cavity. Our method consists of placing the semiconductor wafer into a slot cut in an X-band (8–12 GHz) waveguide series tee, injecting microwave power into the two opposite arms of the tee, and measuring the microwave output at the third arm. A magnetic field applied perpendicular to the wafer gives a microwave Hall signal that is linear in the magnetic field and which reverses phasemore » when the magnetic field is reversed. The microwave Hall signal is proportional to the semiconductor mobility, which we compare for calibration purposes with d.c. mobility measurements obtained using the van der Pauw method. We obtain the resistivity by measuring the microwave reflection coefficient of the sample. This paper presents data for silicon and germanium samples doped with boron or phosphorus. The measured mobilities ranged from 270 to 3000 cm{sup 2}/(V s).« less

UV laser deposition of metal films by photogenerated free radicals

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Montgomery, R. K.; Mantei, T. D.

1986-01-01

A novel photochemical method for liquid-phase deposition of metal films is described. In the liquid phase deposition scheme, a metal containing compound and a metal-metal bonded carbonyl complex are dissolved together in a polar solvent and the mixture is irradiated using a UV laser. The optical arrangement consists of a HeCd laser which provides 7 mW of power at a wavelength of 325 nm in the TEM(OO) mode. The beam is attenuated and may be expanded to a diameter of 5-20 mm. Experiments with photochemical deposition of silver films onto glass and quartz substrates are described in detail. Mass spectrometric analysis of deposited silver films indicated a deposition rate of about 1 A/s at incident power levels of 0.01 W/sq cm. UV laser-induced copper and palladium films have also been obtained. A black and white photograph showing the silver Van Der Pauw pattern of a solution-deposited film is provided.

Structural, magnetic, and transport properties of Permalloy for spintronic experiments

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Nahrwold, Gesche; Scholtyssek, Jan M.; Motl-Ziegler, Sandra

2010-07-15

Permalloy (Ni{sub 80}Fe{sub 20}) is broadly used to prepare magnetic nanostructures for high-frequency experiments where the magnetization is either excited by electrical currents or magnetic fields. Detailed knowledge of the material properties is mandatory for thorough understanding its magnetization dynamics. In this work, thin Permalloy films are grown by dc-magnetron sputtering on heated substrates and by thermal evaporation with subsequent annealing. The specific resistance is determined by van der Pauw methods. Point-contact Andreev reflection is employed to determine the spin polarization of the films. The topography is imaged by atomic-force microscopy, and the magnetic microstructure by magnetic-force microscopy. Transmission-electron microscopymore » and transmission-electron diffraction are performed to determine atomic composition, crystal structure, and morphology. From ferromagnetic resonance absorption spectra the saturation magnetization, the anisotropy, and the Gilbert damping parameter are determined. Coercive fields and anisotropy are measured by magneto-optical Kerr magnetometry. The sum of the findings enables optimization of Permalloy for spintronic experiments.« less

Low temperature hall effect investigation of conducting polymer-carbon nanotubes composite network.

PubMed

Bahrami, Afarin; Talib, Zainal Abidin; Yunus, Wan Mahmood Mat; Behzad, Kasra; M Abdi, Mahnaz; Din, Fasih Ud

2012-11-14

Polypyrrole (PPy) and polypyrrole-carboxylic functionalized multi wall carbon nanotube composites (PPy/f-MWCNT) were synthesized by in situ chemical oxidative polymerization of pyrrole on the carbon nanotubes (CNTs). The structure of the resulting complex nanotubes was characterized by transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD). The effects of f-MWCNT concentration on the electrical properties of the resulting composites were studied at temperatures between 100 K and 300 K. The Hall mobility and Hall coefficient of PPy and PPy/f-MWCNT composite samples with different concentrations of f-MWCNT were measured using the van der Pauw technique. The mobility decreased slightly with increasing temperature, while the conductivity was dominated by the gradually increasing carrier density.

Effects of environmental conditions on the ultrafast carrier dynamics in graphene revealed by terahertz spectroscopy

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hafez, H. A.; Chai, X.; Sekine, Y.; Takamura, M.; Oguri, K.; Al-Naib, I.; Dignam, M. M.; Hibino, H.; Ozaki, T.

2017-04-01

A thorough understanding of the stability of graphene under ambient environmental conditions is essential for future graphene-based applications. In this paper, we study the effects of ambient temperature on the properties of monolayer graphene using terahertz time-domain spectroscopy as well as time-resolved terahertz spectroscopy enabled by an optical-pump/terahertz-probe technique. The observations show that graphene is extremely sensitive to the ambient environmental conditions and behaves differently depending on the sample preparation technique and the initial Fermi level. The analysis of the spectroscopic data is supported by van der Pauw and Hall effect measurements of the carrier mobility and carrier density at temperatures comparable to those tested in our THz spectroscopic experiments.

Electrode effects in dielectric spectroscopy measurements on (Nb+In) co-doped TiO2

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Crandles, D. A.; Yee, S. M. M.; Savinov, M.; Nuzhnyy, D.; Petzelt, J.; Kamba, S.; Prokeš, J.

2016-04-01

Recently, several papers reported the discovery of giant permittivity and low dielectric loss in (Nb+In) co-doped TiO2. A series of tests was performed which included the measurement of the frequency dependence of the dielectric permittivity and alternating current (ac) conductivity of co-doped (Nb+In)TiO2 as a function of electrode type, sample thickness, and temperature. The data suggest that the measurements are strongly affected by the electrodes. The consistency between four-contact van der Pauw direct current conductivity measurements and bulk conductivity values extracted from two-contact ac conductivity measurements suggest that the values of colossal permittivity are, at least in part, a result of Schottky barrier depletion widths that depend on electrode type and temperature.

Electrode effects in dielectric spectroscopy measurements on (Nb +In) co-doped TiO2

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Crandles, David; Yee, Susan; Savinov, Maxim; Nuzhnyy, Dimitri; Petzelt, Jan; Kamba, Stanislav; Prokes, Jan

Recently, several papers reported the discovery of giant permittivity and low dielectric loss in (Nb+In) co-doped TiO2. A series of tests was performed which included the measurement of the frequency dependence of the dielectric permittivity and ac conductivity of co-doped (Nb+In)TiO2 as a function of electrode type, sample thickness and temperature. The data suggest that the measurements are strongly affected by the electrodes. The consistency between four contact van der Pauw dc conductivity measurements and bulk conductivity values extracted from two contact ac conductivity measurements suggest that the values of colossal permittivity are, at least in part, a result of Schottky barrier depletion widths that depend on electrode type and temperature. Nserc, Czech Science Foundation (Project 15-08389S).

Thermoelectric properties of Zn4Sb3/CeFe(4-x)CoxSb12 nano-layered superlattices modified by MeV Si ion beam

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Budak, S.; Guner, S.; Minamisawa, R. A.; Muntele, C. I.; Ila, D.

2014-08-01

We prepared multilayers of superlattice thin film system with 50 periodic alternating nano-layers of semiconducting half-Heusler β-Zn4Sb3 and skutterudite CeFe2Co2Sb12 compound thin films using ion beam assisted deposition (IBAD) with Au layers deposited on both sides as metal contacts. The deposited multilayer thin films have alternating layers about 5 nm thick. The total thickness of the multilayer system is 275 nm. The superlattices were then bombarded by 5 MeV Si ion at six different fluences to form nano-cluster structures. The film thicknesses and composition were monitored by Rutherford backscattering spectrometry (RBS) before and after MeV ion bombardment. We have measured the thermoelectric efficiency, Figure of Merit ZT, of the fabricated device by measuring the cross plane thermal conductivity by the 3rd harmonic (3ω) method, the cross plane Seebeck coefficient, and the electrical conductivity using the van der Pauw method before and after the MeV ion bombardments. We reached the remarkable thermoelectric Figure of Merit results at optimal fluences.

Photoconductive ZnO Films Printed on Flexible Substrates by Inkjet and Aerosol Jet Techniques

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Winarski, D. J.; Kreit, E.; Heckman, E. M.; Flesburg, E.; Haseman, M.; Aga, R. S.; Selim, F. A.

2018-02-01

Zinc oxide (ZnO) thin films have remarkable versatility in sensor applications. Here, we report simple ink synthesis and printing methods to deposit ZnO photodetectors on a variety of flexible and transparent substrates, including polyimide (Kapton), polyethylene terephthalate, cyclic olefin copolymer (TOPAS), and quartz. X-ray diffraction analysis revealed the dependence of the film orientation on the substrate type and sintering method, and ultraviolet-visible (UV-Vis) absorption measurements revealed a band edge near 380 nm. van der Pauw technique was used to measure the resistivity of undoped ZnO and indium/gallium-codoped ZnO (IGZO) films. IGZO films showed lower resistivity and larger average grain size compared with undoped ZnO films due to addition of In3+ and Ga3+, which act as donors. A 365-nm light-emitting diode was used to photoirradiate the films to study their photoconductive response as a function of light intensity at 300 K. The results revealed that ZnO films printed by aerosol jet and inkjet techniques exhibited five orders of magnitude photoconductivity, indicating that such films are viable options for use in flexible photodetectors.

Effect of both deposition temperature and indium doping on the properties of sol-gel dip-coated SnO2 films.

PubMed

Caglar, Mujdat; Atar, Kadir Cemil

2012-10-01

Using indium chloride as an In source, In-doped SnO(2) films were fabricated by sol-gel method through dip-coating on borofloat glass substrates. The undoped SnO(2) films were deposited in air between 400 and 600 °C to get optimum deposition temperature in terms of crystal quality and hence In-doped SnO(2) films were deposited in air at 600 °C. The effect of both deposition temperature and In content on structural, morphological, optical and electrical properties was investigated. The crystalline structure and orientation of the films were investigated by X-ray diffraction (XRD) and surface morphology was studied by a field emission scanning electron microscope (FESEM). The compositional analysis of the films was confirmed by energy dispersive X-ray spectrometer (EDS). The absorption band edge of the SnO(2) films shifted from 3.88 to 3.66 eV with In content. The van der Pauw method was used to measure the sheet resistance of the films. The sheet resistance was affected significantly by deposition temperature and In content. Copyright © 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Mechanical grooving effect on the gettering efficiency of crystalline silicon based solar cells

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zarroug, Ahmed; Hamed, Zied Ben; Derbali, Lotfi; Ezzaouia, Hatem

2017-04-01

This paper examines a gettering process of Czochralski silicon (CZ) via mechanical texture, followed by two step heat treatment in the presence of porous silicon layer (PSL) under oxygen flow gas. It is shown that a process with PS has a positive trend of improvement in the electronic quality, and found to be more efficient when used in combination with mechanical grooving. We obtained a significant increase of the effective minority carrier lifetime and majority charge carriers mobility. Thus, there is an apparent decrease in the resistivity. These parameters were estimated through a The Quasi-Steady-State Photo-Conductance technique (QSSPC), the van Der Pauw method and Hall Effect. Particularly, we have made obvious that the large enhancement of the electronic quality of the wafers can be related to the presence of grooves, the influence during which the gettering process is of importance to overcome the unexpected saturation phenomena. The current voltage I-V characteristics of all samples had been measured under illumination. They were shown to enhance the photovoltaic properties of solar cells.

Substrate Temperature effect on the transition characteristics of Vanadium (IV) oxide

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Yang, Tsung-Han; Wei, Wei; Jin, Chunming; Narayan, Jay

2008-10-01

One of the semiconductor to metal transition material (SMT) is Vanadium Oxide (VO2) which has a very sharp transition temperature close to 340 K as the crystal structure changes from monoclinic phase (semiconductor) into tetragonal phase (metal phase). We have grown high-quality epitaxial vanadium oxide (VO2) films on sapphire (0001) substrates by pulsed laser deposition for oxygen pressure 10-2torr and obtained interesting results without further annealing treatments. The epitaxial growth via domain matching epitaxy, where integral multiples of planes matched across the film-substrate interface. We were able to control the transition characteristics such as the sharpness (T), amplitude (A) of SMT transition and the width of thermal hysteresis (H) by altering the substrate temperature from 300 ^oC, 400 ^oC, 500 ^oC, and 600 ^oC. We use the XRD to identify the microstructure of film and measure the optical properties of film. Finally the transition characteristics is observed by the resistance with the increase of temperature by Van Der Pauw method from 25 to 100 ^oC to measure the electrical resistivity hystersis loop during the transition temperature.

Purification of Germanium Crystals by Zone Refining

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kooi, Kyler; Yang, Gang; Mei, Dongming

2016-09-01

Germanium zone refining is one of the most important techniques used to produce high purity germanium (HPGe) single crystals for the fabrication of nuclear radiation detectors. During zone refining the impurities are isolated to different parts of the ingot. In practice, the effective isolation of an impurity is dependent on many parameters, including molten zone travel speed, the ratio of ingot length to molten zone width, and number of passes. By studying the theory of these influential factors, perfecting our cleaning and preparation procedures, and analyzing the origin and distribution of our impurities (aluminum, boron, gallium, and phosphorous) identified using photothermal ionization spectroscopy (PTIS), we have optimized these parameters to produce HPGe. We have achieved a net impurity level of 1010 /cm3 for our zone-refined ingots, measured with van der Pauw and Hall-effect methods. Zone-refined ingots of this purity can be processed into a detector grade HPGe single crystal, which can be used to fabricate detectors for dark matter and neutrinoless double beta decay detection. This project was financially supported by DOE Grant (DE-FG02-10ER46709) and the State Governor's Research Center.

Apparatus for measuring Seebeck coefficient and electrical resistivity of small dimension samples using infrared microscope as temperature sensor.

PubMed

Jaafar, W M N Wan; Snyder, J E; Min, Gao

2013-05-01

An apparatus for measuring the Seebeck coefficient (α) and electrical resistivity (ρ) was designed to operate under an infrared microscope. A unique feature of this apparatus is its capability of measuring α and ρ of small-dimension (sub-millimeter) samples without the need for microfabrication. An essential part of this apparatus is a four-probe assembly that has one heated probe, which combines the hot probe technique with the Van der Pauw method for "simultaneous" measurements of the Seebeck coefficient and electrical resistivity. The repeatability of the apparatus was investigated over a temperature range of 40 °C-100 °C using a nickel plate as a standard reference. The results show that the apparatus has an uncertainty of ±4.9% for Seebeck coefficient and ±5.0% for electrical resistivity. The standard deviation of the apparatus against a nickel reference sample is -2.43 μVK(-1) (-12.5%) for the Seebeck coefficient and -0.4 μΩ cm (-4.6%) for the electrical resistivity, respectively.

Conductivity for soot sensing: possibilities and limitations.

PubMed

Grob, Benedikt; Schmid, Johannes; Ivleva, Natalia P; Niessner, Reinhard

2012-04-17

In this study we summarize the possibilities and limitations of a conductometric measurement principle for soot sensing. The electrical conductivity of different carbon blacks (FW 200, lamp black 101, Printex 30, Printex U, Printex XE2, special black 4, and special black 6), spark discharge soot (GfG), and graphite powder was measured by a van der Pauw arrangement. Additionally the influence of inorganic admixtures on the conductivity of carbonaceous materials was proven to follow the percolation theory. Structural and oxidation characteristics obtained with Raman microspectroscopy and temperature programmed oxidation, respectively, were correlated with the electrical conductivity data. Moreover, a thermophoretic precipitator has been applied to deposit soot particles from the exhaust stream between interdigital electrodes. This combines a controlled and size independent particle collection method with the conductivity measurement principle. A test vehicle was equipped with the AVL Micro Soot Sensor (photoacoustic soot sensor) to prove the conductometric sensor principle with an independent and reliable technique. Our results demonstrate promising potential of the conductometric sensor for on-board particle diagnostic. Furthermore this sensor can be applied as a simple, rapid, and cheap analytical tool for characterization of soot structure.

Study of the influence of strained superlattices introduced into a metamorphic buffer on the electrophysical properties and the atomic structure of InAlAs/InGaAs MHEMT heterostructures

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Galiev, G. B.; Pushkarev, S. S., E-mail: s_s_e_r_p@mail.ru; Vasil'evskii, I. S.

The results of studying the influence of strained superlattices introduced into a metamorphic buffer on the electrophysical properties and atomic crystal structure of In{sub 0.70}Al{sub 0.30}As/In{sub 0.76}Ga{sub 0.24}As/In{sub 0.70}Al{sub 0.30}As metamorphic high-electron-mobility transistor (MHEMT) nanoheterostructures on GaAs substrates are presented. Two types of MHEMT structures are grown by molecular beam epitaxy, namely, one with a linear increase in x in the In{sub x}Al{sub 1-x}As metamorphic buffer, and the second with two mismatched superlattices introduced inside the metamorphic buffer. The electrophysical and structural parameters of the grown samples are studied by the van der Pauw method, transmission electron microscopy (including scanningmore » and high-resolution microscopy), atomic-force microscopy, and energy dispersive X-ray analysis. It is revealed that the introduction of superlattices into a metamorphic buffer substantially improves the electrophysical and structural characteristics of MHEMT structures.« less

The electrical properties of 60 keV zinc ions implanted into semi-insulating gallium arsenide

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Littlejohn, M. A.; Anikara, R.

1972-01-01

The electrical behavior of zinc ions implanted into chromium-doped semiinsulating gallium arsenide was investigated by measurements of the sheet resistivity and Hall effect. Room temperature implantations were performed using fluence values from 10 to the 12th to 10 to the 15th power/sq cm at 60 keV. The samples were annealed for 30 minutes in a nitrogen atmosphere up to 800 C in steps of 200 C and the effect of this annealing on the Hall effect and sheet resistivity was studied at room temperature using the Van der Pauw technique. The temperature dependence of sheet resistivity and mobility was measured from liquid nitrogen temperature to room temperature. Finally, a measurement of the implanted profile was obtained using a layer removal technique combined with the Hall effect and sheet resistivity measurements.

Effects of macroscopic inhomogeneities on resistive and Hall measurements on crosses, cloverleafs, and bars

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Koon, D. W.; Knickerbocker, C. J.

1996-12-01

The effect of macroscopic inhomogeneities on resistivity and Hall angle measurements is studied by calculating weighting functions (the relative effect of perturbations in a local transport property on the measured global average for the object) for cross, cloverleaf, and bar-shaped geometries. The ``sweet spot,'' the region in the center of the object that the measurement effectively samples, is smaller for crosses and cloverleafs than for the circles and squares already studied, and smaller for the cloverleaf than for the corresponding cross. Resistivity measurements for crosses and cloverleafs suffer from singularities and negative weighting, which can be eliminated by averaging two independent resistance measurements, as done in the van der Pauw technique. Resistivity and Hall measurements made on sufficiently narrow bars are shown to effectively sample only the region directly between the voltage probes.

Thin Film Electrodes for Rare Event Detectors

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Odgers, Kelly; Brown, Ethan; Lewis, Kim; Giordano, Mike; Freedberg, Jennifer

2017-01-01

In detectors for rare physics processes, such as neutrinoless double beta decay and dark matter, high sensitivity requires careful reduction of backgrounds due to radioimpurities in detector components. Ultra pure cylindrical resistors are being created through thin film depositions onto high purity substrates, such as quartz glass or sapphire. By using ultra clean materials and depositing very small quantities in the films, low radioactivity electrodes are produced. A new characterization process for cylindrical film resistors has been developed through analytic construction of an analogue to the Van Der Pauw technique commonly used for determining sheet resistance on a planar sample. This technique has been used to characterize high purity cylindrical resistors ranging from several ohms to several tera-ohms for applications in rare event detectors. The technique and results of cylindrical thin film resistor characterization will be presented.

Analysis of defect structure in silicon. Characterization of SEMIX material. Silicon sheet growth development for the large area silicon sheet task of the low-cost solar array project

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Natesh, R.; Stringfellow, G. B.; Virkar, A. V.; Dunn, J.; Guyer, T.

1983-01-01

Statistically significant quantitative structural imperfection measurements were made on samples from ubiquitous crystalline process (UCP) Ingot 5848 - 13C. Important correlation was obtained between defect densities, cell efficiency, and diffusion length. Grain boundary substructure displayed a strong influence on the conversion efficiency of solar cells from Semix material. Quantitative microscopy measurements gave statistically significant information compared to other microanalytical techniques. A surface preparation technique to obtain proper contrast of structural defects suitable for quantimet quantitative image analyzer (QTM) analysis was perfected and is used routinely. The relationships between hole mobility and grain boundary density was determined. Mobility was measured using the van der Pauw technique, and grain boundary density was measured using quantitative microscopy technique. Mobility was found to decrease with increasing grain boundary density.

Hall effect analysis in irradiated silicon samples with different resistivities

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Borchi, E.; Bruzzi, M.; Dezillie, B.; Lazanu, S.; Li, Z.; Pirollo, S.

1999-08-01

The changes induced by neutron irradiation in n- and p-type silicon samples with starting resistivities from 10 /spl Omega/-cm up to 30 k/spl Omega/-cm, grown using different techniques, as float-zone (FZ), Czochralski (CZ) and epitaxial, have been analyzed by Van der Pauw and Hall effect measurements. Increasing the fluence, each set of samples evolves toward a quasi-intrinsic p-type material. This behavior has been explained in the frame of a two-level model, that considers the introduction during irradiation of mainly two defects. A deep acceptor and a deep donor, probably related to the divacancy and to the C/sub i/O/sub i/ complex, are placed in the upper and lower half of the forbidden gap, respectively. This simple model explains quantitatively the data on resistivity and Hall coefficient of each set of samples up to the fluence of /spl ap/10/sup 14/ n/cm/sup 2/.

Confined, Oriented, and Electrically Anisotropic Graphene Wrinkles on Bacteria.

PubMed

Deng, Shikai; Gao, Enlai; Wang, Yanlei; Sen, Soumyo; Sreenivasan, Sreeprasad Theruvakkattil; Behura, Sanjay; Král, Petr; Xu, Zhiping; Berry, Vikas

2016-09-27

Curvature-induced dipole moment and orbital rehybridization in graphene wrinkles modify its electrical properties and induces transport anisotropy. Current wrinkling processes are based on contraction of the entire substrate and do not produce confined or directed wrinkles. Here we show that selective desiccation of a bacterium under impermeable and flexible graphene via a flap-valve operation produces axially aligned graphene wrinkles of wavelength 32.4-34.3 nm, consistent with modified Föppl-von Kármán mechanics (confinement ∼0.7 × 4 μm(2)). Further, an electrophoretically oriented bacterial device with confined wrinkles aligned with van der Pauw electrodes was fabricated and exhibited an anisotropic transport barrier (ΔE = 1.69 meV). Theoretical models were developed to describe the wrinkle formation mechanism. The results obtained show bio-induced production of confined, well-oriented, and electrically anisotropic graphene wrinkles, which can be applied in electronics, bioelectromechanics, and strain patterning.

WFL: Microwave Applications of Thin Ferroelectric Films

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Romanofsky, Robert

2013-01-01

We have developed a family of tunable microwave circuits, operating from X- through Ka-band, based on laser ablated BaxSr1-xTiO films on lanthanum aluminate and magnesium oxide substrates. Circuits include voltage controlled oscillators, filters, phase shifters and antennas. A review of the basic theory of operation of these devices will be presented along with measured performance. Emphasis has been on low-loss phase shifters to enable a new phased array architecture. The critical role of phase shifter loss and transient response in reflectarray antennas will be discussed. The Ferroelectric Reflectarray Critical Components Space Experiment was launched on the penultimate Space Shuttle, STS-134, in May of 2011. It included a bank of ferroelectric phase shifters with two different stoichiometries as well as ancillary electronics. The experiment package and status will be reported. In addition, unusual results of a Van der Pauw measurement involving a ferroelectric film grown on buffered high resisitivity silicon will be discussed.

Sensitivity of resistive and Hall measurements to local inhomogeneities

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Koon, Daniel W.; Wang, Fei; Hjorth Petersen, Dirch; Hansen, Ole

2013-10-01

We derive exact, analytic expressions for the sensitivity of resistive and Hall measurements to local inhomogeneities in a specimen's material properties in the combined linear limit of a weak perturbation over an infinitesimal area in a small magnetic field. We apply these expressions both to four-point probe measurements on an infinite plane and to symmetric, circular van der Pauw discs, obtaining functions consistent with published results. These new expressions speed up calculation of the sensitivity for a specimen of arbitrary shape to little more than the solution of two Laplace equation boundary-value problems of the order of N3 calculations, rather than N2 problems of total order N5, and in a few cases produces an analytic expression for the sensitivity. These functions provide an intuitive, visual explanation of how, for example, measurements can predict the wrong carrier type in n-type ZnO.

Developing a CWIS--It's Not a Computing Center Project.

ERIC Educational Resources Information Center

Smith, Carol L.; Nealon, Bonnie M.

In December 1994, DePauw University (Greencastle, Indiana) began developing plans for creating its World Wide Web-based campus wide information system (CWIS), DePauwINFO. Thirteen team members were recruited whose interests were intentionally diverse to ensure a broad representation of the entire campus community. A project timeline was proposed…

Characterization by spectroscopic Ellipsometry, the physical properties of silver nanoparticles.

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Coanga, Jean-Maurice

2013-04-01

Physicists are able to change their minds through their experiments. I think it is time to go kick the curse and go further in research if we want a human future. I work in the Nano-Optics and Plasmonics research. I defined with ellipsomètrie the structure of new type of Nano particles of silver. It's same be act quickly to replace the old dirty leaded electronic-connexion chip and by the other hand to find a new way for the heath care of cancer disease by nanoparticles the next killers of bad cells. Silver nanoparticle layers are obtained by Spark Plasma Sintering are investigated as an alternative to lead alloy based material for solder joint in power mechatronics modules. These layers are characterized by mean of conventional techniques that is the dilatometry technique, the resistivity measurement through the van der Pauw method, and the flash laser technique. Furthermore, the nanoparticles of silver layer are deeply studied by UV-Visible spectroscopic ellipsometry. Spectroscopic angles parameters are determined in function of temperature and dielectric constants are deduced and analyzed through an optical model which takes into account a Drude and a Lorentz component within the Bruggeman effective medium approximation (EMA). The relaxation times and the electrical conductivity are plot in function of temperature. The obtained electrical conductivity give significant result in good agreement to those reported by four points electrical measurement method.

Cat-doping: Novel method for phosphorus and boron shallow doping in crystalline silicon at 80 °C

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Matsumura, Hideki; Hayakawa, Taro; Ohta, Tatsunori

Phosphorus (P) or boron (B) atoms can be doped at temperatures as low as 80 to 350 °C, when crystalline silicon (c-Si) is exposed only for a few minutes to species generated by catalytic cracking reaction of phosphine (PH₃) or diborane (B₂H₆) with heated tungsten (W) catalyzer. This paper is to investigate systematically this novel doping method, “Cat-doping”, in detail. The electrical properties of P or B doped layers are studied by the Van der Pauw method based on the Hall effects measurement. The profiles of P or B atoms in c-Si are observed by secondary ion mass spectrometry mainlymore » from back side of samples to eliminate knock-on effects. It is confirmed that the surface of p-type c-Si is converted to n-type by P Cat-doping at 80 °C, and similarly, that of n-type c-Si is to p-type by B Cat-doping. The doping depth is as shallow as 5 nm or less and the electrically activated doping concentration is 10¹⁸ to 10¹⁹cm⁻³ for both P and B doping. It is also found that the surface potential of c-Si is controlled by the shallow Cat-doping and that the surface recombination velocity of minority carriers in c-Si can be enormously lowered by this potential control.« less

Electrical leakage phenomenon in heteroepitaxial cubic silicon carbide on silicon

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Pradeepkumar, Aiswarya; Zielinski, Marcin; Bosi, Matteo; Verzellesi, Giovanni; Gaskill, D. Kurt; Iacopi, Francesca

2018-06-01

Heteroepitaxial 3C-SiC films on silicon substrates are of technological interest as enablers to integrate the excellent electrical, electronic, mechanical, thermal, and epitaxial properties of bulk silicon carbide into well-established silicon technologies. One critical bottleneck of this integration is the establishment of a stable and reliable electronic junction at the heteroepitaxial interface of the n-type SiC with the silicon substrate. We have thus investigated in detail the electrical and transport properties of heteroepitaxial cubic silicon carbide films grown via different methods on low-doped and high-resistivity silicon substrates by using van der Pauw Hall and transfer length measurements as test vehicles. We have found that Si and C intermixing upon or after growth, particularly by the diffusion of carbon into the silicon matrix, creates extensive interstitial carbon traps and hampers the formation of a stable rectifying or insulating junction at the SiC/Si interface. Although a reliable p-n junction may not be realistic in the SiC/Si system, we can achieve, from a point of view of the electrical isolation of in-plane SiC structures, leakage suppression through the substrate by using a high-resistivity silicon substrate coupled with deep recess etching in between the SiC structures.

Origins of low resistivity in Al ion-implanted ZnO bulk single crystals

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Oga, T.; Izawa, Y.; Kuriyama, K.; Kushida, K.; Kinomura, A.

2011-06-01

The origins of low resistivity in Al ion-implanted ZnO bulk single crystals are studied by combining Rutherford backscattering spectroscopy (RBS), nuclear reaction analysis (NRA), photoluminescence (PL), and Van der Pauw methods. The Al-ion implantation (peak concentration: 2.6 × 1020cm-3) into ZnO is performed using a multiple-step energy. The resistivity decreases from ˜104 Ω cm for un-implanted ZnO to 1.4 × 10-1 Ω cm for as-implanted, and reaches 6.0 × 10-4 Ω cm for samples annealed at 1000 °C. RBS and NRA measurements for as-implanted ZnO suggest the existence of the lattice displacement of Zn (Zni) and O (Oi), respectively. After annealing at 1000 °C, the Zni related defects remain and the Oi related defects disappear. The origin of the low resistivity in the as-implanted sample is attributed to the Zni (˜30 meV [Look et al., Phys. Rev. Lett. 82, 2552 (1999)]). In contrast, the origin of the low resistivity in the sample annealed at 1000 °C is assigned to both of the Zni related defects and the electrically activated Al donor. A new PL emission appears at around 3.32 eV after annealing at 1000 °C, suggesting electrically activated Al donors.

High quality of InAsSb epilayer with cutoff wavelength longer than 10 μm grown on GaAs by the modified LPE technique

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hu, S. H.; Sun, C. H.; Sun, Y.; Ge, J.; Wang, R.; Wu, J.; Wang, Q. W.; Dai, N.

2009-04-01

The InAsSb epilayers with a cutoff wavelength of 11.5 μm were successfully grown on highly lattice-mismatched semi-insulating (1 0 0) GaAs substrate by the modified liquid phase epitaxy (LPE) technique. Fourier transform infrared (FTIR) transmission spectrum revealed a strong band gap narrowing for this alloy. The electrical properties were investigated by the Van der Pauw measurements at 300 and 77 K. InAsSb epilayers showed high Hall mobilities being 11,800 cm 2/V s at room temperature (RT). After an annealing treament for 10 h, the electron mobility at 77 K were improved from 1730 cm 2/V s (prior to annealing) to 13,470 cm 2/V s. Wet etching was used to display the surface etch pits prior to and after annealing treatment, showing that the mobility improvement was due to the reduction of the etch pits density.

Electrical properties of epitaxial yttrium iron garnet ultrathin films at high temperatures

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Thiery, N.; Naletov, V. V.; Vila, L.; Marty, A.; Brenac, A.; Jacquot, J.-F.; de Loubens, G.; Viret, M.; Anane, A.; Cros, V.; Ben Youssef, J.; Beaulieu, N.; Demidov, V. E.; Divinskiy, B.; Demokritov, S. O.; Klein, O.

2018-02-01

We report a study on the electrical properties of 19-nm-thick yttrium iron garnet (YIG) films grown by liquid phase epitaxy on gadolinium gallium garnet single crystal. The electrical conductivity and Hall coefficient are measured in the high-temperature range [300,400] K using a Van der Pauw four-point probe technique. We find that the electrical resistivity decreases exponentially with increasing temperature following an activated behavior corresponding to a band gap of Eg≈2 eV. It drops to values about 5 ×103Ω cm at T =400 K, thus indicating that epitaxial YIG ultrathin films behave as large gap semiconductors. We also infer the Hall mobility, which is found to be positive (p type) at 5 cm2V-1sec-1 and almost independent of temperature. We discuss the consequence for nonlocal spin transport experiments performed on YIG at room temperature and demonstrate the existence of electrical offset voltages to be disentangled from pure spin effects.

Full wafer size investigation of N+ and P+ co-implanted layers in 4H-SiC

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Blanqué, S.; Lyonnet, J.; Pérez, R.; Terziyska, P.; Contreras, S.; Godignon, P.; Mestres, N.; Pascual, J.; Camassel, J.

2005-03-01

We report a full wafer size investigation of the homogeneity of electrical properties in the case of co-implanted nitrogen and phosphorus ions in 4H-SiC semi-insulating wafers. To match standard industrial requirements, implantation was done at room temperature. To achieve a detailed electrical knowledge, we worked on a 35 mm wafer on which 77 different reticules have been processed. Every reticule includes one Hall cross, one Van der Pauw test structure and different TLM patterns. Hall measurements have been made on all 77 different reticules, using an Accent HL5500 Hall System® from BioRad fitted with an home-made support to collect data from room temperature down to about 150 K. At room temperature, we find that the sheet carrier concentration is only 1/4 of the total implanted dose while the average mobility is 80.6 cm2/Vs. The standard deviation is, typically, 1.5 cm2/Vs.

The effect of substrate temperature on the microstructural, electrical and optical properties of Sn-doped indium oxide thin films

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Raoufi, Davood; Taherniya, Atefeh

2015-06-01

In this work, Sn doping In2O3 (ITO) thin films with a thickness of 200 nm were deposited on glass substrates by electron beam evaporation (EBE) method at different substrate temperatures. The crystal structure of these films was studied by X-ray diffraction technique. The sheet resistance was measured by a four-point probe. Van der Pauw method was used to measure carrier density and mobility of ITO films. The optical transmittance spectra were recorded in the wavelength region of 300-800 nm. Scanning electron microscope (SEM) has been used for the surface morphology analysis. The prepared ITO films exhibited body-centered cubic (BCC) structure with preferred orientation of growth along the (2 2 2) crystalline plane. The grain size of the films increases by rising the substrate temperature. Transparency of the films, over the visible light region, is increased with increasing the substrate temperature. It is found that the electrical properties of ITO films are significantly affected by substrate temperature. The electrical resistivity decreases with increasing substrate temperature, whereas the carrier density and mobility are enhanced with an increase in substrate temperature. The evaluated values of energy band gap Eg for ITO films were increase from 3.84 eV to 3.91 eV with increasing the substrate temperatures from 200 °C to 500 °C. The SEM micrographs of the films revealed a homogeneous growth without perceptible cracks with particles which are well covered on the substrate.

Chemical vapor deposited carbon nanotubes for aqueous H2-Cl2 fuel cells.

PubMed

Suryavanshi, U B; Bhosale, C H

2010-06-01

Carbon nanotubes having large surface area is an interesting material to develop H2-Cl2 fuel cell electrodes. The attempts were made to deposit carbon nanotubes on porous substrates by chemical vapour deposition. Turpentine oil (C10H16) was used as a precursor, decomposed at 1100 degrees C reactor temperature. Nickel, platinum, tin, Ni-Pt, Ni-Sn, Pt-Sn, Ni-Pt-Sn catalysts were used to grow carbon nanotubes. Nickel was deposited with electrodeposition, platinum with sputter coater and tin with vacuum deposition technique. The developed electrodes were characterized by XRD, SEM, TEM, FTIR, and resistivity by van-der Pauw method. Carbon nanotubes have been formed for 0.25 N nickel deposited for 45 and 60 min; 0.5 N, 0.75 N and 1 N nickel deposited for 15 to 60 min, at the interval of 15. Ni-Pt, Ni-Sn, Pt-Sn and Ni-Pt-Sn activated carbon also shows the well grown CNTs. Aqueous H2-Cl2 fuel cell performance was tested with these grown carbon nanotubes. 40% KCl with 1067 mohm(-1) cm(-1) conductivity was used as electrolyte. Linear sweep voltametry shows reduction potential for hydrogen gas. Chronoamperometry results show better half cell performance for nickel, deposited with 1 N, 45 min deposition time period; and combination of Ni-Pt-Sn with 140, and 110-100 mA/cm2 stable current density respectively.

Ion-beam doping of GaAs with low-energy (100 eV) C + using combined ion-beam and molecular-beam epitaxy

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Iida, Tsutomu; Makita, Yunosuke; Kimura, Shinji; Winter, Stefan; Yamada, Akimasa; Fons, Paul; Uekusa, Shin-ichiro

1995-01-01

A combined ion-beam and molecular-beam-epitaxy (CIBMBE) system has been developed. This system consists of an ion implanter capable of producing ions in the energy range of 30 eV-30 keV and conventional solid-source MBE. As a successful application of CIBMBE, low-energy (100 eV) carbon ion (C+) irradiation during MBE growth of GaAs was carried out at substrate temperatures Tg between 500 and 590 °C. C+-doped layers were characterized by low-temperature (2 K) photoluminescence (PL), Raman scattering, and van der Pauw measurements. PL spectra of undoped GaAs grown by CIBMBE revealed that unintentional impurity incorporation into the epilayer is extremely small and precise doping effects are observable. CAs acceptor-related emissions such as ``g,'' [g-g], and [g-g]β are observed and their spectra are significantly changed with increasing C+ beam current density Ic. PL measurements showed that C atoms were efficiently incorporated during MBE growth by CIBMBE and were optically well activated as an acceptor in the as-grown condition even for Tg as low as 500 °C. Raman measurement showed negligible lattice damage of the epilayer bombarded with 100 eV C+ with no subsequent heat treatment. These results indicate that contamination- and damage-free impurity doping without postgrowth annealing can be achieved by the CIBMBE method.

Structural, optical and electrical properties of CeO2 thin films simultaneously prepared by anodic and cathodic electrodeposition

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Yang, Yumeng; Du, Xiaoqing; Yi, Chenxi; Liu, Jiao; Zhu, Benfeng; Zhang, Zhao

2018-05-01

CeO2 thin films were deposited on stainless steel (SS) and indium tin oxide (ITO)-coated glass by simultaneous anodic and cathodic electrodeposition, and the influence of negative potential on the formation of ceria films was studied with scanning electron microscopy, X-ray diffraction, Raman spectroscopy, van der Pauw measurements, UV-visible spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. The results show that CeO2 films on the anode are slightly affected by the potential, but the particle size, crystal orientation, strain, film thickness, resistivity and Ce(III) content of the films on the cathode increases with increasing potential on the SS substrate. Contradictory to the results of the SS cathode, redshift (Ed changed from 3.95 eV to 3.56 eV and Ei changed from 3.42 eV to 3.04 eV) occurring in the absorption spectrum of CeO2 deposited on the ITO-coated glass cathode indicates that the content of Ce3+ in the cathodic films is dependent on the adopted substrates and decreases as the applied potential is increased.

Ni: Fe2O3, Mg: Fe2O3 and Fe2O3 thin films gas sensor application

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Saritas, Sevda; Kundakci, Mutlu; Coban, Omer; Tuzemen, Sebahattin; Yildirim, Muhammet

2018-07-01

Iron oxide is a widely used sensitive material for gas sensor applications. They have fascinated much attention in the field of gas sensing and detecting under atmospheric conditions and at 200 °C temperature due to their low cost in production; simplicity and fast of their use; large number of detectable gases. Iron oxide gas sensors constitute investigated for hazardous gases used in various fields. The morphological structure (particle size, pore size, etc.), optical, magnetic and electrical properties of Ni:Fe2O3, Mg:Fe2O3 and Fe2O3 thin films which grown by Spray pyrolysis (SP) have been investigated. XRD, Raman and AFM techniques have been used for structural analysis. AFM measurements have been provided very useful information about surface topography. I-V (Van der Pauw) technique has been used for response of gas sensor. These devices offer a wide variety of advantages over traditional analytical instruments such as low cost, short response time, easy manufacturing, and small size.

Sensitivity of charge transport measurements to local inhomogeneities

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Koon, Daniel; Wang, Fei; Hjorth Petersen, Dirch; Hansen, Ole

2012-02-01

We derive analytic expressions for the sensitivity of resistive and Hall measurements to local variations in a specimen's material properties in the combined linear limit of both small magnetic fields and small perturbations, presenting exact, algebraic expressions both for four-point probe measurements on an infinite plane and for symmetric, circular van der Pauw discs. We then generalize the results to obtain corrections to the sensitivities both for finite magnetic fields and for finite perturbations. Calculated functions match published results and computer simulations, and provide an intuitive, visual explanation for experimental misassignment of carrier type in n-type ZnO and agree with published experimental results for holes in a uniform material. These results simplify calculation and plotting of the sensitivities on an NxN grid from a problem of order N^5 to one of order N^3 in the arbitrary case and of order N^2 in the handful of cases that can be solved exactly, putting a powerful tool for inhomogeneity analysis in the hands of the researcher: calculation of the sensitivities requires little more than the solution of Laplace's equation on the specimen geometry.

LPCVD homoepitaxy of Si doped β-Ga2O3 thin films on (010) and (001) substrates

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Rafique, Subrina; Karim, Md Rezaul; Johnson, Jared M.; Hwang, Jinwoo; Zhao, Hongping

2018-01-01

This paper presents the homoepitaxy of Si-doped β-Ga2O3 thin films on semi-insulating (010) and (001) Ga2O3 substrates via low pressure chemical vapor deposition with a growth rate of ≥1 μm/h. Both high resolution scanning transmission electron microscopy and X-ray diffraction measurements demonstrated high crystalline quality homoepitaxial growth of these thin films. Atomic resolution STEM images of the as-grown β-Ga2O3 thin films on (010) and (001) substrates show high quality material without extended defects or dislocations. The charge carrier transport properties of the as-grown Si-doped β-Ga2O3 thin films were characterized by the temperature dependent Hall measurement using van der Pauw patterns. The room temperature carrier concentrations achieved for the (010) and (001) homoepitaxial thin films were ˜1.2 × 1018 cm-3 and ˜9.5 × 1017 cm-3 with mobilities of ˜72 cm2/V s and ˜42 cm2/V s, respectively.

Surface charge transport in Silicon (111) nanomembranes

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hu, Weiwei; Scott, Shelley; Jacobson, Rb; Savage, Donald; Lagally, Max; The Lagally Group Team

Using thin sheets (``nanomembranes'') of atomically flat crystalline semiconductors, we are able to investigate surface electronic properties, using back-gated van der Pauw measurement in UHV. The thinness of the sheet diminishes the bulk contribution, and the back gate tunes the conductivity until the surface dominates, enabling experimental determination of surface conductance. We have previously shown that Si(001) surface states interact with the body of the membrane altering the conductivity of the system. Here, we extended our prior measurements to Si(111) in order to probe the electronic transport properties of the Si(111) 7 ×7 reconstruction. Sharp (7 ×7) LEED images attest to the cleanliness of the Si(111) surface. Preliminary results reveal a highly conductive Si(111) 7 ×7 surface with a sheet conductance Rs of order of μS/ □, for 110nm thick membrane, and Rs is a very slowly varying function of the back gate voltage. This is in strong contrast to Si(001) nanomembranes which have a minimum conductance several orders of magnitude lower, and hints to the metallic nature of the Si(111) surface. Research supported by DOE.

Measurement of electron effective mass ratios in Hg1-xCdxTe for 0.20 <= x <= 0.30 between 77K and 296K

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Clarke, F. W.; Balevieius, S.; McDonald, J. K.; Grisham, J. A.

2004-10-01

Effective mass ratios, m*, of electrons in near intrinsic and n-type Hg1-xCdxTe for 0.20 <= x <= 0.30 over the temperature range 77 K <= T <= 296 K were measured using Faraday rotation spectroscopy. Effective masses were found to be about twice as large at room temperature as band edge effective mass, m*be, calculations. Measured effective masses diverge further from the theoretical formulations as temperature increases which appears to be due to a thermal excitation effect that is not accounted for in theoretical calculations. These calculations can be corrected using a linear correction factor, m**, where the true effective mass ratio, m* = m** m*be, where m** was found empirically to be m** = 4.52 x 10-3 T + 0.78. Carrier concentrations were measured using Hall or van der Pauw tests. Soldered contacts to high mobility materials like HgCdTe using even the purest indium solder inevitably result in contamination that can add significant numbers of impurity carriers to the material and severely decrease mobility. A simple method of burnishing contacts to the material without heat using indium solder is presented. These cold contacts do not effect the material properties and are very effective in n-type HgCdTe making good physically strong contacts that remain ohmic to at least 10 K. This is a review paper.

Ion-beam doping of GaAs with low-energy (100 eV) C(+) using combined ion-beam and molecular-beam epitaxy

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Lida, Tsutomu; Makita, Yunosuke; Kimura, Shinji; Winter, Stefan; Yamada, Akimasa; Fons, Paul; Uekusa, Shin-Ichiro

1995-01-01

A combined ion-beam and molecular-beam-epitaxy (CIBMBE) system has been developed. This system consists of an ion implanter capable of producing ions in the energy range of 30 eV - 30 keV and conventional solid-source MBE. As a successful application of CIBMBE, low-energy (100 eV) carbon ion (C(+)) irradiation during MBE growth of GaAs was carried out at substrate temperatures T(sub g) between 500 and 590 C. C(+)-doped layers were characterized by low-temperature (2 K) photoluminescence (PL), Raman scattering, and van der Pauw measurements. PL spectra of undoped GaAs grown by CIBMBE revealed that unintentional impurity incorporation into the epilayer is extremely small and precise doping effects are observable. C(sub As) acceptor-related emissions such as 'g', (g-g), and (g-g)(sub beta) are observed and their spectra are significantly changed with increasing C(+) beam current density I(sub c). PL measurements showed that C atoms were efficiently incorporated during MBE growth by CIBMBE and were optically well activated as an acceptor in the as-grown condition even for T(sub g) as low as 500 C. Raman measurement showed negligible lattice damage of the epilayer bombarded with 100 eV C(+) with no subsequent heat treatment. These results indicate that contamination- and damage-free impurity doping without postgrowth annealing can be achieved by the CIBMBE method.

Resonant Hall effect under generation of a self-sustaining mode of spin current in nonmagnetic bipolar conductors with identical characters between holes and electrons

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sakai, Masamichi; Takao, Hiraku; Matsunaga, Tomoyoshi; Nishimagi, Makoto; Iizasa, Keitaro; Sakuraba, Takahito; Higuchi, Koji; Kitajima, Akira; Hasegawa, Shigehiko; Nakamura, Osamu; Kurokawa, Yuichiro; Awano, Hiroyuki

2018-03-01

We have proposed an enhancement mechanism of the Hall effect, the signal of which is amplified due to the generation of a sustaining mode of spin current. Our analytic derivations of the Hall resistivity revealed the conditions indispensable for the observation of the effect: (i) the presence of the transverse component of an effective electric field due to spin splitting in chemical potential in addition to the longitudinal component; (ii) the simultaneous presence of holes and electrons each having approximately the same characteristics; (iii) spin-polarized current injection from magnetized electrodes; (iv) the boundary condition for the transverse current (J c, y = 0). The model proposed in this study was experimentally verified by using van der Pauw-type Hall devices consisting of the nonmagnetic bipolar conductor YH x (x ≃ 2) and TbFeCo electrodes. Replacing Au electrodes with TbFeCo electrodes alters the Hall resistivity from the ordinary Hall effect to the anomalous Hall-like effect with an enhancement factor of approximately 50 at 4 T. We interpreted the enhancement phenomenon in terms of the present model.

One-stage pulsed laser deposition of conductive zinc oxysulfide layers

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bereznev, Sergei; Kocharyan, Hrachya; Maticiuc, Natalia; Naidu, Revathi; Volobujeva, Olga; Tverjanovich, Andrey; Kois, Julia

2017-12-01

Zinc oxysulfide - Zn(O,S) is one of the prospective materials for substitution of conventional CdS buffer layer in complete optoelectronic devices due to its optimal bandgap and low toxicity. In this work Zn(O,S) thin films have been prepared by one-step pulsed laser deposition technique. The films with a thickness of 650 nm were deposited onto the FTO/glass substrates at different substrate temperatures from room temperature to 400 °C. Zn(O,S) layers were characterized by means of scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, Raman, X-ray diffraction, UV-vis spectroscopy and Van der Pauw technique. It was found, that obtained Zn(O,S) layers are mainly polycrystalline, highly uniform, transparent, electrically conductive and demonstrate good adhesion to the FTO/glass substrates. In addition, we show that elemental composition of PLD Zn(O,S) films depends on the substrate temperature. For the first time high quality single phase conductive Zn(O,S) layers were prepared by one stage PLD in high vacuum at relatively low temperature 200 °C without any post treatment. The properties of prepared Zn(O,S) films suggest that these films can be applied as buffer layer in optoelectronic devices.

CuAlO2 and CuAl2O4 thin films obtained by stacking Cu and Al films using physical vapor deposition

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Castillo-Hernández, G.; Mayén-Hernández, S.; Castaño-Tostado, E.; DeMoure-Flores, F.; Campos-González, E.; Martínez-Alonso, C.; Santos-Cruz, J.

2018-06-01

CuAlO2 and CuAl2O4 thin films were synthesized by the deposition of the precursor metals using the physical vapor deposition technique and subsequent annealing. Annealing was carried out for 4-6 h in open and nitrogen atmospheres respectively at temperatures of 900-1000 °C with control of heating and cooling ramps. The band gap measurements ranged from 3.3 to 4.5 eV. Electrical properties were measured using the van der Pauw technique. The preferred orientations of CuAlO2 and CuAl2O4 were found to be along the (1 1 2) and (3 1 1) planes, respectively. The phase percentages were quantified using a Rietveld refinement simulation and the energy dispersive X-ray spectroscopy indicated that the composition is very close to the stoichiometry of CuAlO2 samples and with excess of aluminum and deficiency of copper for CuAl2O4 respectively. High resolution transmission electron microscopy identified the principal planes in CuAlO2 and in CuAl2O4. Higher purities were achieved in nitrogen atmosphere with the control of the cooling ramps.

Structural, Optical and Electrical Properties of ITO Thin Films

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sofi, A. H.; Shah, M. A.; Asokan, K.

2018-02-01

Transparent and conductive thin films of indium tin oxide were fabricated on glass substrates by the thermal evaporation technique. Tin doped indium ingots with low tin content were evaporated in vacuum (1.33 × 10-7 kpa) followed by an oxidation for 15 min in the atmosphere in the temperature range of 600-700°C. The structure and phase purity, surface morphology, optical and electrical properties of thin films were studied by x-ray diffractometry and Raman spectroscopy, scanning electron microcopy and atomic force microscopy, UV-visible spectrometry and Hall measurements in the van der Pauw configuration. The x-ray diffraction study showed the formation of the cubical phase of polycrystalline thin films. The morphological analysis showed the formation of ginger like structures and the energy dispersive x-ray spectrum confirmed the presence of indium (In), tin (Sn) and oxygen (O) elements. Hall measurements confirmed n-type conductivity of films with low electrical resistivity ( ρ) ˜ 10-3 Ω cm and high carrier concentration ( n) ˜ 1020 cm-3. For prevalent scattering mechanisms in the films, experimental data was analyzed by calculating a mean free path ( L) using a highly degenerate electron gas model. Furthermore, to investigate the performance of the deposited films as a transparent conductive material, the optical figure of merit was obtained for all the samples.

MOVPE growth and transport characterization of Bi2-xSbxTe3-ySey films

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kuznetsov, P. I.; Yakushcheva, G. G.; Shchamkhalova, B. S.; Jitov, V. A.; Temiryazev, A. G.; Sizov, V. E.; Yapaskurt, V. O.

2018-02-01

We present a first study of films of the quaternary Bi2-xSbxTe3-ySey solid solutions on (0 0 0 1) sapphire substrates grown by atmospheric pressure MOVPE. Trimethylbismuth, trimethylantimony, diisopropylselenide and diethyltelluride were used as precursors. To passivate the free bonds of the substrate and to improve the epitaxy, a thin (15 nm) ZnTe buffer layer was first grown. EDX analysis of the films grown at a temperature of 445 °C and about 10-fold excess of chalcogen in the vapor phase indicates on their compliance with V2VI3 stoichiometry. AFM and SEM investigations showed that at the initial stage of deposition the Stranski-Krastanov growth mode is dominant. Complete coalescence of nanoislands occurs at a thickness about 60 nm and further film formation is in the 2D layer-by-layer growth mode. A high mole fraction of antimony in the vapor phase leads to bad crystalline quality of the films and even to their discontinuity. Transport properties of the Bi2-xSbxTe3-ySey films were evaluated using Van der Pauw Hall effect measurements in the range of temperatures of 10-300 K. Some films are always n- or p-type; in other samples the change of conductivity from p- to n-type was observed when the temperature decreases.

Acceptor-modulated optical enhancements and band-gap narrowing in ZnO thin films

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hassan, Ali; Jin, Yuhua; Irfan, Muhammad; Jiang, Yijian

2018-03-01

Fermi-Dirac distribution for doped semiconductors and Burstein-Moss effect have been correlated first time to figure out the conductivity type of ZnO. Hall Effect in the Van der Pauw configuration has been applied to reconcile our theoretical estimations which evince our assumption. Band-gap narrowing has been found in all p-type samples, whereas blue Burstein-Moss shift has been recorded in the n-type films. Atomic Force Microscopic (AFM) analysis shows that both p-type and n-type films have almost same granular-like structure with minor change in average grain size (˜ 6 nm to 10 nm) and surface roughness rms value 3 nm for thickness ˜315 nm which points that grain size and surface roughness did not play any significant role in order to modulate the conductivity type of ZnO. X-ray diffraction (XRD), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) have been employed to perform the structural, chemical and elemental analysis. Hexagonal wurtzite structure has been observed in all samples. The introduction of nitrogen reduces the crystallinity of host lattice. 97% transmittance in the visible range with 1.4 × 107 Ω-1cm-1 optical conductivity have been detected. High absorption value in the ultra-violet (UV) region reveals that NZOs thin films can be used to fabricate next-generation high-performance UV detectors.

The Electric, Magnetic, and Optical Characterization of Permalloy Oxide Grown by Dual-Ion Beam Sputtering

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Compton, Maclyn; Leblanc, Elizabeth; Geerts, Wilhelmus; Simpson, Nelson; Robinson, Michael

2014-03-01

Permalloy (Ni80Fe20) is a commonly used soft magnetic material in magnetic reading heads. Its magnetic properties do not depend on stress, a parameter difficult to control in thin film devices. Permalloy Oxide (PyO) on the other hand, has a high resistivity (>4 .103 Ω cm), is anti-ferromagnetic and has recently been shown to strongly enhance the performance of lateral spin valve devices. Historically, the oxidation of permalloy has been seen as a defect that should be avoided by appropriate encapsulation and very little is known on its electric and optical properties. We deposited thin PyO films by Dual Ion Beam Sputtering (DIBS) at room temperature on various substrates. Van der Pauw and Hall measurements were carried out from 77K to 400K and at magnetic fields up to 9T in order to determine its electronic bandgap, resistivity, free carrier concentration, and its mobility. The dielectric properties and defects were studied using a CV-setup and an impedance analyzer. Magnetic measurements were conducted on a Quantum Design PPMS VSM to determine the state of oxidation. Optical properties were measured by a M2000 Woollam variable angle spectroscopic ellipsometer. These properties were used to determine film thickness, bandgap and the optical constants of PyO. The authors would like to thank Research Corporation for financial support.

AlN/GaN heterostructures grown by metal organic vapor phase epitaxy with in situ Si 3N 4 passivation

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Cheng, Kai; Degroote, S.; Leys, M.; Medjdoub, F.; Derluyn, J.; Sijmus, B.; Germain, M.; Borghs, G.

2011-01-01

AlN/GaN heterostructures are very attractive because their theoretical two-dimensional electron gas (2DEG) density may exceed 5×10 13/cm 2[1]. However, there are very few reports on AlN/GaN heterostructures grown by MOVPE. In this work, we show that good quality AlN layers can be grown on GaN at a relatively low growth temperature when TMIn is added to the carrier gas flow as a surfactant. Analysis by RBS revealed that at a growth temperature of 900 °C or higher no Indium is actually incorporated. Various thicknesses of AlN are grown, from 2 to 8 nm. Finally, 2-3 nm in situ Si 3N 4 is deposited in order to protect the AlN surface and thus prevent stress relaxation. AFM revealed that the root-mean-square (RMS) roughness in a 1×1 μm 2 area is 0.25 nm. When the AlN thickness reaches 8 nm, the sheet resistance can be as low as 186±3 Ω/□. Van der Pauw-Hall measurements show that the electron density is about 2.5×10 13/cm 2 with electron mobility exceeding 1140 cm 2/V s when extra 50 nm PECVD SiN is deposited.

Requirements for plant coexistence through pollination niche partitioning

PubMed Central

Benadi, Gita

2015-01-01

Plant–pollinator interactions are often thought to have been a decisive factor in the diversification of flowering plants, but to be of little or no importance for the maintenance of existing plant diversity. In a recent opinion paper, Pauw (2013 Trends Ecol. Evol. 28, 30–37. (doi:10.1016/j.tree.2012.07.019)) challenged this view by proposing a mechanism of diversity maintenance based on pollination niche partitioning. In this article, I investigate under which conditions the mechanism suggested by Pauw can promote plant coexistence, using a mathematical model of plant and pollinator population dynamics. Numerical simulations show that this mechanism is most effective when the costs of searching for flowers are low, pollinator populations are strongly limited by resources other than pollen and nectar, and plant–pollinator interactions are sufficiently specialized. I review the empirical literature on these three requirements, discuss additional factors that may be important for diversity maintenance through pollination niche partitioning, and provide recommendations on how to detect this coexistence mechanism in natural plant communities. PMID:26108627

Creating a Collaborative Environment: Instructional and Learning Services

ERIC Educational Resources Information Center

David Diedriech; Lynda LaRoche

2005-01-01

Instructional technology consists of many elements, including information technology, knowledge of pedagogy and faculty needs, technical support, and training. DePauw University has recently reorganized its Information Services staff to include several staff areas, including technicians, library staff and help desk, as well as faculty support…

Monitoring Shifts in Campus Image and Recruitment Efforts in Small Colleges.

ERIC Educational Resources Information Center

Murray, David

1991-01-01

Without an institutional research office to look at recruitment and retention programs, DePauw University (Indiana) relies heavily on institutional trend data and comparative information to assess the effectiveness of three initiatives: recruitment of large numbers of minority students, strategic use of financial aid, and use of market…

Constance Mellon's "Library Anxiety": An Appreciation and a Critique

ERIC Educational Resources Information Center

Gremmels, Gillian S.

2015-01-01

In this article, the author recollects her memories reading Constance A. Mellon's article, "Library Anxiety: A Grounded Theory and Its Development," when it appeared in the March 1986 issue of "College & Research Libraries." She was a reference librarian at at DePauw University in Indiana at the time, helping students…

Electrical characterization of 6H crystalline silicon carbide. M.S. Thesis Final Report

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Lempner, Stephen E.

1994-01-01

Crystalline silicon carbide (SiC) substrates and epilayers, undoped as well as n- and p-doped, have been electrically characterized by performing Hall effect and resistivity measurements (van der Pauw) over the temperature range of approximately 85 K to 650 K (200 K to 500 K for p-type sample). By fitting the measured temperature dependent carrier concentration data to the single activation energy theoretical model: (1) the activation energy for the nitrogen donor ranged from 0.078 eV to 0.101 eV for a doping concentration range of 10(exp 17) cm(exp -3) to 10(exp 18) cm(exp -3) and (2) the activation energy for the aluminum acceptor was 0.252 eV for a doping concentration of 4.6 x 10(exp 18) cm(exp -3). By fitting the measured temperature dependent carrier concentration data to the double activation energy level theoretical model for the nitrogen donor: (1) the activation energy for the hexagonal site was 0.056 eV and 0.093 eV corresponding to doping concentrations of 3.33 x 10 (exp 17) cm(exp -3) and 1.6 x 10(exp 18) cm(exp -3) and (2) the activation energy for the cubic site was 0.113 and 0.126 eV corresponding to doping concentrations of 4.2 x 10(exp 17) cm(exp -3) and 5.4 x 10(exp 18) cm(exp -3).

Epitaxial structure and transport in LaTiO3+x films on (001) SrTiO3

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kim, K. H.; Norton, D. P.; Budai, J. D.; Chisholm, M. F.; Sales, B. C.; Christen, D. K.; Cantoni, C.

2003-12-01

The structure and transport properties of LaTiO3+x epitaxial thin films grown on (001) SrTiO3 by pulsed-laser deposition is examined. Four-circle X-ray diffraction indicates that the films possess the defect perovskite LaTiO3 structure when deposited in vacuum, with the higher X compounds forming at moderate oxygen pressures. The crystal structure of the LaTiO3 films is tetragonal in the epitaxial films, in contrast to the orthorhombic structure observed in bulk materials. A domain structure is observed in the films, consisting of LaTiO3 oriented either with the [110] or [001] directions perpendicular to the substrate surface. Z-contrast scanning transmission electron microscopy reveals that this domain structure is not present in the first few unit cells of the film, but emerges approximately 2-3 nm from the SrTiO3/LaTiO3 interface. Upon increasing the oxygen pressure during growth, a shift in the lattice d-spacing parallel to the substrate surface is observed, and is consistent with the growth of the La2Ti2O7 phase. However, van der Pauw measurements show that the films with the larger d-spacing remain conductive, albeit with a resistivity that is significantly higher than that for the perovskite LaTiO3 films. The transport behavior suggests that the films grown at higher oxygen pressures are LaTiO3+x with 0.4 < x < 0.5. (

Thermoelectric Figures of Merit of Zn4Sb3 and Zrnisn-based Half-heusler Compounds Influenced by Mev Ion-beam Bombardments

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Budak, S.; Guner, S.; Muntele, C. I.; Ila, D.

Semiconducting β-Zn4Sb3 and ZrNiSn-based half-Heusler compound thin films with applications as thermoelectric (TE) materials were prepared using ion beam assisted deposition (IBAD). High-purity solid zinc (Zn) and antimony (Sb) were evaporated by electron beam to grow the β-Zn4Sb3 thin film while high-purity zirconium (Zr) powder and nickel (Ni) tin (Sn) powders were evaporated by electron beam to grow the ZrNiSn-based half-Heusler compound thin film. Rutherford backscattering spectrometry (RBS) was used to analyze the composition of the thin films. The grown thin films were subjected to 5 MeV Si ions bombardment for generation of nanostructures in the films. We measured the thermal conductivity, Seebeck coefficient, and electrical conductivity of these two systems before and after 5 MeV Si ions beam bombardment. The two material systems have been identified as promising TE materials for the application of thermal-to-electrical energy conversion, but the efficiency still limits their applications. The electronic energy deposited due to ionization in the track of MeV ion beam couldcause localized crystallization. The nanostructures produced by MeV ion beam can cause significant change in both the electrical and the thermal conductivity of thin films, thereby improving the efficiency. We used the 3ω-method (3rd harmonic) measurement system to measure the cross-plane thermal conductivity, the van der Pauw measurement system to measure the electrical conductivity, and the Seebeck-coefficient measurement system to measure the cross-plane Seebeck coefficient. The thermoelectric figures of merit of the two material systems were then derived by calculations using the measurement results. The MeV ion-beam bombardment was found to decrease the thermal conductivity of thin films and increase the efficiency of thermal-to-electrical energy conversion.

7 CFR Appendix A to Subpart C of... - List of Addresses

Code of Federal Regulations, 2010 CFR

2010-01-01

... identifies the normal working hours, Monday through Friday, excluding holidays, during which public.... Department of Agriculture, 3101 Park Center Drive, Suite 1113, Alexandria, Virginia 22302, Hours: 8 a.m.-5 p... Agriculture, 3500 DePauw Boulevard, Suite 2052, Indianapolis, Indiana 46268, Hours: 8 a.m.-5 p.m. Regional...

Wearable and flexible thermoelectric generator with enhanced package

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Francioso, L.; De Pascali, C.; Taurino, A.; Siciliano, P.; De Risi, A.

2013-05-01

Present work shows recent progresses in thin film-based flexible and wearable thermoelectric generator (TEG), finalized to support energy scavenging and local storage for low consumption electronics in Ambient Assisted Living (AAL) applications and buildings integration. The proposed TEG is able to recover energy from heat dispersed into the environment converting a thermal gradient to an effective electrical energy available to power ultra-low consumption devices. A low cost fabrication process based on planar thin-film technology was optimized to scale down the TEG dimensions to micrometer range. The prototype integrates 2778 thermocouples of sputtered Sb2Te3 and Bi2Te3 thin films (1 μm thick) on an area of 25 cm2. The electrical properties of thermoelectric materials were investigated by Van der Pauw measurements. Transfer Length Method (TLM) analysis was performed on three different multi-layer contact schemes in order to select the best solution to use for the definition of the contact pads realized on each section of the thermoelectric array configuration to allow electrical testing of single production areas. Kapton polyimide film was used as flexible substrate in order to add comfortable lightweight and better wearability to the device. The realized TEG is able to autonomously recover the thermal gradient useful to thermoelectric generation thanks to an appropriate package designed and optimized by a thermal analysis based on finite element method (FEM). The proposed package solution consists in coupling the module realized onto Kapton foil to a PDMS layer opportunely molded to thermally insulate TEG cold junctions and enhance the thermal gradient useful for the energy scavenging. Simulations results were compared to experimental tests performed by a thermal infrared camera, in order to evaluate the real performance of the designed package. First tests conducted on the realized TEG indicate that the prototype is able to recover about 5°C between hot and cold thermocouples junctions with a thermal difference of 17°C initially available between body skin and environment, generating about 2 V of open circuit output voltage.

Contextualizing African American Collegians' Experiences of Racial Desegregation in Midwestern Private Colleges, 1945-1965

ERIC Educational Resources Information Center

Stewart, Dafina-Lazarus

2017-01-01

A group of private liberal arts colleges in Ohio, Michigan, and Indiana, formed a voluntary association called the Great Lakes Colleges Association (GLCA) in 1962 based on their self-perceived shared interests and missions. These institutions included Albion College, Antioch College, Denison University, DePauw University, Earlham College, Hope…

Effects of growth temperatures on the physical properties of Cu2ZnSnS4 thin films deposited through spray pyrolysis for solar cell applications

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Fadavieslam, M. R.; Keshavarz, S.

2018-02-01

This paper reports the effects of substrate temperature on the structural, optical, and electrical properties of Cu2ZnSnS4 (CZTS) thin films deposited on soda lime glass through spray pyrolysis without sulfurization. Substrate temperatures ranged from 250 to 500 °C at a step of 50 °C, and a precursor solution was prepared by dissolving copper chloride, zinc acetate, zinc chloride, and thiourea in ethanol and di-ionized water. The films were characterized through X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy, ultraviolet-visible spectroscopy, and electrical resistance and Hall effect measurements, respectively, obtained by two-point probe and van der Pauw techniques. XRD revealed the formation of polycrystalline CZTS thin films and the appearance of relatively intense and sharp diffraction peaks at (112), (200), (220), and (312) of a kesterite phase with (112) preferential orientation, in which the crystalline degree increased as substrate temperature increased. Surface morphological analysis demonstrated the formation of a smooth, compact, and uniform CZTS surface. When substrate temperature increased from 250 to 500 °C, single-crystal grains increased from 6.38 to 28 nm, carrier concentration increased from 3.4 × 1017 to 2.36 × 1019 cm-3, Hall mobility increased from 30.96 to 68.52 cm2/V.S, optical band gap decreased from 1.74 to 1.14 eV, and resistivity decreased from 0.59 to 3.87 × 10-3 Ωcm. Hall effect analysis indicated that the films exhibited p-type conductivity.

Rapid thermal annealing of WSi x. In-situ resistance measurements

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Nobili, C.; Bosi, M.; Ottaviani, G.; Queirolo, G.; Bacci, L.

1991-11-01

In-situ sheet resistance measurements have been performed on amorphous WSi 2.5 alloy films deposited by low pressure chemical vapour deposition either on thermal oxide or on polysilicon. The heat treatments were performed in vacuum up to 1000°C at a heating rate ranging from 5 to 6000°C/min. The temperature was measured with a thermocouple placed underneath and in contact with the sample; the film sheet resistance was measured with a four-point probe in van der Pauw configuration. The in-depth elemental composition was determined by 2 MeV 4He + backscattering technique. Nuclear reaction was used to monitor the quantity of flourine present in the sample. The phases formed were identified by X-ray diffraction. The sheet resistance versus temperature curves are all similar and present, after a small initial decrease, first a sharp increase followed, after about 200°C, by a decrease. X-ray diffraction measurements indicate that the increase is due to the amorphous-hexagonal phase transformation; the decrease is due to the formation of the tetragonal WSi 2 phase. The temperature at which the two variations occur increases with the heating rate indicating thermally activated processes. The activation energies are 1.4 ±0.1 and 2.4 ±0.1 eV for the amorphous-hexagonal and hexagonal-tetragonal transformation, respectively. Silicon segregation at the inner interface occurs only on the samples where the silicide alloy was deposited on polysilicon and for heating rates lower than 200°C/min. The total flourine content is not affected by the kind of heat treatment performed.

AlGaN/GaN HEMT grown on large size silicon substrates by MOVPE capped with in-situ deposited Si 3N 4

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Cheng, Kai; Leys, M.; Derluyn, J.; Degroote, S.; Xiao, D. P.; Lorenz, A.; Boeykens, S.; Germain, M.; Borghs, G.

2007-01-01

AlGaN/GaN high electron mobility transistors (HEMTs) have been grown on 4 and 6 in Si(1 1 1) substrates by metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE). A record sheet resistance of 256 Ω/□ has been measured by contactless eddy current mapping on 4 in silicon substrates. The wafer also shows an excellent uniformity and the standard variation is 3.6 Ω/□ over the whole wafer. These values were confirmed by Hall-Van der Pauw measurements. In the 2DEG at the AlGaN/GaN interface, the electron mobility is in the range of 1500-1800 cm 2/Vs and the electron density is between 1.3×10 13 and 1.7×10 13 cm -2. The key step in obtaining these results is an in-situ deposited Si 3N 4 passivation layer. This in-situ Si 3N 4, deposited directly after AlGaN top layer growth in the MOVPE reactor chamber, not only prevents the stress relaxation in AlGaN/GaN hetero-structures but also passivates the surface states of the AlGaN cap layer. HEMT transistors have been processed on the epitaxial structures and the maximum source-drain current density is 1.1 A/mm for a gate-source voltage of 2 V. The current collapse is minimized thanks to in-situ Si 3N 4. First results on AlGaN/GaN structures grown on 6 in Si(1 1 1) are also presented.

Direct analysis of airborne mite allergen (Der f1) in the residential atmosphere by chemifluorescent immunoassay using bioaerosol sampler.

PubMed

Miyajima, Kumiko; Suzuki, Yurika; Miki, Daisuke; Arai, Moeka; Arakawa, Takahiro; Shimomura, Hiroji; Shiba, Kiyoko; Mitsubayashi, Kohji

2014-06-01

Dermatophagoides farinae allergen (Der f1) is one of the most important indoor allergens associated with allergic diseases in humans. Mite allergen Der f1 is usually associated with particles of high molecular weight; thus, Der f1 is generally present in settled dust. However, a small quantity of Der f1 can be aerosolized and become an airborne component. Until now, a reliable method of detecting airborne Der f1 has not been developed. The aim of this study was to develop a fiber-optic chemifluorescent immunoassay for the detection of airborne Der f1. In this method, the Der f1 concentration measured on the basis of the intensity of fluorescence amplified by an enzymatic reaction between the labeled enzyme by a detection antibody and a fluorescent substrate. The measured Der f1 concentration was in the range from 0.49 to 250 ng/ml and a similar range was found by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). This method was proved to be highly sensitive to Der f1 compared with other airborne allergens. For the implementation of airborne allergen measurement in a residential environment, a bioaerosol sampler was constructed. The airborne allergen generated by a nebulizer was conveyed to a newly sampler we developed for collecting airborne Der f1. The sampler was composed of polymethyl methacrylate (PMMA) cells for gas/liquid phases and some porous membranes which were sandwiched in between the two phases. Der f1 in air was collected by the sampler and measured using the fiber-optic immunoassay system. The concentration of Der f1 in aerosolized standards was in the range from 0.125 to 2.0 mg/m(3) and the collection rate of the device was approximately 0.2%. © 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Using a Computer Program To Enhance an English Course in the Novel.

ERIC Educational Resources Information Center

Field, David

An English course at DePauw University (Indiana) on the history of the novel was greatly enhanced by the addition of technology. The course looks at novels as portraits of a very flexible human nature in the context of a culture that has steadily changed, moving from a feudal system of static social structure, an economy based on barter, fixed and…

Women in the 80’s; A Selective Bibliography, 1980-1984 in Observance of National Women’s History Week, 4-10 March 1984.

DTIC Science & Technology

1984-03-01

OF BLACK WOMEN TO AMERICA. Columbia, SC: Kenday Press, 1982. 2 vols. E185.86 .C585 1982 De Pauw, Linda Grant. SEAFARING WOMEN. Boston, MA: Houghton...a Tough Fight Ahead." J.M. Von Seldeneck. MANAGEMENT WORLD 11:1+, November 1982 "Truth in Discrimination." (Unisex insurance) D. Seligman . FORTUNE

Degradation of 2DEG transport properties in GaN-capped AlGaN/GaN heterostructures at 600 °C in oxidizing and inert environments

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hou, Minmin; Jain, Sambhav R.; So, Hongyun; Heuser, Thomas A.; Xu, Xiaoqing; Suria, Ateeq J.; Senesky, Debbie G.

2017-11-01

In this paper, the electron mobility and sheet density of the two-dimensional electron gas (2DEG) in both air and argon environments at 600 °C were measured intermittently over a 5 h duration using unpassivated and Al2O3-passivated AlGaN/GaN (with 3 nm GaN cap) van der Pauw test structures. The unpassivated AlGaN/GaN heterostructures annealed in air showed the smallest decrease (˜8%) in 2DEG electron mobility while Al2O3-passivated samples annealed in argon displayed the largest drop (˜70%) based on the Hall measurements. Photoluminescence and atomic force microscopy showed that minimal strain relaxation and surface roughness changes have occurred in the unpassivated samples annealed in air, while those with Al2O3 passivation annealed in argon showed significant microstructural degradations. This suggests that cracks developed in the samples annealed in air were healed by oxidation reactions. To further confirm this, Auger electron spectroscopy was conducted on the unpassivated samples after the anneal in air and results showed that extra surface oxides have been generated, which could act as a dislocation pinning layer to suppress the strain relaxation in AlGaN. On the other hand, similar 2DEG sheet densities were observed in passivated and unpassivated AlGaN/GaN samples at the end of the 5-h anneal in air or argon due to the combined impact of strain relaxation and changes in the ionized electronic states. The results support the use of unpassivated GaN-capped AlGaN/GaN heterostructures as the material platform for high-temperature electronics and sensors used in oxidizing environmental conditions.

Phosphorous doped p-type MoS2 polycrystalline thin films via direct sulfurization of Mo film

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Momose, Tomohiro; Nakamura, Atsushi; Daniel, Moraru; Shimomura, Masaru

2018-02-01

We report on the successful synthesis of a p-type, substitutional doping at S-site, MoS2 thin film using Phosphorous (P) as the dopant. MoS2 thin films were directly sulfurized for molybdenum films by chemical vapor deposition technique. Undoped MoS2 film showed n-type behavior and P doped samples showed p-type behavior by Hall-effect measurements in a van der Pauw (vdP) configuration of 10×10 mm2 area samples and showed ohmic behavior between the silver paste contacts. The donor and the acceptor concentration were detected to be ˜2.6×1015 cm-3 and ˜1.0×1019 cm-3, respectively. Hall-effect mobility was 61.7 cm2V-1s-1 for undoped and varied in the range of 15.5 ˜ 0.5 cm2V-1s-1 with P supply rate. However, the performance of field-effect transistors (FETs) declined by double Schottky barrier contacts where the region between Ni electrodes on the source/drain contact and the MoS2 back-gate cannot be depleted and behaves as a 3D material when used in transistor geometry, resulting in poor on/off ratio. Nevertheless, the FETs exhibit hole transport and the field-effect mobility showed values as high as the Hall-effect mobility, 76 cm2V-1s-1 in undoped MoS2 with p-type behavior and 43 cm2V-1s-1 for MoS2:P. Our findings provide important insights into the doping constraints for transition metal dichalcogenides.

High-throughput resistivity apparatus for thin-film combinatorial libraries

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hewitt, K. C.; Casey, P. A.; Sanderson, R. J.; White, M. A.; Sun, R.

2005-09-01

An apparatus, capable of measuring the dc resistance versus temperature of a 49-member library prepared by thin-film deposition techniques was designed and tested. The library is deposited by dc magnetron sputtering onto 10.16cm×10.16cm alumina substrates on which are placed aluminum masks consisting of 8mm diam holes cut on a 7×7 grid, the center-to-center spacing being 10.15mm. Electrical contact to the library is made in a standard van der Pauw geometry using 196 spring-loaded, gold-coated pins, four pins for each member of the library. The temperature is controlled using a helium refrigerator in combination with a liquid-nitrogen radiation shield that greatly reduces radiative heating of the sample stage. With the radiation shield, the cold finger is able to sustain a minimum temperature of 7K and the sample stage a minimum temperature of 27K. The temperature (27-291K) dependent dc resistivity of a thin-film silver library of varying thickness (48-639nm) is presented to highlight the capabilities of the apparatus. The thickness dependence of both the resistivity and the temperature coefficient of resistivity are quantitatively consistent with the literature. For thicknesses greater than about 100nm, the room-temperature resistivity (3.4μΩcm) are consistent with Matthiessen's rule for 1%-2% impurity content, and the temperature coefficient of resistivity is consistent with the bulk value. For thicknesses less than 100nm, an increase in resistivity by a factor of 8 is found, which may be due to surface and boundary scattering effects; a corresponding increase in the temperature coefficient of resistivity is consistent with a concomitant decrease in the magnitude of the elastic constants and surface scattering effects.

Dopant-driven enhancements in the optoelectronic properties of laser ablated ZnO: Ga thin films

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hassan, Ali; Jin, Yuhua; Chao, Feng; Irfan, Muhammad; Jiang, Yijian

2018-04-01

Theoretically and experimentally evaluated optoelectronic properties of GZO (Ga-doped zinc oxide) were correlated in the present article. Density functional theory and Hubbard U (DFT + Ud + Up) first-principle calculations were used for the theoretical study. The pulsed laser deposition technique was used to fabricate GZO thin films on p-GaN, Al2O3, and p-Si substrates. X-ray diffraction graphs show single crystal growth of GZO thin films with (002) preferred crystallographic orientation. The chemical composition was studied via energy dispersive X-ray spectroscopy, and no other unwanted impurity-related peaks were found, which indicated the impurity-free thin film growth of GZO. Field emission scanning electron microscopic micrographs revealed noodle-, seed-, and granular-like structures of GZO/GaN, GZO/Al2O3, and GZO/Si, respectively. Uniform growth of GZO/GaN was found due to fewer mismatches between ZnO and GaN (0.09%). Hall effect measurements in the van der Pauw configuration were used to check electrical properties. The highest mobility (53 cm2/Vs) with a high carrier concentration was found with low laser shots (1800). A 5-fold photoluminescence enhancement in the noodle-like structure of GZO/GaN compared with GZO/Al2O3 and GZO/Si was detected. This points toward shape-driven optical properties because the noodle-like structure is more favorable for optical enhancements in GZO thin films. Theoretical (3.539 eV) and experimental (3.54 eV) values of the band-gap were also found to be comparable. Moreover, the lowest resistivity (3.5 × 10-4 Ωcm) with 80% transmittance is evidence that GZO is a successful alternate of ITO.

Synthesis and characterization of delafossite thin films by reactive RF magnetron sputtering

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Asmat Uceda, Martin Antonio

This work presents a comparative study on optical and electrical properties of CuAlO2 thin films on sapphire (0001) substrates deposited with two different growth conditions using reactive RF-magnetron sputtering technique from metallic Cu and Al targets. CuAlO2 is a very promising material for transparent electronic applications, it is intended that comparison of results obtained from both approaches, could lead to optimization and control of the physical properties of this material, namely its electrical conductivity and optical transmittance. All samples were heat treated at 1100°C using rapid thermal annealing with varying time and rate of cooling. The effect of sputtering conditions and different annealing time on phase formation and evolution is studied with X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). It is found that for most of the samples CuAlO2 phase is formed after 60 min of annealing time, but secondary phases were also present that depend on the deposition conditions. However, pure CuAlO2 phase was obtained for annealed CuO on sapphire films with annealing time of 60 min. The optical properties obtained from UV-Visible spectroscopic measurement reveals indirect and direct optical band gaps for CuAlO2 films and were found to be 2.58 and 3.72 eV respectively. The films show a transmittance of about 60% in the visible range. Hall effect measurements indicate p-type conductivity. Van der Pauw technique was used to measure resistivity of the samples. The highest electrical conductivity and charge carrier concentration obtained were of 1.01x10-1S.cm -1 and 3.63 x1018 cm-3 respectively.

Information Interaction Study for DER and DMS Interoperability

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Liu, Haitao; Lu, Yiming; Lv, Guangxian; Liu, Peng; Chen, Yu; Zhang, Xinhui

The Common Information Model (CIM) is an abstract data model that can be used to represent the major objects in Distribution Management System (DMS) applications. Because the Common Information Model (CIM) doesn't modeling the Distributed Energy Resources (DERs), it can't meet the requirements of DER operation and management for Distribution Management System (DMS) advanced applications. Modeling of DER were studied based on a system point of view, the article initially proposed a CIM extended information model. By analysis the basic structure of the message interaction between DMS and DER, a bidirectional messaging mapping method based on data exchange was proposed.

Statistik in Naturwissenschaft und Technik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wilrich, Peter-Theodor

Mit dem Aufschwung von Naturwissenschaft und Technik zu Beginn des 19. Jahrhunderts entstand die mathematische Statistik, angeregt aus der Geodäsie (wie die Methode der kleinsten Quadrate) und der Anthropologie (wie die statistische Analyse mehrdimensionaler Beobachtungen und ihrer stochastischen Abhängigkeiten). Im Gegensatz zu den Wirtschafts- und Sozialwissenschaften, in denen Daten vorwiegend aus Beobachtungsstudien gewonnen werden, stehen in den Naturwissenschaften Experimente im Vordergrund. Daher gehört die statistische Versuchsplanung zu den insbesondere in Naturwissenschaft und Technik angewendeten statistischen Methoden, aber auch die Extremwertstatistik und Lebensdaueranalysen sowie die Methoden der räumlichen Statistik (insbesondere in der Umweltforschung). Im 20. Jahrhundert wurden Stichprobenpläne und Regelkarten (Kontrollkarten) zur Prozessregelung als Hilfsmittel der statistischen Qualitätssicherung entwickelt. Diese Methodenbündel, mit denen sich der Ausschuss Statistik in Naturwissenschaft und Technik immer wieder befasst, werden im Folgenden vorgestellt.

Die Bestimmung der Herkunft der Marmore von Büsten der Münchener Residenz

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Riederer, Josef; Hoefs, Joachim

1980-09-01

51 Greek, Roman and Renaissance marble busts from the Antiquarium of the Residenz in Munich were studied for their C- and O-isotopic composition. Apart from some overlapping values, this technique permits — contrary to microscopic and chemical methods — localization of different Turkish, Greek and Italian marble deposits.

Binding and Diffusion of Lithium in Graphite: Quantum Monte Carlo Benchmarks and Validation of van der Waals Density Functional Methods

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Ganesh, P.; Kim, Jeongnim; Park, Changwon

2014-11-03

In highly accurate diffusion quantum Monte Carlo (QMC) studies of the adsorption and diffusion of atomic lithium in AA-stacked graphite are compared with van der Waals-including density functional theory (DFT) calculations. Predicted QMC lattice constants for pure AA graphite agree with experiment. Pure AA-stacked graphite is shown to challenge many van der Waals methods even when they are accurate for conventional AB graphite. Moreover, the highest overall DFT accuracy, considering pure AA-stacked graphite as well as lithium binding and diffusion, is obtained by the self-consistent van der Waals functional vdW-DF2, although errors in binding energies remain. Empirical approaches based onmore » point charges such as DFT-D are inaccurate unless the local charge transfer is assessed. Our results demonstrate that the lithium carbon system requires a simultaneous highly accurate description of both charge transfer and van der Waals interactions, favoring self-consistent approaches.« less

Dynamical property analysis of fractionally damped van der pol oscillator and its application

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zhong, Qiuhui; Zhang, Chunrui

2012-01-01

In this paper, the fractionally damped van der pol equation was studied. Firstly, the fractionally damped van der pol equation was transformed into a set of integer order equations. Then the Lyapunov exponents diagram was given. Secondly, it was transformed into a set of fractional integral equations and solved by a predictor-corrector method. The time domain diagrams and phase trajectory were used to describe the dynamic behavior. Finally, the fractionally damped van der pol equation was used to detect a weak signal.

An Optimization and Assessment on DG adoption in JapanesePrototype Buildings

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Zhou, Nan; Marnay, Chris; Firestone, Ryan

2005-11-30

This research investigates a method of choosing economicallyoptimal DER, expanding on prior studies at the Berkeley Lab using the DERdesign optimization program, the Distributed Energy Resources CustomerAdoption Model (DER-CAM). DER-CAM finds the optimal combination ofinstalled equipment from available DER technologies, given prevailingutility tariffs, site electrical and thermal loads, and a menu ofavailable equipment. It provides a global optimization, albeit idealized,that shows how the site energy load scan be served at minimum cost byselection and operation of on-site generation, heat recovery, andcooling. Five prototype Japanese commercial buildings are examined andDER-CAM applied to select thee conomically optimal DER system for each.The fivemore » building types are office, hospital, hotel, retail, and sportsfacility. Based on the optimization results, energy and emissionreductions are evaluated. Furthermore, a Japan-U.S. comparison study ofpolicy, technology, and utility tariffs relevant to DER installation ispresented. Significant decreases in fuel consumption, carbon emissions,and energy costs were seen in the DER-CAM results. Savings were mostnoticeable in the sports facility, followed by the hospital, hotel, andoffice building.« less

Optimizing DER Participation in Inertial and Primary-Frequency Response

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Zhao, Changhong; Guggilam, Swaroop

This paper develops an approach to enable the optimal participation of distributed energy resources (DERs) in inertial and primary-frequency response alongside conventional synchronous generators. Leveraging a reduced-order model description of frequency dynamics, DERs' synthetic inertias and droop coefficients are designed to meet time-domain performance objectives of frequency overshoot and steady-state regulation. Furthermore, an optimization-based method centered around classical economic dispatch is developed to ensure that DERs share the power injections for inertial- and primary-frequency response in proportion to their power ratings. Simulations for a modified New England test-case system composed of ten synchronous generators and six instances of the IEEEmore » 37-node test feeder with frequency-responsive DERs validate the design strategy.« less

Implication of Two-Coupled Differential Van der Pol Duffing Oscillator in Weak Signal Detection

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Peng, Hang-hang; Xu, Xue-mei; Yang, Bing-chu; Yin, Lin-zi

2016-04-01

The principle of the Van der Pol Duffing oscillator for state transition and for determining critical value is described, which has been studied to indicate that the application of the Van der Pol Duffing oscillator in weak signal detection is feasible. On the basis of this principle, an improved two-coupled differential Van der Pol Duffing oscillator is proposed which can identify signals under any frequency and ameliorate signal-to-noise ratio (SNR). The analytical methods of the proposed model and the construction of the proposed oscillator are introduced in detail. Numerical experiments on the properties of the proposed oscillator compared with those of the Van der Pol Duffing oscillator are carried out. Our numerical simulations have confirmed the analytical treatment. The results demonstrate that this novel oscillator has better detection performance than the Van der Pol Duffing oscillator.

Scaling laws for van der Waals interactions in nanostructured materials.

PubMed

Gobre, Vivekanand V; Tkatchenko, Alexandre

2013-01-01

Van der Waals interactions have a fundamental role in biology, physics and chemistry, in particular in the self-assembly and the ensuing function of nanostructured materials. Here we utilize an efficient microscopic method to demonstrate that van der Waals interactions in nanomaterials act at distances greater than typically assumed, and can be characterized by different scaling laws depending on the dimensionality and size of the system. Specifically, we study the behaviour of van der Waals interactions in single-layer and multilayer graphene, fullerenes of varying size, single-wall carbon nanotubes and graphene nanoribbons. As a function of nanostructure size, the van der Waals coefficients follow unusual trends for all of the considered systems, and deviate significantly from the conventionally employed pairwise-additive picture. We propose that the peculiar van der Waals interactions in nanostructured materials could be exploited to control their self-assembly.

Psychometric Properties of the Persian Version of the Difficulties in Emotion Regulation Scale) DERS-6 & DERS-5- Revised (in an Iranian Clinical Sample.

PubMed

Mazaheri, Mina

2015-04-01

The purpose of this study was to determine the construct validity and reliability of the two forms of the Persian version of the Difficulties in Emotion Regulation Scale (DERS-6 & DERS-5-revised) in a clinical sample. The clinical sample consisted of 181 patients diagnosed with Functional GI Disorders (FGID) who referred to the digestive psychosomatic clinic in Isfahan in 2012. They were selected by census method (In a given period of time). The Persian version of the DERS, the short form of the DASS, and the TAS-20 were used to collect data. The results of the factor structure or construct validity using principal components analysis with varimax rotation recognized 7 factors for the DERS-6 (Goals, Awarness, Impalse, Non Acceptance, Strategy, Clarity, Recognition), and 6 factors for the DERS-5- revised (Non Acceptance, Goals, Impalse, Strategy, Clarity, Recognition) in the clinical sample. They showed the common variance of 59.51% and 59.15%, respectively. Also, the results showed that the concurrent validity of both forms of the DERS and most of their factors, and their reliability in terms of Cronbach-Alpha were favorable. Considering the factor structure and favorable psychometric properties of the two scales of DERS-6 & DERS-5-revised, the scales can be used in clinical samples.

Analysis of predicted B and T-cell epitopes in Der p 23, allergen from Dermatophagoides pteronyssinus.

PubMed

Fanuel, Songwe; Tabesh, Saeideh; Sadroddiny, Esmaeil; Kardar, Gholam Ali

2017-01-01

House dust mite (HDM) allergy is the leading cause of IgE-mediated hypersensitivity. Therefore identifying potential epitopes in the Dermatophagoide pteronyssinus 23 (Der p 23), a major house dust mite allergen will aid in the development of therapeutic vaccines and diagnostic kits for HDM allergy. Experimental methods of epitope discovery have been widely exploited for the mapping of potential allergens. This study sought to use immunoinformatic methods to analyze the structure of Der p 23 for potential immunoreactive B and T-cell epitopes that could be useful for AIT and allergy diagnosis. We retrieved a Der p 23 allergen sequence from Genbank database and then analyzed it using a combination of web-based sequence analysis tools including the Immune Epitope Database (IEDB), Protparam, BCPREDS, ABCpred, BepiPred, Bcepred among others to predict the physiochemical properties and epitope spectra of the Der p 23 allergen. We then built 3D models of the predicted B-cell epitopes, T cell epitopes and Der p 23 for sequence structure homology analysis. Our results identified peptides 'TRWNEDE', 'TVHPTTTEQPDDK', and 'NDDDPTT' as immunogenic linear B-cell epitopes while 'CPSRFGYFADPKDPH' and 'CPGNTRWNEDEETCT' were found to be the most suitable T-cell epitopes that interacted well with a large number of MHC II alleles. Both epitopes had high population coverage as well as showing a 100% conservancy. These five Der p 23 epitopes are useful for AIT vaccines and HDM allergy diagnosis development.

Molecular, Structural and Immunological Characterization of Der p 18, a Chitinase-Like House Dust Mite Allergen

PubMed Central

Resch, Yvonne; Blatt, Katharina; Malkus, Ursula; Fercher, Christian; Swoboda, Ines; Focke-Tejkl, Margit; Chen, Kuan-Wei; Seiberler, Susanne; Mittermann, Irene; Lupinek, Christian; Rodriguez-Dominguez, Azahara; Zieglmayer, Petra; Zieglmayer, René; Keller, Walter; Krzyzanek, Vladislav; Valent, Peter; Valenta, Rudolf; Vrtala, Susanne

2016-01-01

Background The house dust mite (HDM) allergen Der p 18 belongs to the glycoside hydrolase family 18 chitinases. The relevance of Der p 18 for house dust mite allergic patients has only been partly investigated. Objective To perform a detailed characterization of Der p 18 on a molecular, structural and immunological level. Methods Der p 18 was expressed in E. coli, purified to homogeneity, tested for chitin-binding activity and its secondary structure was analyzed by circular dichroism. Der p 18-specific IgG antibodies were produced in rabbits to localize the allergen in mites using immunogold electron microscopy and to search for cross-reactive allergens in other allergen sources (i.e. mites, crustacea, mollusca and insects). IgE reactivity of rDer p 18 was tested with sera from clinically well characterized HDM-allergic patients (n = 98) and its allergenic activity was analyzed in basophil activation experiments. Results Recombinant Der p 18 was expressed and purified as a folded, biologically active protein. It shows weak chitin-binding activity and partial cross-reactivity with Der f 18 from D. farinae but not with proteins from the other tested allergen sources. The allergen was mainly localized in the peritrophic matrix of the HDM gut and to a lower extent in fecal pellets. Der p 18 reacted with IgE from 10% of mite allergic patients from Austria and showed allergenic activity when tested for basophil activation in Der p 18-sensitized patients. Conclusion Der p 18 is a rather genus-specific minor allergen with weak chitin-binding activity but exhibits allergenic activity and therefore should be included in diagnostic test panels for HDM allergy. PMID:27548813

Assessment of Distributed Generation Potential in JapaneseBuildings

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Zhou, Nan; Marnay, Chris; Firestone, Ryan

2005-05-25

To meet growing energy demands, energy efficiency, renewable energy, and on-site generation coupled with effective utilization of exhaust heat will all be required. Additional benefit can be achieved by integrating these distributed technologies into distributed energy resource (DER) systems (or microgrids). This research investigates a method of choosing economically optimal DER, expanding on prior studies at the Berkeley Lab using the DER design optimization program, the Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM). DER-CAM finds the optimal combination of installed equipment from available DER technologies, given prevailing utility tariffs, site electrical and thermal loads, and a menu of available equipment.more » It provides a global optimization, albeit idealized, that shows how the site energy loads can be served at minimum cost by selection and operation of on-site generation, heat recovery, and cooling. Five prototype Japanese commercial buildings are examined and DER-CAM applied to select the economically optimal DER system for each. The five building types are office, hospital, hotel, retail, and sports facility. Based on the optimization results, energy and emission reductions are evaluated. Furthermore, a Japan-U.S. comparison study of policy, technology, and utility tariffs relevant to DER installation is presented. Significant decreases in fuel consumption, carbon emissions, and energy costs were seen in the DER-CAM results. Savings were most noticeable in the sports facility (a very favourable CHP site), followed by the hospital, hotel, and office building.« less

Strain and Defect Engineering for Tailored Electrical Properties in Perovskite Oxide Thin Films and Superlattices

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hsing, Greg Hsiang-Chun

Functional complex-oxides display a wide spectrum of physical properties, including ferromagnetism, piezoelectricity, ferroelectricity, photocatalytic and metal-insulating transition (MIT) behavior. Within this family, oxides with a perovskite structure have been widely studied, especially in the form of thin films and superlattices (heterostructures), which are strategically and industrially important because they offer a wide range of opportunities for electronic, piezoelectric and sensor applications. The first part of my thesis focuses on understanding and tuning of the built-in electric field found in PbTiO3/SrTiO3 (PTO/STO) ferroelectric superlattices and other ferroelectric films. The artificial layering in ferroelectric superlattices is a potential source of polarization asymmetry, where one polarization state is preferred over another. One manifestation of this asymmetry is a built-in electric field associated with shifted polarization hysteresis. Using off-axis RF-magnetron sputtering, we prepared several compositions of PTO/STO superlattice thin films; and for comparison PbTiO3/SrRuO 3 (PTO/SRO) superlattices, which have an additional intrinsic compositional asymmetry at the interface. Both theoretical modeling and experiments indicate that the layer-by-layer superlattice structure aligns the Pb-O vacancy defect dipoles in the c direction which contributes significantly to the built-in electric field; however the preferred polarization direction is different between the PTO/STO and PTO/SRO interface. By designing a hybrid superlattice that combines PTO/STO and PTO/SRO superlattices, we show the built-in electric field can be tuned to zero by changing the composition of the combo-superlattice. The second part of my thesis focuses on the epitaxial growth of SrCrO 3 (SCO) films. The inconsistent reports regarding its electrical and magnetic properties through the years stem from the compositionally and structurally ill-defined polycrystalline samples, but still suggest strong coupling between structure and electronic structure of the material. Our goal is to establish the growth parameters necessary to achieve high-quality and single-phase epitaxial SCO films. Well-defined SCO films were deposited on different substrates to change the structural properties and epitaxial strain. Temperature-dependent resistivity measurements using the Van der Pauw method were performed to identify the metallicity of the films. The results showed a difference in the electrical properties of SCO films under different epitaxial strains.

Electrical and thermal conductivity of Fe-C alloy at high pressure: implications for effects of carbon on the geodynamo of the Earth's core

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zhang, C.; Lin, J. F.; Liu, Y.; Feng, S.; Jin, C.; Yoshino, T.

2017-12-01

Thermal conductivity of iron alloy in the Earth's core plays a crucial role in constraining the energetics of the geodynamo and the thermal evolution of the planet. Studies on the thermal conductivity of iron reveal the importance of the effects of light elements and high temperature. Carbon has been proposed to be a candidate light element in Earth's core for its meteoritic abundance and high-pressure velocity-density profiles of iron carbides (e.g., Fe7C3). In this study, we employed four-probe van der Pauw method in a diamond anvil cell to measure the electrical resistivity of pure iron, iron carbon alloy, and iron carbides at high pressures. These studies were complimented with synchrotron X-ray diffraction and focused ion beam (FIB) analyses. Our results show significant changes in the electrical conductivity of these iron-carbon alloys that are consistent previous reports with structural and electronic transitions at high pressures, indicating that these transitions should be taken into account in evaluating the electrical and thermal conductivity at high pressure. To apply our results to understand the thermal conduction in the Earth's core, we have compared our results with literature values for the electrical and thermal conductivity of iron alloyed with light elements (C, Si) at high pressures. These comparisons permit the validity of the Wiedemann-Franz law and Matthiessen's rule for the effects of light elements on the thermal conductivity of the Earth's core. We found that an addition of a light element such as carbon has an strong effect on the reducing the thermal conductivity of Earth's core, but the magnitude of the alloying effect strongly depends on the identity of the light element and the crystal and electronic structures. Based on our results and literature values, we have modelled the electrical and thermal conductivity of iron-carbon alloy at Earth's core pressure-temperature conditions to the effects on the heat flux in the Earth's core. In this presentation, we will address how carbon as a potential light element in the Earth's core can significantly affect our view of the heat flux across the core-mantle boundary and geodynamo of our planet.

van der Waals forces in density functional theory: a review of the vdW-DF method.

PubMed

Berland, Kristian; Cooper, Valentino R; Lee, Kyuho; Schröder, Elsebeth; Thonhauser, T; Hyldgaard, Per; Lundqvist, Bengt I

2015-06-01

A density functional theory (DFT) that accounts for van der Waals (vdW) interactions in condensed matter, materials physics, chemistry, and biology is reviewed. The insights that led to the construction of the Rutgers-Chalmers van der Waals density functional (vdW-DF) are presented with the aim of giving a historical perspective, while also emphasizing more recent efforts which have sought to improve its accuracy. In addition to technical details, we discuss a range of recent applications that illustrate the necessity of including dispersion interactions in DFT. This review highlights the value of the vdW-DF method as a general-purpose method, not only for dispersion bound systems, but also in densely packed systems where these types of interactions are traditionally thought to be negligible.

A New Method for Suppressing Periodic Narrowband Interference Based on the Chaotic van der Pol Oscillator

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Lu, Jia; Zhang, Xiaoxing; Xiong, Hao

The chaotic van der Pol oscillator is a powerful tool for detecting defects in electric systems by using online partial discharge (PD) monitoring. This paper focuses on realizing weak PD signal detection in the strong periodic narrowband interference by using high sensitivity to the periodic narrowband interference signals and immunity to white noise and PD signals of chaotic systems. A new approach to removing the periodic narrowband interference by using a van der Pol chaotic oscillator is described by analyzing the motion characteristic of the chaotic oscillator on the basis of the van der Pol equation. Furthermore, the Floquet index for measuring the amplitude of periodic narrowband signals is redefined. The denoising signal processed by the chaotic van der Pol oscillators is further processed by wavelet analysis. Finally, the denoising results verify that the periodic narrowband and white noise interference can be removed efficiently by combining the theory of the chaotic van der Pol oscillator and wavelet analysis.

Van der Waals interaction in uniaxial anisotropic media.

PubMed

Kornilovitch, Pavel E

2013-01-23

Van der Waals interactions between flat surfaces in uniaxial anisotropic media are investigated in the nonretarded limit. The main focus is the effect of nonzero tilt between the optical axis and the surface normal on the strength of the van der Waals attraction. General expressions for the van der Waals free energy are derived using the surface mode method and the transfer-matrix formalism. To facilitate numerical calculations a temperature-dependent three-band parameterization of the dielectric tensor of the liquid crystal 5CB is developed. A solid slab immersed in a liquid crystal experiences a van der Waals torque that aligns the surface normal relative to the optical axis of the medium. The preferred orientation is different for different materials. Two solid slabs in close proximity experience a van der Waals attraction that is strongest for homeotropic alignment of the intervening liquid crystal for all the materials studied. The results have implications for the stability of plate-like colloids in liquid crystal hosts.

Van der waals forces on thin liquid films in capillary tubes

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Herdt, G.C.; Swanson, L.W.

1993-10-01

A theory of the van der Waals attraction between a thin liquid films and a capillary tube is presented assuming the presence of a vapor-liquid interface. The model is based on the surface mode analysis method of van Kampen et al. Values for the van der Waals interaction energy per unit area were calculated for liquid films of pentane on a gold substrate assuming a thin liquid film. Results indicate that the effect of capillary curvature on the van der Waals interaction increases as the ratio of the liquid film thickness to the capillary radius is increased. This trend ismore » consistent with predictions based on the Hamaker theory. Deviations from results based on the Hamaker theory are easily explained in terms of retardation of the van der Waals interaction. Because the effect of capillary curvature increases in the regime where retardation effects become important, curvature effects constitute a small correction to the van der Waals forces in a capillary tube.« less

Naval Research Logistics Quarterly. Volume 28, Number 4,

DTIC Science & Technology

1981-12-01

Fan [31 and an observation by Meijerink and van der Vorst [181 guarantee that after pivoting on any diagonal element of a diagonally dominant M- matrix...Science, 3, 255-269 (1957). 1181 Meijerink, J. and H. Van der Vorst, "An Iterative Solution Method for Linear Systems of which the Coefficient Matrix Is a...Hee, K., A. Hordijk and J. Van der Wal, "Successive Approximations for Convergent Dynamic Programming," in Markov Decision Theory, H. Tijms and J

Graphene Substrate for van der Waals Epitaxy of Layer-Structured Bismuth Antimony Telluride Thermoelectric Film.

PubMed

Kim, Eun Sung; Hwang, Jae-Yeol; Lee, Kyu Hyoung; Ohta, Hiromichi; Lee, Young Hee; Kim, Sung Wng

2017-02-01

Graphene as a substrate for the van der Waals epitaxy of 2D layered materials is utilized for the epitaxial growth of a layer-structured thermoelectric film. Van der Waals epitaxial Bi 0.5 Sb 1.5 Te 3 film on graphene synthesized via a simple and scalable fabrication method exhibits good crystallinity and high thermoelectric transport properties comparable to single crystals. © 2016 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

van der Waals forces in density functional theory: a review of the vdW-DF method

DOE PAGES

Berland, Kristian; Cooper, Valentino R.; Lee, Kyuho; ...

2015-05-15

We review a density functional theory (DFT) that accounts for van der Waals (vdW) interactions in condensed matter, materials physics, chemistry, and biology. The insights that led to the construction of the Rutgers–Chalmers van der Waals density functional (vdW-DF) are presented with the aim of giving a historical perspective, while also emphasizing more recent efforts which have sought to improve its accuracy. In addition to technical details, we discuss a range of recent applications that illustrate the necessity of including dispersion interactions in DFT. This review highlights the value of the vdW-DF method as a general-purpose method, not only formore » dispersion bound systems, but also in densely packed systems where these types of interactions are traditionally thought to be negligible.« less

Uncovering Droop Control Laws Embedded Within the Nonlinear Dynamics of Van der Pol Oscillators

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Sinha, Mohit; Dorfler, Florian; Johnson, Brian B.

This paper examines the dynamics of power-electronic inverters in islanded microgrids that are controlled to emulate the dynamics of Van der Pol oscillators. The general strategy of controlling inverters to emulate the behavior of nonlinear oscillators presents a compelling time-domain alternative to ubiquitous droop control methods which presume the existence of a quasistationary sinusoidal steady state and operate on phasor quantities. We present two main results in this paper. First, by leveraging the method of periodic averaging, we demonstrate that droop laws are intrinsically embedded within a slower time scale in the nonlinear dynamics of Van der Pol oscillators. Second,more » we establish the global convergence of amplitude and phase dynamics in a resistive network interconnecting inverters controlled as Van der Pol oscillators. Furthermore, under a set of nonrestrictive decoupling approximations, we derive sufficient conditions for local exponential stability of desirable equilibria of the linearized amplitude and phase dynamics.« less

Isotope separation by photodissociation of Van der Waal's molecules

DOEpatents

Lee, Yuan T.

1977-01-01

A method of separating isotopes based on the dissociation of a Van der Waal's complex. A beam of molecules of a Van der Waal's complex containing, as one partner of the complex, a molecular species in which an element is present in a plurality of isotopes is subjected to radiation from a source tuned to a frequency which will selectively excite vibrational motion by a vibrational transition or through electronic transition of those complexed molecules of the molecular species which contain a desired isotope. Since the Van der Waal's binding energy is much smaller than the excitational energy of vibrational motion, the thus excited Van der Waal's complex dissociate into molecular components enriched in the desired isotope. The recoil velocity associated with vibrational to translational and rotational relaxation will send the separated molecules away from the beam whereupon the product enriched in the desired isotope can be separated from the constituents of the beam.

Communication: Determining the structure of the N{sub 2}Ar van der Waals complex with laser-based channel-selected Coulomb explosion

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Wu, Chengyin, E-mail: cywu@pku.edu.cn; Liu, Yunquan; Gong, Qihuang

2014-04-14

We experimentally reconstructed the structure of the N{sub 2}Ar van der Waals complex with the technique of laser-based channel-selected Coulomb explosion imaging. The internuclear distance between the N{sub 2} center of mass and the Ar atom, i.e., the length of the van der Waals bond, was determined to be 3.88 Å from the two-body explosion channels. The angle between the van der Waals bond and the N{sub 2} principal axis was determined to be 90° from the three-body explosion channels. The reconstructed structure was contrasted with our high level ab initio calculations. The agreement demonstrated the potential application of laser-basedmore » Coulomb explosion in imaging transient molecular structure, particularly for floppy van der Waals complexes, whose structures remain difficult to be determined by conventional spectroscopic methods.« less

Engineering Inertial and Primary-Frequency Response for Distributed Energy Resources: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Zhao, Changhong; Guggilam, Swaroop

We propose a framework to engineer synthetic-inertia and droop-control parameters for distributed energy resources (DERs) so that the system frequency in a network composed of DERs and synchronous generators conforms to prescribed transient and steady-state performance specifications. Our approach is grounded in a second-order lumped-parameter model that captures the dynamics of synchronous generators and frequency-responsive DERs endowed with inertial and droop control. A key feature of this reduced-order model is that its parameters can be related to those of the originating higher-order dynamical model. This allows one to systematically design the DER inertial and droop-control coefficients leveraging classical frequency-domain responsemore » characteristics of second-order systems. Time-domain simulations validate the accuracy of the model-reduction method and demonstrate how DER controllers can be designed to meet steady-state-regulation and transient-performance specifications.« less

Engineering Inertial and Primary-Frequency Response for Distributed Energy Resources

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Zhao, Changhong; Guggilam, Swaroop

We propose a framework to engineer synthetic-inertia and droop-control parameters for distributed energy resources (DERs) so that the system frequency in a network composed of DERs and synchronous generators conforms to prescribed transient and steady-state performance specifications. Our approach is grounded in a second-order lumped-parameter model that captures the dynamics of synchronous generators and frequency-responsive DERs endowed with inertial and droop control. A key feature of this reduced-order model is that its parameters can be related to those of the originating higherorder dynamical model. This allows one to systematically design the DER inertial and droop-control coefficients leveraging classical frequency-domain responsemore » characteristics of second-order systems. Time-domain simulations validate the accuracy of the model-reduction method and demonstrate how DER controllers can be designed to meet steady-state-regulation and transient-performance specifications.« less

Vibration-rotation-tunneling spectroscopy of the van der Waals Bond: A new look at intermolecular forces

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Cohen, R.C.; Saykally, R.J.

Measurements of the low-frequency van der Waals vibrations in weakly bound complexes by high-resolution laser spectroscopy provide a means to probe intermolecular forces at unprecedented levels of detail and precision. Several new methods are presently being used to record vibration/rotation-tunneling (VRT) transitions associated with the motions of the weak bonds in van der Waals clusters. The most direct measurements are those probing only the van der Waals modes themselves, which occur at far-infrared wavelengths. This article presents a review of the information on both intramolecular forces and intramolecular dynamics that has been obtained from far-infrared VRT spectra of 18 complexesmore » during the past several years. Some rotationally resolved measurements of van der Waals modes observed in combination with electronic or vibrational excitation are also discussed. 185 refs., 15 figs., 1 tab.« less

Robuste Verzweigungserkennung von Gefäßen in CTA-Datensätzen zur modellbasierten Extraktion der Centerline

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Beck, Thomas; Fritz, Dominik; Biermann, Christina; Dillmann, Rüdiger

Bei der Befundung und Visualisierung von Blutgefäßen ist deren Centerline von zentraler Bedeutung. Die Unterscheidung zwischen unverzweigten Abschnitten des Gefäßes und Verzweigungsbereichen ermöglicht den Einsatz spezialisierter und sehr effizienter Algorithmen zur modellbasierten Extraktion der Centerline. In diesem Artikel wird ein robustes Verfahren zur Verzweigungserkennung vorgestellt. Das Verfahren beruht auf einem Front-Propagation-Ansatz mit dynamisch angepassten Schwellwerten und einer anschließenden Clusteranalyse. Die vorgestellte Methode zur Verzweigungserkennung wurde als Komponente einer Architektur zur Extraktion der Centerline auf handannotierten Datensätzen getestet. Erste Ergebnisse sind sehr vielversprechend und ermöglichen auch bei pathologischen Gefäßen eine robuste Detektion von Gefäßverzweigungen.

Indoor mite allergens in patients with respiratory allergy living in Porto, Portugal.

PubMed

Plácido, J L; Cuesta, C; Delgado, L; da Silva, J P; Miranda, M; Ventas, P; Vaz, M

1996-09-01

We investigated the levels of mite allergens (Der p 1, Der f 1, Der 2, and Lep d 1) in dust samples from the homes of 59 patients with asthma, 36 sensitized to house-dust mites (HDM) and 23 to grass pollen (controls), living in Porto, northern Portugal. The relationship between exposure and sensitization to HDM and the influence of housing conditions on mite-allergen levels were also evaluated. Der p 1 (median 9.2 micrograms/g) and Der 2 (4.6 micrograms/g) were the main allergens, while Der f 1 and Lep d 1 levels were always < 1 microgram/g dust and undetectable in 11% and 47% of samples, respectively. All HDM-sensitized asthmatics were exposed to Der p 1 levels > 2 micrograms/g and their homes contained significantly higher levels of Der p 1 (median 12.5 vs 6.4 micrograms/g; P = 0.008) and Der 2 (6.2 vs 3.0 micrograms/g; P = 0.004) when compared to the control group. A significant correlation was observed between the exposure to Der p 1 and the wheal area at skin testing with the Dermatophagoides pteronyssinus (Dp) extract (P = 0.01) as well as with serum specific IgE levels to Dp (P = 0.03). Patients with higher levels of serum specific IgE (> or = 17.5 HRU/ml) were also more frequently exposed to Der p 1 levels > or = 10 micrograms/g (P = 0.002). Old homes, presence of carpets, and signs of dampness were conditions associated with significantly higher levels of mite allergens. In conclusion, we found high levels of Der p 1 and Der 2 particularly in the homes of HDM-sensitized patients and we confirm the relationship between exposure and sensitization to HDM, assessed by both in vivo and in vitro methods. In additional to a favorable outdoor climate, we found in our region housing conditions propitious to mite growth, suggesting that specific geographic characteristics must also be taken into account for the correct planning of mite-avoidance measures.

Physik gestern und heute Spurensuche

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Engels, Wolfgang; Heering, Peter

2005-01-01

Im Jahre 1927 erhielt Charles Thomson Rees Wilson für die von ihm entwickelte Methode zur Visualisierung der Spuren ionisierender Strahlung den Nobelpreis für Physik. Die nach ihm benannte Nebelkammer wurde in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts zu einem Standardinstrument für Untersuchungen subatomarer Prozesse.

Lingua and Erasmus: Circumventing the Constraints.

ERIC Educational Resources Information Center

Chambers, Gary

1994-01-01

Discusses the development and implementation of a student exchange program between the University of Leeds in England and the Institut fur Praxis der Theorie der Schule in Kiel, Germany. Ten Leeds students participated in the program, which was designed to give students an appreciation of German culture, language, and vocational teaching methods.…

Corrections to: Use of the BOADICEA Web Application in clinical practice: appraisals by clinicians from various countries.

PubMed

Brédart, Anne; Kop, Jean-Luc; Antoniou, Antonis C; Cunningham, Alex P; De Pauw, Antoine; Tischkowitz, Marc; Ehrencrona, Hans; Dolbeault, Sylvie; Robieux, Léonore; Rhiem, Kerstin; Easton, Douglas F; Devilee, Peter; Stoppa-Lyonnet, Dominique; Schmutlzer, Rita

2018-07-01

The article "Use of the BOADICEA Web Application in clinical practice: appraisals by clinicians from various countries" written by Anne Brédart · Jean‑Luc Kop · Antonis C. Antoniou · Alex P. Cunningham · Antoine De Pauw ·Marc Tischkowitz · Hans Ehrencrona · Sylvie Dolbeault · Léonore Robieux · Kerstin Rhiem ·Douglas F. Easton · Peter Devilee · Dominique Stoppa‑Lyonnet· Rita Schmutlzer, was originally published electronically on the publisher's internet portal (currently SpringerLink) on 16th June 2017 without open access.

Kundenfokus: Startpunkt für die digitale Transformation bei Stadtwerken

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Fett, Perry; Küller, Philipp

Big Data, Internet der Dinge, Mobile Computing und soziale Medien - die modernen Informationstechnologien durchdringen den Alltag der meisten Menschen und lösen hierdurch eine digitale Transformation aus. Im Unternehmenskontext manifestiert sich die Digitalisierung durch eine neue Qualität der wissensbasierten Entscheidungsunterstützung und der Automatisierung bzw. Autonomisierung der Geschäftsprozesse. Für Stadtwerke gilt es nun, die Chancen der Digitalisierung zu ihren Gunsten zu nutzen. Ein Startpunkt könnte hierbei sein, wie Stadtwerke zukünftig mit ihren Kunden interagieren. Ausgelöst durch die Liberalisierung der Märkte rückt der Kunde heute stärker in den Mittelpunkt - die Energiewirtschaft steht nun vor der Herausforderung, dem Wettbewerb einen Schritt voraus zu sein und dem Kunden ein absolut positives Kundenerlebnis (Customer Experience) sowohl als Maßnahme zur Kundenbindung als auch zum Kundenaufbau zu bieten. Das vorliegende Kapitel zeigt hierfür die Erfolgskriterien für die gelungene Etablierung des Kundenfokus im eigenen Unternehmen auf. Mit dem Customer-Focus-Cycle-Modell von Fujitsu, angelehnt an den Deming-Kreislauf, wird ein allgemeingültiger Ansatz für ein mögliches Vorgehen beim Aufbau des Kundenfokus vorgestellt. Die sechs Phasen werden dabei anhand praktischer Beispiele erläutert und geben zudem Hinweise zu Methoden und Tools. Aus dem vorgestellten "Werkzeugkasten" wird ferner die Customer-Journey-Methode im Detail erläutert. Weiter soll das präsentierte Reifegradmodell Unternehmen dabei unterstützen, den eigenen Status quo festzustellen und die persönlichen Ziele auf dem Weg zur kundenzentrierten Organisation festzulegen.

Recent progress in the assembly of nanodevices and van der Waals heterostructures by deterministic placement of 2D materials.

PubMed

Frisenda, Riccardo; Navarro-Moratalla, Efrén; Gant, Patricia; Pérez De Lara, David; Jarillo-Herrero, Pablo; Gorbachev, Roman V; Castellanos-Gomez, Andres

2018-01-02

Designer heterostructures can now be assembled layer-by-layer with unmatched precision thanks to the recently developed deterministic placement methods to transfer two-dimensional (2D) materials. This possibility constitutes the birth of a very active research field on the so-called van der Waals heterostructures. Moreover, these deterministic placement methods also open the door to fabricate complex devices, which would be otherwise very difficult to achieve by conventional bottom-up nanofabrication approaches, and to fabricate fully-encapsulated devices with exquisite electronic properties. The integration of 2D materials with existing technologies such as photonic and superconducting waveguides and fiber optics is another exciting possibility. Here, we review the state-of-the-art of the deterministic placement methods, describing and comparing the different alternative methods available in the literature, and we illustrate their potential to fabricate van der Waals heterostructures, to integrate 2D materials into complex devices and to fabricate artificial bilayer structures where the layers present a user-defined rotational twisting angle.

Investigation for Molecular Attraction Impact Between Contacting Surfaces in Micro-Gears

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Yang, Ping; Li, Xialong; Zhao, Yanfang; Yang, Haiying; Wang, Shuting; Yang, Jianming

2013-10-01

The aim of this research work is to provide a systematic method to perform molecular attraction impact between contacting surfaces in micro-gear train. This method is established by integrating involute profile analysis and molecular dynamics simulation. A mathematical computation of micro-gear involute is presented based on geometrical properties, Taylor expression and Hamaker assumption. In the meantime, Morse potential function and the cut-off radius are introduced with a molecular dynamics simulation. So a hybrid computational method for the Van Der Waals force between the contacting faces in micro-gear train is developed. An example is illustrated to show the performance of this method. The results show that the change of Van Der Waals force in micro-gear train has a nonlinear characteristic with parameters change such as the modulus of the gear and the tooth number of gear etc. The procedure implies a potential feasibility that we can control the Van Der Waals force by adjusting the manufacturing parameters for gear train design.

Hermite Functional Link Neural Network for Solving the Van der Pol-Duffing Oscillator Equation.

PubMed

Mall, Susmita; Chakraverty, S

2016-08-01

Hermite polynomial-based functional link artificial neural network (FLANN) is proposed here to solve the Van der Pol-Duffing oscillator equation. A single-layer hermite neural network (HeNN) model is used, where a hidden layer is replaced by expansion block of input pattern using Hermite orthogonal polynomials. A feedforward neural network model with the unsupervised error backpropagation principle is used for modifying the network parameters and minimizing the computed error function. The Van der Pol-Duffing and Duffing oscillator equations may not be solved exactly. Here, approximate solutions of these types of equations have been obtained by applying the HeNN model for the first time. Three mathematical example problems and two real-life application problems of Van der Pol-Duffing oscillator equation, extracting the features of early mechanical failure signal and weak signal detection problems, are solved using the proposed HeNN method. HeNN approximate solutions have been compared with results obtained by the well known Runge-Kutta method. Computed results are depicted in term of graphs. After training the HeNN model, we may use it as a black box to get numerical results at any arbitrary point in the domain. Thus, the proposed HeNN method is efficient. The results reveal that this method is reliable and can be applied to other nonlinear problems too.

A generalized linear factor model approach to the hierarchical framework for responses and response times.

PubMed

Molenaar, Dylan; Tuerlinckx, Francis; van der Maas, Han L J

2015-05-01

We show how the hierarchical model for responses and response times as developed by van der Linden (2007), Fox, Klein Entink, and van der Linden (2007), Klein Entink, Fox, and van der Linden (2009), and Glas and van der Linden (2010) can be simplified to a generalized linear factor model with only the mild restriction that there is no hierarchical model at the item side. This result is valuable as it enables all well-developed modelling tools and extensions that come with these methods. We show that the restriction we impose on the hierarchical model does not influence parameter recovery under realistic circumstances. In addition, we present two illustrative real data analyses to demonstrate the practical benefits of our approach. © 2014 The British Psychological Society.

Familial mental retardation in a family with an inherited chromosome rearrangement

PubMed Central

Chudley, A. E.; Bauder, F.; Ray, M.; McAlpine, Phyllis J.; Pena, S. D. J.; Hamerton, J. L.

1974-01-01

A family of three generations has been described with an insertional type of chromosome rearrangement involving chromosomes 11 and 18[46,XX or XY, ins(11;18)(p15;q11q21)] detected by G-banding using a trypsin digestion method. Four members of this family with clinical features of 18q− have inherited the der(18) from their father and are thus deficient for (18)(q11q21). Three other family members have inherited the der(11) and thus have a duplication of the same segment [(18)(q11q21)]. Genetic marker studies on this family, show no significant segregation of any of the markers studied with either the der(11) or der(18). Eight family members had the PepA8PepA1 genotype and four of these were carrying the der(18), indicating that the PepA locus which had been previously assigned to chromosome 18, does not lie in the segment q11→q21. Images PMID:4140909

Prognostischer Wert der Fläche und Dichte von Lymphgefäßen bei kutanem Plattenepithelkarzinom.

PubMed

Krediet, Jorien Tannette; Kanitakis, Jean; Bob, Adrienne; Schmitter, Julia; Carine Krediet, Annelot; Röwert, Joachim; Stockfleth, Eggert; Painsi, Clemens; Hügel, Rainer; Terhorst, Dorothea; Lange-Asschenfeldt, Bernhard

2016-11-01

Kutane Plattenepithelkarzinome (SCC) sind bekannt für ihre Fähigkeit, über Lymphgefäße zu metastasieren. In neueren Studien wird das Ausmaß der Lymphangiogenese als möglicher prognostischer Faktor bei einigen Hauttumoren genannt. Ziel dieser Studie war die Quantifizierung der Lymphangiogenese bei SCC entweder durch computergestützte Bildanalyse oder mithilfe der Zählmethode nach Chalkley. Gefäßparameter wurden im Hinblick auf ihre Vorhersagekraft für die Bildung von Tumormetastasen beurteilt und verglichen. In dieser Fallkontrollstudie wurden die klinischen und histologischen Daten von jeweils 15 SCC-Patienten mit bzw. ohne Metastasen retrospektiv analysiert. In den SCC-Proben wurde der für das Lymphendothel spezifische Marker D2-40 und der pan-vaskuläre Marker CD31 immunhistochemisch angefärbt und durch computergestützte morphometrische Bildanalyse in Hotspots sowie mithilfe der digitalisierten Zählmethode nach Chalkley analysiert. Die Dichte von Lymphgefäßen, die relative Lymphgefäßfläche und die mit der Chalkley-Methode ermittelte Zahl an Lymphgefäßen (Chalkley-Count) waren bei metastasierten SCC signifikant erhöht. Die Tumordicke war bei metastasierten SCC signifikant höher und besaß die höchste Vorhersagekraft für eine Metastasierung. Die Tumordicke war ein signifikanter Prädiktor für Lymphangiogeneseparameter. Die Lymphangiogenese ist bei metastasierten SCC erhöht, doch ihr Ausmaß wird von der Tumordicke beeinflusst. Die Tumordicke bildet weiterhin den zuverlässigsten prädiktiven Faktor für die Metastasierung. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Some new exact solitary wave solutions of the van der Waals model arising in nature

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bibi, Sadaf; Ahmed, Naveed; Khan, Umar; Mohyud-Din, Syed Tauseef

2018-06-01

This work proposes two well-known methods, namely, Exponential rational function method (ERFM) and Generalized Kudryashov method (GKM) to seek new exact solutions of the van der Waals normal form for the fluidized granular matter, linked with natural phenomena and industrial applications. New soliton solutions such as kink, periodic and solitary wave solutions are established coupled with 2D and 3D graphical patterns for clarity of physical features. Our comparison reveals that the said methods excel several existing methods. The worked-out solutions show that the suggested methods are simple and reliable as compared to many other approaches which tackle nonlinear equations stemming from applied sciences.

Visualisierung analoger Schaltungen durch 3-D Animation von transienten SPICE-Simulationen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Becker, J.; Manoli, Y.

2007-06-01

Für das Zeichnen analoger Schaltpläne wird oft versucht, die Potentialverteilung in der entsprechenden Schaltung auszunutzen, um eine Platzierung der Bauteile nach abfallendem Potential vorzunehmen. Mit Hilfe von Computerunterstützung gelingt es, eine verallgemeinerte dreidimensionale Platzierungsstrategie anzuwenden, die allein auf Grund der Potentialwerte einer Schaltung die automatische Generierung einer technisch exakten Potentialdarstellung erlaubt. Somit ist es möglich, die Ergebnisse von transienten SPICE-Simulationen in jedem Zeitschritt darzustellen und eine Animation des zeitlichen Verhaltens zu erzeugen. Die Umsetzung dieser Methode zur Einbettung in eine webbasierte Lern - und Arbeitsplattform wird im Folgenden erläutert.

van der Waals interactions between nanostructures: Some analytic results from series expansions

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Stedman, T.; Drosdoff, D.; Woods, L. M.

2014-01-01

The van der Waals force between objects of nontrivial geometries is considered. A technique based on a perturbation series approach is formulated in the dilute limit. We show that the dielectric response and object size can be decoupled and dominant contributions in terms of object separations can be obtained. This is a powerful method, which enables straightforward calculations of the interaction for different geometries. Our results for planar structures, such as thin sheets, infinitely long ribbons, and ribbons with finite dimensions, may be applicable for nanostructured devices where the van der Waals interaction plays an important role.

Influence of van der Waals forces on increasing the strength and toughness in dynamic fracture of nanofibre networks: a peridynamic approach

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bobaru, F.

2007-07-01

The peridynamic method is used here to analyse the effect of van der Waals forces on the mechanical behaviour and strength and toughness properties of three-dimensional nanofibre networks under imposed stretch deformation. The peridynamic formulation allows for a natural inclusion of long-range forces (such as van der Waals forces) by considering all interactions as 'long-range'. We use van der Waals interactions only between different fibres and do not need to model individual atoms. Fracture is introduced at the microstructural (peridynamic bond) level for the microelastic type bonds, while van der Waals bonds can reform at any time. We conduct statistical studies to determine a certain volume element for which the network of randomly oriented fibres becomes quasi-isotropic and insensitive to statistical variations. This qualitative study shows that the presence of van der Waals interactions and of heterogeneities (sacrificial bonds) in the strength of the bonds at the crosslinks between fibres can help in increasing the strength and toughness of the nanofibre network. Two main mechanisms appear to control the deformation of nanofibre networks: fibre reorientation (caused by deformation and breakage) and fibre accretion (due to van der Waals interaction). Similarities to the observed toughness of polymer adhesive in the abalone shell composition are explained. The author would like to dedicate this work to the 60th anniversary of Professor Subrata Mukherjee.

Robust boosting via convex optimization

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Rätsch, Gunnar

2001-12-01

In this work we consider statistical learning problems. A learning machine aims to extract information from a set of training examples such that it is able to predict the associated label on unseen examples. We consider the case where the resulting classification or regression rule is a combination of simple rules - also called base hypotheses. The so-called boosting algorithms iteratively find a weighted linear combination of base hypotheses that predict well on unseen data. We address the following issues: o The statistical learning theory framework for analyzing boosting methods. We study learning theoretic guarantees on the prediction performance on unseen examples. Recently, large margin classification techniques emerged as a practical result of the theory of generalization, in particular Boosting and Support Vector Machines. A large margin implies a good generalization performance. Hence, we analyze how large the margins in boosting are and find an improved algorithm that is able to generate the maximum margin solution. o How can boosting methods be related to mathematical optimization techniques? To analyze the properties of the resulting classification or regression rule, it is of high importance to understand whether and under which conditions boosting converges. We show that boosting can be used to solve large scale constrained optimization problems, whose solutions are well characterizable. To show this, we relate boosting methods to methods known from mathematical optimization, and derive convergence guarantees for a quite general family of boosting algorithms. o How to make Boosting noise robust? One of the problems of current boosting techniques is that they are sensitive to noise in the training sample. In order to make boosting robust, we transfer the soft margin idea from support vector learning to boosting. We develop theoretically motivated regularized algorithms that exhibit a high noise robustness. o How to adapt boosting to regression problems? Boosting methods are originally designed for classification problems. To extend the boosting idea to regression problems, we use the previous convergence results and relations to semi-infinite programming to design boosting-like algorithms for regression problems. We show that these leveraging algorithms have desirable theoretical and practical properties. o Can boosting techniques be useful in practice? The presented theoretical results are guided by simulation results either to illustrate properties of the proposed algorithms or to show that they work well in practice. We report on successful applications in a non-intrusive power monitoring system, chaotic time series analysis and a drug discovery process. --- Anmerkung: Der Autor ist Träger des von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Potsdam vergebenen Michelson-Preises für die beste Promotion des Jahres 2001/2002. In dieser Arbeit werden statistische Lernprobleme betrachtet. Lernmaschinen extrahieren Informationen aus einer gegebenen Menge von Trainingsmustern, so daß sie in der Lage sind, Eigenschaften von bisher ungesehenen Mustern - z.B. eine Klassenzugehörigkeit - vorherzusagen. Wir betrachten den Fall, bei dem die resultierende Klassifikations- oder Regressionsregel aus einfachen Regeln - den Basishypothesen - zusammengesetzt ist. Die sogenannten Boosting Algorithmen erzeugen iterativ eine gewichtete Summe von Basishypothesen, die gut auf ungesehenen Mustern vorhersagen. Die Arbeit behandelt folgende Sachverhalte: o Die zur Analyse von Boosting-Methoden geeignete Statistische Lerntheorie. Wir studieren lerntheoretische Garantien zur Abschätzung der Vorhersagequalität auf ungesehenen Mustern. Kürzlich haben sich sogenannte Klassifikationstechniken mit großem Margin als ein praktisches Ergebnis dieser Theorie herausgestellt - insbesondere Boosting und Support-Vektor-Maschinen. Ein großer Margin impliziert eine hohe Vorhersagequalität der Entscheidungsregel. Deshalb wird analysiert, wie groß der Margin bei Boosting ist und ein verbesserter Algorithmus vorgeschlagen, der effizient Regeln mit maximalem Margin erzeugt. o Was ist der Zusammenhang von Boosting und Techniken der konvexen Optimierung? Um die Eigenschaften der entstehenden Klassifikations- oder Regressionsregeln zu analysieren, ist es sehr wichtig zu verstehen, ob und unter welchen Bedingungen iterative Algorithmen wie Boosting konvergieren. Wir zeigen, daß solche Algorithmen benutzt werden koennen, um sehr große Optimierungsprobleme mit Nebenbedingungen zu lösen, deren Lösung sich gut charakterisieren laesst. Dazu werden Verbindungen zum Wissenschaftsgebiet der konvexen Optimierung aufgezeigt und ausgenutzt, um Konvergenzgarantien für eine große Familie von Boosting-ähnlichen Algorithmen zu geben. o Kann man Boosting robust gegenüber Meßfehlern und Ausreissern in den Daten machen? Ein Problem bisheriger Boosting-Methoden ist die relativ hohe Sensitivität gegenüber Messungenauigkeiten und Meßfehlern in der Trainingsdatenmenge. Um dieses Problem zu beheben, wird die sogenannte 'Soft-Margin' Idee, die beim Support-Vector Lernen schon benutzt wird, auf Boosting übertragen. Das führt zu theoretisch gut motivierten, regularisierten Algorithmen, die ein hohes Maß an Robustheit aufweisen. o Wie kann man die Anwendbarkeit von Boosting auf Regressionsprobleme erweitern? Boosting-Methoden wurden ursprünglich für Klassifikationsprobleme entwickelt. Um die Anwendbarkeit auf Regressionsprobleme zu erweitern, werden die vorherigen Konvergenzresultate benutzt und neue Boosting-ähnliche Algorithmen zur Regression entwickelt. Wir zeigen, daß diese Algorithmen gute theoretische und praktische Eigenschaften haben. o Ist Boosting praktisch anwendbar? Die dargestellten theoretischen Ergebnisse werden begleitet von Simulationsergebnissen, entweder, um bestimmte Eigenschaften von Algorithmen zu illustrieren, oder um zu zeigen, daß sie in der Praxis tatsächlich gut funktionieren und direkt einsetzbar sind. Die praktische Relevanz der entwickelten Methoden wird in der Analyse chaotischer Zeitreihen und durch industrielle Anwendungen wie ein Stromverbrauch-Überwachungssystem und bei der Entwicklung neuer Medikamente illustriert.

Versuche zur Gewinnung von katalytischen Antikörpern zur Hydrolyse von Arylcarbamaten und Arylharnstoffen. (English Title: Attempts to produce catalytic antibodies for hydrolysis of arylcarbamates and arylureas)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Werner, Deljana

2002-05-01

Im Rahmen dieser Arbeit gelang es, katalytische Antikörper zur Hydrolyse von Benzylphenylcarbamaten sowie zahlreiche monoklonale Antikörper gegen Haptene herzustellen. Es wurden verschiedene Hapten-Protein-Konjugate unter Verwendung unterschiedlicher Kopplungsmethoden hergestellt und charakterisiert. Zur Generierung der hydrolytisch aktiven Antikörper wurden Inzuchtmäuse mit KLH-Konjugaten von 4 Übergangszustandsanaloga (ÜZA) immunisiert. Mit Hilfe der Hybridomtechnik wurden verschiedene monoklonale Antikörper gegen diese ÜZA gewonnen. Dabei wurden sowohl verschiedene Immunisierungsschemata als auch verschiedene Inzuchtmausstämme und Fusionstechniken verwendet. Insgesamt wurden 32 monoklonale Antikörper gegen die verwendeten ÜZA selektiert. Diese Antikörper wurden in groen Mengen hergestellt und gereinigt. Zum Nachweis der Antikörper-vermittelten Katalyse wurden verschiedene Methoden entwickelt und eingesetzt, darunter immunologische Nachweismethoden mit Anti-Substrat- und Anti-Produkt-Antikörpern und eine photometrische Methode mit Dimethylaminozimtaldehyd. Der Nachweis der hydrolytischen Aktivität gelang mit Hilfe eines Enzymsensors, basierend auf immobilisierter Tyrosinase. Die Antikörper N1-BC1-D11, N1-FA7-C4, N1-FA7-D12 und R3-LG2-F9 hydrolysierten die Benzylphenylcarbamate POCc18, POCc19 und Substanz 27. Der Nachweis der hydrolytischen Aktivität dieser Antikörper gelang auch mit Hilfe der HPLC. Der katalytische Antikörper N1-BC1-D11 wurde kinetisch und thermodynamisch untersucht. Es wurde eine Michaelis-Menten-Kinetik mit Km von 210 µM, vmax von 3 mM/min und kcat von 222 min-1 beobachtet. Diese Werte korrelieren mit den Werten der wenigen bekannten Diphenylcarbamat-spaltenden Abzyme. Die Beschleunigungsrate des Antikörpers N1-BC1-D11 betrug 10. Das ÜZA Hei3 hemmte die hydrolytische Aktivität. Dies beweist, dass die Hydrolyse in der Antigenbindungsstelle stattfindet. Weiter wurde zwischen der Antikörperkonzentration und der Umsatzgeschwindigkeit eine lineare Abhängigkeit festgestellt. Die thermodynamische Gleichtgewichtsdissoziationskonstante KD des Abzyms von 2,6 nM zeugt von einer sehr guten Affinität zum ÜZA. Hydrolytisch aktiv waren nur Antikörper, die gegen das Übergangszustandsanalogon Hei3 hergestellt worden waren. Es wird vermutet, dass die Hydrolyse der Benzylphenylcarbamate über einen Additions-Eliminierungsmechanismus unter Ausbildung eines tetraedrischen Übergangszustandes verläuft, dessen analoge Verbindung Hei3 ist. Im Rahmen der Generierung von Nachweisantikörpern zur Detektion der Substratabnahme bei der Hydrolyse wurden Anti-Diuron-Antikörper hergestellt. Einer der Antikörper (B91-CG5) ist spezifisch für das Herbizid Diuron und hat einen IC50-Wert von 0,19 µg/l und eine untere Nachweisgrenze von 0,04 µg/l. Ein anderer Antikörper (B91-KF5) reagiert kreuz mit einer Palette ähnlicher Herbizide. Mit diesen Antikörpern wurde ein empfindlicher Labortest, der ein Monitoring von Diuron auf Grundlage des durch die Trinkwasserverordnung festgeschriebenen Wertes für Pflanzenschutzmittel von 0,1 µg/l erlaubt, aufgebaut. Der Effekt der Anti-Diuron-Antikörper auf die Diuron-inhibierte Photosynthese wurde in vitro und in vivo untersucht. Es wurde nachgewiesen, dass sowohl in isolierten Thylakoiden, als auch in intakten Algen eine Vorinkubation der Anti-Diuron-Antikörper mit Diuron zur Inaktivierung seiner Photosynthese-hemmenden Wirkung führt. Wurde der Elektronentransport in den isolierten Thylakoiden oder in Algen durch Diuron unterbrochen, so führte die Zugabe der Anti-Diuron-Antikörper zur Reaktivierung der Elektronenübertragung. Attempts to produce catalytic antibodies for hydrolysis of arylcarbamates and arylureas: The aim of the investigations was to produce antibodies which are able to cleave herbicides resistant to naturally occuring enzymes. Structurally similar carbamate and urea derivatives were chosen for the experiments. Phosphonate derivatives were synthesized that mimick possible transition state analogues in structure and charge. Mice were immunized with 4 different derivatives after conjugating them to carrier proteins. 32 hybridomas were established that produce monoclonal antibodies binding to these derivatives. The possible cleavage of substrates was determined by immunoassays with monoclonal antibodies against the substrate and the products and with a photometric method based on dimethylaminocinammonaldehyde. The measuring of cleavage products was succeeded by an amperometric method. The enzyme sensor was based on immobilized tyrosinase which oxidizes p-chlorophenol and phenol. The antibodies N1-BC1-D11, N1-FA7-C4, N1-FA7-D12 und R3-LG2-F9 hydrolysed the benzylphenylcarbamates POCc18, POCc19 und Substance 27. The hydrolytic activity of these antibodies was also succeeded with HPLC. The catalytic antibody N1-BC1-D11 was investigated kinetically and thermodynamically. A Michaelis-Menten-Kinetic was observed (at pH 8.0 exhibited a Km 210 µM, a vmax 3 mM/min and a kcat 222 min-1). These values are in the range of the values obtained for the antibody-catalysed hydrolysis of diphenylcarbamates. The rate enhancement of N1-BC1 was 10. The reaction was completely inhibited by stoichiometric quantities of the transition state analogue Hei3. This is consistent with the affinity of the abzyme to Hei3 of 2.6 nM, determined by BIAcore assay. Only antibodies generated against Hei3 showed hydrolytic activity. The hydrolysis of benzylphenylcarbamates presumably occurs via an addition-elimination-Mechanism involving a tetrahedral intermediate. In summary, this work presents the first example of antibody-catalysed hydrolysis of benzylphenylcarbamates. Monoclonal anti-diuron antibodies were generated that bind to the herbicide diuron with an extremely low equilibrium dissociation constant. A sensitive immunoassay with a low detection limit of 0.2 nM for diuron was established. This is the most sensitive immunological method for detection of diuron known so far. These antibodies were also used in vitro and in vivo to prevent diuron-dependent inhibition of photosynthesis or to restore photosynthesis after inhibition. In isolated thylakoids prepared from spinach leaves (Spinacia oleracea L.) the diuron-inhibited Hill reaction was reconstituted immediately following the addition of the monoclonal antibodies. In an in vivo approach the photosynthetic oxygen evolution of the cell wall deficient mutant (cw 15) of the green alga Chlamydomonas reinhardtii Dangeard was monitored. The antibodies prevented the diuron-dependent inhibition of photosynthesis and restored photosynthesis after inhibition. Transgenic plants that synthesize and accumulate these antibodies or antibody fragments and are therefore diuron-resistant can be created.

Sentinel-Lymphknoten-Biopsie des Melanoms mittels Indocyaningrün und "FOVIS"-System.

PubMed

Göppner, Daniela; Nekwasil, Stephan; Jellestad, Anne; Sachse, Alexander; Schönborn, Karl-Heinz; Gollnick, Harald

2017-02-01

Der Nachweis metastatischer Infiltrate im Sentinel-Lymphkoten (SLN) gilt als wesentlicher prognostischer Faktor des Melanoms. Alternativ zur Farbstoffmethode mit Patentblau zum Goldstandard der SLN-Biopsie (SLNB) mittels Radiokolloid wird die fluoreszenzoptische Darstellung mit Hilfe von Indocyaningrün (ICG) und Nahinfrarot (NIR)-Kamerasystem kommuniziert. Im Vergleich zur konventionellen Methode wurde die Wertigkeit des ICG-/NIR-Verfahrens in Abhängigkeit vom Body-Mass-Index (BMI) des Patienten und der Konzentration von ICG bezüglich der Visualisierung des Lymphabstroms und des SLNs untersucht. An zehn Patienten wurde die SLNB mittels Technetium-99m, Patentblau und ICG durchgeführt. Die Fluoreszenz-Darstellung von Lymphbahnen und SLN erfolgte in Echtzeit mittels der NIR-Kameratechnik "FOVIS". Je nach erzielter Bildqualität wurde ICG in einer Dosis von 0,25 mg bis 2,5 mg intrakutan appliziert. Neun der zehn SLN wurden fluoreszenzoptisch identifiziert (90 %), alle zehn radioaktiv (100 %), nur acht (80 %) mittels ICG-Grünfärbung bzw. Patenblau-Markierung. Transdermal wurde ein SLN dargestellt (10 %). In Korrelation zum BMI waren höhere ICG-Mengen, bis zu 2,5 mg intrakutan absolut, in der Darstellung der Lymphbahnen von Vorteil. Die SLN-Fluoreszenzmarkierung mit dem ICG/NIR-Kamera-System "FOVIS" stellt eine sichere Alternative zur Farbstoffmethode mit Patentblau ergänzend zur Radiokolloidmethode mit Technetium-99m dar. Weitere Studien zur optimalen Dosierung von ICG und transdermalen Bildgebung in Relation zum BMI sind notwendig. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Inverter Anti-Islanding with Advanced Grid Support in Single- and Multi-Inverter Islands

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Hoke, Andy

As PV and other DER systems are connected to the grid at increased penetration levels, island detection may become more challenging for two reasons: 1. In islands containing many DERs, active inverter-based anti-islanding methods may have more difficulty detecting islands because each individual inverter's efforts to detect the island may be interfered with by the other inverters in the island. 2. The increasing numbers of DERs are leading to new requirements that DERs ride through grid disturbances and even actively try to regulate grid voltage and frequency back towards nominal operating conditions. These new grid support requirements may directly ormore » indirectly interfere with anti-islanding controls. This report describes a series of tests designed to examine the impacts of both grid support functions and multi-inverter islands on anti-islanding effectiveness.« less

A variation-perturbation method for atomic and molecular interactions. I - Theory. II - The interaction potential and van der Waals molecule for Ne-HF

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Gallup, G. A.; Gerratt, J.

1985-09-01

The van der Waals energy between the two parts of a system is a very small fraction of the total electronic energy. In such cases, calculations have been based on perturbation theory. However, such an approach involves certain difficulties. For this reason, van der Waals energies have also been directly calculated from total energies. But such a method has definite limitations as to the size of systems which can be treated, and recently ab initio calculations have been combined with damped semiempirical long-range dispersion potentials to treat larger systems. In this procedure, large basis set superposition errors occur, which must be removed by the counterpoise method. The present investigation is concerned with an approach which is intermediate between the previously considered procedures. The first step in the new approach involves a variational calculation based upon valence bond functions. The procedure includes also the optimization of excited orbitals, and an approximation of atomic integrals and Hamiltonian matrix elements.

Materials perspective on Casimir and van der Waals interactions

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Woods, L. M.; Dalvit, D. A. R.; Tkatchenko, A.; Rodriguez-Lopez, P.; Rodriguez, A. W.; Podgornik, R.

2016-10-01

Interactions induced by electromagnetic fluctuations, such as van der Waals and Casimir forces, are of universal nature present at any length scale between any types of systems. Such interactions are important not only for the fundamental science of materials behavior, but also for the design and improvement of micro- and nanostructured devices. In the past decade, many new materials have become available, which has stimulated the need for understanding their dispersive interactions. The field of van der Waals and Casimir forces has experienced an impetus in terms of developing novel theoretical and computational methods to provide new insights into related phenomena. The understanding of such forces has far reaching consequences as it bridges concepts in materials, atomic and molecular physics, condensed-matter physics, high-energy physics, chemistry, and biology. This review summarizes major breakthroughs and emphasizes the common origin of van der Waals and Casimir interactions. Progress related to novel ab initio modeling approaches and their application in various systems, interactions in materials with Dirac-like spectra, force manipulations through nontrivial boundary conditions, and applications of van der Waals forces in organic and biological matter are examined. The outlook of the review is to give the scientific community a materials perspective of van der Waals and Casimir phenomena and stimulate the development of experimental techniques and applications.

Geometrothermodynamics of Van der Waals black hole

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hu, Yumin; Chen, Juhua; Wang, Yongjiu

2017-12-01

We study the geometrothermodynamics of a special asymptotically AdS black hole, i.e. Van der Waals ( VdW) black hole, in the extended phase space where the negative cosmological constant Λ can be regarded as thermodynamic pressure. Analysing some special conditions of this black hole with geometrothermodynamical method, we find a good correlation with ordinary cases according to the state equation.

Network-Cognizant Voltage Droop Control for Distribution Grids

DOE PAGES

Baker, Kyri; Bernstein, Andrey; Dall'Anese, Emiliano; ...

2017-08-07

Our paper examines distribution systems with a high integration of distributed energy resources (DERs) and addresses the design of local control methods for real-time voltage regulation. Particularly, the paper focuses on proportional control strategies where the active and reactive output-powers of DERs are adjusted in response to (and proportionally to) local changes in voltage levels. The design of the voltage-active power and voltage-reactive power characteristics leverages suitable linear approximation of the AC power-flow equations and is network-cognizant; that is, the coefficients of the controllers embed information on the location of the DERs and forecasted non-controllable loads/injections and, consequently, on themore » effect of DER power adjustments on the overall voltage profile. We pursued a robust approach to cope with uncertainty in the forecasted non-controllable loads/power injections. Stability of the proposed local controllers is analytically assessed and numerically corroborated.« less

Network-Cognizant Voltage Droop Control for Distribution Grids

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Baker, Kyri; Bernstein, Andrey; Dall'Anese, Emiliano

Our paper examines distribution systems with a high integration of distributed energy resources (DERs) and addresses the design of local control methods for real-time voltage regulation. Particularly, the paper focuses on proportional control strategies where the active and reactive output-powers of DERs are adjusted in response to (and proportionally to) local changes in voltage levels. The design of the voltage-active power and voltage-reactive power characteristics leverages suitable linear approximation of the AC power-flow equations and is network-cognizant; that is, the coefficients of the controllers embed information on the location of the DERs and forecasted non-controllable loads/injections and, consequently, on themore » effect of DER power adjustments on the overall voltage profile. We pursued a robust approach to cope with uncertainty in the forecasted non-controllable loads/power injections. Stability of the proposed local controllers is analytically assessed and numerically corroborated.« less

Variabilität des Reviergesangs des Buchfinken (Fringilla coelebs) zur Raum-Zeit-Beschreibung von Metapopulationen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Nolte, Björn

2003-10-01

Der Buchfinkengesang wurde in Potsdam in zwei Hauptpopulationen über drei Jahre aufgenommen. Jedes Individuum wurde eindeutig am individuellen Strophentypenrepertoire identifiziert. Ein weiterer Punkt der die individuelle Wiedererkennung bestätigt ist die hohe Standorttreue der adulten Männchen. Die beschriebene Methode eignet sich für die Untersuchung von gesamten Populationen, um den Wandel des Gesangs von Populationen in Raum und Zeit zu beschreiben. Die Haupterkenntnisse der Arbeit sind: - Die Gesamtanzahl der Grundstrophentypen innerhalb einer Population bleibt über Jahre konstant. - Die relative Häufigkeit jedes einzelnen Strophentyps variiert von Jahr zu Jahr und von Population zu Population. - Gesangslernen erfolgt exakt mit einem Korrektheitsgrad von mindestens 96%. - Das Song-Sharing ist innerhalb der Population hoch. Die diskutierten Mechanismen für das Song-Sharing sind: Die Lebenserwartung, das Zugverhalten, das Lernverhalten, die Etabliertheit von Strophentypen, Weibchenpräferenzen und die Reaktionen der territorialen Männchen. - Weiterhin wurde ein Modell zur kulturellen Evolution des Buchfinkengesangs programmiert, um die Rolle der Einflussfaktoren, wie Fehlerquote, Abwanderungsrate und Laufzeit zu ermitteln. Der Wandel des Dialektes erfolgt graduell in Raum und Zeit. Daher sind keine scharfen Dialektgrenzen anzutreffen. Trotz dieser Tatsache markieren die etablierten Strophentypen die Population. 50 % der Juvenilen siedeln am Geburtsort, auf diese Weise bleibt der Dialekt erhalten und Inzest wird vermieden. -Analysiert man das Repertoire benachbarten Männchen bei isolierten Alleen, so entspricht die Gesangsangleichung in etwa dem Zufall. -Intraindividuelle Vergleiche der quantitativen Parameter des jeweiligen Strophentyps wurden saisonal und annuell durchgeführt. Saisonal konnten für einen Strophentyp ein Trend ermittelt werden. Bei jährlichen Vergleichen konnten intraindividuell ausschließlich nicht signifikante Ergebnisse ermittelt werden, wohingegen die interindividuelle Variation in zwei Fällen signifikant war. In einem Fall bestand ein Trend und in einem weiteren Fall war die Variationsunterschiede nicht signifikant. - Der Verlauf der Brutsaison lässt sich an der jährlichen Gesangsaktivität nachvollziehen. Chaffinch song was recorded in Potsdam in two major populations of chaffinches over a period of three years. Each male was identified unambiguously because of their individual song type repertoires. These are usually easy to distinguish from sonagrams as the variation is discontinuous. A further point for individual recognition is the fixed territorial behaviour of adult males. The described method is employed to examine whole populations and to observe changes with space and time in the song of a population. The major findings of the study are: - The total amount of basic song types in each population is constant over years. - The quantity of each basic song type is different and varies from year to year and from population to population. - Song copying is extremely accurate on at least 96% of occasions. - Song-type sharing is high within populations. Discussed mechanisms for song neighbourhoods are: expectation of life, semi-migratory behaviour, learning skills, establishment of song types, female choice and male vs male interaction. Furthermore a model of cultural evolution of chaffinch song was programmed to determine the role of factors like error rate, rate of emigration and running time. The changes are gradual in space and time. Hence the dialect borders are smooth. Despite this fact established song types mark the population. As every second juvenile bird settles in the population of his birth inbreeding is avoided and the dialect structure is retained. - Analysing the repertoires of neighbouring males (“next door neighbours”) in isolated avenues to examine mutual influences suggests that these have the same amount of song types in common than would be expected by chance. - Within intraindividual comparisons the quantitative parameters of the same song types remain seasonal and annual constant, whereas interindividual variations within the same song tip are statistically significant. - The breeding biology of the chaffinch can be observed by seasonal singing activity during the breeding cycle.

Evaluation der zentralen TUM-Lernplattform

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schulze, Elvira; Baume, Matthias; Graf, Stephan; Gergintchev, Ivan

Die Notwendigkeit der Qualitätssicherung und -kontrolle für innovative universitäre Lehr-/Lernszenarien ist in der Praxis unbestritten. Die Wirksamkeit der Einführung der zentralen Lernplattform CLIX Campus der imc AG an der TUM wurde mittels quantitativer und qualitativer Evaluation überprüft. Als statistische Bewertungsgrundlage wurde der Erreichungsgrad bestimmter Projektziele herangezogen. Aufbauend auf den theoretischen Grundlagen der Evaluation von Bildungsangeboten gibt diese Studie Aufschluss über die Ergebnisse der Datenerhebungen sowie die Einschätzung der Plattform aus Nutzersicht und belegt die wesentliche Bedeutung der durchgängigen IT-Infrastruktur und speziell der einheitlichen Verfügbarkeit der eLearning Angebote.

The importance of housing characteristics in determining Der p 1 levels in carpets in New Zealand homes.

PubMed

Wickens, K; Mason, K; Fitzharris, P; Siebers, R; Hearfield, M; Cunningham, M; Crane, J

2001-06-01

A previous study of homes in Wellington, New Zealand showed that having carpets on floors was the most important determinant of floor Der p 1 levels, but there was much unexplained variability between houses in carpet levels. To determine to what extent housing characteristics might explain this variability in Der p 1 levels between houses. We returned to a selection of houses with carpets and sampled living room dust from 1 square metre for 1 min and from the whole floor at 5 m(2) per min. Der p 1 levels were estimated by double monoclonal antibody ELISA and are expressed as geometric mean microg/g and microg/m(2) (95% confidence intervals). Questionnaires were used to collect information on housing characteristics. Der p 1 levels were significantly higher in the 1 square metre sample (40.0, 31.9-50.2 microg/g; 53.4, 41.4-68.9 microg/m(2)) than in the whole room (25.8, 21.3-31.1 microg/g; 5.3, 3.8-7.4 microg/m(2)). However, results from the different sampling methods were correlated (r = 0.51, P = 0.001 for microg/g and r = 0.58, P = 0.001 for microg/m(2)). After controlling for possible confounders, houses with insulation or a room or garage below the living room had approximately half the Der p 1 concentration (P = 0.05 for both samples) and the amount of Der p 1 per m(2) (P = 0.004 for the 1 square meter sample, P = 0.06 for the whole room sample) than houses without these features. Having more than two children was associated with higher levels of Der p 1 in 1 square meter, significant (P = 0.05) for microg/m(2). Carpet underlay less than 8 mm thick was associated with an almost 3-fold increase in microg/m(2) Der p 1 (P = 0.03) and a 1.6-fold increase in microg/g Der p 1 (P = 0.08) in the whole room sample, when compared with thicker carpet underlays. The presence of insulation is the single most important housing characteristic explaining the between-house variability in Der p 1 levels on carpeted living room floors.

Methoden der digitalen Planung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Westkämper, Engelbert; Niemann, Jörg; Warschat, Joachim; Scheer, August-Wilhelm; Thomas, Oliver

Die industrielle Produktion ist das Herz der verarbeitenden Industrie in Deutschland. Mit einem Beitrag von rund 500 Mrd. EUR pro Jahr erwirtschaftet das verarbeitende Gewerbe etwa ein Viertel der gesamtwirtschaftlichen Wertschöpfung in Deutschland. Gemessen am Produktionswert der Gesamtwirtschaft betrug der industrielle Anteil sogar über ein Drittel. Der Erhalt und der Ausbau der Wettbewerbsfähigkeit unter den gegebenen Rahmenbedingungen der globalen Märkte ist eine der größten Herausforderungen der deutschen Wirtschaft [5, 8]. In diesem Beitrag soll - ausgehend von einer Strategie der Ausrüster von Fabriken in einer globalen Produktion - diskutiert werden, wie mit der digitalen Fabrik Potentiale in den Planungs- und Wandlungsprozessen erschlossen werden können.

Hermann Cohen's Das Princip der Infinitesimal-Methode: The history of an unsuccessful book.

PubMed

Giovanelli, Marco

2016-08-01

This paper offers an introduction to Hermann Cohen's Das Princip der Infinitesimal-Methode (1883), and recounts the history of its controversial reception by Cohen's early sympathizers, who would become the so-called 'Marburg school' of Neo-Kantianism, as well as the reactions it provoked outside this group. By dissecting the ambiguous attitudes of the best-known representatives of the school (Paul Natorp and Ernst Cassirer), as well as those of several minor figures (August Stadler, Kurd Lasswitz, Dimitry Gawronsky, etc.), this paper shows that Das Princip der Infinitesimal-Methode is a unicum in the history of philosophy: it represents a strange case of an unsuccessful book's enduring influence. The "puzzle of Cohen's Infinitesimalmethode," as we will call it, can be solved by looking beyond the scholarly results of the book, and instead focusing on the style of philosophy it exemplified. Moreover, the paper shows that Cohen never supported, but instead explicitly opposed, the doctrine of the centrality of the 'concept of function', with which Marburg Neo-Kantianism is usually associated. Copyright © 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Sensitization by subcutaneous route is superior to intraperitoneal route in induction of asthma by house dust mite in a murine mode

PubMed Central

Aun, Marcelo Vivolo; Saraiva-Romanholo, Beatriz Mangueira; de Almeida, Francine Maria; Brüggemann, Thayse Regina; Kalil, Jorge; Martins, Milton de Arruda; Arantes-Costa, Fernanda Magalhães; Giavina-Bianchi, Pedro

2015-01-01

ABSTRACT Objective To develop a new experimental model of chronic allergic pulmonary disease induced by house dust mite, with marked production of specific immunoglobulin E (IgE), eosinophilic inflammatory infiltrate in the airways and remodeling, comparing two different routes of sensitization. Methods The protocol lasted 30 days. BALB/c mice were divided into six groups and were sensitized subcutaneously or intraperitoneally with saline (negative control), Dermatophagoides pteronyssinus (Der p) 50 or 500mcg in three injections. Subsequently they underwent intranasal challenge with Der p or saline for 7 days and were sacrificed 24 hours after the last challenge. We evaluated the titration of specific IgE anti-Der p, eosinophilic density in peribronchovascular space and airway remodeling. Results Both animals sensitized intraperitoneally and subcutaneously produced specific IgE anti-Der p. Peribronchovascular eosinophilia increased only in mice receiving lower doses of Der p. However, only the group sensitized with Der p 50mcg through subcutaneously route showed significant airway remodeling. Conclusion In this murine model of asthma, both pathways of sensitization led to the production of specific IgE and eosinophilia in the airways. However, only the subcutaneously route was able to induce remodeling. Furthermore, lower doses of Der p used in sensitization were better than higher ones, suggesting immune tolerance. Further studies are required to evaluate the efficacy of this model in the development of bronchial hyperresponsiveness, but it can already be replicated in experiments to create new therapeutic drugs or immunotherapeutic strategies. PMID:26761554

[Management of Pregnancy-Associated Venous Thromboembolism - Current Recommendations].

PubMed

Linnemann, Birgit

2017-06-01

Diagnostik in der Schwangerschaft  Studien belegen den hohen Stellenwert der Kompressionssonografie der Beinvenen plus Duplexsonografie der Beckenvenen in der Diagnostik der Becken- und Beinvenenthrombose auch bei Schwangeren. Perfusionsszintigrafie und CT-Angiografie der Pulmonalarterien sind bei vergleichbarer fötaler Strahlenbelastung gleich aussagekräftig. Aufgrund der mütterlichen Strahlenbelastung favorisieren aktuelle Leitlinien bei fehlender struktureller Lungenerkrankung die Perfusionsszintigrafie als primäre Bildgebung. Es gibt keinen Grund, einer Schwangeren mit Lungenembolieverdacht eine notwendige radiologische Diagnosesicherung vorzuenthalten. Antikoagulation in der Schwangerschaft  Heparine bleiben Antikoagulans der 1. Wahl bei der Behandlung der venöses Thromboembolien (VTE) in der Schwangerschaft. Neue orale Antikoagulantien (NOAK) sind aufgrund ihrer geringen Molekülgröße plazentagängig und daher in der Schwangerschaft kontraindiziert. Peripartales Vorgehen  Zur Minimierung des postpartalen Blutungsrisikos vor der Geburt ist in den letzten Wochen vor der Geburt eine Aufteilung der NMH-Injektion auf 2 Tagesdosen sinnvoll. Bei der Entbindung ist eine interdisziplinäre Abstimmung wichtig. Postpartal kann eine NMH-Therapie fortgesetzt oder Warfarin eingesetzt werden (Kein Phenprocoumon, da es in die Muttermilch übergeht).

House Dust Mite Der p 1 Effects on Sinonasal Epithelial Tight Junctions

PubMed Central

Henriquez, Oswaldo A.; Beste, Kyle Den; Hoddeson, Elizabeth K.; Parkos, Charles A.; Nusrat, Asma; Wise, Sarah K.

2013-01-01

Background Epithelial permeability is highly dependent upon the integrity of tight junctions, cell-cell adhesion complexes located at the apical aspect of the lateral membrane of polarized epithelial cells. We hypothesize that sinonasal epithelial exposure to Der p 1 house dust mite antigen decreases expression of tight junction proteins (TJPs), representing a potential mechanism for increased permeability and presentation of antigens across the sinonasal epithelial layer. Methods Confluent cultured primary human sinonasal epithelial cells were exposed to recombinant Der p 1 antigen versus control, and transepithelial resistance measurements were performed over 24 hours. Antibody staining for a panel of tight junction proteins was examined with immunofluorescence/confocal microscopy and Western blotting. Tissue for these experiments was obtained from 4 patients total. Results Der p 1 exposed sinonasal cells showed a marked decrease in transepithelial resistance when compared to control cells. In addition, results of Western immunoblot and immunofluorescent labeling demonstrated decreased expression of TJPs claudin-1 and junction adhesion molecule-A (JAM-A) in Der p 1 exposed cultured sinonasal cells versus controls. Conclusion Der p 1 antigen exposure decreases sinonasal epithelium TJP expression, most notably seen in JAM-A and claudin-1 in these preliminary experiments. This decreased TJP expression likely contributes to increased epithelial permeability and represents a potential mechanism for transepithelial antigen exposure in allergic rhinitis. PMID:23592402

Materials perspective on Casimir and van der Waals interactions

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Woods, L. M.; Dalvit, D. A. R.; Tkatchenko, A.

Interactions induced by electromagnetic fluctuations, such as van der Waals and Casimir forces, are of universal nature present at any length scale between any types of systems. In such interactions these are important not only for the fundamental science of materials behavior, but also for the design and improvement of micro- and nanostructured devices. In the past decade, many new materials have become available, which has stimulated the need for understanding their dispersive interactions. The field of van der Waals and Casimir forces has experienced an impetus in terms of developing novel theoretical and computational methods to provide new insightsmore » into related phenomena. The understanding of such forces has far reaching consequences as it bridges concepts in materials, atomic and molecular physics, condensed-matter physics, high-energy physics, chemistry, and biology. Our review summarizes major breakthroughs and emphasizes the common origin of van der Waals and Casimir interactions. Progress related to novel ab initio modeling approaches and their application in various systems, interactions in materials with Dirac-like spectra, force manipulations through nontrivial boundary conditions, and applications of van der Waals forces in organic and biological matter are examined. Finally, the outlook of the review is to give the scientific community a materials perspective of van der Waals and Casimir phenomena and stimulate the development of experimental techniques and applications.« less

Materials perspective on Casimir and van der Waals interactions

DOE PAGES

Woods, L. M.; Dalvit, D. A. R.; Tkatchenko, A.; ...

2016-11-02

Interactions induced by electromagnetic fluctuations, such as van der Waals and Casimir forces, are of universal nature present at any length scale between any types of systems. In such interactions these are important not only for the fundamental science of materials behavior, but also for the design and improvement of micro- and nanostructured devices. In the past decade, many new materials have become available, which has stimulated the need for understanding their dispersive interactions. The field of van der Waals and Casimir forces has experienced an impetus in terms of developing novel theoretical and computational methods to provide new insightsmore » into related phenomena. The understanding of such forces has far reaching consequences as it bridges concepts in materials, atomic and molecular physics, condensed-matter physics, high-energy physics, chemistry, and biology. Our review summarizes major breakthroughs and emphasizes the common origin of van der Waals and Casimir interactions. Progress related to novel ab initio modeling approaches and their application in various systems, interactions in materials with Dirac-like spectra, force manipulations through nontrivial boundary conditions, and applications of van der Waals forces in organic and biological matter are examined. Finally, the outlook of the review is to give the scientific community a materials perspective of van der Waals and Casimir phenomena and stimulate the development of experimental techniques and applications.« less

Thin Film Evaporation Model with Retarded Van Der Waals Interaction (Postprint)

DTIC Science & Technology

2013-11-01

Waals interaction. The retarded van der Waals interaction is derived from Hamaker theory, the summation of retarded pair potentials for all molecules...interaction is derived from Hamaker theory, the summation of retarded pair potentials for all molecules for a given geometry. When combined, the governing...interaction force is the negative derivative with respect to distance of the interaction energy. The method due to Hamaker essentially sums all pair

A non-iterative extension of the multivariate random effects meta-analysis.

PubMed

Makambi, Kepher H; Seung, Hyunuk

2015-01-01

Multivariate methods in meta-analysis are becoming popular and more accepted in biomedical research despite computational issues in some of the techniques. A number of approaches, both iterative and non-iterative, have been proposed including the multivariate DerSimonian and Laird method by Jackson et al. (2010), which is non-iterative. In this study, we propose an extension of the method by Hartung and Makambi (2002) and Makambi (2001) to multivariate situations. A comparison of the bias and mean square error from a simulation study indicates that, in some circumstances, the proposed approach perform better than the multivariate DerSimonian-Laird approach. An example is presented to demonstrate the application of the proposed approach.

Bildbasierte Navigation eines mobilen Roboters mittels omnidirektionaler und schwenkbarer Kamera

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Nierobisch, Thomas; Hoffmann, Frank; Krettek, Johannes; Bertram, Torsten

Dieser Beitrag präsentiert einen neuartigen Ansatz zur entkoppelten Regelung der Kamera-Blickrichtung und der Bewegung eines mobilen Roboters im Kontext der bildbasierten Navigation. Eine schwenkbare monokulare Kamera hält unabhängig von der Roboterbewegung die relevanten Merkmale für die Navigation im Sichtfeld. Die Entkopplung der Kamerablickrichtung von der eigentlichen Roboterbewegung wird durch die Projektion der Merkmale auf eine virtuelle Bildebene realisiert. In der virtuellen Bildebene hängt die Ausprägung der visuellen Merkmale für die bildbasierte Regelung nur von der Roboterposition ab und ist unabhängig gegenüber der tatsächlichen Blickrichtung der Kamera. Durch die Schwenkbarkeit der monokularen Kamera wird der Arbeitsbereich, über dem sich ein Referenzbild zur bildbasierten Regelung eignet, gegenüber einer statischen Kamera signifikant vergrößert. Dies ermöglicht die Navigation auch in texturarmen Umgebungen, die wenig verwertbare Textur- und Strukturmerkmale aufweisen.

Component-Resolved Diagnostic Study of Dermatophagoides Pteronyssinus Major Allergen Molecules in a Southern Chinese Cohort.

PubMed

Zeng, G; Luo, W; Zheng, P; Wei, N; Huang, H; Sun, B; Zhao, X

2015-01-01

Little is known about component-resolved diagnosis (CRD) for Dermatophagoides pteronyssinus (Der p) sensitization in the Chinese population. We aimed to evaluate sensitization to Der p components in southern China. Two-hundred immunotherapy-naïve patients with asthma and/or rhinitis positive to specific IgE (sIgE) against Der p extract, along with 20 Der p-negative nonallergic healthy controls, were tested for sIgE against Der p 1, Der p 2, and Der p 10 using ImmunoCAP 100. Seventy-five were further examined with the ImmunoCAP Immuno Solid-phase Allergen Chip (ISAC). Der p 10-positive patients were also tested for sIgE against crude extracts of cockroach, moth, and shrimp. In total, 183 (91.5%) of the 200 patients were sensitized to Der p 1 and/or Der p 2. The proportion of positive results and the median level of s1gE against Der p 1 were higher in children than in adults. Der p 1 and Der p 2 correlated with Der p in sIgE levels. ImmunoCAP ISAC demonstrated 100% specificity and 84% sensitivity in detecting Der p 1, Der p 2, and Der p 10 compared with ImmunoCAP 100. Sensitization to Der p 10 correlated well with sIgE to shrimp, moths, cockroaches, Pen m 1, Bla g 7, and Ani s 3. The detection of Der p 1 and Der p 2 provided a good reflection of atopy to Der p in a Chinese cohort. Sensitization to Der p 10 may result from cross-reactivity with seafood and cockroaches in coastal southern China. ImmunoCAP ISAC may be a useful tool for CRD, with comparable performance to ImmunoCAP 100.

Effects of van der Waals Force and Thermal Stresses on Pull-in Instability of Clamped Rectangular Microplates

PubMed Central

Batra, Romesh C.; Porfiri, Maurizio; Spinello, Davide

2008-01-01

We study the influence of von Kármán nonlinearity, van der Waals force, and thermal stresses on pull-in instability and small vibrations of electrostatically actuated microplates. We use the Galerkin method to develop a tractable reduced-order model for electrostatically actuated clamped rectangular microplates in the presence of van der Waals forces and thermal stresses. More specifically, we reduce the governing two-dimensional nonlinear transient boundary-value problem to a single nonlinear ordinary differential equation. For the static problem, the pull-in voltage and the pull-in displacement are determined by solving a pair of nonlinear algebraic equations. The fundamental vibration frequency corresponding to a deflected configuration of the microplate is determined by solving a linear algebraic equation. The proposed reduced-order model allows for accurately estimating the combined effects of van der Waals force and thermal stresses on the pull-in voltage and the pull-in deflection profile with an extremely limited computational effort. PMID:27879752

Dynamics of three coupled van der Pol oscillators with application to circadian rhythms

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Rompala, Kevin; Rand, Richard; Howland, Howard

2007-08-01

In this work we study a system of three van der Pol oscillators. Two of the oscillators are identical, and are not directly coupled to each other, but rather are coupled via the third oscillator. We investigate the existence of the in-phase mode in which the two identical oscillators have the same behavior. To this end we use the two variable expansion perturbation method (also known as multiple scales) to obtain a slow flow, which we then analyze using the computer algebra system MACSYMA and the numerical bifurcation software AUTO. Our motivation for studying this system comes from the presence of circadian rhythms in the chemistry of the eyes. We model the circadian oscillator in each eye as a van der Pol oscillator. Although there is no direct connection between the two eyes, they are both connected to the brain, especially to the pineal gland, which is here represented by a third van der Pol oscillator.

Effects of van der Waals Force and Thermal Stresses on Pull-in Instability of Clamped Rectangular Microplates.

PubMed

Batra, Romesh C; Porfiri, Maurizio; Spinello, Davide

2008-02-15

We study the influence of von Karman nonlinearity, van der Waals force, and a athermal stresses on pull-in instability and small vibrations of electrostatically actuated mi-croplates. We use the Galerkin method to develop a tractable reduced-order model for elec-trostatically actuated clamped rectangular microplates in the presence of van der Waals forcesand thermal stresses. More specifically, we reduce the governing two-dimensional nonlineartransient boundary-value problem to a single nonlinear ordinary differential equation. For thestatic problem, the pull-in voltage and the pull-in displacement are determined by solving apair of nonlinear algebraic equations. The fundamental vibration frequency corresponding toa deflected configuration of the microplate is determined by solving a linear algebraic equa-tion. The proposed reduced-order model allows for accurately estimating the combined effectsof van der Waals force and thermal stresses on the pull-in voltage and the pull-in deflectionprofile with an extremely limited computational effort.

Evaluation of van der Waals density functionals for layered materials

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Tawfik, Sherif Abdulkader; Gould, Tim; Stampfl, Catherine; Ford, Michael J.

2018-03-01

In 2012, Björkman et al. posed the question "Are we van der Waals ready?" [T. Björkman et al., J. Phys.: Condens. Matter 24, 424218 (2012), 10.1088/0953-8984/24/42/424218] about the ability of ab initio modeling to reproduce van der Waals (vdW) dispersion forces in layered materials. The answer at that time was no, however. Here we report on a new generation of vdW dispersion models and show that one, i.e., the fractionally ionic atom theory with many-body dispersions, offers close to quantitative predictions for layered structures. Furthermore, it does so from a qualitatively correct picture of dispersion forces. Other methods, such as D3 and optB88vdW, also work well, albeit with some exceptions. We thus argue that we are nearly vdW ready and that some modern dispersion methods are accurate enough to be used for nanomaterial prediction, albeit with some caution required.

Quantum Monte Carlo Simulation of condensed van der Waals Systems

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Benali, Anouar; Shulenburger, Luke; Romero, Nichols A.; Kim, Jeongnim; Anatole von Lilienfeld, O.

2012-02-01

Van der Waals forces are as ubiquitous as infamous. While post-Hartree-Fock methods enable accurate estimates of these forces in molecules and clusters, they remain elusive for dealing with many-electron condensed phase systems. We present Quantum Monte Carlo [1,2] results for condensed van der Waals systems. Interatomic many-body contributions to cohesive energies and bulk modulus will be discussed. Numerical evidence is presented for crystals of rare gas atoms, and compared to experiments and methods [3]. Sandia National Laboratories is a multiprogram laboratory managed and operated by Sandia Corporation, a wholly owned subsidiary of Lockheed Martin Corporation, for the U.S. DoE's National Nuclear Security Administration under Contract No. DE-AC04-94AL85000.[4pt] [1] J. Kim, K. Esler, J. McMinis and D. Ceperley, SciDAC 2010, J. of Physics: Conference series, Chattanooga, Tennessee, July 11 2011 [0pt] [2] QMCPACK simulation suite, http://qmcpack.cmscc.org (unpublished)[0pt] [3] O. A. von Lillienfeld and A. Tkatchenko, J. Chem. Phys. 132 234109 (2010)

Das Smart Meter Gateway - Der kritische Erfolgsfaktor für die Digitalisierung der Energiewende

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Abs, Paul-Vincent

Der kritische Erfolgsfaktor der Digitalisierung in der Energiewirtschaft liegt im bevorstehenden hohen Investitionsvolumen und der Beherrschung der neuen Technik. Ein Weg zur Kostenminimierung liegt im Zusammenschluss der einzelnen Akteure, um gemeinsame Skalenvorteile zu heben. Auch bieten neue Geschäftsmodelle die Möglichkeit, zusätzliche Erlöse zu generieren.

Heterogeneous nucleation of polymorphs on polymer surfaces: polymer-molecule interactions using a Coulomb and van der Waals model.

PubMed

Wahlberg, Nanna; Madsen, Anders Ø; Mikkelsen, Kurt V

2018-06-09

The nucleation processes of acetaminophen on poly(methyl methacrylate) and poly(vinyl acetate) have been investigated and the mechanisms of the processes are studied. This is achieved by a combination of theoretical models and computational investigations within the framework of a modified QM/MM method; a Coulomb-van der Waals model. We have combined quantum mechanical computations and electrostatic models at the atomistic level for investigating the stability of different orientations of acetaminophen on the polymer surfaces. Based on the Coulomb-van der Waals model, we have determined the most stable orientation to be a flat orientation, and the strongest interaction is seen between poly(vinyl acetate) and the molecule in a flat orientation in vacuum.

Cooperative Optimal Coordination for Distributed Energy Resources

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Yang, Tao; Wu, Di; Ren, Wei

In this paper, we consider the optimal coordination problem for distributed energy resources (DERs) including distributed generators and energy storage devices. We propose an algorithm based on the push-sum and gradient method to optimally coordinate storage devices and distributed generators in a distributed manner. In the proposed algorithm, each DER only maintains a set of variables and updates them through information exchange with a few neighbors over a time-varying directed communication network. We show that the proposed distributed algorithm solves the optimal DER coordination problem if the time-varying directed communication network is uniformly jointly strongly connected, which is a mildmore » condition on the connectivity of communication topologies. The proposed distributed algorithm is illustrated and validated by numerical simulations.« less

A transition-based joint model for disease named entity recognition and normalization.

PubMed

Lou, Yinxia; Zhang, Yue; Qian, Tao; Li, Fei; Xiong, Shufeng; Ji, Donghong

2017-08-01

Disease named entities play a central role in many areas of biomedical research, and automatic recognition and normalization of such entities have received increasing attention in biomedical research communities. Existing methods typically used pipeline models with two independent phases: (i) a disease named entity recognition (DER) system is used to find the boundaries of mentions in text and (ii) a disease named entity normalization (DEN) system is used to connect the mentions recognized to concepts in a controlled vocabulary. The main problems of such models are: (i) there is error propagation from DER to DEN and (ii) DEN is useful for DER, but pipeline models cannot utilize this. We propose a transition-based model to jointly perform disease named entity recognition and normalization, casting the output construction process into an incremental state transition process, learning sequences of transition actions globally, which correspond to joint structural outputs. Beam search and online structured learning are used, with learning being designed to guide search. Compared with the only existing method for joint DEN and DER, our method allows non-local features to be used, which significantly improves the accuracies. We evaluate our model on two corpora: the BioCreative V Chemical Disease Relation (CDR) corpus and the NCBI disease corpus. Experiments show that our joint framework achieves significantly higher performances compared to competitive pipeline baselines. Our method compares favourably to other state-of-the-art approaches. Data and code are available at https://github.com/louyinxia/jointRN. dhji@whu.edu.cn. © The Author (2017). Published by Oxford University Press. All rights reserved. For Permissions, please email: journals.permissions@oup.com

Rückwärtsintegration - Zu den Verhältnissen Gymnasium, Hochschule und Arbeitswelt

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schmid, Gerhard; Heppner, Winfried; Focht, Eva

In seiner 2007 erschienen Sammlung von Vorträgen und Essays beschäftigt sich Wolfgang Frühwald, mit der Frage "Wieviel Wissen brauchen wir?“ [1] Die Kernproblematik moderner Wissenschaft und Forschung sieht der Autor, emeritierter Ordinarius für Neuere Deutsche Literaturwissenschaft und von 1992 bis 1997 Präsident der Deutschen Forschungsgemeinschaft, einerseits in der zunehmenden Spezialisierung der Wissenschaftsbereiche, andererseits in der Gefahr der Abkoppelung der Naturwissenschaften von den Geisteswissenschaften. Wiederholt plädiert er dafür, über der rasanten Entwicklung beispielsweise in der Biologie und Physik, die historische, gesellschaftliche und besonders die ethische Dimension der Forschung nicht zu übersehen und fordert eine übergeordnete Theorie der Wissenschaft, die nur im Dialog zwischen den einzelnen Fachgebieten zu entwickeln sei.

Resistivity Changes Due to Precipitation Effects in Fibre Reinforced Mg-Al-Zn-Mn Alloy

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kiehn, J.; Kainer, K. U.; Vostrý, P.; Stulíková, I.

1997-05-01

The change of electrical properties of alumina short fibre reinforced Mg-Al-Zn-Mn alloy AZ91D during isochronal annealing up to 300 °C is discussed. The Saffil® fibres were incorporated into the magnesium alloy by direct squeeze casting. The fibre distribution is random planar parallel to the flat faces of the dc four-point resistivity specimens machined from the solution treated castings. A sharp drop of resistivity between 140 and 260 °C is explained by the formation of incoherent -phase particles. Some practical recommendations concerning the use of alumina short fibre reinforced AZ91 alloy are made on the basis of the results obtained. Es werden die Änderungen der elektrischen Eigenschaften der aluminiumoxid-kurzfaserverstärkten Mg-Al-Zn-Mn Legierung AZ91D während isochroner Wärmebehandlungen bis 300 °C diskutiert. Das direkte Preßgießverfahren diente zur Herstellung der Saffil®-Faser Magnesium Verbundwerkstoffe. Die Proben zur Widerstandsmessung nach der Vier-Punkt Methode wurden durch spanende Bearbeitung aus den lösungsgeglühten Preßgußstücken herausgearbeitet, so daß sie regellose Faserverteilung in den Ebenen parallel zu den flachen Probenseiten aufwiesen. Ein starker Abfall des elektrischen Widerstands im Temperaturbereich zwischen 140 und 260 °C wird durch die Bildung inkohärenter β-Phase erklärt. Auf Grundlage der Ergebnisse werden einige Empfehlungen zur Anwendung der kurzfaserverstärkten Legierung AZ91 gegeben.

Random-effects meta-analysis: the number of studies matters.

PubMed

Guolo, Annamaria; Varin, Cristiano

2017-06-01

This paper investigates the impact of the number of studies on meta-analysis and meta-regression within the random-effects model framework. It is frequently neglected that inference in random-effects models requires a substantial number of studies included in meta-analysis to guarantee reliable conclusions. Several authors warn about the risk of inaccurate results of the traditional DerSimonian and Laird approach especially in the common case of meta-analysis involving a limited number of studies. This paper presents a selection of likelihood and non-likelihood methods for inference in meta-analysis proposed to overcome the limitations of the DerSimonian and Laird procedure, with a focus on the effect of the number of studies. The applicability and the performance of the methods are investigated in terms of Type I error rates and empirical power to detect effects, according to scenarios of practical interest. Simulation studies and applications to real meta-analyses highlight that it is not possible to identify an approach uniformly superior to alternatives. The overall recommendation is to avoid the DerSimonian and Laird method when the number of meta-analysis studies is modest and prefer a more comprehensive procedure that compares alternative inferential approaches. R code for meta-analysis according to all of the inferential methods examined in the paper is provided.

DEM modeling of failure mechanisms induced by excavations on the Moon

NASA Astrophysics Data System (ADS)

jiang, mingjing; shen, zhifu; Utili, Stefano

2013-04-01

2D Discrete Element Method (DEM) analyses were performed for excavations supported by retaining walls in lunar environment. The lunar terrain is made of a layer of sand (regolith) which differs from terrestrial sands for two main features: the presence of adhesive attractive forces due to van der Waals interactions and grains being very irregular in shape leading to high interlocking. A simplified contact model based on linear elasticity and perfect plasticity was employed. The contact model includes a moment - relative rotation law to account for high interlocking among grains and a normal adhesion law to account for the van der Waals interactions. Analyses of the excavations were run under both lunar and terrestrial environments. Under lunar environment, gravity is approximately one sixth than the value on Earth and adhesion forces between grains of lunar regolith due to van der Waals interactions are not negligible. From the DEM simulations it emerged that van der Waals interactions may significantly increase the bending moment and deflection of the retaining wall, and the ground displacements. Hence this study indicates that an unsafe estimate of the wall response to an excavation on the Moon would be obtained from physical experiments performed in a terrestrial environment, i.e., considering the effect of gravity but neglecting the van der Waals interactions.

CHONDRICHTHYES, Knorpelfische

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Goldschmid, Alfred

Die über 1.100 Arten der Knorpelfische sind nur etwa 4% aller heute lebenden Fischarten. Ihrknorpeliges Endoskelett kann zwar verkalken, wird abernie zu Knochen umgebaut. Der Schädel besteht nur aus Neurocranium und Viscerocranium, ein Dermatocranium fehlt. Knochen findet sich nur in den Plakoidschuppen der Körperdecke. Eine Schwimmblase wie bei den Knochenfischen wird nie gebildet. Mund- und Nasenöffnungen liegen ventral; der Endolymphgang bleibt zeitlebens mit der Epidermis verbunden. Der mediale Teil der Beckenflosse der Männchen dient als Kopulationsorgan (Mixopterygium, Klasper) (Abb. 208, 209B) bei der inneren Befruchtung.

Nonadditivity of van der Waals forces on liquid surfaces

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Venkataram, Prashanth S.; Whitton, Jeremy D.; Rodriguez, Alejandro W.

2016-09-01

We present an approach for modeling nanoscale wetting and dewetting of textured solid surfaces that exploits recently developed, sophisticated techniques for computing exact long-range dispersive van der Waals (vdW) or (more generally) Casimir forces in arbitrary geometries. We apply these techniques to solve the variational formulation of the Young-Laplace equation and predict the equilibrium shapes of liquid-vacuum interfaces near solid gratings. We show that commonly employed methods of computing vdW interactions based on additive Hamaker or Derjaguin approximations, which neglect important electromagnetic boundary effects, can result in large discrepancies in the shapes and behaviors of liquid surfaces compared to exact methods.

Crystal Structures of Mite Allergens Der f 1 and Der p 1 Reveal Differences in Surface-Exposed Residues that May Influence Antibody Binding

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Chruszcz, Maksymilian; Chapman, Martin D.; Vailes, Lisa D.

2009-12-01

The Group 1 mite allergens, Der f 1 and Der p 1, are potent allergens excreted by Dermatophagoides farinae and Dermatophagoides pteronyssinus, respectively. The human IgE antibody responses to the Group 1 allergens show more cross-reactivity than the murine IgG antibody responses which are largely species-specific. Here, we report the crystal structure of the mature form of Der f 1, which was isolated from its natural source, and a new, high-resolution structure of mature recombinant Der p 1. Unlike Der p 1, Der f 1 is monomeric both in the crystalline state and in solution. Moreover, no metal binding ismore » observed in the structure of Der f 1, despite the fact that all amino acids involved in Ca{sup 2+} binding in Der p 1 are completely conserved in Der f 1. Although Der p 1 and Der f 1 share extensive sequence identity, comparison of the crystal structures of both allergens revealed structural features which could explain the differences in murine and human IgE antibody responses to these allergens. There are structural differences between Der f 1 and Der p 1 which are unevenly distributed on the allergens' surfaces. This uneven spatial arrangement of conserved versus altered residues could explain both the specificity and cross-reactivity of antibodies against Der f 1 and Der p 1.« less

Werner Heisenberg zum 100. Geburtstag: Pionier der Quantenmechanik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jacobi, Manfred

2001-11-01

Werner Heisenberg war eine der prägendsten Gestalten der Physik des 20. Jahrhunderts. Zu seinen wichtigsten Verdiensten gehören die Grundlegung der Quantenmechanik, die Formulierung der Unschärferelationen sowie die Beteiligung an der Ausarbeitung der Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik. Darüber hinaus lieferte er Arbeiten von fundamentalem Charakter zur Theorie des Atomkerns, zur kosmischen Strahlung und zur Quantenfeldtheorie. Während des Krieges war er an den Arbeiten des Uranvereins beteiligt, der die Möglichkeit einer Entwicklung von Kernwaffen untersuchte, jedoch über Vorarbeiten zur Reaktorphysik nicht hinauskam. Wegen dieser Tätigkeit wurde er bei Kriegsende für einige Monate in England interniert. Nach seiner Rückkehr widmete er sich vor allem dem Aufbau der Physik in Deutschland, die während der NS-Zeit nahezu ihrer gesamten Substanz beraubt worden war.

Bereits nach Ablauf der Halbwertszeit droht der vollständige Zerfall Die britische Atomic Scientists’ Association, die Ideologie der „objektiven” Wissenschaft und die H-Bombe

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Laucht, Christoph

Präsident Harry Trumans Verlautbarung vom 31.1.1950, seine Regierung wolle die Entwicklung der Wasserstoffbombe vorantreiben, fand große Beachtung in den britischen Medien. Die illustrierte Zeitschrift Picture Post widmete der HBombe einen Artikel, der unter anderem kurze Stellungnahmen der britischen Atomwissenschaftler Eric Burhop, Kathleen Lonsdale, Harrie Massey, Rudolf Peierls und Maurice Pryce enthielt, die alle Mitglieder der Atomic Scientists' Association (ASA) waren.

Einstellung und Wissen von Lehramtsstudierenden zur Evolution - ein Vergleich zwischen Deutschland und der Türkei

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Graf, Dittmar; Soran, Haluk

Es wird eine Untersuchung vorgestellt, in der Wissen und Überzeugungen von Lehramtsstudierenden aller Fächer zum Thema Evolution an zwei Universitäten in Deutschland und der Türkei erhoben worden sind. Die Befragung wurde in Dortmund und in Ankara durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass ausgeprägte Defizite im Verständnis der Evolutionsmechanismen herrschen. Viele Studierende, insbesondere aus der Türkei, sind nicht von der Faktizität der Evolution überzeugt. Dies gilt sowohl für Studierende mit Fach Biologie als auch für Studierende mit anderen Fächern. Näher untersucht worden sind die Faktoren, die die Überzeugungen zur Evolution beeinflussen können, was ja in Anbetracht der hohen Ablehnungsrate der Evolution von besonderem Interesse ist. Das Vertrauen in die Wissenschaft spielt hierbei eine besondere Rolle: Wer der Wissenschaft vertraut, ist auch eher von der Evolution überzeugt, als diejenigen, die skeptisch gegenüber der Wissenschaft sind.

Near Infrared Spectroscopy for On-line Monitoring of Alkali- Free Cloth/Phenolic Resin Prepreg During Manufacture

PubMed Central

Jiang, Bo; Huang, Yu Dong

2007-01-01

A NIR method was developed for the on-line monitoring of alkali-free cloth/phenolic resin prepreg during its manufacturing process. First, the sizing content of the alkali-free cloth was analyzed, and then the resin, soluble resin and volatiles content of the prepreg was analyzed simultaneously using the FT-NIR spectrometer. Partial least square (PLS) regression was used to develop the calibration models, which for the sizing content was preprocessed by 1stDER +MSC, for the volatile content by 1stDER +VN, for the soluble resin content by 1stDER +MSC and for the resin content by the VN spectral data preprocessing method. RMSEP of the prediction model for the sizing content was 0.732 %, for the resin content it was 0.605, for the soluble resin content it was 0.101 and for volatiles content it was 0.127. The results of the paired t-test revealed that there was no significant difference between the NIR method and the standard method. The NIR spectroscopy method could be used to predict the resin, soluble resin and the volatiles content of the prepreg simultaneously, as well as sizing content of alkali-free cloth. The processing parameters of the prepreg during manufacture could be adjusted quickly with the help of the NIR analysis results. The results indicated that the NIR spectroscopy method was sufficiently accurate and effective for the on-line monitoring of alkali-free cloth/phenolic resin prepreg.

The Boundary Element Method Applied to the Two Dimensional Stefan Moving Boundary Problem

DTIC Science & Technology

1991-03-15

Unc), - ( UGt )t - (UG,,),,] - (UG), If we integrate this equation with respect to r from 0 to t - c and with respect to and ij on the region 11(r...and others. "Moving Boundary Problems in Phase Change Mod- els," SIGNUM Newsletter, 20: 8-12 (1985). 21. Stefan, J. "Ober einige Probleme der Theorie ...ier Wirmelcitung," S.-B. \\Vein. Akad. Mat. Natur., 98: 173-484 (1889). 22.-. "flber (lie Theorie der Eisbildung insbesondere fiber die lisbildung im

Feedback-Based Projected-Gradient Method for Real-Time Optimization of Aggregations of Energy Resources

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Bernstein, Andrey; Simonetto, Andrea

This paper develops an online optimization method to maximize operational objectives of distribution-level distributed energy resources (DERs), while adjusting the aggregate power generated (or consumed) in response to services requested by grid operators. The design of the online algorithm is based on a projected-gradient method, suitably modified to accommodate appropriate measurements from the distribution network and the DERs. By virtue of this approach, the resultant algorithm can cope with inaccuracies in the representation of the AC power flows, it avoids pervasive metering to gather the state of noncontrollable resources, and it naturally lends itself to a distributed implementation. Optimality claimsmore » are established in terms of tracking of the solution of a well-posed time-varying convex optimization problem.« less

Feedback-Based Projected-Gradient Method For Real-Time Optimization of Aggregations of Energy Resources: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Bernstein, Andrey; Simonetto, Andrea

This paper develops an online optimization method to maximize the operational objectives of distribution-level distributed energy resources (DERs) while adjusting the aggregate power generated (or consumed) in response to services requested by grid operators. The design of the online algorithm is based on a projected-gradient method, suitably modified to accommodate appropriate measurements from the distribution network and the DERs. By virtue of this approach, the resultant algorithm can cope with inaccuracies in the representation of the AC power, it avoids pervasive metering to gather the state of noncontrollable resources, and it naturally lends itself to a distributed implementation. Optimality claimsmore » are established in terms of tracking of the solution of a well-posed time-varying optimization problem.« less

Effekt einer ad libitum verzehrten fettreduzierten Kost, reich an Obst, Gemüse und Milchprodukten auf den Blutdruck bei Borderline-Hypertonikern

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Möseneder, Jutta M.

2002-01-01

In der randomisierten, multizentrischen DASH-Studie (Dietary Approaches to Stop Hy-pertension), die unter kontrollierten Bedingungen stattfand, führte eine fettreduzierte Mischkost, reich an Obst, Gemüse und Milchprodukten, bei Borderline-Hypertonikern zu einer signifikanten Blutdrucksenkung. Während der Studienphase wurden Körpermasse, Natrium-Aufnahme sowie Alkoholzufuhr aufgrund der bekannten Einflussnahme auf den Blutdruck konstant gehalten. In der eigenen Pilot-Studie sollte untersucht werden, ob das Ergebnis der DASH-Studie (i) mit deutschen Hypertonikern und (ii) unter habituellen Ernährungs- und Lebensbedingungen mit regelmäßig durchgeführter Ernährungsberatung und ad libitum Verzehr anstelle des streng kontrollierten Studienansatzes bestätigt werden kann. Eine Konstanz der Körpermasse, der Natrium-Urinausscheidung (unter diesem Studienansatz valider als die Aufnahme) und des Alkoholkonsums wurde vorausgesetzt. Die Studienpopulation setzte sich aus 53 übergewichtigen Probanden mit einer nicht medikamentös therapierten Borderline-Hypertonie und ohne Stoffwechselerkrankungen zusammen. Die Studienteilnehmer wurden randomisiert entweder der Idealgruppe mit einer fettarmen Kost reich an Milchprodukten, Obst und Gemüse (ähnlich der DASH-Idealgruppe) oder der Kontrollgruppe mit habitueller Ernährungsweise zugeteilt. Über einen Zeitraum von fünf Wochen wurde den Probanden etwa 50% ihres täglichen Lebensmittelbedarfes entsprechend ihrer Gruppenzugehörigkeit kostenfrei zur Verfügung gestellt. Gelegenheitsblutdruckmessungen und 24h-Blutdruckmessungen, Ernährungs- und Aktivitätsprotokolle, Blut- und Urinproben sowie anthropometrische Messungen wurden vor, während und fünf Wochen nach der Interventionsphase durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass in der Idealgruppe keine signifikante Blutdrucksenkung beobachtet werden konnte. Dies lässt sich durch die Tatsache erklären, dass die Lebens-mittel- und Nährstoffaufnahme der deutschen Kontrollgruppe eher der amerikanischen Idealgruppe entsprach. In der Pilot-Studie waren die Unterschiede in der Nährstoffzufuhr zwischen den beiden Gruppen viel geringer als in der DASH-Studie; für eine blutdrucksenkende Ernährungsumstellung bestand somit nur ein geringer Spielraum. Eine weitere Erklärung besteht in der unterschiedlichen Zusammensetzung der Studienpopulation. Bei DASH wurden vorwiegend farbige Probanden (40% höhere Hypertonieprävalenz) untersucht. Die Studienergebnisse lassen also den Schluss zu, dass Ernährungs- und Lebensstilgewohnheiten sowie der genetische Hintergrund der entsprechenden Bevölkerungsgruppe bei der Formulierung von nährstoff- oder lebensmittelbezogenen Empfehlungen zur Senkung des Bluthochdruckes Berücksichtigung finden müssen. The Dietary Approaches to Stop Hypertension trial (DASH), a randomized well-controlled feeding study conducted at 4 medical centers, demonstrated that a low-fat diet, rich in fruits, vegetables and dairy products is able to lower blood pressure of borderline-hypertensive people significantly. Body weight, sodium intake and alcohol consumption were kept constant during the whole study period, due to the known influence on hypertension. Aim of our study project was to investigate whether the results of the DASH study can be confirmed by (i) using a German hypertensive population and (ii) replacing the well-controlled feeding design by allowing ad libitum intake according to dietary ad-vice. The participants were asked to keep their body weight, sodium urine excretion (un-der this study design more valid than sodium intake) and their alcohol consumption con-stant. Our pilot study population consisted of 53 mainly overweight participants with borderline hypertension and without medication or any metabolic disorders. They were randomly assigned to either an ideal diet low in fat and rich in dairy products, fruits and vegetables (similar to the DASH I-group) or a habitual diet as control (C-group). During five weeks the subjects were provided 50 % of their daily intake for free according to their dietary pattern. Single and 24h-blood pressure measurements, dietary weighed and physical activity records, blood and urine samples and anthropometric measurements were collected before, during and five weeks after the intervention period. The study results indicated that no significantly reduction of blood pressure could be observed for both methods in the I-group of our trial. This is due to the fact that the baseline intake of foods and nutrients of the German subjects was nearly corresponding to the intake targeted for the DASH I-group. Therefore, it was impossible to increase the intake of these nutrients in our I-group by the same percentage as in the DASH study. Another explanation may be the different consistency of the study population. About 60% of the DASH study population were African Americans with a known higher prevalence of hy-pertension (about 40%) than Caucasians. The conclusion is that even convincing results of a controlled trial cannot be simply transferred into dietary advice for the general public. For addressing food-based dietary guidelines to reduce the risk of hypertension it is necessary to consider the genetic background as well as the dietary and the lifestyle situation of the target population carefully.

Zusammenarbeit aus Sicht eines outgesourcten Instandhalters

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Grüßer, Stefan; Loeven, Heinz-Wilhelm

Dauerhafter Unternehmenserfolg ist nur mit einer fortschrittlichen Instandhaltung zu erzielen. Durch den enormen Kostendruck infolge der Globalisierung und die Innovationssprünge auf der technischen Seite wird auch die Frage nach der modernen Organisationsform für die Instandhaltung gestellt. Eine Möglichkeit der Kostenoptimierung ist das Outsourcing von Instandhaltungsleistungen. Hierbei ist es unerlässlich, dass sich die Mitarbeiter zum Dienstleister entwickeln. In diesem Beitrag wird die Entwicklung der InfraServ Knapsack von einer internen Instandhaltungsabteilung hin zu einem Industriellen Dienstleister beschrieben und Aspekte der Zusammenarbeit mit externen Kunden aus der Sicht des outgesourcten Instandhalters geschildert. Es werden die wichtigen Entwicklungsschritte zur Dienstleistungsorientierung der früheren Eigeninstandhaltung aufgezeigt. Dieser Beitrag ist nicht als "Königsweg“ zu verstehen, er soll vielmehr anhand der Erfahrungen einer outgesourcten Eigeninstandhaltung Anregungen für die Entwicklung der eigenen Instandhaltungsorganisation liefern.

Heterologous Expression of Der Homologs in an Escherichia coli der Mutant and Their Functional Complementation

PubMed Central

Choi, Eunsil; Kang, Nalae; Jeon, Young; Pai, Hyun-Sook

2016-01-01

ABSTRACT The unique Escherichia coli GTPase Der (double Era-like GTPase), which contains tandemly repeated GTP-binding domains, has been shown to play an essential role in 50S ribosomal subunit biogenesis. The depletion of Der results in the accumulation of precursors of 50S ribosomal subunits that are structurally unstable at low Mg2+ concentrations. Der homologs are ubiquitously found in eubacteria. Conversely, very few are conserved in eukaryotes, and none is conserved in archaea. In the present study, to verify their conserved role in bacterial 50S ribosomal subunit biogenesis, we cloned Der homologs from two gammaproteobacteria, Klebsiella pneumoniae and Salmonella enterica serovar Typhimurium; two pathogenic bacteria, Staphylococcus aureus and Neisseria gonorrhoeae; and the extremophile Deinococcus radiodurans and then evaluated whether they could functionally complement the E. coli der-null phenotype. Only K. pneumoniae and S. Typhimurium Der proteins enabled the E. coli der-null strain to grow under nonpermissive conditions. Sucrose density gradient experiments revealed that the expression of K. pneumoniae and S. Typhimurium Der proteins rescued the structural instability of 50S ribosomal subunits, which was caused by E. coli Der depletion. To determine what allows their complementation, we constructed Der chimeras. We found that only Der chimeras harboring both the linker and long C-terminal regions could reverse the growth defects of the der-null strain. Our findings suggest that ubiquitously conserved essential GTPase Der is involved in 50S ribosomal subunit biosynthesis in various bacteria and that the linker and C-terminal regions may participate in species-specific recognition or interaction with the 50S ribosomal subunit. IMPORTANCE In Escherichia coli, Der (double Era-like GTPase) is an essential GTPase that is important for the production of mature 50S ribosomal subunits. However, to date, its precise role in ribosome biogenesis has not been clarified. In this study, we used five Der homologs from gammaproteobacteria, pathogenic bacteria, and an extremophile to elucidate their conserved function in 50S ribosomal subunit biogenesis. Among them, Klebsiella pneumoniae and Salmonella enterica serovar Typhimurium Der homologs implicated the participation of Der in ribosome assembly in E. coli. Our results show that the linker and C-terminal regions of Der homologs are correlated with its functional complementation in E. coli der mutants, suggesting that they are involved in species-specific recognition or interaction with 50S ribosomal subunits. PMID:27297882

Structure-based design and screening of inhibitors for an essential bacterial GTPase, Der.

PubMed

Hwang, Jihwan; Tseitin, Vladimir; Ramnarayan, Kal; Shenderovich, Mark D; Inouye, Masayori

2012-05-01

Der is an essential and widely conserved GTPase that assists assembly of a large ribosomal subunit in bacteria. Der associates specifically with the 50S subunit in a GTP-dependent manner and the cells depleted of Der accumulate the structurally unstable 50S subunit, which dissociates into an aberrant subunit at a lower Mg(2+) concentration. As Der is an essential and ubiquitous protein in bacteria, it may prove to be an ideal cellular target against which new antibiotics can be developed. In the present study, we describe our attempts to identify novel antibiotics specifically targeting Der GTPase. We performed the structure-based design of Der inhibitors using the X-ray crystal structure of Thermotoga maritima Der (TmDer). Virtual screening of commercially available chemical library retrieved 257 small molecules that potentially inhibit Der GTPase activity. These 257 chemicals were tested for their in vitro effects on TmDer GTPase and in vivo antibacterial activities. We identified three structurally diverse compounds, SBI-34462, -34566 and -34612, that are both biologically active against bacterial cells and putative enzymatic inhibitors of Der GTPase homologs. We also presented the possible interactions of each compound with the Der GTP-binding site to understand the mechanism of inhibition. Therefore, our lead compounds inhibiting Der GTPase provide scaffolds for the development of novel antibiotics against antibiotic-resistant pathogenic bacteria.

Effect of van der Waals interactions on the structural and binding properties of GaSe

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Sarkisov, Sergey Y., E-mail: sarkisov@mail.tsu.ru; Kosobutsky, Alexey V., E-mail: kosobutsky@kemsu.ru; Kemerovo State University, Krasnaya 6, 650043 Kemerovo

The influence of van der Waals interactions on the lattice parameters, band structure, elastic moduli and binding energy of layered GaSe compound has been studied using projector-augmented wave method within density functional theory. We employed the conventional local/semilocal exchange-correlation functionals and recently developed van der Waals functionals which are able to describe dispersion forces. It is found that application of van der Waals density functionals allows to substantially increase the accuracy of calculations of the lattice constants a and c and interlayer distance in GaSe at ambient conditions and under hydrostatic pressure. The pressure dependences of the a-parameter, Ga–Ga, Ga–Semore » bond lengths and Ga–Ga–Se bond angle are characterized by a relatively low curvature, while c(p) has a distinct downward bowing due to nonlinear shrinking of the interlayer spacing. From the calculated binding energy curves we deduce the interlayer binding energy of GaSe, which is found to be in the range 0.172–0.197 eV/layer (14.2–16.2 meV/Å{sup 2}). - Highlights: • Effects of van der Waals interactions are analyzed using advanced density functionals. • Calculations with vdW-corrected functionals closely agree with experiment. • Interlayer binding energy of GaSe is estimated to be 14.2–16.2 meV/Å{sup 2}.« less

Kants Theorie der Sonne: Physikgeschichte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jacobi, Manfred

2005-01-01

Im Rahmen seiner Kosmogonie entwickelte der junge Immanuel Kant eine Theorie der Sonne. Sie ist ein einzigartiges Zeugnis seiner intuitiven Vorstellungskraft und beweist auch die Leistungsfähigkeit der damaligen, vorwiegend von Newton geprägten Weltsicht. Entstehung, Aufbau und Dynamik der Sonne werden in Kants Theorie ebenso erklärt wie etwa das Phänomen der Sonnenflecken.

Funkmesstechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Plaßmann, Wilfried

Ein Hauptgebiet der Funkmesstechnik ist durch den Begriff RADAR (radio detection and ranging gekennzeichnet. Bei diesem Verfahren werden impulsförmige elektromagnetische Wellen von einer Antenne ausgesendet und an Körpern oder Stoffverteilungen (Wolken) reflektiert. Die Sendeantenne wird auf Empfang umgeschaltet, und anhand des Echos sind Rückschlüsse auf die Lage und die Beschaffenheit der Körper oder der Stoffverteilungen möglich. Angewendet wird die Radartechnik bei der Kontrolle und der Sicherung des Land-, Wasser- und Flugverkehrs, in der Meteorologie zur Wetterprognose, in der Astrologie und im militärischen Bereich.

In silico structural analysis of group 3, 6 and 9 allergens from Dermatophagoides farinae.

PubMed

Teng, Feixiang; Yu, Lili; Bian, Yonghua; Sun, Jinxia; Wu, Juansong; Ling, Cunbao; Yang, Li; Wang, Yungang; Cui, Yubao

2015-05-01

Dermatophagoides farinae (Hughes; Acari: Pyroglyphidae) are the predominant source of dust mite allergens, which provoke allergic diseases, such as rhinitis, asthma and eczema. Of the 30 allergen groups produced by D. farinae, the Der f 3, Der f 6 and Der f 9 allergens are all trypsin‑associated proteins, however little else is currently known about them. The present study used in silico tools to compare the amino acid sequences, and predict the secondary and tertiary structures of Der f 3, Der f 6 and Der f 9 allergens. Protein sequence alignment detected ~46% identity between Der f 3, Der f 6 and Der f 9. Furthermore, each protein was shown to contain three active sites and two highly conserved trypsin functional domains. Predictions of the secondary and tertiary structure identified α‑helices, β‑sheets and random coils. The active sites of the three proteins appeared to fold onto each other in a three‑dimensional model, constituting the active site of the enzyme. Epitope analysis demonstrated that Der f 3, Der f 6 and Der f 9 have 4‑5 potential epitopes located in random coils, and the epitope sequences of Der f 3, Der f 6 and Der f 9 were shown to overlap in two domains (at amino acids 83‑87 and 179‑180); however the residues in these two domains were not identical. The present study aimed to conduct a biochemical and genetic analysis of these three allergens, and to potentially contribute to the development of vaccines for allergen‑specific immunotherapy.

Anti-Armor Defense Data Study (A2D2). Phase 2. Volume 4. US Anti-Tank Defense at Krinkelt-Rocherath, Belgium (December, 1944)

DTIC Science & Technology

1991-02-15

Geschicbte der Stammdivision der Waffen -SS, Band V: 194 -1945. Osnabruck: Munln-Verlag, 1982. (Includes translation) (Stuttgart] 105 Weidinger, Otto, ed...1960. C -68 Weidinger, Otto. Division Das Reich. Der Weg der 2.SS Panzer-Division "Das Reich". Die Geschichte der Stammdivision der Waffen -SS, Band

Zu einer inhaltsorientierten Theorie des Lernens und Lehrens der biologischen Evolution

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wallin, Anita

Der Zweck dieser Studie (zwecks Überblick siehe dazu Abb. 9.1) war zu untersuchen, wie die Schüler der Sekundarstufe II ein Verständnis von der Theorie der biologischen Evolution entwickeln. Vom Ausgangspunkt "Vorurteile der Schüler“ ausgehend wurden Unterrichtssequenzen entwickelt und drei verschiedene Lernexperimente in einem zyklischen Prozess durchgeführt. Das Wissen der Schüler wurde vor, während und nach den Unterrichtssequenzen mit Hilfe von schriftlichen Tests, Interviews und Diskussionsrunden in kleinen Gruppen abgefragt. Etwa 80 % der Schüler hatten vor dem Unterricht alternative Vorstellungen von Evolution, und in dem Nachfolgetest erreichten circa 75 % ein wissenschaftliches Niveau. Die Argumentation der Schüler in den verschiedenen Tests wurde sorgfältig unter Rücksichtnahme auf Vorurteile, der konzeptionellen Struktur der Theorie der Evolution und den Zielen des Unterrichts analysiert. Daraus konnten Einsichten in solche Anforderungen an Lehren und Lernen gewonnen werden, die Herausforderungen an Schüler und Lehrer darstellen, wenn sie anfangen, evolutionäre Biologie zu lernen oder zu lehren. Ein wichtiges Ergebnis war, dass das Verständnis existierender Variation in einer Population der Schlüssel zum Verständnis von natürlicher Selektion ist. Die Ergebnisse sind in einer inhaltsorientierten Theorie zusammengefasst, welche aus drei verschiedenen Aspekten besteht: 1) den inhaltsspezifischen Aspekten, die einzigartig für jedes wissenschaftliche Feld sind; 2) den Aspekten, die die Natur der Wissenschaft betreffen; und 3) den allgemeinen Aspekten. Diese Theorie kann in neuen Experimenten getestet und weiter entwickelt werden.

Some advanced parametric methods for assessing waveform distortion in a smart grid with renewable generation

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Alfieri, Luisa

2015-12-01

Power quality (PQ) disturbances are becoming an important issue in smart grids (SGs) due to the significant economic consequences that they can generate on sensible loads. However, SGs include several distributed energy resources (DERs) that can be interconnected to the grid with static converters, which lead to a reduction of the PQ levels. Among DERs, wind turbines and photovoltaic systems are expected to be used extensively due to the forecasted reduction in investment costs and other economic incentives. These systems can introduce significant time-varying voltage and current waveform distortions that require advanced spectral analysis methods to be used. This paper provides an application of advanced parametric methods for assessing waveform distortions in SGs with dispersed generation. In particular, the Standard International Electrotechnical Committee (IEC) method, some parametric methods (such as Prony and Estimation of Signal Parameters by Rotational Invariance Technique (ESPRIT)), and some hybrid methods are critically compared on the basis of their accuracy and the computational effort required.

Transplantate und Implantate im Mittelohrbereich - Teil 1 (Stand 2002)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kempf, Hans-Georg; Lenarz, Thomas; Eckert, Karl-Ludwig

In Deutschland leben ungefähr 12 Millionen Menschen, die an einer ein- oder beidseitigen Schwerhörigkeit leiden. Diese kann angeboren oder im Laufe des Lebens erworben sein. Klinisch und therapeutisch wichtig ist die Unterscheidung, ob die Ursache der Schwerhörigkeit im Bereich des Mittelohres, d. h. der Schallübertragung, oder im Bereich des Innenohres, der Hörnerven und der zentralen Hörbahnabschnitte, d. h. der Schallempfindung, liegt. 2,5 Millionen Schwerhörige haben dabei das Problem der Schallübertragung, d.h. die Störung liegt im Mittelohrbereich, und hier kann man in der Regel mit operativen, mikrochirurgisch durchgeführten Massnahmen helfen [1, 2]. Im Vordergrund steht als Ursache hier die chronische Mittelohrentzündung, die sich als Perforation des Trommelfells, als Defekt oder Unterbrechung der Gehörknöchelchen oder auch als Cholesteatom, einer sogenannte Knocheneiterung äussern kann [3]. Therapeutisch und damit als Prinzip der operativen Hörverbesserung steht primär der Verschluss des Trommelfells oder eine Rekonstruktion der Gehörknöchelchen an.

Association of pediatric asthma severity with exposure to common household dust allergens

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Gent, Janneane F., E-mail: janneane.gent@yale.edu; Belanger, Kathleen; Triche, Elizabeth W.

Background: Reducing exposure to household dust inhalant allergens has been proposed as one strategy to reduce asthma. Objective: To examine the dose-response relationships and health impact of five common household dust allergens on disease severity, quantified using both symptom frequency and medication use, in atopic and non-atopic asthmatic children. Methods: Asthmatic children (N=300) aged 4-12 years were followed for 1 year. Household dust samples from two indoor locations were analyzed for allergens including dust mite (Der p 1, Der f 1), cat (Fel d 1), dog (Can f 1), cockroach (Bla g 1). Daily symptoms and medication use were collectedmore » in monthly telephone interviews. Annual disease severity was examined in models including allergens, specific IgE sensitivity and adjusted for age, gender, atopy, ethnicity, and mother's education. Results: Der p 1 house dust mite allergen concentration of 2.0 {mu}g/g or more from the main room and the child's bed was related to increased asthma severity independent of allergic status (respectively, OR 2.93, 95% CI 1.37, 6.30 for 2.0-10.0 {mu}g/g and OR 2.55 95% CI 1.13, 5.73 for {>=}10.0 {mu}g/g). Higher pet allergen levels were associated with greater asthma severity, but only for those sensitized (cat OR 2.41 95% CI 1.19, 4.89; dog OR 2.06 95% CI 1.01, 4.22). Conclusion: Higher levels of Der p 1 and pet allergens were associated with asthma severity, but Der p 1 remained an independent risk factor after accounting for pet allergens and regardless of Der p 1 specific IgE status.« less

Quantitative measurement of IgE antibodies to purified allergens using streptavidin linked to a high-capacity solid phase.

PubMed

Erwin, Elizabeth A; Custis, Natalie J; Satinover, Shama M; Perzanowski, Matthew S; Woodfolk, Judith A; Crane, Julian; Wickens, Kristin; Platts-Mills, Thomas A E

2005-05-01

Commercially available assays for IgE antibody provide results in international units per milliliter for many allergen extracts, but this is not easily achieved with purified or novel allergens. To develop assays for IgE antibody suitable for purified or novel allergens by using a commercially available immunosorbent. Streptavidin coupled to a high-capacity immunosorbent (CAP) was used to bind biotinylated purified allergens from mite (Der p 1 and Der p 2), cat (Fel d 1), and dog (Can f 1). Assays for IgE antibody to these allergens were performed on sera from children (asthma and control) as well as adults with atopic dermatitis. The results were validated by serial dilution of sera with high and low levels of IgE antibody and were quantitated in international units per milliliter by using a standard curve. Values for IgE antibody to Der p 1, Der p 2, and Fel d 1 correlated with values obtained with the allergen extracts (r2 = 0.80, 0.84, and 0.95, respectively; P < .001 in each case). Furthermore, the values for IgE antibody in sera from children with high exposure to mite and cat allergens demonstrated 10-fold higher levels of IgE antibody to Der p 1 and Der p 2 than to Fel d 1 (P < .001). The streptavidin immunosorbent technique provides a new method for quantifying IgE antibody to purified proteins. The results provide evidence about the high quantities of IgE antibody to purified inhalant allergens in patients with atopic dermatitis. In addition, the results demonstrate major differences in IgE antibodies specific for mite and cat allergens among children with high exposure to both allergens.

Virtuelle Kraftwerke für Smart Markets

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dürr, Thomas; Heyne, Jean-Christoph

In den zurückliegenden Jahren haben insbesondere zwei Trends die Stromversorgung bestimmt: der starke Anstieg der dezentralen und der Ausbau der regenerativen Stromerzeugung, die vor allem in den Verteilnetzen stattfinden. Angesichts dieser Entwicklung gewinnen virtuelle Kraftwerke (VK) immer mehr an Bedeutung. In der frühen Phase waren VK insbesondere eine Möglichkeit, kleine dezentrale Erzeuger zu einer größeren Einheit zu bündeln und sie so marktfähig zu machen. Heute werden sie - überwacht und gesteuert über ein Dezentrales Energie-Management-System (DEMS) - gemeinsam mit Demand Response betrieben, also dem Reagieren eines Energieabnehmers auf Marktpreise. Das Demand Side Management soll zur Flexibilisierung der Industrie beitragen. Da der Ausbau der Übertragungsnetze nur schleppend vorankommt, kann die Nutzung von lastseitiger Flexibilität einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit leisten. Im zweiten Teil des Beitrags geht es um die Entwicklung der Märkte. Großes Interesse besteht immer noch an der Regelenergie, zumal der Bedarf bis 2050 deutlich steigen wird. Die Spotmärkte Intraday und Day-Ahead wachsen kontinuierlich, deshalb werden sie für VK immer wichtiger. Am Ende gibt der Beitrag einen Ausblick auf die künftige Entwicklung, in der Regelenergie- und Spotmärkte noch eine Rolle spielen, aber andere Geschäftsmodelle wichtiger werden. Darüber hinaus geht es um langfristige Entwicklungen, die z. B. zusätzliche Serviceleistungen durch VK betreffen.

Betriebsführung multimodaler Energiesysteme

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mackensen, Reinhard

Die Transformation des Energiesystems von einer zentral geprägten, unidirektional orientierten und in unterschiedliche Sektoren separierten Struktur hin zu einer umfassenden, multimodalen, dezentralen und flexiblen Erzeuger- und Verbraucherlandschaft findet auf verschiedenen Ebenen statt. Randbedingung bei dieser Umwälzung ist immer die Einhaltung der Teilziele Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Effizienz. Im Einzelnen schlägt sich diese Transformation in einer Diversifizierung der Akteurslandschaft durch die Mechanismen des Unbundling nieder. Weiterhin finden eine Dezentralisierung der Erzeugerlandschaft und damit eine Substitution von mehrheitlich fossil betriebener Großkraftwerkstechnologie durch eine Vielzahl dezentraler Erzeuger mit zumeist regenerativem Charakter statt. Dieser Wandel hat im Wesentlichen zwei Hauptkonsequenzen. Zum einen ergeben sich durch dezentrale, flächige Verteilung der Erzeuger neue Anforderungen an den Energieaustausch, bspw. aus der Erweiterung der Stromnetze für einen bidirektionalen Energieaustausch, zum anderen werden Abstimmungsmechanismen erforderlich, welche die fluktuierende Einspeisung derart mit dem Verbrauch in Waage hält, dass sowohl elektrische Netzrestriktionen, die Qualität der Versorgung und Aspekte der Energieeffizienz und damit der Wirtschaftlichkeit berücksichtigt werden. Mögliche Antworten auf die mit dieser Betrachtung einhergehenden Fragen liegen in der Konzeption eines multimodalen Energiesystems, also in der Gesamtbetrachtung der Sektoren Strom, Wärme und Verkehr. Dieses Kapitel soll Mechanismen darlegen und Wege aufzeigen, wie eine solche Konzeption gestaltet werden kann und wie solche komplexen Systeme in der Praxis betrieben werden können.

Craniota, Wirbel- oder Schädeltiere

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schultze, Hans-Peter

Zu den Craniota zählen alle Chordatiere, die eine dreiteilige Regionalisierung des Körpers in Kopf, Rumpf und Schwanz aufweisen. Der Kopf umfasst (1) das Neurocranium mit Gehirn und komplexen Sinnesorganen zur Wahrnehmung der Umgebung, (2) das Viscerocranium zur Nahrungsaufnahme und zur Ventilation der Kiemen bei den primär wasserlebenden Craniota und (3) das Dermatocranium (S. 38). Letzteres entsteht durch Verknöcherungen im Bindegewebe des Integuments, es dient dem Schutz des Kopfes und trägt im Mundbreich die Zähne. Zusammen bilden die drei Skelettstrukturen die funktionelle Einheit Schädel (Cranium). Außer der (somatischen) Rumpfmuskulatur und dem Axialskelett liegen im Rumpf Kreislauf-, Atmungs-, Verdauungs-, Exkretions- und Fortpflanzungsorgane. Der Schwanz, der Abschnitt hinter der Afteröffnung, die das Ende der Leibeshöhle markiert, dient mit Muskeln und Schwanzflosse der Fortbewegung.

„3D-augmented-reality“-Visualisierung für die navigierte Osteosynthese von Beckenfrakturen

PubMed Central

Befrui, N.; Fischer, M.; Fuerst, B.; Lee, S.-C.; Fotouhi, J.; Weidert, S.; Johnson, A.; Euler, E.; Osgood, G.; Navab, N.; Böcker, W.

2018-01-01

Zusammenfassung Hintergrund Trotz großer Fortschritte in der Entwicklung der Hard- und Software von Navigationssystemen finden diese aufgrund ihrer vermeintlichen Komplexität, umständlichen Integration in klinische Arbeitsabläufe und fraglichen Vorteilen gegenüber konventionellen bildgebenden Verfahren bisher wenig Einsatz in den heutigen Operationssälen. Ziel der Arbeit Entwicklung einer „Augmented-reality“(AR)-Darstellung zur chirurgischen Navigation ohne Infrarot(„IR“)-Tracking-Marker und Vergleich zum konventioneller Röntgen in einem simulierten Eingriff. Material und Methoden Navigationssystem bestehend aus „Cone-beam-CT“(CBCT)-fähigem C-Bogen und „Red-green-blue-depth“(RGBD)-Kamera. Testung durch Kirschner(K)-Draht-Platzierung in Modellen unter Berücksichtigung der benötigten Zeit, der Strahlendosis und der Benutzerfreundlichkeit der Systeme. Ergebnisse Eine signifikante Reduktion der benötigten Zeit, der Röntgenbilder und der gesamten Strahlendosis bei der AR-Navigation gegenüber dem konventionellen Röntgen bei gleichbleibender Präzision. Schlussfolgerung Die AR-Navigation mithilfe der RGBD-Kamera bietet flexible und intuitive Darstellungsmöglichkeiten des Operations-situs für navigierte Osteosynthesen ohne Tracking-Marker. Hiermit ist es möglich, Operationen schneller, einfacher und mit geringerer Strahlenbelastung für Patient und OP-Personal durchzuführen. PMID:29500506

Rapid estimation of the electron correlation energy for van der Waals complexes RgX (Rg = Kr, Xe, X = Br, I)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Xinying, Li; Yongfang, Zhao; Xiaogong, Jing; Fengli, Liu; Fengyou, Hao

2006-01-01

We present the rules of electron correlation energies for RgX (Rg = Kr, Xe, X = Br, I) van der Waals (vdW) complex systems at CCSD(T) theoretical level with SDB-cc-pVQZ basis set by the Gaussian 98 program. A new method to derive the dispersion coefficient C6 by fitting the intermonomer electron correlation energies to C6R-6 function is introduced. The present C6 values are compared with the corresponding theoretical ones.

Wirkungen biogener Amine auf die Erregungs-Sekretions-Kopplung in der Speicheldrüse von Periplaneta americana (L.)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Rietdorf, Katja

2003-07-01

In der vorliegenden Arbeit habe ich wichtige Teilmechanismen der Erregungs-Sekretionskopplung in der Speicheldrüse der Schabe Periplaneta americana (L.) untersucht. Die Speicheldrüse ist von dopaminergen und serotonergen Fasern innerviert (Baumann et al., 2002). Beide Transmitter stimulieren eine unterschiedliche Reaktion der Drüse: Dopamin (DA) stimuliert die P-Zellen der Acini und die Ausführgangzellen, während Serotonin (5-HT) die P- und C-Zellen der Acini stimuliert, nicht jedoch die Ausführgangzellen. Der Endspeichel ist nach einer DA-Stimulierung proteinfrei. Dagegen enthält er nach einer 5-HT-Stimulierung Proteine, die von den C-Zellen sezerniert werden (Just & Walz, 1996). Im ersten Teil meiner Arbeit habe ich mittels Kapillarelektrophoretischer Analyse (CE-Analyse) die Elektrolytkonzentrationen im Endspeichel untersucht sowie die Raten der Flüssigkeitssekretion gemessen. Damit wollte ich klären, welche Transporter an der Sekretion des Primärspeichels und an dessen Modifikation beteiligt sind. Ausserdem wollte ich die Rolle der transportaktiven Epithelzellen der Ausführgänge für die Modifikation des Primärspeichels untersuchen. Dafür habe ich einen Vergleich der Elektrolytkonzentrationen im DA- und 5-HT-stimulierten Endspeichel durchgeführt. Der Elektrolytgehalt des DA- und 5-HT-stimulierten Endspeichels unterscheidet sich nicht signifikant voneinander. Er ist nach beiden Stimulierungen hypoosmotisch zum verwendeten Ringer. Die Ausführgangzellen werden durch DA stimuliert und modifizieren den Primärspeichel durch eine netto-Ionenreabsorption. Meine Versuche zeigen jedoch, dass auch die während einer 5-HT-Stimulierung der Drüse unstimulierten Ausführgangzellen den Primärspeichel modifizieren. In einer nachfolgenden Versuchsreihe habe ich den Einfluss von Ouabain, einem Hemmstoff der Na+-K+-ATPase, und Bumetanid, einem Hemmstoff des NKCC, auf die Raten der Flüssigkeitssekretion sowie den Elektrolytgehalt des Endspeichels untersucht. Ich habe gefunden, dass die Aktivität der Na+-K+-ATPase wichtig für die Modifikation des DA-stimulierten Primärspeichels ist. Im Gegensatz dazu ist sie für die Modifikation des 5-HT-stimulierten Primärspeichels nicht von Bedeutung. Bezüglich der Flüssigkeitssekretion habe ich keinen Einfluss der Na+-K+-ATPase-Aktivität auf die DA-stimulierten Sekretionsraten gefunden, dagegen ist die 5-HT-stimulierte Sekretionsrate in Anwesenheit von Ouabain gesteigert. Die Aktivität des NKCC ist für beide sekretorische Prozesse, die Ionen- und die Flüssigkeitssekretion, wichtig. Eine Hemmung des NKCC bewirkt eine signifikante Verringerung der Raten der Flüssigkeitssekretion nach DA- und 5-HT-Stimulierung sowie in beiden Fällen einen signifikanten Abfall der Ionenkonzentrationen im Endspeichel. Im zweiten Teil meiner Arbeit habe ich versucht, Änderungen der intrazellulären Ionenkonzentrationen in den Acinuszellen während einer DA- oder 5-HT-Stimulierung zu messen. Diese Experimente sollten mit der Methode des "ratiometric imaging" durchgeführt werden. Messungen mit dem Ca2+-sensitiven Fluoreszenzfarbstoff Fura-2 zeigten keinen globalen Anstieg in der intrazellulären Ca2+-Konzentration der P-Zellen. Aufgrund von Problemen mit einer schlechten Beladung der Zellen, einer starken und sich während der Stimulierung ändernden Autofluoreszenz der Zellen sowie Änderungen im Zellvolumen wurden keine Messungen mit Na+- und K+-sensitiven Fluoreszenzfarbstoffen durchgeführt. Im dritten Teil dieser Arbeit habe ich die intrazellulären Signalwege untersucht, die zwischen einer 5-HT-Stimulierung der Drüse und der Proteinsekretion vermitteln. Dazu wurde der Proteingehalt im Endspeichel biochemisch mittels eines modifizierten Bradford Assay gemessen. Eine erstellte Dosis-Wirkungskurve zeigt, dass die Rate der Proteinsekretion von der zur Stimulierung verwendeten 5-HT-Konzentration abhängt. In einer Serie von Experimenten habe ich die intrazellulären Konzentrationen von Ca2+, cAMP und / oder cGMP erhöht und anschließend den Proteingehalt im Endspeichel gemessen. Ein Anstieg der intrazellulären Ca2+-Konzentration aktiviert nur eine geringe Rate der Proteinsekretion. Dagegen kann die Steigerung der intrazellulären cAMP-Konzentration eine stärkere Proteinsekretion aktivieren, die sich nicht signifikant von der nach 5-HT-Stimulierung unterscheidet. Die cAMP-stimulierte Proteinsekretion kann durch gleichzeitige Erhöhung der intrazellulären Ca2+-Konzentration weiter gesteigert werden. Dagegen aktivierte eine Erhöhung der intrazellulären cGMP-Konzentration die Proteinsekretion nicht. Aufgrund dieser Ergebnisse postuliere ich die Existenz eines die Adenylatcyclase aktivierenden 5-HT-Rezeptors in der Basolateralmembran der C-Zellen. The aim of this PhD-work was to investigate major mechanisms of excitation-secretion coupling in the salivary gland of the cockroach Periplaneta americana (L.). This salivary gland is innervated by dopaminergic and serotonergic fibres (Baumann et al., 2002). The two transmitters stimulate different processes in the gland: Dopamine (DA) stimulates the p-cells of the acini and the salivary duct cells, whereas 5-HT (serotonin) activates the p- and the c-cells of the acini, but not the salivary duct cells. Final saliva is completely protein-free after dopamine stimulation. It contains proteins, which are secreted by the c-cells of the acini, after a 5-HT-stimulation (Just & Walz, 1996). In the first part of my work I measured the electrolytic composition of the final saliva by capillary electrophoretic analysis and measured the rates of fluid secretion, in order to answer the following questions: 1.) Which transporters affect the production of primary saliva and its modification? 2.) What is the function of the transport-active salivary duct cells for the modification of the primary saliva? Electrolytic composition of the DA- and 5-HT-stimulated final saliva is not significantly different from each other, and is hypoosmotic to the Ringer used. Salivary duct cells are stimulated by DA and modify the primary saliva by a netto ion-reabsorption. My experiments also show that the duct cells, which are unstimulated during a 5-HT-stimulation of the gland, modify the primary saliva. In the next series of experiments I investigated the effects of ouabain, an inhibitor of the Na+-K+-ATPase, and bumetanide, an inhibitor of the NKCC on the rates of fluid secretion and the electrolytic composition of the final saliva. I found, that the activity of the Na+-K+-ATPase is important for the modification of DA-stimulated primary saliva during its flow through the stimulated duct system. In contrast, it is not important for modification of the 5-HT-stimulated primary saliva. Inhibition of the Na+-K+-ATPase does not affect rates of DA-stimulated fluid secretion, but it increases the rates of 5-HT-stimulated fluid secretion. Activity of the NKCC is important for both secretory processes: the ion and the fluid secretion. Inhibition of the NKCC results in a significant drop in the rates of fluid secretion after DA- and 5-HT-stimulation, as well as a drop in electrolytic concentrations in the saliva. In the second part of my work, I tried to measure changes in the intracellular ionic concentrations (Ca2+, Na+, and K+) within the acinar cells during a DA- or 5-HT-stimulation. The experiments should be performed by ratiometric imaging. Measurements with the Ca2+-sensitive dye Fura-2 did not show any global increase in the intracellular Ca2+-concentration in the p-cells of the acini. Problems concerning a bad loading of the cells, a strong autofluorescence which changed during the time course of the stimulation, as well as changes in the cell volume were the reason, that no measurements using Na+- or K+-sensitive dyes were performed. In the third part of my work I investigated the intracellular signalling pathways, which activate protein secretion after 5-HT-stimulation of the gland. A modified Bradford Assay was used for measuring the protein content in the final saliva. In a dose-response curve I showed that rates of protein secretion are dependent on the 5-HT-concentrations used to stimulate the glands. In another set of experiments I increased the intracellular concentrations of Ca2+, cAMP and / or cGMP, and measured the protein content in the final saliva. An increase in the intracellular Ca2+-concentration activates only a low rate of protein secretion. After an increase in the intracellular cAMP-concentration a much higher rate of protein secretion can be activated, which is not significantly different from the 5-HT stimulated rate of protein secretion. The cAMP-stimulated protein secretion can be further increased by a simultaneous rise in the intracellular Ca2+-concentration. In contrast, cGMP does not activate protein secretion. Therefore I propose the expression of an adenylyl cyclase activating 5-HT-receptor in the basolateral membrane of the protein secreting c-cells.

Renewable Energy Power Generation Estimation Using Consensus Algorithm

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ahmad, Jehanzeb; Najm-ul-Islam, M.; Ahmed, Salman

2017-08-01

At the small consumer level, Photo Voltaic (PV) panel based grid tied systems are the most common form of Distributed Energy Resources (DER). Unlike wind which is suitable for only selected locations, PV panels can generate electricity almost anywhere. Pakistan is currently one of the most energy deficient countries in the world. In order to mitigate this shortage the Government has recently announced a policy of net-metering for residential consumers. After wide spread adoption of DERs, one of the issues that will be faced by load management centers would be accurate estimate of the amount of electricity being injected in the grid at any given time through these DERs. This becomes a critical issue once the penetration of DER increases beyond a certain limit. Grid stability and management of harmonics becomes an important consideration where electricity is being injected at the distribution level and through solid state controllers instead of rotating machinery. This paper presents a solution using graph theoretic methods for the estimation of total electricity being injected in the grid in a wide spread geographical area. An agent based consensus approach for distributed computation is being used to provide an estimate under varying generation conditions.

Radiation dose enhancement in skin therapy with nanoparticle addition: A Monte Carlo study on kilovoltage photon and megavoltage electron beams

PubMed Central

Zheng, Xiao J; Chow, James C L

2017-01-01

AIM To investigated the dose enhancement due to the incorporation of nanoparticles in skin therapy using the kilovoltage (kV) photon and megavoltage (MV) electron beams. Monte Carlo simulations were used to predict the dose enhancement when different types and concentrations of nanoparticles were added to skin target layers of varying thickness. METHODS Clinical kV photon beams (105 and 220 kVp) and MV electron beams (4 and 6 MeV), produced by a Gulmay D3225 orthovoltage unit and a Varian 21 EX linear accelerator, were simulated using the EGSnrc Monte Carlo code. Doses at skin target layers with thicknesses ranging from 0.5 to 5 mm for the photon beams and 0.5 to 10 mm for the electron beams were determined. The skin target layer was added with the Au, Pt, I, Ag and Fe2O3 nanoparticles with concentrations ranging from 3 to 40 mg/mL. The dose enhancement ratio (DER), defined as the dose at the target layer with nanoparticle addition divided by the dose at the layer without nanoparticle addition, was calculated for each nanoparticle type, nanoparticle concentration and target layer thickness. RESULTS It was found that among all nanoparticles, Au had the highest DER (5.2-6.3) when irradiated with kV photon beams. Dependence of the DER on the target layer thickness was not significant for the 220 kVp photon beam but it was for 105 kVp beam for Au nanoparticle concentrations higher than 18 mg/mL. For other nanoparticles, the DER was dependent on the atomic number of the nanoparticle and energy spectrum of the photon beams. All nanoparticles showed an increase of DER with nanoparticle concentration during the photon beam irradiations regardless of thickness. For electron beams, the Au nanoparticles were found to have the highest DER (1.01-1.08) when the beam energy was equal to 4 MeV, but this was drastically lower than the DER values found using photon beams. The DER was also found affected by the depth of maximum dose of the electron beam and target thickness. For other nanoparticles with lower atomic number, DERs in the range of 0.99-1.02 were found using the 4 and 6 MeV electron beams. CONCLUSION In nanoparticle-enhanced skin therapy, Au nanoparticle addition can achieve the highest dose enhancement with 105 kVp photon beams. Electron beams, while popular for skin therapy, did not produce as high dose enhancements as kV photon beams. Additionally, the DER is dependent on nanoparticle type, nanoparticle concentration, skin target thickness and energies of the photon and electron beams. PMID:28298966

Stufenweise Integration von eLearning an der Technischen Universität München

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Pätzold, Sebastian; Graf, Stephan; Gergintchev, Ivan; Pongratz, Hans; Rathmayer, Sabine

Der vorliegende Beitrag beschreibt als Best Practice Beispiel die stufenweise Integration eines Learning Management Systems (LMS) in die Infrastruktur von Information und Kommunikation (IuK) der Technischen Universität München (TUM). Dabei wird sowohl die Konsolidierung mehrfach angebotener Funktionalitäten und Dienste in den verschiedenen Portalen der Universität als auch die sukzessive Optimierung der Abläufe aufgezeigt. Gleichzeitig wird auf zukünftige weitere Entwicklungen hin zu einer vollständigen Integration der IuK, aber auch auf die Probleme in den unterschiedlichen Stadien der Entwicklung eingegangen.

Meilensteine in der Erforschung der kompakten Objekte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Camenzind, Max

Kompakte Objekte besitzen zum einen eine sehr hohe Dichte, und zum anderen sind sie durch die Tatsache charakterisiert, dass keine nuklearen Reaktionen mehr in ihrem Inneren stattfinden können. Aus diesem Grund können sie im Unterschied zu gewöhnlichen Sternen der Gravitation nicht mehr mit dem Druck des thermischen Gases widerstehen. In den Weißen Zwergen bzw. Neutronensternen wird der Gravitation der Quantendruck eines Elektronengases bzw. einer Neutronenflüssigkeit entgegengesetzt. Ein solches Gas besteht aus Elektronen bzw. Neutronen, die auf ihr niedrigstes Energieniveau zusammengepresst wurden. Durch die daraus resultierende hohe Bewegungsenergie der Fermionen wird der sogenannte Quantendruck erzeugt.

Extrusion & Compoundierung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Collin, Heinz; Schulze, Verena

Unter Extrusion wird das kontinuierliche Fördern von formbaren Massen verstanden. Dies können Kunststoffe, Teigwaren in der Lebensmittelindustrie oder auch keramische Massen sein. In der chemischen Industrie werden ebenfalls hochviskose (schwerfließende) Stoffe oder Pasten dosiert, gefördert und extrudiert. Früher waren vorzugsweise Kolbenstrangpressen im Einsatz, bis sich ab 1950 in steigendem Maße die Schneckenmaschinen durchgesetzt haben. Der weltweite Siegeszug der Kunststoffe ist zu einem erheblichen Teil auf die stetige technologische Weiterentwicklung im Bereich der Extrusionstechnik zurückzuführen. Der Markt der weltweit produzierten Maschinen für die Kunststoffverarbeitung erreichte im Jahr 2006 einen Wert von 20 Milliarden Euro und somit zählt dieser Bereich mittlerweile zu einem der großen Industriezweige [1].

Implantate in der Augenheilkunde

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dresp, Joachim H.

Im Bereich der Augenheilkunde findet sich die weltweit am häufigsten ausgeführte chirurgische Massnahme, die operative Behandlung des Grauen Stars: die Katarakt. Bei der Katarakt handelt es sich um eine Eintrübung der natürlichen Augenlinse, die sich je nach Stadium der Erkrankung leicht opak, über milchig bis zu bräunlich präsentiert. Mit dieser Zunahme der Undurchlässigkeit für das sichtbare Licht geht eine Abnahme des Sehvermögens einher, die bis zur totalen Erblindung führen kann. Bedingt durch die sehr eingeschränkten chirurgischen Möglichkeiten in den Ländern der Dritten Welt ist die Katarakt die Erblindungsursache Nummer 1 in der Welt. Ganz im Gegensatz hierzu ist in den industrialisierten Ländern Europas, Amerikas und Asiens die Katarakt-OP die sicherste chirurgische Intervention. In der Augenheilkunde werden Implantate aller drei Aggregatszustände verwendet.

Medizintechnik in der Tumororthopädie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Burgkart, Rainer; Gollwitzer, Hans; Holzapfel, Boris; Rudert, Maximilian; Rechl, Hans; Gradinger, Reiner

Die Behandlung der Knochentumoren unterlag in den letzten 20 Jahren einem raschen und stetigen Wandel, was zum einen auf die verbesserten Therapieerfolge durch den Einsatz von neoadjuvanten Therapieformen zurückzuführen ist, und andererseits von medizintechnischen Entwicklungen bezüglich moderner Schnittbilddiagnostik, neuer 3D Operationsplanungsverfahren wie das Rapid Prototyping und adaptiv modularer Tumorendoprothesensystemen u. a. begleitet wurde. Gerade die technischen Entwicklungen haben dazu geführt, daß im Bereich der Extremitäten und der Wirbelsäule radikalere Eingriffe durchgeführt werden können, was die lokale Tumorkontrolle wesentlich verbessert hat. In zunehmenden Maße werden deshalb nicht nur Kurzzeiterfolge sondern auch mittel- und langfristige Fortschritte bei der Behandlung der malignen Knochentumoren einschließlich der Metastasenbehandlung erreicht. Grundlage der Therapie ist dabei immer primär die Sicherung der Diagnose mittels Biopsie und die bildgebende sowie histologische Stadieneinteilung des malignen Tumors. Nach der Tumorresektion kann die Rekonstruktion biologisch oder mit Endoprothesensystemen erfolgen. Gerade die weiterentwickelten modularen Systeme führen zu guten funktionellen Ergebnissen mit langen Standzeiten und einer reduzierten Komplikationsrate. Individuell angefertigte Implantate sind vor allem im Bereich der Rekonstruktion komplexer Beckentumoren von großer klinischer Bedeutung.

Accurate van der Waals coefficients from density functional theory

PubMed Central

Tao, Jianmin; Perdew, John P.; Ruzsinszky, Adrienn

2012-01-01

The van der Waals interaction is a weak, long-range correlation, arising from quantum electronic charge fluctuations. This interaction affects many properties of materials. A simple and yet accurate estimate of this effect will facilitate computer simulation of complex molecular materials and drug design. Here we develop a fast approach for accurate evaluation of dynamic multipole polarizabilities and van der Waals (vdW) coefficients of all orders from the electron density and static multipole polarizabilities of each atom or other spherical object, without empirical fitting. Our dynamic polarizabilities (dipole, quadrupole, octupole, etc.) are exact in the zero- and high-frequency limits, and exact at all frequencies for a metallic sphere of uniform density. Our theory predicts dynamic multipole polarizabilities in excellent agreement with more expensive many-body methods, and yields therefrom vdW coefficients C6, C8, C10 for atom pairs with a mean absolute relative error of only 3%. PMID:22205765

Status and Needs of Power Electronics for Photovoltaic Inverters

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Qin, Y. C.; Mohan, N.; West, R.; Bonn, R.

2002-06-01

Photovoltaics is the utility connected distributed energy resource (DER) that is in widespread use today. It has one element, the inverter, which is common with all DER sources except rotating generators. The inverter is required to transfer dc energy to ac energy. With all the DER technologies, (solar, wind, fuel cells, and microturbines) the inverter is still an immature product that will result in reliability problems in fielded systems. Today, the PV inverter is a costly and complex component of PV systems that produce ac power. Inverter MTFF (mean time to first failure) is currently unacceptable. Low inverter reliability contributes to unreliable fielded systems and a loss of confidence in renewable technology. The low volume of PV inverters produced restricts the manufacturing to small suppliers without sophisticated research and reliability programs or manufacturing methods. Thus, the present approach to PV inverter supply has low probability of meeting DOE reliability goals.

Zeitlicher Verlauf der avaskulären Nekrose des Hüftkopfes bei Patienten mit Pemphigus vulgaris.

PubMed

Balighi, Kamran; Daneshpazhooh, Maryam; Aghazadeh, Nessa; Saeidi, Vahide; Shahpouri, Farzam; Hejazi, Pardis; Chams-Davatchi, Cheyda

2016-10-01

Pemphigus vulgaris (PV) wird in der Regel mit systemischen Corticosteroiden und Immunsuppressiva behandelt. Avaskuläre Nekrose (AVN) des Hüftkopfes ist eine gut bekannte schwerere Komplikation einer Corticosteroid-Therapie. Die Charakteristika dieser schweren Komplikation bei PV sind nach wie vor unbekannt. Nicht kontrollierte, retrospektive Untersuchung aller PV-bedingten AVN-Fälle, die in einer iranischen Klinik für bullöse Autoimmunerkrankungen zwischen 1985 und 2013 diagnostiziert wurden. Anhand der Krankenakten von 2321 untersuchten PV-Patienten wurden 45 Fälle (1,93 %) von femoraler AVN identifiziert. Dreißig davon waren Männer. Das mittlere Alter bei der Diagnose der AVN betrug 47,4 ± 14,2 Jahre. Der mittlere Zeitraum zwischen der Diagnose des PV und dem Einsetzen der AVN lag bei 25,3 ± 18,3 Monaten. Mit Ausnahme von acht Fällen (17,8 %) setzte die AVN bei der Mehrheit der Patienten innerhalb von drei Jahren nach Diagnose des PV ein. Die mittlere kumulative Dosis von Prednisolon bei Patienten mit AVN betrug 13.115,8 ± 7041,1 mg. Zwischen der Prednisolon-Gesamtdosis und dem Zeitraum bis zum Einsetzen der AVN bestand eine starke Korrelation (p = 0,001). Bei Patienten mit Alendronateinnahme in der Vorgeschichte war dieser Zeitraum signifikant kürzer (p = 0,01). Die AVN ist eine schwere Komplikation einer Corticosteroid-Behandlung bei Patienten mit PV. Sie wird bei 2 % der Patienten beobachtet und tritt vor allem in den ersten drei Behandlungsjahren auf. Bei Patienten, die höhere Dosen von Prednisolon erhalten, setzt die AVN tendenziell früher ein. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Umsetzung der Unternehmensstrategie mit der Balanced Scorecard

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Crespo, Isabel; Bergmann, Lars; Portmann, Stefan; Lacker, Thomas; Lacker, Michael; Fleischmann, Jürgen; Kozó, Hans

Die Balanced Scorecard (BSC) ist ein Ansatz zum strategischen Management, der neben der Ausrichtung des Unternehmens auf finanzielle Zielwerte ebenso großes Gewicht auf so genannte weiche Faktoren legt, die den wirtschaftlichen Erfolg eines Unternehmens erst ermöglichen. Das entscheidende Merkmal der Balanced Scorecard ist dabei, dass sie ein ausgewogenes System strategischer Ziele herstellt, welches das Unternehmen hinsichtlich der vier Perspektiven Finanzen, Kunden, interne Prozesse und Mitarbeiter und Potenziale strategisch ausrichtet (Kaplan u. Norton 1997).

ANALYSIS OF SWINE LAGOONS AND GROUND WATER FOR ENVIRONMENTAL ESTROGENS

EPA Science Inventory

A method was developed for analysis of low levels of natural (estradiol, estrone, estriol) and synthetic (ethynylestradiol) estrogens in ground water and swine waste lagoon effluent. The method includes solid phase extraction of the estrogens, preparation of pentafluorobenzyl der...

An Analysis of the DER Adoption Climate in Japan UsingOptimization Results for Prototype Buildings with U.S. Comparisons

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Zhou, Nan; Marnay, Chris; Firestone, Ryan

2006-06-16

This research demonstrates economically optimal distributedenergy resource (DER) system choice using the DER choice and operationsoptimization program, the Distributed Energy Resources Customer AdoptionModel (DER-CAM). DER-CAM finds the optimal combination of installedequipment given prevailing utility tariffs and fuel prices, siteelectrical and thermal loads (including absorption cooling), and a menuof available equipment. It provides a global optimization, albeitidealized, that shows how site useful energy loads can be served atminimum cost. Five prototype Japanese commercial buildings are examinedand DER-CAM is applied to select the economically optimal DER system foreach. Based on the optimization results, energy and emission reductionsare evaluated. Significant decreases in fuelmore » consumption, carbonemissions, and energy costs were seen in the DER-CAM results. Savingswere most noticeable in the prototype sports facility, followed by thehospital, hotel, and office building. Results show that DER with combinedheat and power equipment is a promising efficiency and carbon mitigationstrategy, but that precise system design is necessary. Furthermore, aJapan-U.S. comparison study of policy, technology, and utility tariffsrelevant to DER installation is presented.« less

Einsatz molekularer Methoden für Starterkulturen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ehrmann, Matthias A.; Pavlovic, Melanie

Unter Starterkulturen versteht man Mikroorganismen (Bakterien, Hefen, Pilze), die pflanzlichen bzw. tierischen Rohstoffen zur gezielten Veränderung ihrer chemischen Zusammensetzung zugesetzt werden. Sie dienen im Wesentlichen der Aromabildung, der Strukturveränderung und der Konservierung der Lebensmittel und werden aufgrund spezieller, funktioneller Eigenschaften selektiert. Die Zugabe von Starterkulturen erfolgt in der Regel in relativ hohen Keimzahlen in Form von Rein- oder Mischkulturen. Die zum Einsatz kommenden Mikroorganismen sind ebenso zahlreich wie die daraus resultierenden Produkte und reichen von der Fermentation von Milchprodukten, Fleisch und Gemüse durch Milchsäurebakterien über die Essigsäureherstellung bis hin zum Einsatz von Hefen in der Brau- und Weinindustrie. Hieraus ergibt sich auch eine zunehmende Bedeutung schneller und zuverlässiger Methoden zur taxonomischen Identifizierung, aber auch zur Charakterisierung des genetischen Potenzials der jeweiligen Starterkulturen.

Satellitenbewegung, band III: Natiirliche und gesteuerte bewegung.

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jochim, E. F.

2014-12-01

Im dritten Band der Satellitenbewegung werden in fortlaufender Nummerierung einige für Untersuchungen der Bewegung der künstlichen Satelliten wichtige Grundlagen der Astrodynamik mit ausführlichen mathematischen Formelsystemen behandelt. Dazu zählen die unterschiedlichen Aspekte der Bewegung der natürlichen Himmelskörper, die Steuerung und Kontrolle von künstlichen Objekten, und insbesondere die für eine Satellitenbahnanalyse wichtigen physikalischen Beeinflussungen einer Satellitenbewegung. Mathematisch entscheidend ist die Wahl geeigneter Bahnparameter, die ein bestimmtes Bewegungsproblem widerspruchsfrei und singularitätenfrei zu behandeln gestatten. Für die Behandlung routinemäßiger Aufgabenstellungen der Satellitenbewegung, in erster Linie einer präzisen Bahnbestimmung und Bahnverbesserung, kann auf eine Fülle von lehrbuchartigen Monographien verwiesen werden, so dass diese Problematik in der vorliegenden Arbeit nur angedeutet werden soll.

Was leistet ein Sportler? Kraft, Leistung und Energie im Muskel

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Thaller, Sigrid; Mathelitsch, Leopold

2006-01-01

Der Leistungsbegriff ist im Sport weiter gefasst als in der Physik. In beiden Fällen liegt der Fokus jedoch auf einer pro Zeiteinheit erfolgten Energieumsetzung. Allerdings gibt die rein physikalische Leistung nicht immer Auskunft über den Energieumsatz der Muskeln. Die Muskelkraft hängt von der Kontraktionsgeschwindigkeit des Muskels ab. Ein Muskel verhält sich also anders als eine Feder. Für den Hochleistungssport müssen die Energieumsätze der Muskeln durch spezielle Trainings- und Nahrungsprogramme optimiert werden.

Sterblichkeit: der paradoxe Kunstgriff des Lebens - Eine Betrachtung vor dem Hintergrund der modernen Biologie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Verbeek, Bernhard

Leben gibt es auf der Erde seit fast 4 Mio. Jahren, trotz allen Katastrophen. Die Idee des Lebens scheint unsterblich. Der Tod aber offenbar auch. Jedes Lebewesen ist davon bedroht, ja für Menschen und andere "höhere“ Lebewesen ist er im Lebensprogramm eingebaut - todsicher. Diese Tatsache ist alles andere als selbstverständlich. Ist sie überhaupt kompatibel mit dem Prinzip der Evolution, nach dem der am besten Angepasste überlebt?

Stenting und technische Stentumgebung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hoffstetter, Marc; Pfeifer, Stefan; Schratzenstaller, Thomas; Wintermantel, Erich

In hoch entwickelten Industrieländern stehen laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) Herz-Kreislauf-Erkrankungen und speziell die Koronare Herzkrankheit (KHK) an erster Stelle der Todesursachen. In Deutschland betrug die Zahl der erfassten, an KHK erkrankten Personen ohne Berücksichtigung der Dunkelziffer allein im Jahre 2001 über 473.000. Die KHK war im Jahre 2003 mit 92.673 erfassten Todesfällen immer noch die häufigste Todesursache, obgleich in Deutschland die Häufigkeit der Koronarinterventionen zur Behandlung der KHK zwischen 1984 und 2003 um fast das 80fache von 2.809 auf 221.867 Eingriffe pro Jahr gestiegen ist [1]. Neben der hohen Zahl an Todesfällen haben die betroffenen Personen durch chronische Schmerzen und eingeschränkte körperliche Leistungsfähigkeit zusätzlich eine starke Beeinträchtigung der Lebensqualität [2].In Folge dessen wird die erkrankte Person häufig zum Pflegefall was neben den gesundheitlichen Aspekten auch eine sozioökonomische Komponente in Form der fehlenden Arbeitskraft und den auftretenden Pflegekosten nach sich zieht. Die Kosten für die Behandlung der KHK in Deutschland beliefen sich im Jahre 2002 laut Statistischem Bundesamt auf rund 6,9 Mrd. €. Verglichen mit ähnlichen Zahlen der USA dürfte sich der entstandene Schaden für die deutsche Volkswirtschaft im zwei- bis dreistelligen Milliardenbereich bewegen [3].

Characterisation of tropomyosin and paramyosin as vaccine candidate molecules for the poultry red mite, Dermanyssus gallinae.

PubMed

Wright, Harry W; Bartley, Kathryn; Huntley, John F; Nisbet, Alasdair J

2016-10-12

Dermanyssus gallinae is the most economically important haematophagous ectoparasite in commercial egg laying flocks worldwide. It infests the hens during the night where it causes irritation leading to restlessness, pecking and in extreme cases anaemia and increased cannibalism. Due to an increase in the occurrence of acaricide-resistant D. gallinae populations, new control strategies are required and vaccination may offer a sustainable alternative to acaricides. In this study, recombinant forms of D. gallinae tropomyosin (Der g 10) and paramyosin (Der g 11) were produced, characterised and tested as vaccine candidate molecules. The D. gallinae paramyosin (Der g 11) coding sequence was characterised and recombinant versions of Der g 11 and D. gallinae tropomyosin (Der g 10) were produced. Hens were immunised with the recombinant proteins and the resulting antibodies were fed to D. gallinae and mite mortality evaluated. Sections of mites were probed with anti- Der g 11 and Der g 10 antibodies to identify the tissue distribution of these protein in D. gallinae. The entire coding sequence of Der g 11 was 2,622 bp encoding 874 amino acid residues. Immunohistochemical staining of mite sections revealed that Der g 10 and Der g 11 were located throughout D. gallinae tissues. In phylogenetic analyses of these proteins both clustered with orthologues from tick species rather than with orthologues from astigmatid mites. Antibodies raised in hens against recombinant forms of these proteins significantly increased D. gallinae mortality, by 19 % for Der g 10 (P < 0.001) and by 23 % for Der g 11 (P = 0.009) when fed to the mites using an in vitro feeding device. This study has shown that Der g 10 and Der g 11 were located ubiquitously throughout D. gallinae and that antibodies raised against recombinant versions of these proteins can be used to significantly increase D. gallinae mortality in an in vitro feeding assay. When comparing archived data for all recombinant and native proteins assessed as vaccines using this in vitro feeding assay, Der g 10 and Der g 11 ranked highly and performed better than some of the pools of native proteins.

Die Baukastensystematik in der Fördertechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sebulke, Johannes

In der Fördertechnik wird kaum ein größerer Einsatzfall so dem anderen gleichen, dass man zwei Anlagen nach denselben Zeichnungen fertigen kann. Konstruktionszeiten, Rüst- und Umstellungszeiten der Fertigung sind hoch; der Kunde muss bei Einzelanfertigung lange Lieferzeiten in Kauf nehmen. In der Fördertechnik haben sich daher Baukastenprinzip, Standardisierung und die Konstruktion von Erzeugnisreihen weitgehend durchgesetzt.

The potential for distributed generation in Japanese prototype buildings: A DER-CAM analysis of policy, tariff design, building energy use, and technology development (English Version)

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Zhou, Nan; Marnay, Chris; Firestone, Ryan

The August 2003 blackout of the northeastern U.S. and CANADA caused great economic losses and inconvenience to New York City and other affected areas. The blackout was a warning to the rest of the world that the ability of conventional power systems to meet growing electricity demand is questionable. Failure of large power systems can lead to serious emergencies. Introduction of on-site generation, renewable energy such as solar and wind power and the effective utilization of exhaust heat is needed, to meet the growing energy demands of the residential and commercial sectors. Additional benefit can be achieved by integrating thesemore » distributed technologies into distributed energy resource (DER) systems. This work demonstrates a method for choosing and designing economically optimal DER systems. An additional purpose of this research is to establish a database of energy tariffs, DER technology cost and performance characteristics, and building energy consumption for Japan. This research builds on prior DER studies at the Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) and with their associates in the Consortium for Electric Reliability Technology Solutions (CERTS) and operation, including the development of the microgrid concept, and the DER selection optimization program, the Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM). DER-CAM is a tool designed to find the optimal combination of installed equipment and an idealized operating schedule to minimize a site's energy bills, given performance and cost data on available DER technologies, utility tariffs, and site electrical and thermal loads over a test period, usually an historic year. Since hourly electric and thermal energy data are rarely available, they are typically developed by building simulation for each of six end use loads used to model the building: electric-only loads, space heating, space cooling, refrigeration, water heating, and natural-gas-only loads. DER-CAM provides a global optimization, albeit idealized, that shows how the necessary useful energy loads can be provided for at minimum cost by selection and operation of on-site generation, heat recovery, cooling, and efficiency improvements. This study examines five prototype commercial buildings and uses DER-CAM to select the economically optimal DER system for each. The five building types are office, hospital, hotel, retail, and sports facility. Each building type was considered for both 5,000 and 10,000 square meter floor sizes. The energy consumption of these building types is based on building energy simulation and published literature. Based on the optimization results, energy conservation and the emissions reduction were also evaluated. Furthermore, a comparison study between Japan and the U.S. has been conducted covering the policy, technology and the utility tariffs effects on DER systems installations. This study begins with an examination of existing DER research. Building energy loads were then generated through simulation (DOE-2) and scaled to match available load data in the literature. Energy tariffs in Japan and the U.S. were then compared: electricity prices did not differ significantly, while commercial gas prices in Japan are much higher than in the U.S. For smaller DER systems, the installation costs in Japan are more than twice those in the U.S., but this difference becomes smaller with larger systems. In Japan, DER systems are eligible for a 1/3 rebate of installation costs, while subsidies in the U.S. vary significantly by region and application. For 10,000 m{sup 2} buildings, significant decreases in fuel consumption, carbon emissions, and energy costs were seen in the economically optimal results. This was most noticeable in the sports facility, followed the hospital and hotel. This research demonstrates that office buildings can benefit from CHP, in contrast to popular opinion. For hospitals and sports facilities, the use of waste heat is particularly effective for water and space heating. For the other building types, waste heat is most effectively used for both heating and cooling. The same examination was done for the 5,000 m{sup 2} buildings. Although CHP installation capacity is smaller and the payback periods are longer, economic, fuel efficiency, and environmental benefits are still seen. While these benefits remain even when subsidies are removed, the increased installation costs lead to lower levels of installation capacity and thus benefit.« less

Kontinuierliche Wanddickenbestimmung und Visualisierung des linken Herzventrikels

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dornheim, Lars; Hahn, Peter; Oeltze, Steffen; Preim, Bernhard; Tönnies, Klaus D.

Zur Bestimmung von Defekten in der Herztätigkeit kann die Veränderung der Wanddicke des linken Ventrikels in zeitlichen MRTAufnahmesequenzen gemessen werden. Derzeit werden für diese Bestimmung im allgemeinen nur die aufwändig manuell erstellte Segmentierungen der Endsystole und Enddiastole benutzt. Wir stellen ein bis auf die Startpunktinitialisierung automatisches Verfahren zur Bestimmung der Wanddicke des linken Ventrikels und ihrer Veränderung vor, das auf einer vollständigen Segmentierung der Herzwand in allen Zeitschritten durch ein dynamisches dreidimensionales Formmodell (Stabiles Feder-Masse-Modell) basiert. Dieses Modell nutzt bei der Segmentierung neben der Grauwertinformation eines Zeitschrittes auch die Segmentierungen der anderen Zeitschritte und ist so aufgebaut, dass die Wanddicken direkt gemessen und visualisiert werden können. Auf diese Weise werden die lokalen Wanddickenextrema über den gesamten Aufnahmezeitraum detektiert, auch wenn sie nicht in die Endsystole bzw. -diastole fallen. Das Verfahren wurde auf sechs 4D-Kardio-MRT-Datensätzen evaluiert und stellte sich als sehr robust bzgl. der einzig nötigen Interaktion heraus.

Intelligente Messsysteme - Mehrwert für unterschiedliche Stufen der Wertschöpfung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Deppe, Benjamin

Die Veränderung der Energiewirtschaft schreitet kontinuierlich voran - und wird mit Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende nicht abgeschlossen sein. Vielmehr steigen die Innovationsgeschwindigkeit und die Erwartungshaltung der Kunden. Dieses Kapitel beschreibt, wie intelligente Messsysteme die Basis für neue Möglichkeiten schaffen und wie sich diese Veränderungen auf die Wertschöpfung auswirken. Der Fokus liegt dabei auf dem Wandel der einzelnen Wertschöpfungsstufen im Verlauf der Liberalisierung des Messwesens und dem seit dem 02.09.2016 verbindlichen Messstellenbetriebsgesetzes. Der Beitrag zeigt auf, wie sich bisher getrennte Wertschöpfungsstufen nunmehr direkt berühren und miteinander interagieren. Deutlich wird dadurch, wie Informationen zu Mehrwert führen können - aber auch, welche Fragen noch zu beantworten sind und welche Hürden es zu überwinden gilt.

Zum Wissenschaftsverständnis der modernen Evolutionsbiologie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sommer, Ralf J.

Die moderne Evolutionsbiologie hat ihren Ursprung in den Arbeiten von Charles Darwin und Alfred Wallace (Darwin 1963). Der gemeinsame Ausgangspunkt des Evolutionsgedanken ist dabei die Beobachtung, dass die biologische Welt nicht konstant ist. Biologische Systeme und alle darin lebenden Organismen unterliegen über längere Zeiträume hinweg einer stetigen Veränderung. Diese grundlegende Eigenschaft biologischer Systeme macht die Biologie zu einer historischen Wissenschaft und stellt einen wichtigen Gegensatz zu großen Teilen der Physik dar. Obwohl die Aussage von der Veränderlichkeit der Arten heute trivial klingt, war sie im 19. Jahrhundert eine Revolution, da die Konstanz der Arten und der Welt eine vorherrschende Stellung im damaligen Weltbild hatte (Amundson 2005).

Regionalstatistik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Eppmann, Helmut; Fürnrohr, Michael

Viele Aufgaben in Politik, Wirtschaft und Gesellschaft erfordern nicht nur globale, sondern auch regionale Lösungen. Die Regionalstatistik ist deshalb unentbehrlich für viele Planungs- und Entscheidungsprozesse. Ihren Ausbau und ihre Nutzung zu fördern, hat sich der Ausschuss für Regionalstatistik der Deutschen Statistischen Gesellschaft zum Ziel gesetzt. Dieses Kapitel stellt zunächst einige Grundlagen der Regionalstatistik und die Aufgaben des Ausschusses dar. Es folgen das umfangreiche regionalstatistische Datenangebot der Statistischen Ämter des Bundes und der Länder und seine Nutzung. Ein ergänzender Abschnitt ist der Arbeit des Instituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung gewidmet. Das Kapitel schließt mit einem Ausblick auf die Weiterentwicklung des regionalstatistischen Datenangebotes aus Sicht der amtlichen Statistik.

Arzt und Hobby-Astronom in stürmischen Zeiten Der Büchernachlass des Doktor Johannes Häringshauser, Viertelsmedicus in Mistelbach (1630-1641) in der Melker Stiftsbibliothek.

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Davison, Giles; Glaßner, Gottfried

2009-06-01

Auf der Suche nach astronomischer Literatur stieß Giles Davison in der Melker Stiftsbibliothek auf den Namen "Doctor Johannes Häringshauser“ als Besitzer seltener und interessanter astronomischer Werke u.a. von Johannes Regiomontan, Georg von Peuerbach, Michael Mästlin, Johannes Kepler und Daniel Sennert. Weitere in den Jahren 2007-2009 durchgeführte Nachforschungen ergaben, dass es sich um den von 1630-1641 in Mistelbach, Niederösterreich, als Landschaftsarzt tätigen Vater des Melker Konventualen und Bibliothekars Sigismund Häringshauser (1631-1698) handelt. Er wurde 1603 als Sohn des aus Magdeburg stammenden Apothekers Johannes Häringshauser geboren und starb 1642 in Mistelbach. Johannes Häringshauser Sen. bekleidete von 1613-1640 eine Reihe wichtiger Ämter in der Wiener Stadtregierung und starb 1647. Der Studienaufenthalt von Dr. Johannes Häringshauser Jun. in Padua (1624-1626) dürfte das Interesse für Astronomie geweckt haben, das sich in seiner in die Bestände der Melker Stiftsbibliothek eingegangenen Privatbibliothek widerspiegelt. Der Großteil der 10 dem Fachbereich der Astronomie und Astrologie zuzuweisenden Titel wurde von ihm in den Jahren 1636 und 1637 erworben.

Distributed Energy Resources Customer Adoption Model Plus (DER-CAM+), Version 1.0.0

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Stadler, Michael; Cardorso, Goncalo; Mashayekh, Salman

DER-CAM+ v1.0.0 is internally referred to as DER-CAM v5.0.0. Due to fundamental changes from previous versions, a new name (DER-CAM+) will be used for DER-CAM version 5.0.0 and above. DER-CAM+ is a Decision Support Tool for Decentralized Energy Systems that has been tailored for microgrid applications, and now explicitly considers electrical and thermal networks within a microgrid, ancillary services, and operating reserve. DER-CAM was initially created as an exclusively economic energy model, able to find the cost minimizing combination and operation profile of a set of DER technologies that meet energy loads of a building or microgrid for a typicalmore » test year. The previous versions of DER-CAM were formulated without modeling the electrical/thermal networks within the microgrid, and hence, used aggregate single-node approaches. Furthermore, they were not able to consider operating reserve constraints, and microgrid revenue streams from participating in ancillary services markets. This new version DER-CAM+ considers these issues by including electrical power flow and thermal flow equations and constraints in the microgrid, revenues from various ancillary services markets, and operating reserve constraints.« less

Umgang mit Antithrombotika bei Operationen an der Haut vor und nach Publikation der entsprechenden S3-Leitlinie.

PubMed

Gaskins, Matthew; Dittmann, Martin; Eisert, Lisa; Werner, Ricardo Niklas; Dressler, Corinna; Löser, Christoph; Nast, Alexander

2018-03-01

Laut einer Befragung im Jahre 2012 war der Umgang mit Antithrombotika bei dermatochirurgischen Eingriffen in Deutschland sehr heterogen. 2014 wurde erstmals eine evidenzbasierte Leitlinie zu diesem Thema veröffentlicht. Es wurde eine anonyme Befragung derselben Stichprobe zum Umgang mit Antithrombotika sowie zu Kenntnissen der Leitlinie durchgeführt. Die Ergebnisse wurden als relative Häufigkeiten berichtet und denen aus 2012 gegenübergestellt. 208 Antwortbögen wurden ausgewertet (Rücklaufquote: 36,6 %). Die große Mehrheit der Dermatologen erklärte, kleinere Eingriffe unter Fortführung der Therapie mit Phenprocoumon, niedrig dosierter Acetylsalicylsäure (≤ 100 mg) und Clopidogrel sowie mit direkten oralen Antikoagulanzien durchzuführen. Bei größeren Eingriffen war der Umgang hingegen weiterhin heterogen, insbesondere unter niedergelassenen Dermatologen. Der Anteil der Dermatologen, die Phenprocoumon, Acetylsalicylsäure und Clopidogrel leitlinienkonform verwendeten, hat sich insgesamt vergrößert. Führten 2012 beispielsweise 53,8 % der Klinikärzte bzw. 36,3 % der niedergelassenen Dermatologen eine große Exzision unter Fortführung der Therapie mit niedrig dosierter Acetylsalicylsäure durch, taten dies 2017 90,2 % bzw. 57,8 % (Phenprocoumon: 33,8 % bzw. 11,9 % auf 63,9 % bzw. 29,9 %; Clopidogrel: 36,9 % bzw. 23,2 % auf 63,9 % bzw. 30,6 %). Unter den Klinikärzten war ein hoher Anteil mit der Leitlinie vertraut und fand diese hilfreich. Eine Zunahme des leitlinienkonformen Verhaltens war bei allen Eingriffen zu verzeichnen. Bei größeren Eingriffen zeigte sich trotz deutlicher Verbesserung die Notwendigkeit verstärkter Anstrengungen zur Leitlinienumsetzung bzw. zur Identifizierung von Implementierungsbarrieren. © 2018 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Structural Analysis of Der p 1–Antibody Complexes and Comparison with Complexes of Proteins or Peptides with Monoclonal Antibodies

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Osinski, Tomasz; Pomés, Anna; Majorek, Karolina A.

Der p 1 is a major allergen from the house dust mite, Dermatophagoides pteronyssinus, that belongs to the papain-like cysteine protease family. To investigate the antigenic determinants of Der p 1, we determined two crystal structures of Der p 1 in complex with the Fab fragments of mAbs 5H8 or 10B9. Epitopes for these two Der p 1–specific Abs are located in different, nonoverlapping parts of the Der p 1 molecule. Nevertheless, surface area and identity of the amino acid residues involved in hydrogen bonds between allergen and Ab are similar. The epitope for mAb 10B9 only showed a partialmore » overlap with the previously reported epitope for mAb 4C1, a cross-reactive mAb that binds Der p 1 and its homolog Der f 1 from Dermatophagoides farinae. Upon binding to Der p 1, the Fab fragment of mAb 10B9 was found to form a very rare α helix in its third CDR of the H chain. To provide an overview of the surface properties of the interfaces formed by the complexes of Der p 1–10B9 and Der p 1–5H8, along with the complexes of 4C1 with Der p 1 and Der f 1, a broad analysis of the surfaces and hydrogen bonds of all complexes of Fab–protein or Fab–peptide was performed. This work provides detailed insight into the cross-reactive and specific allergen–Ab interactions in group 1 mite allergens. The surface data of Fab–protein and Fab–peptide interfaces can be used in the design of conformational epitopes with reduced Ab binding for immunotherapy.« less

Vernarbende Alopezien.

PubMed

Kanti, Varvara; Röwert-Huber, Joachim; Vogt, Annika; Blume-Peytavi, Ulrike

2018-04-01

Primär vernarbende Alopezien (PVA) werden nach der Klassifikation der North American Hair Research Society nach ihrem prominenten entzündlichen Infiltrat in vier Gruppen eingeteilt: PVA mit lymphozytärem, neutrophilem, gemischtzelligem oder unspezifischem Entzündungsmuster. Der Haarausfall kann subklinisch beginnen und langsam fortschreiten, so dass der genaue Erkrankungsbeginn oft schwer nachzuvollziehen ist. Die Diagnose wird häufig verzögert gestellt. Während die meisten vernarbenden Alopezien bei vollständiger Ausprägung anhand des klinischen Bildes klar zugeordnet werden können, ist die Diagnosestellung in der Frühphase oder im Endstadium häufig schwierig. Bei Erstvorstellung sollte eine ausführliche Anamnese und dermatologische Ganzkörperuntersuchung, inklusive Trichoskopie durchgeführt werden. In klinisch unklaren Fällen sollte eine Biopsie erfolgen. Aufgrund der Seltenheit der PVA gibt es bisher nur eine niedrige Evidenz über die Wirksamkeiten der Vielzahl der verschiedenen angewandten Therapien. Ziele der Therapie einer PVA sind, den Haarausfall zu stoppen oder zumindest zu verzögern, die klinischen Entzündungszeichen zu reduzieren, weitere Vernarbung zu verhindern sowie die subjektiven Symptome zu lindern. Ein Nachwachsen in bereits vernarbten Arealen sollte nicht erwartet werden. Eine antientzündliche Therapie mit topischen Kortikosteroiden der Klasse III-IV und/oder mit intrakutanen intraläsionalen Triamcinolonacetonid-Injektionen kommt bei den meisten PVA in Betracht. Die Wahl der systemischen Therapie hängt von der Art des prädominierenden entzündlichen Infiltrates ab und umfasst antimikrobielle/antibiotische oder immunmodulatorische/immunsuppressive Ansätze. Psychologische Unterstützung und Camouflage-Techniken sollten den Patienten angeboten werden. © 2018 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

In vivo and in vitro immunomodulation of Der p 1 allergen-specific response by Lactobacillus plantarum bacteria.

PubMed

Hisbergues, M; Magi, M; Rigaux, P; Steuve, J; Garcia, L; Goudercourt, D; Pot, B; Pestel, J; Jacquet, A

2007-09-01

Lactic acid bacteria (LAB) were reported to reduce some allergic manifestations in mice and humans but their impact on the aeroallergen-dependent immune mechanisms is still debated. The potential capacities of Lactobacillus plantarum NCIMB8826 to reduce the allergic response induced by Der p 1, the major house dust mite allergen of Dermatophagoides pteronyssinus, were evaluated in vivo and in vitro. Methods First, the effect of the intranasal co-administration of LAB and purified Der p 1 allergen before a sensitization protocol was evaluated. The allergen-specific antibody and cellular responses as well as airway inflammation were measured. Second, the impact of LAB on the cytokine profile of spleens cells from Der p 1-sensitized mice was assessed. Third, upon stimulation with LAB, the levels of cytokine produced by dendritic cells derived from the bone marrow (BMDCs) of wild-type, Toll-like receptor 2 (TLR2)-, TLR4- and MyD88-KO mice were compared. Results The co-application of L. plantarum and Der p 1 induced a T-helper type 1 (Th1)-biased allergen-specific IgG response, the absence of specific IgE response and favoured the production of INF-gamma upon allergen re-stimulation. Moreover, the previous LAB administration reduced the development of bronchoalveolar lavage eosinophilia usually induced by aerosol exposure. Additionally, the studied LAB strain was shown to modify in vitro the cytokine level produced by Der p 1-sensitized spleen cells mainly towards a Th1 profile. Finally, L. plantarum stimulated high IL-12 and moderate IL-10 production in mouse BMDCs notably through the TLR2-, MyD88-dependent and TLR4-independent pathway. In vivo co-administration of probiotic LAB with Der p 1 might prevent the development of the mite allergic response. The probiotic L. plantarum was shown to display in vitro therapeutic potentials for the treatment of allergy and to trigger the immune system by a TLR2- and MyD88-dependent signalling pathway.

Probleme aus der Physik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Vogel, Helmut

Das beliebte Arbeitsbuch "Probleme aus der Physik" bietet nun auch zur 17. Auflage von Gerthsen Vogel "Physik" (ISBN 3-540-56638-4) mit über 1150 gelösten Aufgaben aus der Physik und ihren Anwendungen in Technik, Astrophysik, Geound Biowissenschaften eine Fülle an Material zum Üben und Weiterlernen, zur Prüfungsvorbereitung und zum Selbststudium. Neu hinzugekommen ist ein Kapitel zur nichtlinearen Dynamik. Aufgaben aller Schwierigkeitsgrade machen "Probleme aus der Physik" unentbehrlich für Studenten der Physik im Haupt- und Nebenfach; Schüler der Leistungskurse Physik finden hier eine hervorragende Ergänzung.

[Detection of mite allergens in the dust of filter-net and air of air-conditioned room].

PubMed

Lian, Yu-yin; Liu, Zhi-gang; Wang, Hong-yu; Chai, Cheng-yu; Liu, Xiao-yu

2007-08-01

To detect mite allergens in the dust of air conditioner filter-net and floating air in room. Samples were collected from rooms of asthma patient and normal families with or without air conditioner. Der p1, Der f1 and Der 2 were determined by two monoclonal antibody-based ELISA. In asthma patient families, the concentration of airborne Der p1, Der f1 and Der 2 was (0.23 +/- 0.13), (2.62 +/- 1.08), (0.93 +/- 0.41) ng/m3, and (0.56 +/- 0.25), (4.74 +/- 1.22), (2.33 +/- 0.64) ng/m3 respectively before and after the air conditioner switched on, all showing a significant difference (P < 0.05). In families without asthma patient, the concentration of Der p1, Der f1 and Der 2 was (0.33 +/- 0.11), (11.50 +/- 3.08) and (2.10 +/- 0.80) ng/m3, and (0.63 +/- 0.23), (19.80 +/- 4.30) and (3.60 +/- 1.00) ng/m3 respectively before and after the air conditioner switched on, also showing a significant difference (P < 0.05). From the filter-net dust of air conditioner in family with allergic asthma patient, the concentration of Der p1, Der f1 and Der 2 was (0.52 +/- 0.19), (3.34 +/- 0.63), (2.53 +/- 0.65) microg/g dust, while that of normal families was (1.30 +/- 0.35), (5.16 +/- 0.92), (3.47 +/- 1.13) microg/g dust respectively. The concentration of Der f1 and Der 2 at both asthma families and normal families was higher than 2 microg/g, an allergen concentration threshold. Mite allergens exist in the filter-net dust of air conditioner, which may be an important source of indoor allergens and a cause of the increasing prevalence of allergic asthma.

Expression, purification and characterization of Der f 27, a new allergen from dermatophagoides farinae

PubMed Central

Lin, Jianli; Li, Meng; Liu, Yulin; Jiang, Congli; Wu, Yulan; Wang, Yuanyuan; Gao, Anjian; Liu, Zhigang; Yang, Pingchang; Liu, Xiaoyu

2015-01-01

The house dust mite (HDM), Dermatophagoidesfarinae (D. farina), is one of the most important indoor allergen sources and a major elicitor of allergic asthma; itscharacterization is important in the diagnosis and immunotherapy of mite allergen-relevant diseases. This study aims to characterize a novel allergen, the D. farinae-derived serpin (Der f 27). In this study, the total RNA of D. farinae was extracted, and the Der f 27 gene was cloned and expressed. The allergenicity of recombinant Der f 27 protein was determined by enzyme-linked immunosorbent assay, and Western-blotting with the sera of asthma patients, and skin prick test (SPT) in allergic human subjects. A r-Der f 27 allergic asthma mouse model was established. The cloned Der f 27 gene has been presented at the Gene Bank with an accession number of KM009995. The IgE levels of r-Der f 27 in the serum from r-Der f 27 SPT positive allergic patients were 3 folds more than healthy subjects. The Der f 27 SPT positive ratewas 42.1% in 19 DM-SPT positive patients. Airway hyperresponsiveness, serum specific IgE, and levels of interleukin-4 in the spleen cell culture supernatant were significantly increased in allergic asthma mice sensitized to r-Der f 27. In conclusion, Der f 27 is a new subtype of house mite allergen. PMID:26328010

STF Optimierung von single-bit CT ΣΔ Modulatoren basierend auf skalierten Filterkoeffizienten

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Widemann, C.; Zorn, C.; Brückner, T.; Ortmanns, M.; Mathis, W.

2012-09-01

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Signalübertragungsverhalten von single-bit continuous-time (CT) ΣΔ Modulatoren. Dabei liegt der Fokus der Untersuchung auf dem Peaking der Signaltransferfunktion (STF). Dieser Effekt kann die Performance und die Stabilität des Gesamtsystems negativ beeinflussen, da bei auftretendem STF-Peaking Signale außerhalb des Signalbands verstärkt werden. In dieser Arbeit wird ein neuer Ansatz zur Reduktion des Peakings vorgestellt, der auf der Optimierung der Systemdynamik basiert. Dabei werden die Filterkoeffizienten des Modulators systematisch angepasst. Anhand eines Beispielsystems wird gezeigt, dass der Ansatz genutzt werden kann, um das Übertragungsverhalten des Modulators abhängig vom Ausgangssystem zu verändern. So kann entweder die Systemsperformance verbessert werden, ohne Peaking in der STF zu erzeugen, oder das STF-Peaking reduziert werden, ohne die Systemperformance stark zu beeinflussen.

Digitalisierung als Inkubator für die Energieversorgung von morgen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Arnold, Christian; Postina, Matthias

Neue Treiber der Digitalisierung bestimmen die Geschicke der etablierten Unternehmen im Energiebereich, dabei haben diese in vielen Fällen noch nicht einmal adäquat auf die altbekannten Treiber der Energiewende reagiert. Eine ganze Branche ist im Umbruch, alte Erlösmodelle brechen ein und Einigkeit scheint bei den Verantwortlichen nur in der Frage zu herrschen, wie in Zukunft noch Geld verdient werden kann. Dieser Beitrag erklärt die prägenden Treiber der Veränderung, analysiert die Ausgangslage und nennt Herausforderungen der Branche. Darüber hinaus legt er den Fokus auf die Betrachtung der neuen digitalen Wertschöpfung. Dazu wird ein Modell eingeführt, welches von der klassischen Wertschöpfungskette über datenbasierte Geschäftsmodelle im Energiesystem bis hin zum Internet of Smart Services reicht. Mit dem Modell geben die Autoren gleichsam Einblick in das geplante Energiewendeprojekt enera.

Der neue Kosmos

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Unsöld, Albrecht; Baschek, Bodo

Astronomie, Astrophysik und Weltraumforschung haben innerhalb weniger Jahrzehnte eine geradezu explosive Entwicklung genommen. Die neuen Beobachtungsmöglichkeiten durch die Raumfahrt, die Entwicklung hochempfindlicher Lichtdetektoren und der Einsatz leistungsstarker Computer haben uns neuartige Aspekte in der faszinierenden Welt der Galaxien und Quasare, der Sterne und Planeten erschlossen. Nachdem die dritte Auflage vergriffen ist, trägt die vorliegende vierte, völlig neubearbeitete Auflage des NEUEN KOSMOS dieser stürmischen Entwicklung Rechnung. In überschaubarem Umfang wird - bei bescheidenen Ansprüchen an die mathematisch-naturwissenschaftliche Vorbildung des Lesers - eine zusammenhängende Einführung in das Gesamtgebiet der Astronomie und Astrophysik gegeben, welche die Beobachtungen und die Grundgedanken ihrer theoretischen Deutung in gleicher Weise berücksichtigt. Auch in seiner neuen Gestalt wird der NEUE KOSMOS den Studenten und Forschern in Bereichen der Astronomie, Physik und Geowissenschaften sowie einem weiten Kreis ernsthaft interessierter Amateure viel Neues und viel Freude bringen.

Chemical free device fabrication of two dimensional van der Waals materials based transistors by using one-off stamping

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Lee, Young Tack, E-mail: 023273@kist.re.kr, E-mail: stunalren@gmail.com; Choi, Won Kook; Materials and Life Science Research Division, Korea Institute of Science and Technology

We report on a chemical free one-off imprinting method to fabricate two dimensional (2D) van der Waals (vdWs) materials based transistors. Such one-off imprinting technique is the simplest and effective way to prevent unintentional chemical reaction or damage of 2D vdWs active channel during device fabrication process. 2D MoS{sub 2} nanosheets based transistors with a hexagonal-boron-nitride (h-BN) passivation layer, prepared by one-off imprinting, show negligible variations of transfer characteristics after chemical vapor deposition process. In addition, this method enables the fabrication of all 2D MoS{sub 2} transistors consisting of h-BN gate insulator, and graphene source/drain and gate electrodes without anymore » chemical damage.« less

A theoretical approach for estimation of ultimate size of bimetallic nanocomposites synthesized in microemulsion systems

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Salabat, Alireza; Saydi, Hassan

2012-12-01

In this research a new idea for prediction of ultimate sizes of bimetallic nanocomposites synthesized in water-in-oil microemulsion system is proposed. In this method, by modifying Tabor Winterton approximation equation, an effective Hamaker constant was introduced. This effective Hamaker constant was applied in the van der Waals attractive interaction energy. The obtained effective van der Waals interaction energy was used as attractive contribution in the total interaction energy. The modified interaction energy was applied successfully to predict some bimetallic nanoparticles, at different mass fraction, synthesized in microemulsion system of dioctyl sodium sulfosuccinate (AOT)/isooctane.

Quantitative Characterization of Molecular Similarity Spaces: Tools for Computational Toxicology

DTIC Science & Technology

2000-01-20

numbers for hydrogen-filled molecular structure, hydrogen-suppressed molecular structure, and van der Waals volume. Van der Waals...relative covalent radii Geometrical Vw van der Waals volume 3DW 3-D Wiener number for the hydrogen-suppressed geometric distance matrix...molecular structure, and van der Waals volume. Van der Waals volume, Vw (Bondi 1964). was calculated using Sybyl 6.1 from Tripos As- sociates. Inc

Quantitative Analyse und Visualisierung der Herzfunktionen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sauer, Anne; Schwarz, Tobias; Engel, Nicole; Seitel, Mathias; Kenngott, Hannes; Mohrhardt, Carsten; Loßnitzer, Dirk; Giannitsis, Evangelos; Katus, Hugo A.; Meinzer, Hans-Peter

Die computergestützte bildbasierte Analyse der Herzfunktionen ist mittlerweile Standard in der Kardiologie. Die verfügbaren Produkte erfordern meist ein hohes Maß an Benutzerinteraktion und somit einen erhöhten Zeitaufwand. In dieser Arbeit wird ein Ansatz vorgestellt, der dem Kardiologen eine größtenteils automatische Analyse der Herzfunktionen mittels MRT-Bilddaten ermöglicht und damit Zeitersparnis schafft. Hierbei werden alle relevanten herzphysiologsichen Parameter berechnet und mithilfe von Diagrammen und Graphen visualisiert. Diese Berechnungen werden evaluiert, indem die ermittelten Werte mit manuell vermessenen verglichen werden. Der hierbei berechnete mittlere Fehler liegt mit 2,85 mm für die Wanddicke und 1,61 mm für die Wanddickenzunahme immer noch im Bereich einer Pixelgrösse der verwendeten Bilder.

PubMed

Hachenberg, Thomas; Kols, Kerstin

2018-04-01

Schlichtungsstellen für Arzthaftpflichtfragen bieten Patienten, Ärzten und Versicherern eine Möglichkeit, Arzthaftungsstreitigkeiten außergerichtlich zu klären. In der Rubrik „Fälle der Schlichtungsstelle“ stellen wir abgeschlossene Fälle aus der Schlichtungsstelle für Arzthaftpflichtfragen der norddeutschen Ärztekammern vor.

Einleitung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ha, Suk-Woo

Der Einsatz von Implantaten zielt auf die Unterstützung oder den Ersatz von Zelloder Gewebefunktionen im menschlichen Körper. Die Werkstoffauswahl für diese Implantate hängt dabei von der Art und der Funktion des zu ersetzenden Gewebes ab. Die Anforderungen an den Implantatwerkstoff bezüglich Eigenschaften und Struktur können je nach Implantationsort und Funktionalität ganz unterschiedlich sein. Implantate, die im Knochengewebe Funktionen der Lasteinleitung und -überleitung ausüben, sind hohen mechanischen Anforderungen (optimale Bauteilsteifigkeit, Dauerfestigkeit) unterworfen, während bei Blutgefässimplantaten die Werkstoffoberfläche, primär in ihrer chemischen Zusammensetzung derart gestaltet sein muss, dass eine minimale Thrombogenität resultiert. Für den Erfolg des Implantatwerkstoffes oder -bauteils sind folgende drei Faktoren relevant: (a) Biokompatibilität, (b) Gesundheitszustand des Patienten und (c) Verlauf der Operation und der nachfolgenden Therapie. Bei Vorliegen einer Erkrankung, wie z. B. die allergische Sensibilisierung gegenüber Metallionen (Nickelallergie) oder Osteoporose im Fall der Verankerung von Hüftprothesen, ist der Implantatwerkstoff höheren Anforderungen bezüglich der Biokompatibilität unterworfen als bei organisch gesunden Patienten.

Schönheit und andere Provokationen - Eine neue evolutionsbiologische Theorie der Kunst

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Junker, Thomas

Die Evolution hat viele spektakuläre Phänomene hervorgebracht - von der Eleganz des Vogelflugs über die gigantischen Körper der Dinosaurier und die farbenprächtige Vielfalt der Korallenriffe bis hin zu ihrem jüngsten Geniestreich - der menschlichen Kunst. Die schönen Künste - Malerei, Bildhauerei und Architektur, Theater, Tanz, Oper und Filmkunst, Musik und Literatur - Produkte der Evolution? Diese Vorstellung mutet vielen Menschen fremd an, aber wie könnte es anders sein? Denn wenn Charles Darwin recht hat, dann sind nicht nur die körperlichen Merkmale der Menschen als Antworten auf die Erfordernisse des Lebens entstanden, sondern auch ihre geistigen Fähigkeiten und Verhaltensweisen. Im Jahr 1859 hatte er auf den letzten Seiten seines berühmten Buches über die Entstehung der Arten eine kühne Prophezeiung gemacht: Durch die Evolutionstheorie werde es "zu einer bemerkenswerten Revolution in der Naturwissenschaft kommen […]. Die Psychologie wird auf die neue Grundlage gestellt, dass jede geistige Kraft und Fähigkeit notwendigerweise durch graduelle Übergänge erworben wird“ (Darwin 1859, S. 484, 488; Junker 2008).

Eine selbstkonsistente Carleman Linearisierung zur Analyse von Oszillatoren

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Weber, Harry; Mathis, Wolfgang

2017-09-01

Die Analyse nichtlinearer dynamischer Schaltungen ist bis heute eine herausfordernde Aufgabe, da nur selten analytische Lösungen angegeben werden können. Daher wurden eine Vielzahl von Methoden entwickelt, um eine qualitative oder quantitative Näherung für die Lösungen der Netzwerkgleichung zu erhalten. Oftmals wird beispielsweise eine Kleinsignalanalyse mit Hilfe einer Taylorreihe in einem Arbeitspunkt durchgeführt, die nach den Gliedern erster Ordnung abgebrochen wird. Allerdings ist diese Linearisierung nur in der Nähe des stabilen Arbeitspunktes für hyperbolische Systeme gültig. Besonders für die Analyse des dynamischen Verhaltens von Oszillatoren treten jedoch nicht-hyperbolische Systeme auf, sodass diese Methode nicht angewendet werden kann Mathis (2000). Carleman hat gezeigt, dass nichtlineare Differentialgleichungen mit polynomiellen Nichtlinearitäten in ein unendliches System von linearen Differentialgleichungen transformiert werden können Carleman (1932). Wird das unendlichdimensionale Gleichungssystem für numerische Zwecke abgebrochen, kann bei Oszillatoren der Übergang in eine stationäre Schwingung (Grenzzyklus) nicht wiedergegeben werden. In diesem Beitrag wird eine selbstkonsistente Carleman Linearisierung zur Untersuchung von Oszillatoren vorgestellt, die auch dann anwendbar ist, wenn die Nichtlinearitäten keinen Polynomen entsprechen. Anstelle einer linearen Näherung um einen Arbeitspunkt, erfolgt mit Hilfe der Carleman Linearisierung eine Approximation auf einem vorgegebenen Gebiet. Da es jedoch mit der selbstkonsistenten Technik nicht möglich ist, das stationäre Verhalten von Oszillatoren zu beschreiben, wird die Berechnung einer Poincaré-Abbildung durchgeführt. Mit dieser ist eine anschließende Analyse des Oszillators möglich.

Ab initio vel ex eventu

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Thiessen, P. A.; Treder, H.-J.

Der gegenwärtige Stand der physikalischen Erkenntnis, in Sonderheit die Atomistik und die Quantentheorie, ermöglicht (in wohldefinierten Energie-Bereichen) eine ab initio-Berechnung aller physikalischen und chemischen Prozesse und Strukturen. Die Schrödinger-Gleichung erlaubt zusammen mit den Prinzipien der Quantenstatistik (Pauli-Prinzip) aus dem Planckschen Wirkungsquantum h und den atomischen Konstanten die Berechnung aller Energieumsätze, Zeitabläufe etc., die insbesondere die chemische Physik bestimmen. Die Rechenresultate gelten auch quantitativ bis auf die unvermeidliche Stochastik.Die ab initio-Berechnungen korrespondieren einerseits und sind andererseits komplementär zu den auf den Methoden der theoretischen Chemie und der klassischen Thermodynamik beruhenden Ergebnissen ex eventu. Die theoretische Behandlung ab initio führt zu mathematischen Experimenten, die die Laboratoriums-Experimente ergänzen oder auch substituieren.Translated AbstractAb initio vel ex eventuThe present state of physical knowledge, in peculiar atomistic and quantum theory, makes an ab initio calculation of all physical and chemical processes and structures possible (in well defined reaches of energy). The Schrödinger equation together with the principles of quantum statistics (Pauli principle) permits from the Planck and atomistic constants to calculate all exchanges of energy, courses of time, etc. which govern chemical physics. The calculated results are valid even quantitatively apart from the unavoidable stochastics.These ab initio calculations on the one hand correspond and are on the other complimentary to results ex eventu based on the methods of theoretical chemistry and classical thermodynamics. Theoretical treatment ab initio leads to mathematical experiments which add to or even substitute experiments in the laboratory.

The influence of air conditioning, humidity, temperature and other household characteristics on mite allergen concentrations in the northeastern United States.

PubMed

van Strien, R T; Gehring, U; Belanger, K; Triche, E; Gent, J; Bracken, M B; Leaderer, B P

2004-06-01

Information about the influence of housing and occupant characteristics on mite allergen concentrations is crucial to determine which methods could be used to decrease exposure of susceptible subjects. To identify housing and occupant characteristics that are associated with mite allergen concentrations in house dust collected from living rooms and mattresses. We collected dust samples from 750 homes in the northeastern US. The influence of various characteristics on concentrations of mite allergens (Der p 1 and Der f 1) was studied using multiple linear regression analysis. Some characteristics, like absence of air conditioners, the presence of mold or mildew, and a lower temperature were consistently associated with higher concentrations of both mite allergens in dust from all sampling locations. However, none of these factors changed Der p 1 or Der f 1 concentrations by more than a factor of 2. People of white ethnic background had roughly two times higher mite allergen concentrations, while family income, family size, and education level only marginally influenced mite allergen concentrations. Various housing characteristics have some influence on mite allergen concentrations, and could possibly be used to decrease exposure of susceptible subjects. However, only a limited percentage of the variation in mite allergen concentrations was explained by these characteristics.

Self-Aligned van der Waals Heterojunction Diodes and Transistors.

PubMed

Sangwan, Vinod K; Beck, Megan E; Henning, Alex; Luo, Jiajia; Bergeron, Hadallia; Kang, Junmo; Balla, Itamar; Inbar, Hadass; Lauhon, Lincoln J; Hersam, Mark C

2018-02-14

A general self-aligned fabrication scheme is reported here for a diverse class of electronic devices based on van der Waals materials and heterojunctions. In particular, self-alignment enables the fabrication of source-gated transistors in monolayer MoS 2 with near-ideal current saturation characteristics and channel lengths down to 135 nm. Furthermore, self-alignment of van der Waals p-n heterojunction diodes achieves complete electrostatic control of both the p-type and n-type constituent semiconductors in a dual-gated geometry, resulting in gate-tunable mean and variance of antiambipolar Gaussian characteristics. Through finite-element device simulations, the operating principles of source-gated transistors and dual-gated antiambipolar devices are elucidated, thus providing design rules for additional devices that employ self-aligned geometries. For example, the versatility of this scheme is demonstrated via contact-doped MoS 2 homojunction diodes and mixed-dimensional heterojunctions based on organic semiconductors. The scalability of this approach is also shown by fabricating self-aligned short-channel transistors with subdiffraction channel lengths in the range of 150-800 nm using photolithography on large-area MoS 2 films grown by chemical vapor deposition. Overall, this self-aligned fabrication method represents an important step toward the scalable integration of van der Waals heterojunction devices into more sophisticated circuits and systems.

Geschichtlicher Überblick

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bölke, Klaus-Peter

Die Nachweise einer schadlosen Ableitung von Abwässern lassen sich bis weit in die Vergangenheit zurückverfolgen. Sie waren bereits zur damaligen Zeit eine Forderung zur Pflege der öffentlichen Reinlichkeit. Der Kanalisationsbau ist auch immer ein Ausdruck der Kultur eines Volkes gewesen. So kann festgestellt werden, dass im Zusammenhang mit der Hochkultur eines Volkes auch der Kanalbau ein vorherrschendes Thema war. Der Kanalbau steht auch in einem engen Zusammenhang mit dem Wasserleitungsbau. Es ist nur logisch, dass dort wo Wasser teilweise aus großer Entfernung herangeführt worden ist, dieses dann nach Gebrauch auch wieder schadlos beseitigt werden musste.

Herausforderungen durch die deutsche Wiedervereinigung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Stäglin, Reiner

Die Wiedervereinigung stellte auch die Statistik vor große Aufgaben. Die als Organ der staatlichen Planung staatsnah orientierte Statistik der DDR musste auf das zur Neutralität und wissenschaftlichen Unabhängigkeit verpflichtete System der Bundesrepublik umgestellt werden. Ebenso verlangten die Universitäten eine Neuorientierung. Die Deutsche Statistische Gesellschaft hat sich vor allem dreier Aufgaben mit großem Engagement, aber auch mit Bedachtsamkeit angenommen: Aufnahme und Integration der Statistiker aus den neuen Bundesländern in die Gesellschaft, Begleitung der Neuausrichtung des Faches Statistik an deren Hochschulen und Sicherung sowie Nutzung von Datenbeständen der ehemaligen DDR.

Phänomenologische Grundlagen der Wärmelehre

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heintze, Joachim

Die Physik der Wärme lässt sich auf zweierlei Weise formulieren: Einmal als Mechanik eines Systems, das eine enorm große Zahl von Teilchen enthält (statistische Mechanik), und einmal mit Hilfe von ad hoc eingeführten Größen, den sogenannten Zustandsgrößen, die geeignet sind, das Verhalten eines solchen Systems zu beschreiben, ohne dass man die Teilchen selbst und ihre Bewegungen betrachten muss (Thermodynamik). Wir werden beide Ansätze in ihrer einfachsten und anschaulichsten Ausprägung in Kap. 5 (kinetische Gastheorie) bzw. in Kap. 8 (Grundbegriffe der Thermodynamik) behandeln. Obgleich sich die volle Durchführung des Programms als begrifflich und mathematisch recht schwierig erweist - die Vorlesung "Thermodynamik und Statistik" steht gewöhnlich am Ende der Kursvorlesungen über theoretische Physik - werden wir doch auf der Grundlage der Kap. 5 und 8 eine Menge über die Physik der Wärme lernen können. Den Ausgangspunkt der Wärmelehre bilden jedoch allemal die Naturerscheinungen, die wir hier in Kap. 4 behandeln wollen: Wärme, Kälte, Temperaturausgleich. Wir werden untersuchen, wie man diese Begriffe quantifizieren kann, und was bei der Erwärmung oder Abkühlung eines Körpers vor sich geht. Dabei werden wir auf den I. und II. Hauptsatz der Wärmelehre stoßen.

[Not Available].

PubMed

Hainschitz, I; Rieger, K; Siegl, H

2002-06-01

In Austria an index of 3 μg/kg of Ochratoxin A for coffee, 0,3 μg/kg for fruit juices and 0,2 μg/kg for beer is discussed. The laboratory of the food inspection authority of the state of Vorarlberg investigated the contribution of selected foodstuffs to the daily OTA intake and compared it with the recommendation of the scientific food committee of the EC. The focal point of this study was on beverages (coffee, coffee substitutes, beer and fruit juices) and their ingredients.ZUSAMMENFASSUNG: Die Untersuchungsergebnisse von Bier, Fruchtsaft und Kaffee [Diagramm 1] zeigen, dass die Mehrzahl der Proben nur sehr schwach bis gar nicht belastet waren. Die OTA-Belastung lag bei der Mehrzahl der Proben unter der Nachweisgrenze von 0,3 μg/kg bzw. 0,01μg/1. Einzelne Proben waren aber erheblich belastet, sodass bei starkem Konsum (Fruchtsaft im Sommer) eine überschreitung der vom SCF vorgeschlagenen Höchstmenge nicht auszuschließen ist. Die Ergebnisse der Kaffeemitteluntersuchung [Diagramm 2] belegen eine höhere OTA-Belastung bei mehr als der Hälfte der Proben. Wenn die vom SCF vorgeschlagene Höchstaufnahme von 5 ng pro Tag und kg Körpergewicht zu Grunde gelegt wird, resultiert für eine 60 kg schwere Person ein Wert von 0,3 μg/Tag. Das bedeutet bei einem mit 100 μg/kg OTA kontaminierten Kaffeeersatz und dem Konsum nur einer Tasse (5 - 7 g Pulver), dass alleine aus dieser Quelle diese Höchstaufnahme deutlich überschritten wird. Der Eintrag über die restliche Nahrung wie Cerealien, die für etwa die Hälfte der OTA-Aufnahme verantwortlich sind, bleibt hier unberücksichtigt. Die Untersuchungen belegen, dass die Einhaltung der in österreich vorgeschlagenen Richtwerte bei Bier, Fruchtsäften und Kaffee keine Schwierigkeiten bereitet. Für Kaffeemittel und andere Trockenfrüchte als Weintrauben [3] wurde allerdings noch kein Richtwert vorgeschlagen. Die Ergebnisse belegen aber, dass gerade für Kaffemittel und verschiedene Trockenfrüchte vor dem Hintergrund fehlender Höchstwerte ein Richtwert in der Größenordnung von 3 μg/kg bzw. 10 μg/kg hilfreich wäre, bis die Festlegung der gemeinschaftsrechtlicher Höchstgehalte erfolgt. Mit Hinblick auf die in der Einleitung beschriebene toxische Wirkung von OTA ist es im Sinne eines vorbeugenden Verbraucherschutzes wichtig, diese hochbelasteten Chargen zu erkennen und aus dem Verkehr zu nehmen. Ursache für die OTA-Kontamination ist vor allem eine mangelhafte Produktionshygiene in den Erzeugerländern. Dort liegt auch das größte Potential für eine Verringerung der OTA-Belastung. Die überprüfung der Lebensmittel auf Ochratoxin A durch die amtliche Lebensmittelkontrolle ist ein notwendiger Beitrag zum Schutz der öffentlichen Gesundheit und zur weiteren Reduktion der Aufnahme.

Kombinierte Hoch-/Niedrig-Dosis-Therapie mit systemischen Glukokor-tikoiden bei schweren Verlaufsformen der Alopecia areata im Kindesalter.

PubMed

Jahn-Bassler, Karin; Bauer, Wolfgang Michael; Karlhofer, Franz; Vossen, Matthias G; Stingl, Georg

2017-01-01

Schwere Verlaufsformen der Alopecia areata (AA) im Kindesalter sind aufgrund limitierter Optionen therapeutisch herausfordernd. Systemische, hochdosierte Glukokortikoide weisen die schnellste Ansprechrate auf, nach dem Absetzen kommt es allerdings zu Rezidiven. Eine längerfristige Hochdosis-Anwendung ist aufgrund der zu erwartenden Nebenwirkungen nicht empfehlenswert. Eine dauerhafte Steroiderhaltungstherapie unterhalb der Cushing-Schwellen-Dosis nach Bolustherapie könnte die Krankheitsaktivität ohne Nebenwirkungen längerfristig unterdrücken. Im Rahmen einer offenen Anwendungsbeobachtung wurden 13 Kinder mit schweren Formen der AA in diese Studie eingeschlossen. Bei sieben Kindern lag eine AA totalis/universalis vor, bei sechs eine multifokale AA mit Befall von mehr als 50 % der Kopfhaut. Das Therapieregime sah eine initiale Prednisolon-Dosierung von 2 mg/kg Körpergeweicht (KG) vor und wurde innerhalb von neun Wochen auf eine Erhaltungsdosierung unter der individuellen Cushing-Schwelle reduziert. Der Nachbeobachtungszeitraum betrug ein bis drei Jahre. Wir beobachteten in 62 % aller Fälle ein komplettes Nachwachsen der Haare. Die mittlere Dauer bis zum Ansprechen lag bei 6,6 Wochen und konnte mit der Erhaltungstherapie über den gesamten Beobachtungszeitraum aufrechterhalten werden. An Nebenwirkungen wurden ausschließlich eine Gewichtszunahme (1-3 kg) bei allen Behandelten sowie eine milde Steroidakne in 23 % der Fälle beobachtet. Die kombinierte Hoch-/Niedrig-Dosis-Therapie mit systemischen Glukokortikoiden mittels Prednisolon zeigte eine hohe, dauerhafte Ansprechrate ohne signifikante Nebenwirkungen. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Herausforderungen für künftige Lernumgebungen am Beispiel der Fakultät für Medizin

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Gergintchev, Ivan; Graf, Stephan

Nach der weit reichenden Etablierung von eLearning in den letzten Jahren stehen nahezu alle deutschen Hochschulen vor der Aufgabe, wettbewerbsfähige hochschulübergreifende Mechanismen sowie entsprechende organisatorische Rahmenbedingungen zu schaffen. Vor allem die Umsetzung von EBologna und die Unterstützung kooperativer Bildungsangebote verstärken diese Notwendigkeit. Motiviert durch die Veränderungen im Bereich der Hochschullehre und die Herausforderungen für künftige Lernumgebungen schlagen wir eine Integrationslösung im Sinne eines Learning Gateway vor, die zur webgestützten Abwicklung von kooperativen Bildungsangeboten in heterogen Lernumgebungen eingesetzt werden kann. Ihre Praxisanwendung verdeutlichen wir anschließend im komplexen Szenario der Medizin an der TUM. Die Evaluierung der Umsetzung belegt den deutlichen Mehrwert des Ansatzes.

elecTUM: Umsetzung der eLearning-Strategie der Technischen Universität München

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Rathmayer, Sabine; Gergintchev, Ivan

An der TUM wurde ein umfassendes und integriertes eLearning-Konzept umgesetzt, welches Präsenzstudium und eLearning in allen Leistungsbereichen der Universität miteinander verzahnt. Ein besonderer Schwerpunkt lag dabei in der Schaffung einer effizienten und wettbewerbsfähigen integrierten eLearning Infrastruktur in Hinblick auf die noch weiter steigenden Studienanfängerzahlen ab dem Jahr 2011 sowie die Umsetzung von eBologna. Die Etablierung einer hochschulweiten Lernplattform stellte eine wesentliche Basis für die Umsetzung der eLearning-Strategie dar. Die wissenschaftliche und wirtschaftliche Anschlussfähigkeit im Hinblick auf eine Verwertung der Projektergebnisse wurde durch die aktive Beteiligung an einer Vielzahl hochschulübergreifender Arbeitskreise, Fachtagungen und Kooperationen, vor allem über Organisations- und Dienstleistungsmodelle sowie innovative technische Entwicklungen, sichergestellt.

Viele Tests - viele Fehler?

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Tabelow, Karsten

Bildgebende Verfahren haben sich in den letzten Jahren einen festen Platz in der Medizin erobert und die medizinische Forschung und Diagnostik revolutioniert. Sie ermöglichen Ärzten und Forschern einen Einblick in lebendes Gewebe. Mit der fortschreitenden technischen Entwicklung liefern die Verfahren immer höhere Auflösungen, schärfere Bilder und mehr Details. Bildgebende Verfahren sind ohne Mathematik undenkbar, von der Bildrekonstruktion aus den gemessenen Signalen, bis hin zur Auswertung der Bildinformation. Für die Analyse der großen Menge an Bilddatenpunkten (Voxel, volume element, im Gegensatz zum zweidimensionalen Pixel, picture element) werden häufig insbesondere Methoden der mathematischen Statistik benötigt. Zufällige Fehler in der Messung äußern sich als Bildrauschen, die Bilder wirken unscharf und gestört. Dadurch werden diagnostische Entscheidungen erschwert.

[Evaluation of sensitization to Der p 1 and Der p 2 in a pediatric population of the North of Portugal].

PubMed

Peixoto, Sara; Soares, Joana; Monteiro, Tânia; Carvalho, Marisa; Santos, Marinela; Simões, Carla; Quaresma, Márcia

2017-12-28

In Portugal, data on the role of Der p 1 and Der p 2 in patients with house dust mite (HDM) allergy are scarce. Allergen-specific immunotherapy (sIT) is the only treatment that improves symptoms, reduces the need for pharmacological therapy and modifies the natural history of the disease. With this study, the authors aim to understand the local epidemiology and to clarify if the molecular assay of major allergens is advantageous in deciding and/or modifying the decision to initiate sIT in children with clinical indication which are sensitized to Dermatophagoides pteronyssinus. Retrospective study with analysis of patients with asthma and/or rhinitis. January/2013-December/2016. 1) positive prick-test to Dermatophagoides pteronyssinus; and 2) clinically relevant disease under treatment. Assay Der p 1 and Der p 2 values ≥0.35 kUA/L were considered positive. Statistical significance was set at P<.05. The clinical files of 279 patients. Mean ages 9.55 years (min.4-max.17). Asthma was present in 199 children (71.3%) and rhinitis in 245 (87.8%). Der p 1 and Der p 2 was <0.35kUA/L in 29 (10,4%) patients. The value of Der p 1/Der p 2 correlated with the size of the prick-test papule, the value of the eosinophils and the total IgE. Der p 1 and Der p 2 are dominant allergens in our population and there may be benefits in determining these molecular allergen levels in patients with a positive prick-test and a clinical indication for sIT prior to a decision of initiating sIT or not. Copyright © 2017. Publicado por Elsevier España, S.L.U.

Retrospektive Analyse von Zufallsbefunden, die bei Patienten mit kutanem malignen Malignom durch (18) F-Fluordeoxyglucose-PET/CT erhoben wurden.

PubMed

Conrad, Franziska; Winkens, Thomas; Kaatz, Martin; Goetze, Steven; Freesmeyer, Martin

2016-08-01

Bei der (18) F-Fluordeoxyglucose-Positronenemissionstomographie/Computertomographie (FDG-PET/CT) ergeben sich häufig Zufallsbefunde. In der vorliegenden Studie konzentrierten wir uns auf mittels FDG-PET/CT erhaltene Zufallsbefunde bei Patienten mit kutanem Melanom und überprüften deren Relevanz hinsichtlich weiterer diagnostischer Maßnahmen und Interventionen. Die Krankenakten von 181 konsekutiven Melanom-Patienten wurden retrospektiv ausgewertet, um das Management von Zufallsbefunden zu dokumentieren. Der Schwerpunkt lag dabei auf den histologischen Befunden. Bei 33 von 181 (18 %) Patienten lagen 39 relevante Zufallsbefunde vor, und zwar im Kolorektalbereich (n = 15 Patienten), in der Schilddrüse (n = 8), der Prostata (n = 2), dem Bewegungsapparat (n = 2), in Lymphknoten (n = 2), der Parotis (n = 1), den Mandeln (n = 1), den Nieren (n = 1) und der Gallenblase (n = 1). Bei 25 Patienten schlossen sich weitere diagnostische Verfahren an, wobei in 21 Fällen ein klinisches Korrelat nachgewiesen wurde. Bei 16 von 21 Patienten ergab sich eine Neoplasie, darunter fünf maligne Läsionen (vier Kolonkarzinome und ein Prostatakarzinom). Die Malignome wurden frühzeitig diagnostiziert und in der Mehrzahl der Fälle erfolgreich entfernt. Der Einsatz der FDG-PET/CT als Routine-Diagnostik wird in den Leitlinien empfohlen und ist indiziert bei malignem Melanom ab Stadium IIC. In dieser Studie wurden auf effektive Weise ansonsten nicht erkannte Krebserkrankungen, insbesondere Kolonkarzinome, detektiert. In den meisten Fällen war eine frühe Intervention möglich. Zufallsbefunde durch FDG-PET/CT sollten, unter Berücksichtigung des Zustands und der Wünsche des Patienten, mit den geeigneten diagnostischen Maßnahmen abgeklärt werden. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Molecular, Structural and Immunological Characterization of Der p 18, a Chitinase-Like House Dust Mite Allergen.

PubMed

Resch, Yvonne; Blatt, Katharina; Malkus, Ursula; Fercher, Christian; Swoboda, Ines; Focke-Tejkl, Margit; Chen, Kuan-Wei; Seiberler, Susanne; Mittermann, Irene; Lupinek, Christian; Rodriguez-Dominguez, Azahara; Zieglmayer, Petra; Zieglmayer, René; Keller, Walter; Krzyzanek, Vladislav; Valent, Peter; Valenta, Rudolf; Vrtala, Susanne

2016-01-01

The house dust mite (HDM) allergen Der p 18 belongs to the glycoside hydrolase family 18 chitinases. The relevance of Der p 18 for house dust mite allergic patients has only been partly investigated. To perform a detailed characterization of Der p 18 on a molecular, structural and immunological level. Der p 18 was expressed in E. coli, purified to homogeneity, tested for chitin-binding activity and its secondary structure was analyzed by circular dichroism. Der p 18-specific IgG antibodies were produced in rabbits to localize the allergen in mites using immunogold electron microscopy and to search for cross-reactive allergens in other allergen sources (i.e. mites, crustacea, mollusca and insects). IgE reactivity of rDer p 18 was tested with sera from clinically well characterized HDM-allergic patients (n = 98) and its allergenic activity was analyzed in basophil activation experiments. Recombinant Der p 18 was expressed and purified as a folded, biologically active protein. It shows weak chitin-binding activity and partial cross-reactivity with Der f 18 from D. farinae but not with proteins from the other tested allergen sources. The allergen was mainly localized in the peritrophic matrix of the HDM gut and to a lower extent in fecal pellets. Der p 18 reacted with IgE from 10% of mite allergic patients from Austria and showed allergenic activity when tested for basophil activation in Der p 18-sensitized patients. Der p 18 is a rather genus-specific minor allergen with weak chitin-binding activity but exhibits allergenic activity and therefore should be included in diagnostic test panels for HDM allergy.

Der II. Hauptsatz der Wärmelehre

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heintze, Joachim

Wir haben in (4.44) den II. Hauptsatz als empirische Tatsache folgendermaßen formuliert: (i) Wärmeenergie geht von selbst nur von einem wärmeren Körper auf einen kälteren über, niemals in der umgekehrten Richtung. Nun werden wir beweisen, dass sich aus diesem Prinzip folgende äquivalente Formulierungen für den II. Hauptsatz ableiten lassen: (ii) Es ist unmöglich, ein Perpetuum mobile zweiter Art zu bauen, d. h. eine Maschine, die fortlaufend Wärmeenergie vollständig in mechanische Arbeit umsetzen kann. Eine Wärmekraftmaschine, die einen Kreisprozess mit der höchsten Temperatur Tw und der niedrigsten Temperatur Tk durchläuft, hat höchstens den Carnotschen Wirkungsgrad c = (Tw - Tk)/Tw. Wenn in der Maschine nur reversible Prozesse ablaufen, die gesamte Wärmezufuhr bei der Temperatur Tw erfolgt und ausschließlich bei der Temperatur Tw gekühlt wird, ist ihr Wirkungsgrad = C. Es gibt keine Wärmekraftmaschine, die eine bessere Ausnutzung der Wärmeenergie ermöglicht. (iv) In jedem thermodynamischen System existiert die Zustandsgröße Entropie, definiert durch ihr Differential dS = (dQrev)/T . Entropie kann erzeugt, aber nicht vernichtet werden. Bei Zustandsänderungen, die in einem abgeschlossenen System ablaufen, nimmt die Entropie entweder zu (irreversible Prozesse), oder sie bleibt konstant (reversible Prozesse). Im Anschluss an (iii) werden wir zur Definition der thermodynamischen Temperatur und bei der Diskussion von (iv) zu einem tieferen Verständnis der Entropie gelangen. Es zeigt sich, dass die Entropie das eigentliche Bindeglied zwischen Mechanik und Wärmelehre darstellt. Am Ende des Kapitels werden wir einige Anwendungen des II. Hauptsatzes betrachten.

Cybersecurity for distributed energy resources and smart inverters

DOE PAGES

Qi, Junjian; Hahn, Adam; Lu, Xiaonan; ...

2016-12-01

The increased penetration of distributed energy resources (DER) will significantly increase the number of devices that are owned and controlled by consumers and third parties. These devices have a significant dependency on digital communication and control, which presents a growing risk from cyber attacks. This paper proposes a holistic attack-resilient framework to protect the the integrated DER and the critical power grid infrastructure from malicious cyber attacks, helping ensure the secure integration of DER without harming the grid reliability and stability. Specifically, we discuss the architecture of the cyber-physical power system with a high penetration of DER and analyze themore » unique cybersecurity challenges introduced by DER integration. Next, we summarize important attack scenarios against DER, propose a systematic DER resilience analysis methodology, and develop effective and quantifiable resilience metrics and design principles. Lastly, we introduce attack prevention, detection, and response measures specifically designed for DER integration across cyber, physical device, and utility layers of the future smart grid.« less

Dynamical importance of van der Waals saddle and excited potential surface in C(1D)+D2 complex-forming reaction

PubMed Central

Shen, Zhitao; Ma, Haitao; Zhang, Chunfang; Fu, Mingkai; Wu, Yanan; Bian, Wensheng; Cao, Jianwei

2017-01-01

Encouraged by recent advances in revealing significant effects of van der Waals wells on reaction dynamics, many people assume that van der Waals wells are inevitable in chemical reactions. Here we find that the weak long-range forces cause van der Waals saddles in the prototypical C(1D)+D2 complex-forming reaction that have very different dynamical effects from van der Waals wells at low collision energies. Accurate quantum dynamics calculations on our highly accurate ab initio potential energy surfaces with van der Waals saddles yield cross-sections in close agreement with crossed-beam experiments, whereas the same calculations on an earlier surface with van der Waals wells produce much smaller cross-sections at low energies. Further trajectory calculations reveal that the van der Waals saddle leads to a torsion then sideways insertion reaction mechanism, whereas the well suppresses reactivity. Quantum diffraction oscillations and sharp resonances are also predicted based on our ground- and excited-state potential energy surfaces. PMID:28094253

Theoretische Konzepte der Physik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Longair, Malcolm S.; Simon, B.; Simon, H.

"Dies ist kein Lehrbuch der theoretischen Physik, auch kein Kompendium der Physikgeschichte ... , vielmehr eine recht anspruchsvolle Sammlung historischer Miniaturen zur Vergangenheit der theoretischen Physik - ihrer "Sternstunden", wenn man so will. Frei vom Zwang, etwas Erschöpfendes vorlegen zu müssen, gelingt dem Autor etwas Seltenes: einen "lebendigen" Zugang zum Ideengebäude der modernen Physik freizulegen, ... zu zeigen, wie Physik in praxi entsteht... Als Vehikel seiner Absichten dienen dem Autor geschichtliche Fallstudien, insgesamt sieben an der Zahl. Aus ihnen extrahiert er das seiner Meinung nach Lehrhafte, dabei bestrebt, mathematische Anachronismen womöglich zu vermeiden... Als Student hätte ich mir diese gescheiten Essays zum Werden unserer heutigen physikalischen Weltsicht gewünscht. Sie sind originell, didaktisch klug und genieren sich auch nicht, von der Faszination zu sprechen, die ... von der Physik ausgeht. Unnötig darauf hinzuweisen, das sie ein gründliches "konventionelles" Studium weder ersetzen wollen noch können, sie vermögen aber, dazu zu ermuntern." #Astronomische Nachrichten (zur englischen Ausgabe)#1

Cybersecurity for distributed energy resources and smart inverters

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Qi, Junjian; Hahn, Adam; Lu, Xiaonan

The increased penetration of distributed energy resources (DER) will significantly increase the number of devices that are owned and controlled by consumers and third parties. These devices have a significant dependency on digital communication and control, which presents a growing risk from cyber attacks. This paper proposes a holistic attack-resilient framework to protect the the integrated DER and the critical power grid infrastructure from malicious cyber attacks, helping ensure the secure integration of DER without harming the grid reliability and stability. Specifically, we discuss the architecture of the cyber-physical power system with a high penetration of DER and analyze themore » unique cybersecurity challenges introduced by DER integration. Next, we summarize important attack scenarios against DER, propose a systematic DER resilience analysis methodology, and develop effective and quantifiable resilience metrics and design principles. Lastly, we introduce attack prevention, detection, and response measures specifically designed for DER integration across cyber, physical device, and utility layers of the future smart grid.« less

Miocene climate as recorded on slope carbonates : examples from Malta (Central Mediterranean) and Northeastern Australia (Marion Plateau, ODP LEG 194)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

John, Cédric Michaël

2003-08-01

This study investigated the slope carbonates of two Miocene carbonate systems: the Maltese Islands (in the Central Mediterranean) and the Marion Plateau (Northeastern Australia, drilled during ODP Leg 194). The aim of the study was to trace the impact of the Miocene cooling steps (events Mi1-Mi6) in these carbonate systems, especially the Mi3 event, which took place around 13.6 Ma and deeply impacted the marine oxygen isotope record. This event also profoundly impacted oceanographic and climatic patterns, eventually leading to the establishment of the modern ice-house world. In particular, East Antarctica became ice covered at that period. The rational behind the present study was to investigate the impact that this event had on shallow water systems in order to complement the deep-sea record and hence acquire a more global perspective on Miocene climate change. The Maltese Islands were investigated for trends in bulk-rock carbon and oxygen isotopes, as well as bulk-rock mineralogy, clay minerals analysis and organic geochemisty. Results showed that the mid Miocene cooling event deeply impacted sedimentation at that location by changing sedimentation from carbonate to clay-rich sediments. Moreover, it was discovered that each phase of Antarctic glaciation, not just the major mid Miocene event, resulted in higher terrigenous input on Malta. Mass accumulation rates revealed that this was linked to increased runoff during periods when Antarctica was glaciated, and thus that the carbonate sediments were “diluted” by clay-rich sediments. The model subsequently developed to explain this implies feedback from Antarctic glaciations creating cold, dense air masses that push the ITCZ Northward, thus increasing precipitation on the North African subcontinent. Increased precipitation (or stronger African monsoon) accelerated continental weathering and runoff, thus bringing more terrigenous sediment to the paleo-location of the slope sediments of Malta. Spectral analysis of carbonate content and organic matter geochemical analysis furthermore suggest that the clay-rich intervals are similar to sapropelic deposits. On the Marion Plateau, trends in oxygen and carbon isotopes were obtained by measuring Cibicidoides spp foraminifers. Moreover, carbonate content was reconstructed using a chemical method (coulometer). Results show that the mid Miocene cooling step profoundly affected this system: a major drop in accumulation rates of carbonates occurs precisely at 13.8 Ma, around the time of the East Antarctic ice sheet formation. Moreover, sedimentation changes occurred at that time, carbonate fragments coming from neritic environments becoming less abundant, planktonic foraminifer content increasing and quartz and reworked glauconite being deposited. Conversely, a surprising result is that the major N12-N14 sea-level fall occurring around 11.5 Ma did not impact the accumulation of carbonates on the slope. This was unexpected since carbonate platform are very sensitive to sea-level changes. The model developed to explain that mass accumulation rates of carbonates diminished around 13.6 Ma (Mi3 Event) instead of 11.5 Ma (N12-N14 event), suggests that oceanic currents were controlling slope carbonate deposition on the Marion Plateau prior to the mid-Miocene, and that the mid Miocene event considerably increase their strength, hence reducing the amount of carbonate being deposited on slope sites. Moreover, by combining results from deep-sea oxygen isotopes with sea-level estimates based on coastal onlaps made during Leg 194, we constrain the amplitude of the N12-N14 sea-level fall to 90 meters. When integrating isotopic results from this study, this amplitude is lowered to 70 meters. A general conclusion of this work is that the mid Miocene climatic shift did impact carbonate systems, at least at the two locations studied. However, the nature of this response was highly dependant on the regional settings, in particular the presence of land mass (Malta) and the absence of a barrier to shelter from the effects of open ocean (Marion Plateau). Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurden die Hangkarbonate von zwei miozänen heterozoischen Karbonatsystemen näher untersucht: die Malta Inselgruppe (zentrales Mittelmeer) und das Marion Plateau (Nordost Australien, ODP Leg 194). Die Auswirkungen der mittelmiozänen Abkühlung (Mi3), die auf 13.6 Ma datiert wird und starken Einfluß auf die Sauerstoffisotopenkurve hatte, in den oben genannten Flachwassersystemen stellten das Ziel dieser Arbeit dar. Dieses Abkühlungsereignis beeinflußte außerdem sehr stark die ozeanographischen und klimatischen Muster, die im weiteren Verlauf zum modernen Eishausklima führten. So steht insbesondere die Vereisung von Ostantarktika mit diesem Ereignis in Verbindung. Diese Arbeit untersucht den Einfluß dieses Ereignisses auf Flachwassersysteme, um vorliegende Untersuchungen in Tiefwassersystemen zu ergänzen und so zum globalen Verständnis des miozänen Klimawechsels beizutragen. Die Profile auf der Maltainselgruppe wurden mit Hilfe von Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopen Auswertungen im Gesamtgestein, Gesamtgesteinmineralogie, Tonmineralanalyse und organischer Geochemie untersucht. Durch einen Wechsel von karbonatischeren zu tonigeren Sedimenten beeinflußte das mittelmiozäne Abkühlungsereignis die Sedimentation in diesem Gebiet sehr stark. Weiterhin wurde beobachtet, daß jede Phase der antarktischen Vereisung, nicht nur das mittelmiozäne Hauptereignis, zu einem erhöhten terrigenen Eintrag in den Hangsedimenten der Maltainselgruppe führte. Akkumulationsraten zeigen, daß dieser erhöhte terrigene Eintrag den einzelnen Vereisungsperioden zusammenhängt und die karbonatischen Sedimente durch tonreiche Sedimente “verunreinigt” wurden. Das daraufhin entwickelte Modell erklärt diesen erhöhten terrigenen Eintrag mit einer nordwärtigen Verlagerung der innertropischen Konvergenzzone durch die Bildung von kalten, dichten Luftmassen, die zu verstärkten Niederschlägen in Nordafrika führten. Diese verstärkten Niederschläge (oder verstärkter afrikanischer Monsun) beeinflußten die kontinentale Verwitterung und den Eintrag, mit der Folge, daß verstärkt terrigene Sedimente im Bereich der Hangsedimente der Maltainselgruppe abgelagert wurden. Die tonreichen Intervalle weisen Ähnlichkeiten zu sapropelischen Ablagerungen auf, was mit Hilfe der Spektral analyse des Karbonatgehalts und der geochemischen Analyse des organischen Materials gezeigt wurde. Auf dem Marion Plateau wurden die Sauerstoff- und Kohlenstoffisotopenkurven anhand von Foraminiferen der Gattung Cibicidoides spp. rekonstruiert. Der Karbonatgehalt wurde mit Hilfe einer chemischen Methode (Coulometer) ermittelt. Genauso wie die Sedimente der Maltainselgruppe beeinflußte das mittelmiozäne Abkühlungsereignis (Mi3) auch die Sedimente auf dem Marion Plateau. So kam es bei 13,8 Ma, in etwa zur Zeit der Vereisung von Ostantarktika, zu einem Abfall der Karbonatakkumulationsraten. Weiterhin traten Änderungen in der Zusammensetzung der Sedimente auf, so nehmen neritische Karbonatfragmente ab, der planktische Foraminiferengehalt nimmt zu und es wurden verstärkt Quarz und Glaukonit abgelagert. Ein überraschendes Ergebnis ist die Tatsache, daß der große N12-N14 Meeresspiegelabfall um 11,5 Ma die Akkumulationsraten der Karbonate auf dem Hang nicht beeinflußte. Dieses Ergebnis ist umso erstaunlicher, da Karbonatplattformen normalerweise sehr sensitiv auf Meeresspiegeländerungen reagieren. Der Grund, warum sich die Karbonatakkumulationsraten schon um 13,6 Ma (Mi3) und nicht erst um 11,5 Ma (N12-N14) verringerten, liegt in der Tatsache, daß die ozeanischen Strömungen die Karbonatsedimentation auf dem Hang des Marion Plateau schon im Miozän kontrollierten. Das mittelmiozäne Ereignis (Mi3) erhöhte die Stärke diese Strömungen und als eine Ursache wurde die Karbonatakkumulation auf den Hängen reduziert. Die Amplitude des N12-N14 Meeresspiegelabfalls liegt bei 90 m unter der Berücksichtigung der Sauerstoffisotopendaten aus der Tiefsee und Berechnungen des Meeresspiegels anhand des “coastal onlaps”, die während Leg 194 gemacht wurden. Die Isotopendaten dieser Arbeit weisen hingegen auf einen verringerten Meeresspiegelabfall von 70 m hin. Als allgemeine Schlußfolgerung kann gesagt werden, daß der mittelmiozäne Klimaumschwung die Karbonatsysteme zumindest an den beiden untersuchten Lokalitäten beeinflußt hat. Allerdings waren die Auswirkungen sehr von den unterschiedlichen lokalen Gegebenheiten abhängig. Insbesondere wirkten sich die Anwesenheit einer Landmasse (Malta) und die Abwesenheit einer Barriere vor den Einflüssen des offenen Ozeans (Marion Plateau) stark auf die Ablagerung der Karbonate aus.

Design of Distributed Controllers Seeking Optimal Power Flow Solutions Under Communication Constraints

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall'Anese, Emiliano; Simonetto, Andrea; Dhople, Sairaj

This paper focuses on power distribution networks featuring inverter-interfaced distributed energy resources (DERs), and develops feedback controllers that drive the DER output powers to solutions of time-varying AC optimal power flow (OPF) problems. Control synthesis is grounded on primal-dual-type methods for regularized Lagrangian functions, as well as linear approximations of the AC power-flow equations. Convergence and OPF-solution-tracking capabilities are established while acknowledging: i) communication-packet losses, and ii) partial updates of control signals. The latter case is particularly relevant since it enables asynchronous operation of the controllers where DER setpoints are updated at a fast time scale based on local voltagemore » measurements, and information on the network state is utilized if and when available, based on communication constraints. As an application, the paper considers distribution systems with high photovoltaic integration, and demonstrates that the proposed framework provides fast voltage-regulation capabilities, while enabling the near real-time pursuit of solutions of AC OPF problems.« less

Design of Distributed Controllers Seeking Optimal Power Flow Solutions under Communication Constraints: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall'Anese, Emiliano; Simonetto, Andrea; Dhople, Sairaj

This paper focuses on power distribution networks featuring inverter-interfaced distributed energy resources (DERs), and develops feedback controllers that drive the DER output powers to solutions of time-varying AC optimal power flow (OPF) problems. Control synthesis is grounded on primal-dual-type methods for regularized Lagrangian functions, as well as linear approximations of the AC power-flow equations. Convergence and OPF-solution-tracking capabilities are established while acknowledging: i) communication-packet losses, and ii) partial updates of control signals. The latter case is particularly relevant since it enables asynchronous operation of the controllers where DER setpoints are updated at a fast time scale based on local voltagemore » measurements, and information on the network state is utilized if and when available, based on communication constraints. As an application, the paper considers distribution systems with high photovoltaic integration, and demonstrates that the proposed framework provides fast voltage-regulation capabilities, while enabling the near real-time pursuit of solutions of AC OPF problems.« less

Nonlocal van der Waals functionals: The case of rare-gas dimers and solids

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Tran, Fabien; Hutter, Jürg

2013-05-01

Recently, the nonlocal van der Waals (vdW) density functionals [M. Dion, H. Rydberg, E. Schröder, D. C. Langreth, and B. I. Lundqvist, Phys. Rev. Lett. 92, 246401 (2004), 10.1103/PhysRevLett.92.246401] have attracted considerable attention due to their good performance for systems where weak interactions are important. Since the physics of dispersion is included in these functionals, they are usually more accurate and show less erratic behavior than the semilocal and hybrid methods. In this work, several variants of the vdW functionals have been tested on rare-gas dimers (from He2 to Kr2) and solids (Ne, Ar, and Kr) and their accuracy compared to standard semilocal approximations, supplemented or not by an atom-pairwise dispersion correction [S. Grimme, J. Antony, S. Ehrlich, and H. Krieg, J. Chem. Phys. 132, 154104 (2010), 10.1063/1.3382344]. An analysis of the results in terms of energy decomposition is also provided.

Franckeite as a naturally occurring van der Waals heterostructure

PubMed Central

Molina-Mendoza, Aday J.; Giovanelli, Emerson; Paz, Wendel S.; Niño, Miguel Angel; Island, Joshua O.; Evangeli, Charalambos; Aballe, Lucía; Foerster, Michael; van der Zant, Herre S. J.; Rubio-Bollinger, Gabino; Agraït, Nicolás; Palacios, J. J.; Pérez, Emilio M.; Castellanos-Gomez, Andres

2017-01-01

The fabrication of van der Waals heterostructures, artificial materials assembled by individual stacking of 2D layers, is among the most promising directions in 2D materials research. Until now, the most widespread approach to stack 2D layers relies on deterministic placement methods, which are cumbersome and tend to suffer from poor control over the lattice orientations and the presence of unwanted interlayer adsorbates. Here, we present a different approach to fabricate ultrathin heterostructures by exfoliation of bulk franckeite which is a naturally occurring and air stable van der Waals heterostructure (composed of alternating SnS2-like and PbS-like layers stacked on top of each other). Presenting both an attractive narrow bandgap (<0.7 eV) and p-type doping, we find that the material can be exfoliated both mechanically and chemically down to few-layer thicknesses. We present extensive theoretical and experimental characterizations of the material's electronic properties and crystal structure, and explore applications for near-infrared photodetectors. PMID:28194037

Exfoliation and van der Waals heterostructure assembly of intercalated ferromagnet Cr1/3TaS2

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Yamasaki, Yuji; Moriya, Rai; Arai, Miho; Masubuchi, Satoru; Pyon, Sunseng; Tamegai, Tsuyoshi; Ueno, Keiji; Machida, Tomoki

2017-12-01

Ferromagnetic van der Waals (vdW) materials are in demand for spintronic devices with all-two-dimensional-materials heterostructures. Here, we demonstrate mechanical exfoliation of magnetic-atom-intercalated transition metal dichalcogenide Cr1/3TaS2 from its bulk crystal; previously such intercalated materials were thought difficult to exfoliate. Magnetotransport in exfoliated tens-of-nanometres-thick flakes revealed ferromagnetic ordering below its Curie temperature T C ~ 110 K as well as strong in-plane magnetic anisotropy; these are identical to its bulk properties. Further, van der Waals heterostructure assembly of Cr1/3TaS2 with another intercalated ferromagnet Fe1/4TaS2 is demonstrated using a dry-transfer method. The fabricated heterojunction composed of Cr1/3TaS2 and Fe1/4TaS2 with a native Ta2O5 oxide tunnel barrier in between exhibits tunnel magnetoresistance (TMR), revealing possible spin injection and detection with these exfoliatable ferromagnetic materials through the vdW junction.

Strain-engineered diffusive atomic switching in two-dimensional crystals

PubMed Central

Kalikka, Janne; Zhou, Xilin; Dilcher, Eric; Wall, Simon; Li, Ju; Simpson, Robert E.

2016-01-01

Strain engineering is an emerging route for tuning the bandgap, carrier mobility, chemical reactivity and diffusivity of materials. Here we show how strain can be used to control atomic diffusion in van der Waals heterostructures of two-dimensional (2D) crystals. We use strain to increase the diffusivity of Ge and Te atoms that are confined to 5 Å thick 2D planes within an Sb2Te3–GeTe van der Waals superlattice. The number of quintuple Sb2Te3 2D crystal layers dictates the strain in the GeTe layers and consequently its diffusive atomic disordering. By identifying four critical rules for the superlattice configuration we lay the foundation for a generalizable approach to the design of switchable van der Waals heterostructures. As Sb2Te3–GeTe is a topological insulator, we envision these rules enabling methods to control spin and topological properties of materials in reversible and energy efficient ways. PMID:27329563

Personen- und Güterverkehr

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Flämig, Heike; Gertz, Carsten; Mühlhausen, Thorsten

Im Jahr 2010 war in Deutschland der Verkehrssektor für fast 20 % der energiebedingten Treibhausgase verantwortlich. Das Klima hat sich bereits so weit verändert, dass zur Sicherung der Funktion der Verkehrssysteme auch Anpassungsmaßnahmen notwendig sind. Diese Maßnahmen müssen durch verkehrsreduzierende bzw. -beeinflussende Maßnahmen ergänzt werden. Ausgehend von den Emissionen im Verkehrssektor und möglichen Minderungen schlägt das Kapitel den Bogen zu Optionen der Anpassung an den Klimawandel, die ausführlich und konkret dargestellt werden. Besonders betrachtet werden die mannigfaltigen Gefahren der Rückkopplung sowie die vielfältigen Wechselwirungen mit anderen Themengebieten und Sektoren.

Strahlungsfeldbedingungen bei der Ionisationsdosimetrie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Krieger, Hanno

Bei der Dosimetrie von Photonenstrahlungen mit luftgefüllten Ionisationskammern werden in diesem Kapitel zwei Grenzfälle unterschieden. Der eine Fall ist die Bedingung des so genannten Sekundärelektronengleichwichts im Kammervolumen. In diesem Fall bestimmen ausschließlich die Photonen im Messvolumen die dosimetrische Anzeige. Der zweite Grenzfall ist gegeben, wenn das Luftvolumen und die Kammer das Strahlungsfeld im Phantom so wenig stören, dass der Sekundärelektronenfluss unverändert bleibt. Diese Bedingungen nennt man BRAGG-GRAY-Bedingungen. Beide Grenzfälle sind in der Praxis nur näherungsweise zu verwirklichen. Abweichungen müssen durch entsprechende Korrekturen oder Kalibrierungen berücksichtigt werden.

„Überholen ohne einzuholen“ Die Entwicklung von Technologien für übermorgen in Kernenergie und Mikroelektronik der DDR

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Barkleit, Gerhard

Dem nuklearen Patt zwischen Ostblock und westlichem Staatenbündnis ist es nach weitgehend übereinstimmender Auffassung von Politik und Wissenschaft zu danken, dass der "Kalte Krieg" in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts nicht zum weltumfassenden Flächenbrand eskalierte. An der raschen Herstellung dieses Patts waren zwei Dresdner Physiker maßgeblich beteiligt, deren einer im Manhattan-Projekt in den USA gearbeitet hatte und später in England der Spionage für die Sowjetunion und des Verrats des Know-how der Atombombe überführt wurde.

Organisationsaspekte in der Umsetzung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Balck, Henning; Bungard, Walter; Hofmann, Karsten; Ganz, Walter; Schwenker, Burkhard; Hanßen, Dirk; Meindl, Rudolf; Schloske, Alexander; Thieme, Paul; Teufel, Peter

Strukturbrüche sind eine der Hauptursachen für die Schwierigkeiten vieler Unternehmen, ihre Organisationsform zu modernisieren und vor allem turbulenten Marktbedingungen anzupassen. Klassische Beispiele für Strukturbrüche finden sich in der Spaltung von Aufbau- und Ablauforganisation, der Spaltung von Produktion und Dienstleistung oder der Spaltung von Planung und Ausführung. Ein wirkungsvoller Ansatz zur Überwindung solcher Spaltungen ist eine Art Versöhnungsmuster: die Polare Organisation. Wesentliche Elemente dieser Organisationsform sind ihr Netzwerkcharakter, kooperatives Zusammenwirken, eine hohe Kommunikationsintensität und eine polare Koppelung der kommunizierenden Partner oder - in abstrahierter Form - die organisierte Balance erfolgskritischer Gegensätze, wie Kosten und Qualität.

Implantate für den Bandscheibenersatz (Stand 1993)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mathey, Michael; Wintermantel, Erich

Die Bandscheiben sind besonders betroffen von Fehlhaltungen und -stellungen der Wirbelsäule. Sie unterliegen als grösstes zusammenhängendes, nicht vaskularisiertes Gewebe im Menschen, statisch und dynamisch extrem belastet, besonders der Alterung. Um die teilweise sehr starken Schmerzen bei Bandscheibenschädigungen zu lindern, ist eine Operation vielfach die einzige Hilfe. Bei dieser Operation (Nukleotomie) entfernt man das aus der Bandscheibe ausgetretene Gewebe des Gallertkerns (nucleus pulposus), welches durch Druck auf die Nervenstränge im Bereich der Wirbelsäule die Beschwerden (Ischias-Schmerz) verursacht hat. Nach der Entfernung des Gallertkerns werden die auftretenden Kräfte bei veränderter Biomechanik übertragen. Dabei erhalten die Zwischenwirbelgelenke (Facettengelenke) eine erheblich grössere Flächenpressung als dies bei intakter Bandscheibe der Fall war. Die höhere Flächenpressung kommt durch die Verringerung des Abstandes zwischen den oberen und unteren Deckplatten der benachbarten Wirbelkörper zustande, zwischen denen sich der Gallertkern befand. Durch geeignetes Training der Rückenmuskulatur kann eine Stabilisierung des operierten Bandscheibensegmentes erreicht werden, jedoch ist es eine klinische Erfahrung, dass die meisten Patienten, die momentan durch die Operation schmerzfrei geworden sind, keine adäquate zusätzliche sportliche Betätigung auf sich nehmen.

Zeit im Wandel der Zeit.

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Aichelburg, P. C.

Contents: Einleitung(P. C. Aichelburg). 1. Über Zeit, Bewegung und Veränderung (Aristoteles). 2. Ewigkeit und Zeit (Plotin). 3. Was ist die Zeit? (Augustinus). 4. Von der Zeit (Immanuel Kant). 5. Newtons Ansichten über Zeit, Raum und Bewegung (Ernst Mach). 6. Über die mechanische Erklärung irreversibler Vorgänge (Ludwig Boltzmann). 7. Das Maß der Zeit (Henri Poincaré). 8. Dauer und Intuition (Henri Bergson). 9. Die Geschichte des Unendlichkeitsproblems (Bertrand Russell). 10. Raum und Zeit (Hermann Minkowski). 11. Der Unterschied von Zeit und Raum (Hans Reichenbach). 12. Newtonscher und Bergsonscher Zeitbegriff (Norbert Wiener). 13. Die Bildung des Zeitbegriffs beim Kinde (JeanPiaget).14. Eine Bemerkung über die Beziehungen zwischen Relativitätstheorie und der idealistischen Philosophie (Kurt Gödel). 15. Der zweite Hauptsatz und der Unterschied von Vergangenheit und Zukunft (Carl Friedrich v. Weizsäcker). 16. Zeit als physikalischer Begriff (Friedrich Hund). 17. Zeitmessung und Zeitbegriff in der Astronomie (Otto Heckmann). 18. Kann die Zeit rückwärts gehen? (Martin Gardner). 19. Zeit und Zeiten (Ilya Prigogine, Isabelle Stengers). 20. Zeit als dynamische Größe in der Relativitätstheorie (P. C. Aichelburg).

Molecular dynamics simulation of the interactions between EHD1 EH domain and multiple peptides* #

PubMed Central

Yu, Hua; Wang, Mao-Jun; Xuan, Nan-Xia; Shang, Zhi-Cai; Wu, Jun

2015-01-01

Objective: To provide essential information for peptide inhibitor design, the interactions of Eps15 homology domain of Eps15 homology domain-containing protein 1 (EHD1 EH domain) with three peptides containing NPF (asparagine-proline-phenylalanine), DPF (aspartic acid-proline-phenylalanine), and GPF (glycine-proline-phenylalanine) motifs were deciphered at the atomic level. The binding affinities and the underlying structure basis were investigated. Methods: Molecular dynamics (MD) simulations were performed on EHD1 EH domain/peptide complexes for 60 ns using the GROMACS package. The binding free energies were calculated and decomposed by molecular mechanics/generalized Born surface area (MM/GBSA) method using the AMBER package. The alanine scanning was performed to evaluate the binding hot spot residues using FoldX software. Results: The different binding affinities for the three peptides were affected dominantly by van der Waals interactions. Intermolecular hydrogen bonds provide the structural basis of contributions of van der Waals interactions of the flanking residues to the binding. Conclusions: van der Waals interactions should be the main consideration when we design peptide inhibitors of EHD1 EH domain with high affinities. The ability to form intermolecular hydrogen bonds with protein residues can be used as the factor for choosing the flanking residues. PMID:26465136

In silico and experimental evaluation of DNA-based detection methods for the ability to discriminate almond from other Prunus spp.

PubMed

Brežná, Barbara; Šmíd, Jiří; Costa, Joana; Radvanszky, Jan; Mafra, Isabel; Kuchta, Tomáš

2015-04-01

Ten published DNA-based analytical methods aiming at detecting material of almond (Prunus dulcis) were in silico evaluated for potential cross-reactivity with other stone fruits (Prunus spp.), including peach, apricot, plum, cherry, sour cherry and Sargent cherry. For most assays, the analysis of nucleotide databases suggested none or insufficient discrimination of at least some stone fruits. On the other hand, the assay targeting non-specific lipid transfer protein (Röder et al., 2011, Anal Chim Acta 685:74-83) was sufficiently discriminative, judging from nucleotide alignments. Empirical evaluation was performed for three of the published methods, one modification of a commercial kit (SureFood allergen almond) and one attempted novel method targeting thaumatin-like protein gene. Samples of leaves and kernels were used in the experiments. The empirical results were favourable for the method from Röder et al. (2011) and a modification of SureFood allergen almond kit, both showing cross-reactivity <10(-3) compared to the model almond. Copyright © 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Verantwortlicher Umgang mit Antibiotika: Notwendigkeit der Antibiotikareduktion in der Aknetherapie.

PubMed

Gollnick, Harald P M; Buer, Jan; Beissert, Stefan; Sunderkätter, Cord

2016-12-01

Der übermäßige oder unkritische weltweite Einsatz von Antibiotika in der Medizin hat die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen beschleunigt. In einigen Bereichen sind viele Antibiotika bei bakteriellen Infektionen, die zuvor noch gut auf antibakterielle Wirkstoffe reagierten, mittlerweile wirkungslos geworden. Dermatologen/Venerologen setzten orale und topische Antibiotika bei der Behandlung von Acne vulgaris routinemäßig ein, obwohl Akne weder eine infektiöse Erkrankung ist noch alleine durch das Propionibacterium getriggert wird. Vielmehr ist sie eine komplexe, chronische entzündliche Hauterkrankung, die durch verschiedene pathogenetische Faktoren wie follikuläre Hyperkeratose, erhöhter Sebumproduktion, bakterielle Proliferation und Entzündung zustande kommt. Folglich sollte eine erfolgreiche Therapie auf die Bekämpfung verschiedener pathogenetischer Faktoren und nicht nur auf die von Propionibacterium acnes abzielen. Daher wurden topische Retinoide und Benzoylperoxid als Mittel der ersten Wahl definiert. Monotherapien mit lokalen Antibiotika sollten insgesamt vermieden werden. Systemische Antibiotika der Tetrazyklin-Gruppe haben bei bestimmen Krankheitsstadien ihren Sinn, ihre Wirkung könnte aber eher auf der antientzündlichen als auf der antibiotischen Reaktion beruhen. Gesundheitsbehörden ermahnen alle Gesundheitsdienstleister, den Einsatz von Antibiotika einzuschränken. Das Nutzen-Risiko-Verhältnis muss bei der Entscheidung für oder gegen eine antibiotische Therapie bei einem einzelnen Patienten immer auch in Bezug auf das öffentliche Interesse am Erhalt der Wirksamkeit von Antibiotika abgewogen werden. Im Folgenden werden das aktuelle Krankheitskonzept zu Acne vulgaris und die sich daraus ableitenden Konsequenzen für den Einsatz von Antibiotika vorgestellt. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Titanisierung von Implantatoberflächen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zimmermann, Hanngörg; Heinlein, Markus; Guldner, Norbert W.

Titan gilt seit Jahrzehnten als einer der wichtigsten Implantatwerkstoffe in der Medizin. Neben den guten mechanischen Eigenschaften (Leichtigkeit, hohe Festigkeit etc.), besitzen Titanimplantate vor allem eine hervorragende Körperverträglichkeit, so dass die Implantate optimal in den humanen Organismus integriert werden [1]. Ist jedoch aufgrund der Anforderungen an das Implantat eine hohe Flexibilität und/ oder Elastizität gefragt, so scheidet der Werkstoff Titan aufgrund seiner spröden und unflexiblen Materialeigenschaften aus. Die Folge ist der Einsatz von Implantatmaterialien, sowohl künstlichen als auch biologischen Ursprungs, welche nicht selten eine unzureichende Biokompatibilität aufweisen und somit zu Fremdköper- und immunologischen Reaktionen und Einkapselung des Implantates führen können. Die Erhöhung der Körperverträglichkeit, eine Adaption an das biologische Umfeld und eine hohe Biokompatibilität sind demzufolge die wichtigsten Eigenschaften bei der bedarfsgerechten Herstellung von Implantaten und Implantatoberflächen. Zur Gestaltung von innovativen, biokompatiblen Oberflächen stehen unterschiedliche technische Lösungsansätze zur Verfügung. Zum einen besteht die Möglichkeit, geeignete Oberflächeneigenschaften aus dem Grundmaterial selbst zu optimieren. Dies geschieht unter anderem durch Modifikation der Werkstoffoberflächen in Form von Texturierungen und Oberflächenrauhigkeiten. Zum anderen können die Oberflächeneigenschaften unabhängig von denen des Trägermaterials gestaltet werden. Durch Funktionalisierung der Oberflächen mit geeigneten Beschichtungen oder der Zugabe von Medikamenten (Drug Eluting) werden die Kunststoffimplantate dahingehend verändert, dass eine Steigerung der Körperakzeptanz erreicht wird. Die Titanbeschichtung von Implantatoberflächen kombiniert die positiven Materialeigenschaften von Titan und Polymer.

Elastolysen und Hauterkrankungen mit Verlust der elastischen Fasern.

PubMed

Tronnier, Michael

2018-02-01

Die elastischen Fasern sind neben den kollagenen Fasern der wichtigste Bestandteil des Bindegewebsgerüstes der Haut. Eine Verminderung oder ein Verlust der elastischen Fasern ist bei einer Vielzahl von klinisch sich unterschiedlich präsentierenden Erkrankungen, hereditär oder erworben, beschrieben. Bei den Erkrankungen, die mit einer Entzündung einhergehen ist die Elastophagozytose ein wichtiges histologisches Merkmal. Die Therapie der Erkrankungen dieser Gruppe ist grundsätzlich schwierig. © 2018 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Maschinensicherheit

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Linke, Petra

Soll eine Maschine ohne weitere Überprüfung in Europa in Verkehr gebracht werden, so ist nachzuweisen, dass diese die Forderungen der sogenannten Maschinenrichtlinie erfüllt. Durch Gesetzgebungen und Normen innerhalb der Mitgliedsstaaten wird das Einhalten dieser Richtlinie abgesichert. Ihr Ziel ist es, dass von der Maschine keine Gefahr für den Menschen ausgeht, d.h. sämtliche Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen erfüllt werden. Dieses Kapitel beschreibt das allgemeine Vorgehen, das zu einer funktional sicheren Maschine und somit der Erfüllung der Maschinenrichtlinie führt.

Design of a prosumer EMS for energy trading

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hwang, T.; Yoo, Y.; Kang, S.; Lee, I.

2018-03-01

We design a DER management system for energy trading based on OASIS EI and EMIX. With the spread of DERs, there is a growing need of a system for integrated management of DERs and customer loads. In this paper, we give a brief overview of a DER EMS for prosumer energy saving and trading. Based on the OASIS standards, we design a functional architecture of a DER EMS for energy trading. After showing communication protocols and operation sequences, we summarize our works.

Interlayer coupling effects on Schottky barrier in the arsenene-graphene van der Waals heterostructures

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Xia, Congxin, E-mail: xiacongxin@htu.edu.cn; Xue, Bin; Wang, Tianxing

The electronic characteristics of arsenene-graphene van der Waals (vdW) heterostructures are studied by using first-principles methods. The results show that a linear Dirac-like dispersion relation around the Fermi level can be quite well preserved in the vdW heterostructures. Moreover, the p-type Schottky barrier (0.18 eV) to n-type Schottky barrier (0.31 eV) transition occurs when the interlayer distance increases from 2.8 to 4.5 Å, which indicates that the Schottky barrier can be tuned effectively by the interlayer distance in the vdW heterostructures.

Spherical and hyperspherical harmonics representation of van der Waals aggregates

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Lombardi, Andrea; Palazzetti, Federico; Aquilanti, Vincenzo; Grossi, Gaia; Albernaz, Alessandra F.; Barreto, Patricia R. P.; Cruz, Ana Claudia P. S.

2016-12-01

The representation of the potential energy surfaces of atom-molecule or molecular dimers interactions should account faithfully for the symmetry properties of the systems, preserving at the same time a compact analytical form. To this aim, the choice of a proper set of coordinates is a necessary precondition. Here we illustrate a description in terms of hyperspherical coordinates and the expansion of the intermolecular interaction energy in terms of hypersherical harmonics, as a general method for building potential energy surfaces suitable for molecular dynamics simulations of van der Waals aggregates. Examples for the prototypical case diatomic-molecule-diatomic-molecule interactions are shown.

Supersonic minimum length nozzle design for dense gases

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Aldo, Andrew C.; Argrow, Brian M.

1993-01-01

Recently, dense gases have been investigated for many engineering applications such as for turbomachinery and wind tunnels. Supersonic nozzle design for these gases is complicated by their nonclassical behavior in the transonic flow regime. In this paper a method of characteristics (MOC) is developed for two-dimensional (planar) and, primarily, axisymmetric flow of a van der Waals gas. Using a straight aortic line assumption, a centered expansion is used to generate an inviscid wall contour of minimum length. The van der Waals results are compared to previous perfect gas results to show the real gas effects on the flow properties and inviscid wall contours.

Bildanalyse in Medizin und Biologie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Athelogou, Maria; Schönmeyer, Ralf; Schmidt, Günther; Schäpe, Arno; Baatz, Martin; Binnig, Gerd

Heutzutage sind bildgebende Verfahren aus medizinischen Untersuchungen nicht mehr wegzudenken. Diverse Methoden - basierend auf dem Einsatz von Ultraschallwellen, Röntgenstrahlung, Magnetfeldern oder Lichtstrahlen - werden dabei spezifisch eingesetzt und liefern umfangreiches Datenmaterial über den Körper und sein Inneres. Anhand von Mikroskopieaufnahmen aus Biopsien können darüber hinaus Daten über die morphologische Eigenschaften von Körpergeweben gewonnen werden. Aus der Analyse all dieser unterschiedlichen Arten von Informationen und unter Konsultation weiterer klinischer Untersuchungen aus diversen medizinischen Disziplinen kann unter Berücksichtigung von Anamnesedaten ein "Gesamtbild“ des Gesundheitszustands eines Patienten erstellt werden. Durch die Flut der erzeugten Bilddaten kommt der Bildverarbeitung im Allgemeinen und der Bildanalyse im Besonderen eine immer wichtigere Rolle zu. Gerade im Bereich der Diagnoseunterstützung, der Therapieplanung und der bildgeführten Chirurgie bilden sie Schlüsseltechnologien, die den Forschritt nicht nur auf diesen Gebieten maßgeblich vorantreiben.

Integriertes Informationsmanagement an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster - Das Projekt MIRO

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Vogl, Raimund; Gildhorn, Antje; Labitzke, Jörg; Wibberg, Michael

An der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) wurde bereits 1996 ein tragfähiges, kooperativ ausgerichtetes System der IT-Governance im Zusammenspiel zentraler und dezentraler IT-Leistungserbringer etabliert. Um den Anforderungen an ein integriertes Informationsmanagement im Überlappungsfeld von Information, Kommunikation und Medien (IKM) durch das Zusammenspiel der zentralen Einrichtungen Universitätsverwaltung (UniV), Universitäts- und Landesbibliothek (ULB) und Zentrum für Informationsverarbeitung (ZIV) gerecht zu werden, wurde 2003 der IKM-Service institutionalisiert. In diesem Rahmen wurde das Projekt Münster Information System for Research and Organization (MIRO) entwickelt, das als Leistungszentrum für Forschungsinformation von der DFG gefördert wird. Die bisherigen Projekterfahrungen, erreichten Ziele und verbleibenden Aufgaben werden dargestellt. Im Projektverlauf haben sich insbesondere die etablierten IT-Governance und Versorgungs-Strukturen sowie die Unterstützung der Hochschulleitung als essentielle Erfolgskriterien erwiesen.

Supply Chain Management (SCM) mit Kanban

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Beer, Anja; Dickmann, Eva; Dickmann, Philipp; Gerth, Wolf-Michael; Graßy, Mario; Herron, Colin; Schmidt, Peter; Seidl, Florian; Wittmann, Claus-Eduard

Nach Schätzungen von Mercer Management Consulting und dem Fraunhofer Institut wird der Wertschöpfungsanteil in der Automobilindustrie von durchschnittlich 35 % im Jahr 2002 auf 23 % im Jahr 2015 sinken [Merc 04]. Der Trend, die Produktionstiefe oder allgemeiner, die Wertschöpfungstiefe, zu reduzieren, hat zur Folge, dass die Kaufteile den größeren Teil der Wertschöpfung einnehmen. Die Optimierungspotentiale und der Einfluss auf die Kosten wandern immer mehr zu den Lieferanten, vor allem bei größeren Unternehmen oder Konzernen. Lieferanten-Philosophien, die auf oberflächlichen Verbindungen zu Lieferanten aufbauen, um immer optimal und schnell den günstigsten Teilepreis zu erhalten, haben sich in vielen Sparten oder Produktbereichen, z. B. im Maschinenbau, im besten Fall als kurzfristig erfolgreich erwiesen. Kooperative und nachhaltige Strategien sind der erfolgversprechendere Weg, zumindest mittelbis langfristig. In der Realität wird sehr wenig in Supply Chain-Konzepte investiert und die Umsetzungen sind daher vielmals oberflächlich.

Kostenüberwachung und Wirtschaftlichkeitsrechnung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bauer, Jürgen

Die ERP-Produktkalkulation erfolgt auf der Basis des Mengen- und Wertgerüsts der Produktionsprozesse. Sie greift dabei auf die Stammdaten (Materialstamm, Arbeitsplätze, Arbeitspläne, Stücklisten) zu. Basis ist die übliche Industriekalkulation in der Form einer Zuschlagskalkulation, ergänzt durch Platzkostensätze der Maschinen und Arbeitsplätze (siehe Teil ).

TÜV - Zertifizierungen in der Life Science Branche

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schaff, Peter; Gerbl-Rieger, Susanne; Kloth, Sabine; Schübel, Christian; Daxenberger, Andreas; Engler, Claus

Life Sciences [1] (Lebenswissenschaften) sind ein globales Innovationsfeld mit Anwendungen der Bio- und Medizinwissenschaften, der Pharma-, Chemie-, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie. Diese Branche zeichnet sich durch eine stark interdisziplinäre Ausrichtung aus, mit Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse und Einsatz von Ausgangsstoffen aus der modernen Biologie, Chemie und Humanmedizin sowie gezielter marktwirtschaftlich orientierter Arbeit.

Did You Know – Transactive Energy Provides the Next Big Step in DER Integration

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

McDermott, Thomas E.

This is an invited blog article for the Utility Variable Generation Integration Group (UVIG) on the topic of distributed energy resource (DER) integration. Summarizes DER progress since 2004, which signifies a maturing industry. Proposes transactive energy as a means of integrating more DER without special incentives or mitigation techniques.

Wie verstehen Schülerinnen und Schüler den Begriff der Unendlichkeit?

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schimmöller, Tabea

Wie Hilbert bereits feststellte, wirkt die Idee der Unendlichkeit, wie keine andere, schon seit Zeiten sehr anregend und fruchtbar auf den Verstand und bewegt das Gemüt der Menschen. Der Begriff der Unendlichkeit bedarf aber auch, wie kein anderer, der Aufklärung, denn mit ihm eröffnet sich ein weites Feld, welches nicht nur aus vielen verschiedenen Definitionen besteht, sondern auch aus völlig unterschiedlichen Disziplinen. Physiker suchen immer dringender nach einer "Theorie für Alles" oder einer "Weltformel", Kosmologen beschäftigen sich unter anderem mit der Ewigkeit des Universums, Theologen interessiert eher die Unendlichkeit Gottes, Philosophen diskutieren unter anderem Grenzfragen zwischen Naturwissenschaft und Philosophie und die Mathematiker versuchen den Paradoxien des Unendlichen einen Sinn zu geben. Und so wird ersichtlich, dass nichts abstrakter ist als das Unendliche: Obwohl die Unendlichkeit für die unterschiedlichsten Wissenschaften von großer Bedeutung ist, "[ist] in der Wirklichkeit das Unendliche nirgends zu finden, [egal] was für Erfahrungen und Beobachtungen und welcherlei Wissenschaft wir auch heranziehen".

[Research on dust mite allergen gathered from filters of air-conditioners].

PubMed

Zhan, Xiao-dong; Wu, Hua; Hu, Hui-min; Li, Chao-pin

2015-12-01

To discuss the relation between the dust mite allergen (Der) in air-conditioner filters and the asthma attack. The dust samples were collected from the filters of air-conditioners in dining rooms, shopping malls, hotels and households, respectively. The concentrations of Der f 1 and Der p1 were detected by ELISA, and the dust mite immune activities were determined by dot-ELISA. The concentrations of Der f 1 in the dining rooms, shopping malls, hotels and households were 1.52, 1.24, 1.31 µg/g and 1.46 µg/g respectively, and the concentrations of Der p 1 were 1.23, 1.12, 1.16 µg/ g and 1.18 µg, respectively. One hour after the running of air-conditioners, the concentrations of Der f 1 and Der p 1 in the air were higher than those before the running of air-conditioners, and the differences were significant (P < 0.05). Additionally, the dot-ELISA results revealed that the allergen extracted from the dust was capable of reacting with IgE from the sera of asthma mice allergic to dust mites. Der f 1 and Der p 1 appear abundantly in the filters of air-conditioners in domestic houses in Wuhu City, and the allergens can induce asthma.

Wissenschaft, die unsere Kultur verändert. Tiefenschichten des Streits um die Evolutionstheorie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Patzelt, Werner J.

Die Evolutionstheorie ist eine der erfolgreichsten wissenschaftlichen Theorien. Sie erlaubt es, unsere Herkunft zu verstehen und riskante Merkmale gerade der menschlichen Spezies zu begreifen. Zugleich ist die Evolutionstheorie eine der umstrittensten Theorien. Das liegt nicht an ihrer empirischen Tragfähigkeit, sondern an ihrem Gegenstand. Sie handelt nämlich nicht nur - wie Hunderte andere wissenschaftliche Theorien - von der "Welt da draußen“, sondern vor allem auch von uns selbst und von unserem Platz in dieser Welt. Den einen gilt sie obendrein als Überwinderin religiösen Aberglaubens, den anderen als neuer Zugang zu Gott und seinem Wirken in der Welt. Ferner sehen die einen in der Evolution eine unbezweifelbare Tatsache gleich der Schwerkraft oder dem Holocaust, die anderen aber eine - noch oder dauerhaft - unbewiesene Hypothese oder gar eine falsche Schöpfungslehre. Und während die meisten Streitfragen solcher Art nach wechselseitig akzeptierten Regeln ‚normaler Wissenschaft‘ geklärt werden, wird bei der Frage nach dem Woher unserer Spezies und Kultur die intellektuelle Zuständigkeit von Wissenschaft mitunter überhaupt bezweifelt. Anscheinend geht es schon um recht tiefe Schichten unserer Kultur und nicht nur der wissenschaftlichen, wenn - wie seit 150 Jahren - um die Evolutionstheorie gestritten wird. Wie sehen diese Schichten aus?

Spitznävi: unterschiedliche klinische, dermatoskopische und histopathologische Merkmale in der Kindheit.

PubMed

Dika, Emi; Neri, Iria; Fanti, Pier Alessandro; Barisani, Alessia; Ravaioli, Giulia Maria; Patrizi, Annalisa

2017-01-01

Die Charakterisierung der klinischen Merkmale und des biologischen Potenzials von Spitznävi hat in den letzten Jahrzehnten breites Interesse gefunden. Das Ziel dieser Arbeit ist die Beschreibung der klinischen und dermatoskopischen Merkmale von Spitznävi sowie des klinischen Ergebnisses nach chirurgischer Exzision von Spitznävi in drei pädiatrischen Altersgruppen. Restrospektive Studie zur Analyse von klinischen Merkmalen, videodermatoskopischen Bildern, histopathologischen Diagnosen und Behandlungsergebnissen. Der Grad der Pigmentierung wurde sowohl klinisch als auch histopathologisch beurteilt. Bei 71 Patienten wurden 72 spitzoide Neoplasien entfernt. Videodermatologische Bilder lagen für 41 Patienten vor. Das Muster der Pigmentierung korrelierte signifikant mit dem Alter der Patienten: Hyperpigmentierte Läsionen waren bei Vorschulkindern selten, bei Patienten von 7 bis 12 Jahren und ab 13 Jahren dagegen häufiger. Eine histopathologische Diagnose von atypischen Spitznävi wurde selten durchgeführt. Keiner der Patienten, bei denen ursprünglich ein atypischer Spitznävus diagnostiziert worden war, entwickelte ein Lokalrezidiv oder Metastasen während der anschließenden Nachbeobachtung. Pigmentierte Spitznävi traten im Alter ab 13 Jahren häufiger auf. Die Studie bestätigt andere Berichte über die Altersverteilung von Pigmentierungsmustern und hebt die geringe Anzahl atypischer Spitznävi bei pädiatrischen Patienten hervor sowie das Ausbleiben von Rezidiven bei der langfristigen Nachbeobachtung. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Big Biology: Supersizing Science During the Emergence of the 21st Century

PubMed Central

Vermeulen, Niki

2017-01-01

Ist Biologie das jüngste Mitglied in der Familie von Big Science? Die vermehrte Zusammenarbeit in der biologischen Forschung wurde in der Folge des Human Genome Project zwar zum Gegenstand hitziger Diskussionen, aber Debatten und Reflexionen blieben meist im Polemischen verhaftet und zeigten eine begrenzte Wertschätzung für die Vielfalt und Erklärungskraft des Konzepts von Big Science. Zur gleichen Zeit haben Wissenschafts- und Technikforscher/innen in ihren Beschreibungen des Wandels der Forschungslandschaft die Verwendung des Begriffs Big Science gemieden. Dieser interdisziplinäre Artikel kombiniert eine begriffliche Analyse des Konzepts von Big Science mit unterschiedlichen Daten und Ideen aus einer Multimethodenuntersuchung mehrerer großer Forschungsprojekte in der Biologie. Ziel ist es, ein empirisch fundiertes, nuanciertes und analytisch nützliches Verständnis von Big Biology zu entwickeln und die normativen Debatten mit ihren einfachen Dichotomien und rhetorischen Positionen hinter sich zu lassen. Zwar kann das Konzept von Big Science als eine Mode in der Wissenschaftspolitik gesehen werden – inzwischen vielleicht sogar als ein altmodisches Konzept –, doch lautet meine innovative Argumentation, dass dessen analytische Verwendung unsere Aufmerksamkeit auf die Ausweitung der Zusammenarbeit in den Biowissenschaften lenkt. Die Analyse von Big Biology zeigt Unterschiede zu Big Physics und anderen Formen von Big Science, namentlich in den Mustern der Forschungsorganisation, der verwendeten Technologien und der gesellschaftlichen Zusammenhänge, in denen sie tätig ist. So können Reflexionen über Big Science, Big Biology und ihre Beziehungen zur Wissensproduktion die jüngsten Behauptungen über grundlegende Veränderungen in der Life Science-Forschung in einen historischen Kontext stellen. PMID:27215209

Involvement of the mannose receptor in the uptake of Der p 1, a major mite allergen, by human dendritic cells.

PubMed

Deslée, Gaëtan; Charbonnier, Anne-Sophie; Hammad, Hamida; Angyalosi, Gerhild; Tillie-Leblond, Isabelle; Mantovani, Alberto; Tonnel, André-Bernard; Pestel, Joël

2002-11-01

Immature dendritic cells (DCs) take up antigens in peripheral tissues and, after antigen processing, mature to efficiently stimulate T cells in secondary lymph nodes. In allergic airway diseases DCs have been shown to be involved in the induction and maintenance of a T(H)2-type profile. The present study was undertaken to determine pathways of Der p 1 (a house dust mite allergen) uptake by human DCs and to compare Der p 1 uptake between DCs from patients with house dust mite allergy and DCs from healthy donors. Monocyte-derived DCs (MD-DCs) were obtained from patients with house dust mite allergy (n = 13) and healthy donors (n = 11). Der p 1 was labeled with rhodamine. Der p 1 uptake by MD-DCs was analyzed by means of flow cytometry and confocal microscopy. Rhodamine- labeled Der p 1 was demonstrated to be taken up by MD-DCs in a dose-, time-, and temperature- dependent manner. The involvement of the mannose receptor (MR) in the Der p 1 uptake was demonstrated by using (1) inhibitors of the MR- mediated endocytosis (mannan and blocking anti-MR mAb), which inhibited the Der p 1 uptake from 40 % to 50 %, and (2) confocal microscopy showing the colocalization of rhodamine-labeled Der p 1 with FITC-dextran. Interestingly, compared with DCs from healthy donors, DCs from allergic patients expressed more MR and were more efficient in Der p 1 uptake. These results suggest that the MR could play a key role in the Der p 1 allergen uptake by DCs and in the pathogenesis of allergic diseases in dust mite -sensitive patients.

[Postoperative adjuvante Therapie mit einem Mistelextrakt (Viscum album ssp. album) bei Hündinnen mit Mammatumoren].

PubMed

Biegel, Ulrike; Stratmann, Nina; Knauf, Yvonne; Ruess, Katja; Reif, Marcus; Wehrend, Axel

2017-01-01

Hintergrund: Canine Mammatumoren (CMT) sind wegen ihrer Häufigkeit und hohen Malignitätsrate eine Herausforderung für die Veterinärmedizin. Bisher ist noch keine postoperative adjuvante Therapie als wirksamer Standard etabliert und in den nächsten Jahren wohl auch nicht zu erwarten. Zusätzlich ist die Frage nach der Verträglichkeit einer adjuvanten Therapie mit Erhaltung oder Verbesserung der Lebensqualität (LQ) wichtig. Die Therapie mit Mistelextrakten (Viscum album L.; VAE) ist in der Humanonkologie nach adjuvanter Tumorbasistherapie (Chemotherapie und Bestrahlung) eine sehr häufig verwendete, zusätzliche adjuvante Behandlungsmethode. Auch bei verschiedenen Tierarten werden inzwischen Mistelpräparate in der Onkologie erfolgreich angewendet. Methoden: Überprüfung von Wirkung und Nutzen einer postoperativen, adjuvanten Misteltherapie beim CMT sowie Erfassung der LQ unter der VAE-Behandlung. Ausgewertet wurden 56 Hündinnen mit Mammaadenokarzinom, 33 ausschließlich operierte Kontrolltiere und 23 operierte Tiere, die adjuvant VAE erhielten. Ergebnisse: Die mediane Überlebenszeit (MST) aller Tiere (n = 56) betrug 32 Monate (Interquartilbereich 13-51 Monate). Im deskriptiven Vergleich der Überlebenszeiten (ST) nach Kaplan-Meier waren nach 12, 24, 36 bzw. 48 Monaten noch 24, 20, 15 bzw. 5 Hündinnen (entsprechend 72,7%, 60,6%, 45,1%, 12,4%) der Kontrollgruppe sowie 19, 14, 11 und 1 Hündin (82,6%, 60,9%, 47,8%, 4,3%) der VAE-Gruppe am Leben. Die VAE-Therapie führte zu einem geringeren Gesamtversterberisiko, das statistisch nicht signifikant war (Hazard Ratio (HR) 0,530, 95%-Konfidenzintervall (KI) 0,222-1,262; p = 0,15). Tendenziell (p = 0,07) zeigte sich eine Verringerung des tumorbedingten Sterberisikos auf 25% (HR 0,251, 95%-KI 0,056-1,122). Schlussfolgerungen: Es kann eine Tendenz zur Senkung des tumorbedingten Sterberisikos der VAE-Gruppe bei guter Verträglichkeit der Therapie angenommen werden. Die LQ der Tiere blieb über die gesamte Beobachtungszeit auf hohem Niveau stabil. © 2017 S. Karger GmbH, Freiburg.

Xiao-Qing-Long-Tang shows preventive effect of asthma in an allergic asthma mouse model through neurotrophin regulation

PubMed Central

2013-01-01

Background This study investigates the effect of Xiao-Qing-Long-Tang (XQLT) on neurotrophin in an established mouse model of Dermatophagoides pteronyssinus (Der p)-induced acute allergic asthma and in a LA4 cell line model of lung adenoma. The effects of XQLT on the regulation of nerve growth factor (NGF) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF), airway hyper-responsiveness (AHR) and immunoglobulin E were measured. Methods LA4 cells were stimulated with 100 μg/ml Der p 24 h and the supernatant was collected for ELISA analysis. Der p-stimulated LA4 cells with either XQLT pre-treatment or XQLT co-treatment were used to evaluate the XQLT effect on neurotrophin. Balb/c mice were sensitized on days 0 and 7 with a base-tail injection of 50 μg Dermatophagoides pteronyssinus (Der p) that was emulsified in 50 μl incomplete Freund’s adjuvant (IFA). On day 14, mice received an intra-tracheal challenge of 50 μl Der p (2 mg/ml). XQLT (1g/Kg) was administered orally to mice either on days 2, 4, 6, 8, 10 and 12 as a preventive strategy or on day 15 as a therapeutic strategy. Results XQLT inhibited expression of those NGF, BDNF and thymus-and activation-regulated cytokine (TARC) in LA4 cells that were subjected to a Der p allergen. Both preventive and therapeutic treatments with XQLT in mice reduced AHR. Preventive treatment with XQLT markedly decreased NGF in broncho-alveolar lavage fluids (BALF) and BDNF in serum, whereas therapeutic treatment reduced only serum BDNF level. The reduced NGF levels corresponded to a decrease in AHR by XQLT treatment. Reduced BALF NGF and TARC and serum BDNF levels may have been responsible for decreased eosinophil infiltration into lung tissue. Immunohistochemistry showed that p75NTR and TrkA levels were reduced in the lungs of mice under both XQLT treatment protocols, and this reduction may have been correlated with the prevention of the asthmatic reaction by XQLT. Conclusion XQLT alleviated allergic inflammation including AHR, IgE elevation and eosinophil infiltration in Der p stimulated mice by regulating neurotrophin and reducing TARC. These results revealed the potential pharmacological targets on which the XQLT decotion exerts preventive and therapeutic effects in an allergic asthma mouse model. PMID:24010817

Approximate Solutions for a Self-Folding Problem of Carbon Nanotubes

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Y Mikata

2006-08-22

This paper treats approximate solutions for a self-folding problem of carbon nanotubes. It has been observed in the molecular dynamics calculations [1] that a carbon nanotube with a large aspect ratio can self-fold due to van der Waals force between the parts of the same carbon nanotube. The main issue in the self-folding problem is to determine the minimum threshold length of the carbon nanotube at which it becomes possible for the carbon nanotube to self-fold due to the van der Waals force. An approximate mathematical model based on the force method is constructed for the self-folding problem of carbonmore » nanotubes, and it is solved exactly as an elastica problem using elliptic functions. Additionally, three other mathematical models are constructed based on the energy method. As a particular example, the lower and upper estimates for the critical threshold (minimum) length are determined based on both methods for the (5,5) armchair carbon nanotube.« less

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Azadi, Sam, E-mail: s.azadi@ucl.ac.uk; Cohen, R. E.

We report an accurate study of interactions between benzene molecules using variational quantum Monte Carlo (VMC) and diffusion quantum Monte Carlo (DMC) methods. We compare these results with density functional theory using different van der Waals functionals. In our quantum Monte Carlo (QMC) calculations, we use accurate correlated trial wave functions including three-body Jastrow factors and backflow transformations. We consider two benzene molecules in the parallel displaced geometry, and find that by highly optimizing the wave function and introducing more dynamical correlation into the wave function, we compute the weak chemical binding energy between aromatic rings accurately. We find optimalmore » VMC and DMC binding energies of −2.3(4) and −2.7(3) kcal/mol, respectively. The best estimate of the coupled-cluster theory through perturbative triplets/complete basis set limit is −2.65(2) kcal/mol [Miliordos et al., J. Phys. Chem. A 118, 7568 (2014)]. Our results indicate that QMC methods give chemical accuracy for weakly bound van der Waals molecular interactions, comparable to results from the best quantum chemistry methods.« less

Stabilität

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Horn, Joachim

Für die Stabilität eines linearen, zeitinvarianten Übertragungsgliedes existieren verschiedene Definitionen. Bei der asymptotischen Stabilität wird gefordert, dass der Systemausgang nach einer kurzzeitigen Systemanregung mit wachsender Zeit wieder gegen Null geht. Bei der BIBO-Stabilität (Bounded Input-Bounded Output) wird gefordert, dass bei einem beschränkten Systemeingang der Systemausgang ebenfalls beschränkt ist.

Musikalische Akustik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Meyer, Jürgen

Im weitesten Sinne umfasst die musikalische Akustik alle Themenbereiche, in denen Akustik und Musik in irgendeiner Form miteinander verbunden sind oder zumindest gleichzeitig eine Rolle spielen (Meyer 2004a). Im Mittelpunkt steht dabei die Akustik der Musikinstrumente und Gesangsstimmen, die sich mit der physikalischen Funktionsweise einschließlich der Einflussmöglichkeiten des Spielers auf die Tongestaltung und mit der Schallabstrahlung einschließlich der Klangeigenarten und der Richtungsabhängigkeit befasst (Meyer 2004b, Fletcher u. Rossing 1991). Sobald dabei klangästhetische Gesichtspunkte mit ins Spiel kommen, ist eine Einbeziehung psychoakustischer Aspekte unumgänglich. Erst auf dieser Grundlage ist eine qualitative Bewertung von Instrumenten möglich, die es den Instrumentenbauern erlaubt, anhand objektiver Kriterien bautechnische Veränderungen zur Verbesserung ihrer Instrumente vorzunehmen.

Oral Mite Anaphylaxis Caused by Mite-Contaminated Okonomiyaki/Pancake-Mix in Japan: 8 Case Reports and a Review of 28 Reported Cases.

PubMed

Takahashi, Kentaro; Taniguchi, Masami; Fukutomi, Yuma; Sekiya, Kiyoshi; Watai, Kentaro; Mitsui, Chihiro; Tanimoto, Hidenori; Oshikata, Chiyako; Tsuburai, Takahiro; Tsurikisawa, Naomi; Minoguchi, Kenji; Nakajima, Hiroshi; Akiyama, Kazuo

2013-12-25

Background: Anaphylaxis after the ingestion of foods contaminated with mites has recently been recognized. Case series and case reports thus far have shown that mite-contaminated wheat flour is the major cause of oral mite anaphylaxis. However, we have found 8 cases of oral mite anaphylaxis which were caused by mite-contaminated okonomiyaki-mix, a savory Japanese style pancake mix, in our hospital. Methods: In addition to our 8 cases, the databases of MEDLINE and ICHUSHI were systematically searched for patients with oral mite anaphylaxis in Japan. Results: Thirty-six patients including our 8 cases with oral mite anaphylaxis were identified. Thirty-four out of 36 cases (94%) ingested okonomiyaki or takoyaki, prepared at home using okonomiyaki-mix or takoyaki-mix which was previously opened and stored for months at ambient temperature. Microscopic examination of culprit mixes of 16 cases including our 1 case revealed contamination of mites such as Dermatophagoides farina (Der f) (5 cases), Tyrophagus putrescentiae (Tyr p) (4 cases), and Dermatophagoides pteronyssinus (Der p) (3 cases). The specific IgE to each mite is generally upregulated in these patients. Especially, the titers of specific IgE to Der p and Der f were more than class 2 in all cases. Conclusions: Mite-contaminated flavored flour is the major cause of oral mite anaphylaxis in Japan.

Defect mediated van der Waals epitaxy of hexagonal boron nitride on graphene

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heilmann, M.; Bashouti, M.; Riechert, H.; Lopes, J. M. J.

2018-04-01

Van der Waals heterostructures comprising of hexagonal boron nitride and graphene are promising building blocks for novel two-dimensional devices such as atomically thin transistors or capacitors. However, demonstrators of those devices have been so far mostly fabricated by mechanical assembly, a non-scalable and time-consuming method, where transfer processes can contaminate the surfaces. Here, we investigate a direct growth process for the fabrication of insulating hexagonal boron nitride on high quality epitaxial graphene using plasma assisted molecular beam epitaxy. Samples were grown at varying temperatures and times and studied using atomic force microscopy, revealing a growth process limited by desorption at high temperatures. Nucleation was mostly commencing from morphological defects in epitaxial graphene, such as step edges or wrinkles. Raman spectroscopy combined with x-ray photoelectron measurements confirm the formation of hexagonal boron nitride and prove the resilience of graphene against the nitrogen plasma used during the growth process. The electrical properties and defects in the heterostructures were studied with high lateral resolution by tunneling current and Kelvin probe force measurements. This correlated approach revealed a nucleation apart from morphological defects in epitaxial graphene, which is mediated by point defects. The presented results help understanding the nucleation and growth behavior during van der Waals epitaxy of 2D materials, and point out a route for a scalable production of van der Waals heterostructures.

An Empirical Comparison of Heterogeneity Variance Estimators in 12,894 Meta-Analyses

ERIC Educational Resources Information Center

Langan, Dean; Higgins, Julian P. T.; Simmonds, Mark

2015-01-01

Heterogeneity in meta-analysis is most commonly estimated using a moment-based approach described by DerSimonian and Laird. However, this method has been shown to produce biased estimates. Alternative methods to estimate heterogeneity include the restricted maximum likelihood approach and those proposed by Paule and Mandel, Sidik and Jonkman, and…

An Introduction to the Conjugate Gradient Method that Even an Idiot Can Understand

DTIC Science & Technology

1994-03-07

to Omar Ghattas, who taught me much of what I know about numerical methods, and provided me with extensive comments on the first draft of this article...Dongarra, Victor Eijkhout, Roldan Pozo, Charles Romine, and Henk van der Vorst, Templates for the solution of linear systems: Building blocks for iterative

Kompressionstherapie bei Patienten mit Ulcus cruris venosum.

PubMed

Dissemond, Joachim; Assenheimer, Bernd; Bültemann, Anke; Gerber, Veronika; Gretener, Silvia; Kohler-von Siebenthal, Elisabeth; Koller, Sonja; Kröger, Knut; Kurz, Peter; Läuchli, Severin; Münter, Christian; Panfil, Eva-Maria; Probst, Sebastian; Protz, Kerstin; Riepe, Gunnar; Strohal, Robert; Traber, Jürg; Partsch, Hugo

2016-11-01

Wund-D.A.CH. ist der Dachverband deutschsprachiger Fachgesellschaften, die sich mit den Thematiken der Wundbehandlung beschäftigen. Experten verschiedener Fachgesellschaften aus Deutschland, Österreich und der Schweiz haben nun einen aktuellen Konsens der Kompressionstherapie für Patienten mit Ulcus cruris venosum erstellt. In Europa ist das Ulcus cruris venosum eine der häufigsten Ursachen für chronische Wunden. Neben der konservativen und interventionellen Wund- und Venentherapie, ist die Kompressionstherapie die Basis der Behandlungsstrategien. Die Kompressionstherapie kann heute mit sehr unterschiedlichen Materialien und Systemen durchgeführt werden. Während in der Entstauungsphase insbesondere Verbände mit Kurzzugbinden oder Mehrkomponentensysteme zur Anwendung kommen, sind es anschließend überwiegend Ulkus-Strumpfsysteme. Eine weitere, bislang wenig verbreitete Alternative sind adaptive Kompressionsbandagen. Insbesondere für die Rezidivprophylaxe werden medizinische Kompressionsstrümpfe empfohlen. Durch die Vielzahl der heute zur Verfügung stehenden Behandlungsoptionen, kann für nahezu alle Patienten ein Konzept entwickelt werden, dass sich an den individuellen Bedürfnissen und Fähigkeiten orientiert und daher auch akzeptiert und durchgeführt wird. Die Kompressionstherapie ist für die Behandlung von Patienten mit Ulcus cruris venosum essentiell. In den letzten Jahren sind viele verschiedene Therapieoptionen verfügbar, die in den deutschsprachigen Ländern unterschiedlich angewendet oder durchgeführt werden. Daher soll dieser Expertenkonsens dazu beitragen, konkrete Empfehlungen für die praktische Durchführung der Kompressionstherapie von Patienten mit Ulcus cruris venosum darzustellen. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Exploring a multi-scale method for molecular simulation in continuum solvent model: Explicit simulation of continuum solvent as an incompressible fluid.

PubMed

Xiao, Li; Luo, Ray

2017-12-07

We explored a multi-scale algorithm for the Poisson-Boltzmann continuum solvent model for more robust simulations of biomolecules. In this method, the continuum solvent/solute interface is explicitly simulated with a numerical fluid dynamics procedure, which is tightly coupled to the solute molecular dynamics simulation. There are multiple benefits to adopt such a strategy as presented below. At this stage of the development, only nonelectrostatic interactions, i.e., van der Waals and hydrophobic interactions, are included in the algorithm to assess the quality of the solvent-solute interface generated by the new method. Nevertheless, numerical challenges exist in accurately interpolating the highly nonlinear van der Waals term when solving the finite-difference fluid dynamics equations. We were able to bypass the challenge rigorously by merging the van der Waals potential and pressure together when solving the fluid dynamics equations and by considering its contribution in the free-boundary condition analytically. The multi-scale simulation method was first validated by reproducing the solute-solvent interface of a single atom with analytical solution. Next, we performed the relaxation simulation of a restrained symmetrical monomer and observed a symmetrical solvent interface at equilibrium with detailed surface features resembling those found on the solvent excluded surface. Four typical small molecular complexes were then tested, both volume and force balancing analyses showing that these simple complexes can reach equilibrium within the simulation time window. Finally, we studied the quality of the multi-scale solute-solvent interfaces for the four tested dimer complexes and found that they agree well with the boundaries as sampled in the explicit water simulations.

Forschungspolitik USA weisen zunehmend ausländische Physikstudenten ab

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bührke, Thomas

2003-11-01

In keinem anderen Land der Erde ist der Anteil ausländischer Studenten im Fach Physik größer als in den USA. Nach den Terroranschlägen vom 11. September werden jedoch zunehmend ausländische Studenten, insbesondere aus China und dem mittleren Osten, abgewiesen - zum Leidwesen der Studenten und der Universitäten.http://www.aip.org/statistics

Aus Wirtschaft und Betrieb. Biomasse: Gewinnung und Verarbeitung mit Profilschal-maschinen

Treesearch

P. Koch

1977-01-01

1963 wurden in den Südstaaten der USA nur 30% der oberund unterirdischen Biomasse der geernteten sog. Southern pines für Schnittholz und Zellstoff verwertet bzw. als getrockneies, gehobletes und abgelängtes Schnittholz oder als Kraftpapier verkauft. Keine der zusammen mit den Kiefern vorkommenden Laubholzarten wurde bisher in nennenswertem Umfan verwertet. Auch heute...

Activation of mas-related G-protein-coupled receptors by the house dust mite cysteine protease Der p1 provides a new mechanism linking allergy and inflammation.

PubMed

Reddy, Vemuri B; Lerner, Ethan A

2017-10-20

Cysteine and serine proteases function via protease-activated and mas-related G-protein-coupled receptors (Mrgprs) to contribute to allergy and inflammation. Der p1 is a cysteine protease and major allergen from the house dust mite and is associated with allergic rhinitis and allergic asthma. Der p1 activates protease-activated receptor 2 and induces the release of the pro-inflammatory cytokine IL-6 from cells. However, the possibility that Der p1 acts on Mrgprs has not been considered. We report here that ratiometric calcium imaging reveals that Der p1 activates the human receptor MRGPRX1 and the mouse homolog MrgprC11, implicated previously in itch. Der p1 cleavage of N-terminal receptor peptides followed by site-directed mutagenesis of the cleavage sites links receptor activation to specific amino acid residues. Der p1 also induced the release of IL-6 from heterologous cells expressing MRGPRX1. In summary, activation of Mrgprs by the allergen Der p1 may contribute to inflammation. © 2017 by The American Society for Biochemistry and Molecular Biology, Inc.

Einleitung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ha, Suk-Woo; Wintermantel, Erich

Der Aufbau des menschlichen Körpers ist derart komplex, dass die vollständige funktionelle Substitution seiner Strukturen mit künstlichen Werkstoffen und Bauteilen unwahrscheinlich ist. Die meisten heute klinisch eingesetzten Implantate ersetzen in der Regel einfache mechanische oder andere physikalische Funktionen des menschlichen Körpers, die aufgrund eines singulären Defektes im Gewebe oder als Ergebnis einer chronischen Erkrankung substituiert werden müssen. Gelenkprothesen beispielsweise übertragen Lasten, eine künstliche intraokulare Linse ermöglicht Lichttransmission und eine künstliche Arterie sorgt für die Aufrechterhaltung der Blutversorgung. Neben der Funktionserfüllung müssen die medizinisch eingesetzten Werkstoffe zusätzlich den Anforderungen der Körperverträglichkeit genügen, die die vollständige und dauerhafte Aufnahme des Implantates im Körper zum Ziel hat. Die Erkenntnisse der Werkstoffwissenschaft und deren Umsetzung in neue Produkte hat die Entwicklung und Fortschritte in der Medizin und in der Chirurgie entscheidend geprägt. Werkstoffe stehen in ihrem klinischen Einsatz als Temporärimplantate (z. B. Kathetersysteme) sowie als Langzeitimplantate (z. B. Hüftgelenksimplantate oder Herzschrittmacher) in direktem Kontakt mit den Geweben des Körpers und müssen deshalb biokompatibel sein.

Der evolutionäre Naturalismus in der Ethik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kaiser, Marie I.

Charles Darwin hat eindrucksvoll gezeigt, dass der Mensch ebenso wie alle anderen Lebewesen ein Produkt der biologischen Evolution ist. Die sich an Darwin anschließende Forschung hat außerdem plausibel gemacht, dass sich nicht nur viele der körperlichen Merkmale des Menschen, sondern auch (zumindest einige) seiner Verhaltensdispositionen in adaptiven Selektionsprozessen herausgebildet haben. Die Vorstellung, dass auch die menschliche Moralität evolutionär bedingt ist, scheint daher auf den ersten Blick ganz überzeugend. Schließlich hat die Evolutionstheorie in den vergangenen Jahrzehnten in vielen Bereichen (auch außerhalb der Biologie) ihre weitreichende Bedeutung unter Beweis gestellt. Warum sollte, so könnte man beispielsweise fragen, gerade die Fähigkeit des Menschen, moralische Normen aufzustellen und gemäß ihnen zu handeln, nicht evolutionär erklärt werden können? Und warum sollte eine solche evolutionäre Erklärung der menschlichen Moralität irrelevant für die Rechtfertigung moralischer Normen sein? Warum sollte die Ethik eine Bastion der Philosophen bleiben, für die evolutionsbiologische Forschungsergebnisse über den Menschen und seine nächsten Verwandten keinerlei Relevanz besitzen?

Advanced Communication and Control Solutions of Distributed Energy Resources (DER)

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Asgeirsson, Haukur; Seguin, Richard; Sherding, Cameron

2007-01-10

This report covers work performed in Phase II of a two phase project whose objective was to demonstrate the aggregation of multiple Distributed Energy Resources (DERs) and to offer them into the energy market. The Phase I work (DE-FC36-03CH11161) created an integrated, but distributed, system and procedures to monitor and control multiple DERs from numerous manufacturers connected to the electric distribution system. Procedures were created which protect the distribution network and personnel that may be working on the network. Using the web as the communication medium for control and monitoring of the DERs, the integration of information and security wasmore » accomplished through the use of industry standard protocols such as secure SSL,VPN and ICCP. The primary objective of Phase II was to develop the procedures for marketing the power of the Phase I aggregated DERs in the energy market, increase the number of DER units, and implement the marketing procedures (interface with ISOs) for the DER generated power. The team partnered with the Midwest Independent System Operator (MISO), the local ISO, to address the energy market and demonstrate the economic dispatch of DERs in response to market signals. The selection of standards-based communication technologies offers the ability of the system to be deployed and integrated with other utilities’ resources. With the use of a data historian technology to facilitate the aggregation, the developed algorithms and procedures can be verified, audited, and modified. The team has demonstrated monitoring and control of multiple DERs as outlined in phase I report including procedures to perform these operations in a secure and safe manner. In Phase II, additional DER units were added. We also expanded on our phase I work to enhance communication security and to develop the market model of having DERs, both customer and utility owned, participate in the energy market. We are proposing a two-part DER energy market model--a utility need business model and an independent energy aggregator-business model. The approach of developing two group models of DER energy participation in the market is unique. The Detroit Edison (DECo, Utility)-led team includes: DTE Energy Technologies (Dtech, DER provider), Electrical Distribution Design (EDD, Virginia Tech company supporting EPRI’s Distribution Engineering Workstation, DEW), Systems Integration Specialists Company (SISCO, economic scheduling and real-time protocol integrator), and OSIsoft (PI software system for managing real-time information). This team is focused on developing the application engineering, including software systems necessary for DER’s integration, control and sale into the market place. Phase II Highlights Installed and tested an ICCP link with SSL (security) between DECo, the utility, and DTE Energy Technologies (DTECH), the aggregator, making DER data available to the utility for both monitoring and control. Installed and tested PI process book with circuit & DER operational models for DECo SOC/ROC operator’s use for monitoring of both utility circuit and customer DER parameters. The PI Process Book models also included DER control for the DECo SOC/ROC operators, which was tested and demonstrated control. The DER Tagging and Operating Procedures were developed, which allowed that control to be done in a safe manner, were modified for required MOC/MISO notification procedures. The Distribution Engineering Workstation (DEW) was modified to include temperature normalized load research statistics, using a 30 hour day-ahead weather feed. This allowed day-ahead forecasting of the customer load profile and the entire circuit to determine overload and low voltage problems. This forecast at the point of common coupling was passed to DTech DR SOC for use in their economic dispatch algorithm. Standard Work Instructions were developed for DER notification, sale, and operation into the MISO market. A software mechanism consisting of a suite of new and revised functionality was developed that integrated with the local ISO such that offers can be made electronically without human intervention. A suite of software was developed by DR SOC enabling DER usage in real time and day-ahead: Generation information file exchange with PI and the utility power flow A utility day-ahead information file Energy Offer Web Service Market Result Web Service Real-Time Meter Data Web Service Real-Time Notification Web Service Registered over 20 DER with MISO in Demand Response Market and demonstrated electronic sale to MISO.« less

Comparative analysis of biological activities of Der p I-derived peptides on Fc epsilon receptor-bearing cells from Dermatophagoides pteronyssinus-sensitive patients.

PubMed Central

Jeannin, P; Pestel, J; Bossus, M; Lassalle, P; Tartar, A; Tonnel, A B

1993-01-01

The ability of four uncoupled synthetic peptides (p52-71, p117-133, p176-187, p188-199) derived from Der p I, a major allergen from the house dust mite Dermatophagoides pteronyssinus (Dpt) to stimulate Fc epsilon R+ cells from Dpt-sensitive patients was comparatively analysed. Each free peptide may specifically stimulate basophils (Fc epsilon RI+ cells) and platelets (Fc epsilon RII+ cells) from patients with significant levels of anti-Der p I IgE antibodies; p52-71 and p117-133 appear the best cell stimulation inducers. Both concentration-dependent biological activities of Der p I-peptide on Fc epsilon R+ cells are enhanced by coupling peptide to a carrier (as human serum albumin). Interestingly each Der p I-sensitive patient tested presents an individual pattern of response to peptide. Thus, from our results it appears that different Der p I sequences could be involved in the immune response to Der p I. PMID:7682161

Comparative analysis of biological activities of Der p I-derived peptides on Fc epsilon receptor-bearing cells from Dermatophagoides pteronyssinus-sensitive patients.

PubMed

Jeannin, P; Pestel, J; Bossus, M; Lassalle, P; Tartar, A; Tonnel, A B

1993-04-01

The ability of four uncoupled synthetic peptides (p52-71, p117-133, p176-187, p188-199) derived from Der p I, a major allergen from the house dust mite Dermatophagoides pteronyssinus (Dpt) to stimulate Fc epsilon R+ cells from Dpt-sensitive patients was comparatively analysed. Each free peptide may specifically stimulate basophils (Fc epsilon RI+ cells) and platelets (Fc epsilon RII+ cells) from patients with significant levels of anti-Der p I IgE antibodies; p52-71 and p117-133 appear the best cell stimulation inducers. Both concentration-dependent biological activities of Der p I-peptide on Fc epsilon R+ cells are enhanced by coupling peptide to a carrier (as human serum albumin). Interestingly each Der p I-sensitive patient tested presents an individual pattern of response to peptide. Thus, from our results it appears that different Der p I sequences could be involved in the immune response to Der p I.

Distributed Control of Inverter-Based Lossy Microgrids for Power Sharing and Frequency Regulation Under Voltage Constraints

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Chang, Chin-Yao; Zhang, Wei

This paper presents a new distributed control framework to coordinate inverter-interfaced distributed energy resources (DERs) in island microgrids. We show that under bounded load uncertainties, the proposed control method can steer the microgrid to a desired steady state with synchronized inverter frequency across the network and proportional sharing of both active and reactive powers among the inverters. We also show that such convergence can be achieved while respecting constraints on voltage magnitude and branch angle differences. The controller is robust under various contingency scenarios, including loss of communication links and failures of DERs. The proposed controller is applicable to lossymore » mesh microgrids with heterogeneous R/X distribution lines and reasonable parameter variations. Simulations based on various microgrid operation scenarios are also provided to show the effectiveness of the proposed control method.« less

Dynamic ADMM for Real-Time Optimal Power Flow

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Zhang, Yijian; Hong, Mingyi

This paper considers distribution networks featuring distributed energy resources (DERs), and develops a dynamic optimization method to maximize given operational objectives in real time while adhering to relevant network constraints. The design of the dynamic algorithm is based on suitable linearization of the AC power flow equations, and it leverages the so-called alternating direction method of multipliers (ADMM). The steps of the ADMM, however, are suitably modified to accommodate appropriate measurements from the distribution network and the DERs. With the aid of these measurements, the resultant algorithm can enforce given operational constraints in spite of inaccuracies in the representation ofmore » the AC power flows, and it avoids ubiquitous metering to gather the state of noncontrollable resources. Optimality and convergence of the proposed algorithm are established in terms of tracking of the solution of a convex surrogate of the AC optimal power flow problem.« less

Dynamic ADMM for Real-Time Optimal Power Flow: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Zhang, Yijian; Hong, Mingyi

This paper considers distribution networks featuring distributed energy resources (DERs), and develops a dynamic optimization method to maximize given operational objectives in real time while adhering to relevant network constraints. The design of the dynamic algorithm is based on suitable linearizations of the AC power flow equations, and it leverages the so-called alternating direction method of multipliers (ADMM). The steps of the ADMM, however, are suitably modified to accommodate appropriate measurements from the distribution network and the DERs. With the aid of these measurements, the resultant algorithm can enforce given operational constraints in spite of inaccuracies in the representation ofmore » the AC power flows, and it avoids ubiquitous metering to gather the state of non-controllable resources. Optimality and convergence of the propose algorithm are established in terms of tracking of the solution of a convex surrogate of the AC optimal power flow problem.« less

Verbesserung der Symmetrie von Hirnaufnahmen entlang der Sagittalebene

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ens, Konstantin; Wenzel, Fabian; Fischer, Bernd

Die lokale Symmetrie von Hirnscans entlang der Sagittalebene zu ermitteln und zu modizifieren, ist für eine Reihe neurologischer Anwendungen interessant. Beispielsweise kann der voxelweise Vergleich von rechter und linker Hirnhälfte nur dann Aufschluss über die Lokalisierung von Läsionen geben, wenn durch Transformation ein Hirnscan eine möglichst hohe Symmetrie aufweist. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Visualisierung von medialen Hirnschnitten, für die die Trennfläche beider Hirnhälfte möglichst eben sein sollte. Diese Arbeit stellt die Entwicklung eines Verfahrens vor, mit dessen Hilfe die Symmetrie von Hirnaufnahmen entlang der Sagittalebene verbessert werden kann. Dies geschieht unter Verwendung von aktiven Konturen, die mit Hilfe einer neuartigen Kostenfunktion gesteuert werden. Experimente am Ende der Arbeit mit strukturellen Kernspinaufnahmen demonstrieren die Leistungsfähigkeit des Verfahrens.

Niederschlag

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kunz, Michael; Mohr, Susanna; Werner, Peter C.

Niederschlag kann in flüssiger Form als Niesel oder Regen oder in gefrorener, fester Form als Graupel, Hagel oder Schnee fallen. Durch die globale Erwärmung intensiviert sich der Wasserkreislauf, was zu einer Veränderung der Niederschlagsmuster führt. Außerdem ist zu erwarten, dass sich im Zuge des Klimawandels auch die Häufigkeit bestimmter Wetterlagen ändern wird, die das Niederschlagsgeschehen grundsätzlich bestimmen. Bereits heute ist in Deutschland eine Änderung der Niederschlagsaktivität zu beobachten. Das Kapitel beschäftigt sich neben den sommerlichen und winterlichen Starkniederschlagsereignissen auch mit Hagelereignissen und dem Schneefall. Neben einer Zusammenfassung der bereits beobachteten Änderungen dieser Niederschlagsformen in der Vergangenheit wird auch der Frage nachgegangen, inwieweit man für diese Ereignisse belastbare Aussagen für die Zukunft treffen kann.

Der Begriff der Verständlichkeit in der modernen Physik (1948).

PubMed

Feyerabend, Paul K

2016-06-01

This is a critical transcription of Paul Feyerabend's earliest extant essay "Der Begriff der Verständlichkeit in der modernen Physik" (1948) recovered from the European Forum Alpbach archives. In it, Feyerabend defends positivism as a progressive framework for scientific research in certain stages of scientific development. He argues that in physics visualizability (Anschaulichkeit) and intelligibility (Verständlichkeit) are time-conditioned concepts: what is deemed visualizable in the development of physical theories is relative to a specific historical context and changes over time. He concludes that from time to time the abandonment of visualizability is crucial for progress in physics, as it is conducive to major theory change, illustrating the point on the basis of advances in atomic theory. Copyright © 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

AMANDA and D0 as a Test Environment for the LHC Computing Grid (in German)

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Harenberg, Torsten

2005-08-01

Die Suche nach den Grundbausteinen der Materie und nach den Kräften, die zwischen ihnen wirken, ist das Forschungsgebiet der Hochenergiephysik. Mit immer größer werdenden Teilchenbeschleunigern erreicht man immer tiefer gehende Erkenntnisse und dringt dabei in Energiebereiche vor, wie sie kurz nach dem Urknall herrschten. Im Moment ist das Tevatron am Fermilab der energ piereichste Teilchenbeschleuniger der Welt mit einer Schwerpunktsenergie von √s = 1, 96 TeV. Um die bei diesen hohen Energien entstehende Anzahl von Teilchen zu messen, sind auch immer höher auflösende Detektoren nötig. Dem wurde dadurch Rechnung getragen, dass mit der Steigerung der Schwerpunktsenergie am Tevatron auch diemore » Detektoren DØ und CDF1) teilweise erneuert wurden.« less

Instandhaltungsmanagement als Gestaltungsfeld Ganzheitlicher Produktionssysteme

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dombrowski, Uwe; Schulze, Sven; Otano, Isabel Crespo

Sich kontinuierlich verändernde Rahmenbedingungen, wie beispielsweise eine steigende Variantenvielfalt, verkürzte Produktlebenszyklen sowie Kundenforderungen nach höherer Qualität, kürzeren Lieferzeiten und geringeren Kosten, fordern von produzierenden Unternehmen eine stetige Anpassung der Prozesse, der Organisation und der Strukturen. Seit den 90er Jahren versuchen immer mehr deutsche Unternehmen diesen veränderten Anforderungen mit der Einführung eines Ganzheitlichen Produktionssystems (GPS) zu begegnen. Ganzheitliche Produktionssysteme sind dabei in ihren Grundlagen an das Toyota Produktionssystem angelehnt, vereinigen aber auch weitere Methoden zu einem unternehmensspezifischen Regelwerk. Im Rahmen des langfristigen Trends zu unternehmensindividuellen Produktionssystemen wird sowohl in der Industrie als auch in der Forschung intensiv über das Toyota Produktionssystem, Lean Production, Lean Management und Ganzheitliche Produktionssysteme diskutiert, werden Konzepte zu Implementierung und Betrieb erstellt und die Wirtschaftlichkeit untersucht.

S2k-Leitlinie zum Gebrauch von Präparationen zur lokalen Anwendung auf der Haut (Topika).

PubMed

Wohlrab, Johannes; Staubach, Petra; Augustin, Matthias; Eisert, Lisa; Hünerbein, Andreas; Nast, Alexander; Reimann, Holger; Strömer, Klaus; Mahler, Vera

2018-03-01

Diese Leitlinie richtet sich an Assistenz- und Fachärzte der Dermatologie sowie an Kostenträger und politische Entscheidungsgremien. Die Leitlinie wurde im formellen Konsensusverfahren (S2k) von Dermatologen unter Einbindung von Apothekern erstellt. Die Leitlinie stellt allgemeine Aspekte der Pharmakokinetik sowie der regulatorischen Begrifflichkeiten dar. Es werden Empfehlungen zur Indikation von Magistralrezepturen sowie deren Qualitätssicherung gegeben. Die Bedeutung der galenischen Grundlagen und die Problematik bei einer Substitution gegeneinander verschiedener Grundlagen werden dargestellt. Die Leitlinie umfasst Kriterien zur Auswahl einer adäquaten Grundlage sowie spezifische Aspekte zur Therapieplanung. Die Leitlinie gibt Empfehlungen zum Management bei Unverträglichkeiten gegenüber Bestandteilen der Grundlagen oder Hilfsstoffe. © 2018 The Authors | Journal compilation © Blackwell Verlag GmbH, Berlin.

Analytische Geometrie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kemnitz, Arnfried

Der Grundgedanke der Analytischen Geometrie besteht darin, dass geometrische Untersuchungen mit rechnerischen Mitteln geführt werden. Geometrische Objekte werden dabei durch Gleichungen beschrieben und mit algebraischen Methoden untersucht. Behandelt werden folgende Themen: Koordinatensysteme: Kartesisches Koordinatensystem der Ebene und des Raumes, Polarkoordinatensystem der Ebene, Zusammenhang zwischen kartesischen und Polarkoordinaten; Geraden: Geradengleichungen, Abstände von Geraden; Kreise: Kreisgleichungen, Kreisberechnungen; Kugeln; Kegelschnitte; Ellipsen; Hyperbeln; Parabeln; Anwendungen von Kegelschnitten aus Technik und Mathematik; Vektoren: Definitionen, Addition, Multiplikation, Komponentendarstellung in der Ebene und im Raum, Skalarprodukt, Vektorprodukt. Zu den einzelnen Themenkreisen sind Beispiele aufgeführt. Wichtige Regeln und Gesetze sind durch Umrandung besonders kenntlich gemacht.

Romanistik ohne Latein? Zu einer Empfehlung der Konferenz der Romanischen Seminare (Romance Studies without Latin? On a Recommendation from the Conference of Romance Seminars)

ERIC Educational Resources Information Center

Neumeister, Sebastian

1973-01-01

Reaction to a February 19, 1972 recommendation of the Konferenz der Romanischen Seminare der Bundesrepublik Deutschland und West-Berlins in Deutschen Romanistenverband'' (Conference of Romance Seminars of the Federal Republic of Germany and West Berlin of the German Association of Romance Philologists) to discontinue the Latin prerequisite for…

Associations between adolescent risk for restrictive disordered eating and long-term outcomes related to somatic symptoms, body mass index, and poor well-being.

PubMed

Landstedt, Evelina; Hammarström, Anne; Fairweather-Schmidt, A Kate; Wade, Tracey

2018-05-01

To date, no longitudinal, community-based studies have examined the association between disordered eating emerging in adolescence and long-term physical well-being. This study sought to explore the longitudinal associations between risk for restrictive disordered eating (DE-R; those not presenting with binge-purge symptoms) in adolescence and trajectories of functional somatic symptoms (FSS) and body mass index (BMI), and several indicators of poor physical well-being across early- to mid-adulthood, including medication, number of doctor visits, and sick leave. Data were obtained from the Northern Swedish Cohort Study (N = 1,001), a prospective longitudinal study including four time points from age 16 to 42 years. A cumulative measure of DE-R risk was computed. Latent class growth analysis was used to identify subpopulation trajectories of FSS and BMI. The three-step method for auxiliary variables and logistic regressions were used to assess associations between DE-R and the trajectory classes as well as indicators of poor physical well-being. Three trajectories were identified for FSS. A gender by BMI interaction led to a classification of four BMI trajectories in men, but three in women. The presence of DE-R risk in adolescence increased odds of unfavourable FSS development, increasing BMI in women, and continually low BMI in men. Indicators of poor physical well-being at ages 21, 30, and 42 years were associated with DE-R risk in adolescence. Data spanning nearly three decades suggest that physical well-being impairment is related to DE-R risk measured earlier in life, underscoring the urgency for targeted, gender-sensitive preventive interventions for teenagers. Statement of contribution What is already known on this subject? Disordered eating is linked to poor physical and mental well-being and quality of life. No longitudinal studies have examined long-term physical well-being consequences of adolescent disordered eating risk. What does this study add? Non-purging disordered eating symptoms in adolescence predict adverse physical well-being outcomes in middle-aged men and women. Targeted interventions and preventative work during adolescence are needed. © 2018 The British Psychological Society.

Test Protocols for Advanced Inverter Interoperability Functions – Main Document

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Johnson, Jay Dean; Gonzalez, Sigifredo; Ralph, Mark E.

2013-11-01

Distributed energy resources (DER) such as photovoltaic (PV) systems, when deployed in a large scale, are capable of influencing significantly the operation of power systems. Looking to the future, stakeholders are working on standards to make it possible to manage the potentially complex interactions between DER and the power system. In 2009, the Electric Power Research Institute (EPRI), Sandia National Laboratories (SNL) with the U.S. Department of Energy (DOE), and the Solar Electric Power Association (SEPA) initiated a large industry collaborative to identify and standardize definitions for a set of DER grid support functions. While the initial effort concentrated onmore » grid-tied PV inverters and energy storage systems, the concepts have applicability to all DER. A partial product of this on-going effort is a reference definitions document (IEC TR 61850-90-7, Object models for power converters in distributed energy resources (DER) systems) that has become a basis for expansion of related International Electrotechnical Commission (IEC) standards, and is supported by US National Institute of Standards and Technology (NIST) Smart Grid Interoperability Panel (SGIP). Some industry-led organizations advancing communications protocols have also embraced this work. As standards continue to evolve, it is necessary to develop test protocols to independently verify that the inverters are properly executing the advanced functions. Interoperability is assured by establishing common definitions for the functions and a method to test compliance with operational requirements. This document describes test protocols developed by SNL to evaluate the electrical performance and operational capabilities of PV inverters and energy storage, as described in IEC TR 61850-90-7. While many of these functions are not currently required by existing grid codes or may not be widely available commercially, the industry is rapidly moving in that direction. Interoperability issues are already apparent as some of these inverter capabilities are being incorporated in large demonstration and commercial projects. The test protocols are intended to be used to verify acceptable performance of inverters within the standard framework described in IEC TR 61850-90-7. These test protocols, as they are refined and validated over time, can become precursors for future certification test procedures for DER advanced grid support functions.« less

Test Protocols for Advanced Inverter Interoperability Functions - Appendices

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Johnson, Jay Dean; Gonzalez, Sigifredo; Ralph, Mark E.

2013-11-01

Distributed energy resources (DER) such as photovoltaic (PV) systems, when deployed in a large scale, are capable of influencing significantly the operation of power systems. Looking to the future, stakeholders are working on standards to make it possible to manage the potentially complex interactions between DER and the power system. In 2009, the Electric Power Research Institute (EPRI), Sandia National Laboratories (SNL) with the U.S. Department of Energy (DOE), and the Solar Electric Power Association (SEPA) initiated a large industry collaborative to identify and standardize definitions for a set of DER grid support functions. While the initial effort concentrated onmore » grid-tied PV inverters and energy storage systems, the concepts have applicability to all DER. A partial product of this on-going effort is a reference definitions document (IEC TR 61850-90-7, Object models for power converters in distributed energy resources (DER) systems) that has become a basis for expansion of related International Electrotechnical Commission (IEC) standards, and is supported by US National Institute of Standards and Technology (NIST) Smart Grid Interoperability Panel (SGIP). Some industry-led organizations advancing communications protocols have also embraced this work. As standards continue to evolve, it is necessary to develop test protocols to independently verify that the inverters are properly executing the advanced functions. Interoperability is assured by establishing common definitions for the functions and a method to test compliance with operational requirements. This document describes test protocols developed by SNL to evaluate the electrical performance and operational capabilities of PV inverters and energy storage, as described in IEC TR 61850-90-7. While many of these functions are not now required by existing grid codes or may not be widely available commercially, the industry is rapidly moving in that direction. Interoperability issues are already apparent as some of these inverter capabilities are being incorporated in large demonstration and commercial projects. The test protocols are intended to be used to verify acceptable performance of inverters within the standard framework described in IEC TR 61850-90-7. These test protocols, as they are refined and validated over time, can become precursors for future certification test procedures for DER advanced grid support functions.« less

IL-23 secreted by bronchial epithelial cells contributes to allergic sensitization in asthma model: role of IL-23 secreted by bronchial epithelial cells.

PubMed

Lee, Hyun Seung; Park, Da-Eun; Lee, Ji-Won; Chang, Yuna; Kim, Hye Young; Song, Woo-Jung; Kang, Hye-Ryun; Park, Heung-Woo; Chang, Yoon-Seok; Cho, Sang-Heon

2017-01-01

IL-23 has been postulated to be a critical mediator contributing to various inflammatory diseases. Dermatophagoides pteronyssinus (Der p) is one of the most common inhalant allergens. However, the role of IL-23 in Der p-induced mouse asthma model is not well understood, particularly with regard to the development of allergic sensitization in the airways. The objective of this study was to evaluate roles of IL-23 in Der p sensitization and asthma development. BALB/c mice were repeatedly administered Der p intranasally to develop Der p allergic sensitization and asthma. After Der p local administration, changes in IL-23 expression were examined in lung tissues and primary epithelial cells. Anti-IL-23p19 antibody was given during the Der p sensitization period, and its effects were examined. Effects of anti-IL-23p19 antibody at bronchial epithelial levels were also examined in vitro. The expression of IL-23 at bronchial epithelial layers was increased after Der p local administration in mouse. In Der p-induced mouse models, anti-IL-23p19 antibody treatment during allergen sensitization significantly diminished Der p allergic sensitization and several features of allergic asthma including the production of Th2 cytokines and the population of type 2 innate lymphoid cells in lungs. The activation of dendritic cells in lung-draining lymph nodes was also reduced by anti-IL-23 treatment. In murine lung alveolar type II-like epithelial cell line (MLE-12) cells, IL-23 blockade prevented cytokine responses to Der p stimulation, such as IL-1α, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), IL-33, and also bone marrow-derived dendritic cell activation. In conclusion, IL-23 is another important bronchial epithelial cell-driven cytokine which may contribute to the development of house dust mite allergic sensitization and asthma. Copyright © 2017 the American Physiological Society.

A Scalable Implementation of Van der Waals Density Functionals

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wu, Jun; Gygi, Francois

2010-03-01

Recently developed Van der Waals density functionals[1] offer the promise to account for weak intermolecular interactions that are not described accurately by local exchange-correlation density functionals. In spite of recent progress [2], the computational cost of such calculations remains high. We present a scalable parallel implementation of the functional proposed by Dion et al.[1]. The method is implemented in the Qbox first-principles simulation code (http://eslab.ucdavis.edu/software/qbox). Application to large molecular systems will be presented. [4pt] [1] M. Dion et al. Phys. Rev. Lett. 92, 246401 (2004).[0pt] [2] G. Roman-Perez and J. M. Soler, Phys. Rev. Lett. 103, 096102 (2009).

Electrostatics of electron-hole interactions in van der Waals heterostructures

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Cavalcante, L. S. R.; Chaves, A.; Van Duppen, B.; Peeters, F. M.; Reichman, D. R.

2018-03-01

The role of dielectric screening of electron-hole interaction in van der Waals heterostructures is theoretically investigated. A comparison between models available in the literature for describing these interactions is made and the limitations of these approaches are discussed. A simple numerical solution of Poisson's equation for a stack of dielectric slabs based on a transfer matrix method is developed, enabling the calculation of the electron-hole interaction potential at very low computational cost and with reasonable accuracy. Using different potential models, direct and indirect exciton binding energies in these systems are calculated within Wannier-Mott theory, and a comparison of theoretical results with recent experiments on excitons in two-dimensional materials is discussed.

Smartes System für die Energiewende - der Übertragungsnetzbetreiber in der digitalen Zukunft

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Pflaum, Rainer; Egeler, Tobias

Die Übertragungsnetze stellen eine zuverlässige Versorgung von Haushalt, Gewerbe und Industrie mit elektrischer Energie sicher und sind damit Grundlage einer modernen Wirtschaft und Gesellschaft. Die mittlerweile unumkehrbaren Entwicklungen der nationalen und europäischen Energiewende stellen den Übertragungsnetzbetreiber in seinen Kernaufgaben, dem Bau und Betrieb von Netzen, dem Markt- und Netzzugang und der Integration der erneuerbaren Energien vor neue und große Herausforderungen. Verbrauchsnahe dezentrale Erzeugung wie verbrauchsferne zentrale Erzeugung muss im Sinne der Gewährleistung der Systemstabilität gemanagt und in Einklang mit dem Verbrauch gebracht werden. Erneuerbare Energien müssen zudem in einem solchen System ihren Beitrag zur System- und Marktintegration leisten. All das erfordert mehr Daten, um in einem Gesamtsystem dynamische Reaktionsmöglichkeiten gewährleisten zu können. Erst die "Digitalisierung" schafft dabei die notwendigen Voraussetzungen die Komplexität zu stemmen. Die Digitalisierung stellt daher ein Kernelement dieses Wandels des Übertragungsnetzbetreibers dar, die einerseits mit zum Entstehen der neuen Herausforderungen beiträgt, andererseits aber auch hilft Werkzeuge bereitzustellen, diesen Herausforderungen zu begegnen. Im folgenden Beitrag wird aufgezeigt, wie die Digitalisierung die Aufgaben und Instrumente des Übertragungsnetzbetreibers verändern. Ausgehend von den heutigen Aufgaben eines Übertragungsnetzbetreibers und dem gültigen Rechtsrahmen werden unter dem Begriff "Notwendiges Set für morgen" smarte Elemente und Werkzeuge beschrieben, die bereits heute im Einsatz sind oder in den nächsten Jahren notwendig werden. Im Anschluss erfolgt anhand einiger Beispiele aus unterschiedlichen Bereichen eine Konkretisierung der Einsatzzwecke der Digitalisierung beim Übertragungsnetzbetreiber. Ein kurzer Ausblick mit Fokus auf den weiteren Veränderungsprozess rundet den Beitrag ab.

Characterization of an immunomodulatory Der p 2-FIP-fve fusion protein produced in transformed rice suspension cell culture.

PubMed

Su, Chin-Fen; Kuo, I-Chun; Chen, Peng-Wen; Huang, Chiung-Hui; Seow, See Voon; Chua, Kaw Yan; Yu, Su-May

2012-02-01

Der p 2, a major allergen of Dermatophagoides pteronyssinus mites, is one of the most clinically relevant allergens to allergic patients worldwide. FIP-fve protein (Fve) from the golden needle mushroom (Flammulina velutipes) is an immunomodulatory protein with potential Th1-skewed adjuvant properties. Here, we produced and immunologically evaluated a Der p 2-Fve fusion protein as a potential immunotherapeutic for allergic diseases. Using an inducible expression system in cultured rice suspension cells, the recombinant Der p 2-Fve fusion protein (designated as OsDp2Fve) was expressed in rice cells under the control of an α-amylase gene (αAmy8) promoter and secreted under sucrose starvation. OsDp2Fve was partially purified from the cultured medium. The conformation of Der p 2 in OsDp2Fve remains intact as reflected by its unaltered allergenicity, as assessed by human IgE ELISA and histamine release assays, compared to non-fusion Der p 2 protein. Furthermore, the Fve protein expressed in OsDp2Fve retains its in vitro lymphoproliferative activity but loses its hemagglutination and lymphoagglutination effects compared to the native protein. Notably, in vivo evaluation showed that mice administered with OsDp2Fve possessed an enhanced production of Der p 2-specific IgG antibodies without potentiating the production of Der p 2-specific IgE and Th2 effector cytokines in comparison with mice co-administered with native Fve and Der p 2 proteins. These results suggest that the recombinant Der p 2-Fve fusion protein produced in rice suspension cell cultures has a great potential for allergy immunotherapy.

Phosphorus allotropes: Stability of black versus red phosphorus re-examined by means of the van der Waals inclusive density functional method

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Aykol, Muratahan; Doak, Jeff W.; Wolverton, C.

2017-06-01

We evaluate the energetic stabilities of white, red, and black allotropes of phosphorus using density functional theory (DFT) and hybrid functional methods, van der Waals (vdW) corrections (DFT+vdW and hybrid+vdW), vdW density functionals, and random phase approximation (RPA). We find that stability of black phosphorus over red-V (i.e., the violet form) is not ubiquitous among these methods, and the calculated enthalpies for the reaction phosphorus (red-V)→phosphorus (black) are scattered between -20 and 40 meV/atom. With local density and generalized gradient approximations, and hybrid functionals, mean absolute errors (MAEs) in densities of P allotropes relative to experiments are found to be around 10%-25%, whereas with vdW-inclusive methods, MAEs in densities drop below ˜5 %. While the inconsistency among the density functional methods could not shed light on the stability puzzle of black versus red phosphorus, comparison of their accuracy in predicting densities and the supplementary RPA results on relative stabilities indicate that opposite to the common belief, black and red phosphorus are almost degenerate, or the red-V (violet) form of phosphorus might even be the ground state.

Combination Rules for Morse-Based van der Waals Force Fields.

PubMed

Yang, Li; Sun, Lei; Deng, Wei-Qiao

2018-02-15

In traditional force fields (FFs), van der Waals interactions have been usually described by the Lennard-Jones potentials. Conventional combination rules for the parameters of van der Waals (VDW) cross-termed interactions were developed for the Lennard-Jones based FFs. Here, we report that the Morse potentials were a better function to describe VDW interactions calculated by highly precise quantum mechanics methods. A new set of combination rules was developed for Morse-based FFs, in which VDW interactions were described by Morse potentials. The new set of combination rules has been verified by comparing the second virial coefficients of 11 noble gas mixtures. For all of the mixed binaries considered in this work, the combination rules work very well and are superior to all three other existing sets of combination rules reported in the literature. We further used the Morse-based FF by using the combination rules to simulate the adsorption isotherms of CH 4 at 298 K in four covalent-organic frameworks (COFs). The overall agreement is great, which supports the further applications of this new set of combination rules in more realistic simulation systems.

Tunable two-dimensional interfacial coupling in molecular heterostructures

DOE PAGES

Xu, Beibei; Chakraborty, Himanshu; Yadav, Vivek K.; ...

2017-08-22

Two-dimensional van der Waals heterostructures are of considerable interest for the next generation nanoelectronics because of their unique interlayer coupling and optoelectronic properties. Here, we report a modified Langmuir–Blodgett method to organize twodimensional molecular charge transfer crystals into arbitrarily and vertically stacked heterostructures, consisting of bis(ethylenedithio)tetrathiafulvalene (BEDT–TTF)/C 60 and poly (3-dodecylthiophene-2,5-diyl) (P3DDT)/C 60 nanosheets. A strong and anisotropic interfacial coupling between the charge transfer pairs is demonstrated. The van der Waals heterostructures exhibit pressure dependent sensitivity with a high piezoresistance coefficient of -4.4 × 10 -6 Pa -1, and conductance and capacitance tunable by external stimuli (ferroelectric field and magneticmore » field). Density functional theory calculations confirm charge transfer between the n-orbitals of the S atoms in BEDT–TTF of the BEDT–TTF/C 60 layer and the π* orbitals of C atoms in C 60 of the P3DDT/C 60 layer contribute to the inter-complex CT. Thus, the two-dimensional molecular van der Waals heterostructures with tunable optical–electronic–magnetic coupling properties are promising for flexible electronic applications.« less

Beam-dynamic effects at the CMS BRIL van der Meer scans

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Babaev, A.

2018-03-01

The CMS Beam Radiation Instrumentation and Luminosity Project (BRIL) is responsible for the simulation and measurement of luminosity, beam conditions and radiation fields in the CMS experiment. The project is engaged in operating and developing new detectors (luminometers), adequate for the experimental conditions associated with high values of instantaneous luminosity delivered by the CERN LHC . BRIL operates several detectors based on different physical principles and technologies. Precise and accurate measurements of the delivered luminosity is of paramount importance for the CMS physics program. The absolute calibration of luminosity is achieved by the van der Meer method, which is carried out under specially tailored conditions. This paper presents models used to simulate of beam-dynamic effects arising due to the electromagnetic interaction of colliding bunches. These effects include beam-beam deflection and dynamic-β effect. Both effects are important to luminosity measurements and influence calibration constants at the level of 1-2%. The simulations are carried out based on 2016 CMS van der Meer scan data for proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV.

IMP3 can predict aggressive behaviour of lung adenocarcinoma

PubMed Central

2012-01-01

Background Lung cancer most often presents as an inoperable tumour and the diagnosis is usually performed on a small biopsy/cytology specimen. In the group of non small cell lung cancer - not otherwise specified, adenocarcinoma phenotype can be determined immunohistochemically using TTF-1 and Napsin A. Expression of oncofetal protein IMP3 in human cancer is associated with poor differentiation and aggressive behaviour. In the present study expression of IMP3 was correlated with expression of TTF-1 and Napsin A, histological subtype and clinical stage of lung adenocarcinoma. We were interested whether distant metastases are associated with IMP3 overexpression, regardless of the histologic subtype of adenocarcinoma. Methods In retrospective study, consecutive series of 105 patients with advanced lung adenocarcinoma diagnosed from 2006 to 2009 in Clinical Hospital Center Split, Croatia, were analysed. Clinical data were collected from the Pulmology Department and time of death from the Mortality Registry. Paraffin blocks of bronchoscopic biopsies were collected from the Institute of Pathology and 15 cases excluded from the analysis due to insufficient material. Expression of IMP3, Napsin A and TTF-1 were analysed by indirect enzyme immunohistochemistry. Statistical analysis was performed and P values less than 0.05 considered significant. Results Of 90 patients, 71 (78%) were males and 19 (22%) females. Median age for males was 61.5 years (min-max 43–83) and for females 61 years (min-max 44–86). Pleural effusion was found in 15 (16.6%) and distant metastases in 45 (50%) cases. According to histological subtypes, there were 34 acinar, 2 lepidic, 2 papillary and 52 solid subtypes. IMP3 overexpression was found in 63 cases (70%) and was correlated with solid subtype (P = 0.002) and negative/weak Napsin A expression (P = 0.004). Strong Napsin A expression correlated with TTF-1 expression (P = 0.003) and lower histological grades (P = 0.031). Patients with IMP3 overexpression more often had distant metastases than patients with negative IMP3, 55.5% versus 33.3% (P = 0.033). Non solid subtypes with IMP3 overexpression developed distant metastasis more common than non solid subtypes with negative IMP3, 72% versus 35% (P = 0.028). Conclusions Expression of IMP3 correlates with solid subtype and with distant metastases regardless of histological subtype of lung adenocarcinoma. Virtual slides http://www.diagnosticpathology.diagnomx.eu/vs/1966211581795258 Zusammenfassung Hintergrund Das Lungenkarzinom kommt meistens als nicht resektabler Tumor vor und die Diagnose kann nur in kleinen Biopsaten oder zytologisch gestellt werden. In der Gruppe der nicht kleinzelligen Lungenkarzinome kann der nicht anders spezifizierte Adenokarzinom Phänotyp mit Hilfe der Antikörper TTF-1 und Napsin A diagnostiziert werden. Die Expression des onkoföetalen Proteins IMP3 ist bei humanen Karzinomen mit agressivem Verhalten und metastatischem Potential verbunden. In dieser Studie korreliert die Expression von IMP3 mit TTF-1, Napsin A, histologischem Typ und klinischem Staging des Lungenkarzinoms. Wir waren daran interessiert, ob Fernmetastasen mit IMP3 Überexpression assoziiert sind, unabhängig von der histologischen Subtyp von Adenokarzinom. Methode In der retrospektiven Studie wurden die von 2006 bis 2009 im Klinischem Krankenhaus Split, Kroatien diagnostizerte Adenokarzinome der Lunge von 105 Patienten analysiert. Die klinischen Daten stammten aus der Abteilung für Pulmologie und im Falle des Todes vom Todesregister. Die Paraffinblöcke der primären Lungenbiopsate dieser Patienten wurden im Institut für Pathologie mit der indirekter Enzym - Immunohistochemie mittels Kombination der Antikörper gegen IMP3, Napsin A und TTF1 untersucht. 15 Fälle aus der Analyse aufgrund unzureichender Material ausgeschlossen. Es wurde eine statistische Untersuchung durchgeführt und Werte weniger als 0.05 P wurden als statistisch signifikant bezeichnet. Ergebnisse Von 90 Patienten mit Lungencarcinom waren 71 (78%) mänlich, durchschnittliches Alter war für Männer 61.5 Jahre (min-max 43–83) und 61 Jahre für Frauen (min-max 44–86). Pleurale Effusionen fand man in 15 Fällen (16.6%) und Fernmetastasen in 45 (50%) Fällen. Histologische Sybtypen waren: 2 lepidic Karzinome, 34 azinäre Karzinome, 2 papilläre und 52 solide Karzinome. IMP3 war exprimiert in 63 Fälle (70%). Positive IMP3 Expression war mit solidem Typ (P = 0.002) und negativer Napsin A Expression (P = 0.004) assoziert. Napsin A Expression war mit niedrigem Gradus (P = 0.031) und positiver TTF-1 Expression (P = 0.003) assoziert. Patienten mit IMP3 Überexpression öfter hatten Fernmetastasen als Patienten mit negativen IMP3, 55.5% versus 33.3% (P = 0.033). Non solide Subtyp mit IMP3 Überexpression entwickelten Fernmetastasen Meer häufiger als nicht festem Subtyp mit negativen IMP3, 72% versus 35% (P = 0.028). Schlussworte Die Expression von IMP3 ist mit negaativer Expression von Napsin A, solidem Subtyp und Metastasen verbunden und hat praktische predictive Werte in der pathologischen Diagnose des Adenokarzinoms der Lunge. Die Expression von IMP3 korreliert mit soliden Subtyp und mit Fernmetastasen unabhängig von histologische Subtyp Lungenadenokarzinom. PMID:23190601

Die Digitalisierung der Energiewirtschaft: Potenziale und Herausforderungen der IKT-Branche für Utility 4.0

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Aichele, Christian; Schönberger, Marius

Energieunternehmen haben auf dem Weg zur digitalen Transformation noch viele Herausforderungen zu bewältigen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt derzeit auf der Modernisierung der IT-Systeme. Ausgangspunkt hierzu ist, dass sich bei den Endkonsumenten Mobile Applikationen, Smartphones, Tablet-PCs oder Smart TVs einer immensen Beliebtheit erfreuen. Durch diese Technologien wird die physische und virtuelle Welt in immer weiter zunehmendem Maße miteinander verknüpft. Mobile Applikation können einen wahren Hype hervorrufen und Verhaltensweisen auch nachhaltig verändern (ein Beispiel hierfür ist Pokémon Go, eine App die ein virtuelles Spiel mit der realen Umgebung kombiniert und die erstmalig auch eingefleischte Zocker aus der Anonymität ihrer häuslichen Umgebung hervorlocken konnte und für analoge Bewegung im Freien sorgte).

Stein-Schere-Papier

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Springborn, Boris

Wie gewinnt man im Spiel? Die Analyse von Strategien bei Gesellschaftsspielen ist ein Thema der mathematischen Spieltheorie. Mit ihren Methoden kann man aber nicht nur Spiele wie Schach oder Skat untersuchen, sondern auch verschiedenste Konfliktsituationen, bei denen das Schicksal jedes einzelnen Akteurs nicht nur vom eigenen Verhalten abhängt, sondern auch vom Verhalten der anderen, die ebenso wie er versuchen, ein für sie selbst möglichst positives Ergebnis herauszuschlagen. Die Spieltheorie hat großen Einfluss in den Wirtschaftswissenschaften. Auch in der Psychologie, Soziologie, Biologie und der Militärwissenschaft findet sie Anwendung. In der folgenden Aufgabe geht es aber tatsächlich um ein Spiel, und zwar um ein sehr einfaches, das jeder kennt. Trotzdem ist die Lösung nicht ganz einfach, und wer sie findet, hat schon die eine oder andere grundlegende Idee der Spieltheorie verstanden.

Reinraumtechnik für die Medizintechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Petek, Max; Jungbluth, Martin; Krampe, Erhard

Die Reinraumtechnik ist heute ein unverzichtbarer Bestandteil bei der Fertigung von Produkten der Life Sciences, den Bereichen Pharma, Lebensmittel, Kosmetik und Medizintechnik. In Anbetracht der langen Historie der Medizintechnik ist sie jedoch eine sehr junge Disziplin. Die Bedeutung von Keimen und die richtige Einschätzung ihrer Größe wurden zwar sehr früh bereits durch Paracelsus erkannt, jedoch wurden daraus noch keine speziellen oder kontinuierlich umgesetzten Hygienevorschriften abgeleitet. Die erste bekannte technische Umsetzung von Hygieneempfehlungen geht auf den Franzosen François Nicolas Appert zurück, der eine aseptische Abfüllmethode für Lebensmittel entwickelte und diese 1810 veröffentlichte [1]. Die erste dokumentierte medizinische Umsetzung stellten Hygienevorschriften für Ärzte dar, die Ignaz Philipp Semmelweis nach 1847 in der Wiener Klinik für Geburtshilfe einführte [2].

Mikrodaten und statistische Auswertungsmethoden

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hujer, Reinhard

Mit der zunehmenden Verfügbarkeit immer größerer Querschnitts- und Längschnittsdatensätze für Personen, Haushalte und Betriebe sowie deren Verknüpfungen hat sich die mikroökonometrische Forschung in den vergangenen Jahren rasant weiterentwickelt. Dies gilt sowohl aus methodischer als auch aus empirischer, anwendungsorientierter Sicht. Mikrodaten und mikroökonometrische Ansätze dienen dazu, aktuelle, politikrelevante Fragen aufzugreifen, sie zu analysieren und fundierte politische Empfehlungen zu geben, beispielsweise im Rahmen der Arbeitsmarkt- und Sozialpolitik, der Finanzanalyse und der Marketingforschung. Die Deutsche Statistische Gesellschaft (DStatG) und deren Mitglieder haben sich in den Ausschüssen und in Hauptversammlungen kontinuierlich mit den Weiterentwicklungen der mikroökonometrischen Methodik und den empirischen Anwendungen befasst. Zahlreiche Publikationen von Mitgliedern der DStatG haben entscheidend zum kritischen Diskurs und zum wissenschaftlichen Fortschritt in diesem Bereich beigetragen.

Generation of a transgenic rice seed-based edible vaccine against house dust mite allergy.

PubMed

Yang, Lijun; Kajiura, Hiroyuki; Suzuki, Kazuya; Hirose, Sakiko; Fujiyama, Kazuhito; Takaiwa, Fumio

2008-01-11

As an alternative approach to conventional allergen-specific immunotherapy, transgenic rice seed expressing a major house dust mite (HDM) allergen, Der p 1, was developed as an edible vaccine. The C-terminal KDEL-tagged Der p 1 allergen specifically accumulated in seed endosperm tissue under the control of the endosperm-specific GluB1 promoter. Der p 1 reached a maximum concentration of 58 microg/grain and was deposited in the endoplasmic reticulum (ER)-derived protein body I (PB-I). Plant-derived Der p 1 was posttranslationally modified with high-mannose-type glycan structures. Glycosylated Der p 1 displayed reduced IgE binding capacity in comparison with its unglycosylated counterpart in vitro. Our results indicate that transgenic Der p 1 rice seeds are a safe, potential oral delivery vaccine for the treatment of HDM allergy.

Ustekinumab in der Therapie der Pustulosis palmoplantaris - Eine Fallserie mit neun Patienten.

PubMed

Buder, Valeska; Herberger, Katharina; Jacobi, Arnd; Augustin, Matthias; Radtke, Marc Alexander

2016-11-01

Die Pustulosis palmoplantaris ist eine chronisch entzündliche Hauterkrankung, die mit bedeutenden Einschränkungen der Lebensqualität und der Belastbarkeit einhergeht. Aufgrund von Zulassungsbeschränkungen und einem häufig therapierefraktären Verlauf sind die Behandlungsmöglichkeiten limitiert. Nach zuvor frustranen Therapien erhielten 9 Patienten mit Pustulosis palmoplantaris nach Ausschluss einer latenten Tuberkulose Ustekinumab (45 mg Ustekinumab bei < 100 kg Körpergewicht [KG], 90 mg Ustekinumab > 100 kg KG) in Woche 0, 4, 12 und 24. Reguläre Visiten erfolgten nach 4 und 12 Wochen, im weiteren Verlauf alle 12 Wochen. Das Durchschnittsalter bei Therapiebeginn betrug 48 Jahre. Drei Patienten waren männlich. Bei n  =  4 Patienten (44,4 %) wurde eine Verbesserung um 75 % des Palmoplantar-Psoriasis-Area-Severity-Index (PPPASI) erreicht. Insgesamt verbesserte sich der PPPASI nach 24 Wochen durchschnittlich um 71,6 %. Eine komplette Abheilung zeigte sich bei n  =  2 Patienten nach 24 Wochen. Bis auf lokale Injektionsreaktionen und leichte Infekte wurden keine unerwünschten Wirkungen beobachtet. Die Fallserie ist ein weiterer Beleg für die Wirksamkeit und Verträglichkeit von Ustekinumab in der Therapie der Pustulosis palmoplantaris. Zur Beurteilung der Langzeitwirkung und -sicherheit sowie der Wirksamkeit einer intermittierenden Therapie sind kontrollierte Studiendaten sowie Beobachtungen im Rahmen von Patientenregistern notwendig. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

[Homöopathisch-phytotherapeutische Behandlung des Reizdarmsyndroms mit Magen-Darm-Entoxin N®: Eine Anwendungsbeobachtung].

PubMed

Märtens, Diane; Range, Natasha; Günnewich, Nils; Gruber, Nicola; Schmidt, Stefan

Hintergrund: In dieser Anwendungsbeobachtung wird zum ersten Mal die Behandlung des Reizdarmsyndroms (RDS) mit einem homöopathisch-phytotherapeutischen Komplexpräparat beschrieben. Methodik: Ziel der 6-wöchigen Therapie mit dem Magen-Darm-Entoxin N® war die Reduzierung der RDS-Symptomatik sowie die Verbesserung der Lebensqualität. Zielkriterien waren die Veränderungen in der Irritable Bowel Syndrome - Severity Scoring System (IBS-SSS) und der Irritable Bowel Syndrome - Quality-of-Life Scale (IBS-QoL). Die Patient/innen (N = 41; Alter 44,0 ± 15,74 Jahre) wurden zu gleichen Teilen in einer Hausarztpraxis (N = 20) und einer Heilpraktikerpraxis (N = 21) rekrutiert. Ergebnisse: Der IBS-QoL-Score verringerte sich signifikant (prä: 35,9 ± 16,3; post: 20,1 ± 13,4; t = 8,504; p < 0,001). Die Effektstärke betrug 1,34 (Cohens d). Der IBS-SSS-Score verringerte sich ebenfalls signifikant (prä: 239,4 ± 83,4; post: 123,7 ± 80,9; t = 7,825; p < 0,001) mit einer Effektstärke von d = 1,24. Die Neben- und Wechselwirkungen waren minimal und signifikante Unterschiede zwischen beiden Praxen wurden nicht gefunden. Schlussfolgerungen: Magen-Darm-Entoxin N® ist eine sichere und sinnvolle Therapieoption bei der Behandlung des RDS. Allerdings sollten randomisierte kontrollierte Studien folgen, um die Spezifizität der Ergebnisse dieser Anwendungsbeobachtung zu stützen. © 2017 S. Karger GmbH, Freiburg.

Rolling resistance forces in pneumatic tires

DOT National Transportation Integrated Search

1976-01-31

An analysis is presented for the influence of test drum curvature on stress levels and resulting rolling resistance forces in pneumatic tires. The influence of test method on the measurement of rolling loss is also considered, and expressions are der...

Selective Perception for Robot Driving

DTIC Science & Technology

1992-05-01

models are theories of human cognitive activity during driving. Van der Molen and Botticher recently reviewed several of these models [ van der Molen 871...how to represent driving knowledge, how to perceive traffic situations, or how to process information to obtain actions. Van der Molen and Botticher...attempted to compare the operations of various models objectively on the same task [Rothengatter 88, van der Molen 87], but the models could be

Reale Gase, tiefe Temperaturen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heintze, Joachim

Wir werden uns in diesem Kapitel zunächst mit der van der Waals'schen Zustandsgleichung befassen. In dieser Gleichung wird versucht, die Abweichungen, die reale Gase vom Verhalten idealer Gase zeigen, durch physikalisch motivierte Korrekturterme zu berücksichtigen. Es zeigt sich, dass die van derWaals-Gleichung geeignet ist, nicht nur die Gasphase, sondern auch die Phänomene bei der Verflüssigung von Gasen und den kritischen Punkt zu beschreiben.

Application of Diffusion Monte Carlo to Materials Dominated by van der Waals Interactions

DOE PAGES

Benali, Anouar; Shulenburger, Luke; Romero, Nichols A.; ...

2014-06-12

Van der Waals forces are notoriously difficult to account for from first principles. We perform extensive calculation to assess the usefulness and validity of diffusion quantum Monte Carlo when applied to van der Waals forces. We present results for noble gas solids and clusters - archetypical van der Waals dominated assemblies, as well as a relevant pi-pi stacking supramolecular complex: DNA + intercalating anti-cancer drug Ellipticine.

Chirurgie angeborener Herzfehler

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schreiber, Christian; Libera, Paul; Lange, Rüdiger

Störungen der embryonalen Entwicklung in der frühen Phase der Schwangerschaft können zu Fehlbildungen am Herz- und Gefäßsystem führen. Die Häufigkeit liegt bei 0.8-1 % aller lebend geborenen Kinder. In Deutschland werden jedes Jahr etwa 6.000 Kinder mit einem Herzfehler geboren (Quelle: http://www.kompetenznetzahf.de). Das Spektrum reicht von einfachen Fehlern, die das Herz-Kreislauf-System wenig beeinträchtigen, bis zu sehr schweren Herzerkrankungen, die unbehandelt zum Tode führen. Fortschritte der Kinderkardiologie, Herzchirurgie und Anästhesie ermöglichen heute ein Überleben bei über 90 % der Patienten. Auch die spezialisierte Pränataldiagnostik (vorgeburtliche Diagnostik) ermöglicht schon die frühe Weichenstellung für mögliche Therapieoptionen. Bei der chirurgischen Therapie ist jedoch festzuhalten, dass ein Herzfehler entweder korrigierend behandelt wird oder nur "palliiert“ werden kann. Bei letzterer Therapie wird bei einem Patienten eine medizinische Maßnahme durchgeführt, die nicht die Herstellung normaler Körperfunktionen zum Ziel hat, sondern in Anpassung an die physiologischen Besonderheiten des Patienten dessen Zustand lediglich stabilisiert und optimiert. Dies kann beispielsweise bei einer nicht korrigierbaren angeborenen Fehlbildung notwendig sein, bei der lediglich eine funktionelle Herzkammer vorhanden ist (z. B. hypoplastisches Linksherz). Hierbei muss eine prothetische Verbindung zur Lungenstrombahn in der Folgezeit entfernt werden.

Frühe Stresserfahrungen und Krankheitsvulnerabilität

PubMed Central

Entringer, Sonja; Buss, Claudia; Heim, Christine

2016-01-01

Zusammenfassung Hintergrund Das stetig wachsende Forschungsgebiet der “Frühe[n] Programmierung von Krankheit und Gesundheit” untersucht, inwieweit die individuelle Vulnerabilität für die Entstehung verschiedenster Erkrankungen über die Lebensspanne bereits während der frühen Entwicklung beeinflusst wird. Ziele der Arbeit In der vorliegenden Übersichtsarbeit werden das Konzept der frühen Programmierung von Krankheitsvulnerabilität erläutert sowie Befunde zu den Folgen frühkindlicher Traumatisierung und pränataler Stressexposition zusammenfassend dargestellt. Es werden außerdem biologische Mechanismen diskutiert, die das erhöhte Krankheitsrisiko nach lebensgeschichtlich früher Stresserfahrungen vermitteln. Die Möglichkeit der transgenerationalen Transmission frühkindlicher Erfahrungen an die nächste Generation und die zugrundeliegenden Mechanismen dieser Übertragung werden ebenfalls vorgestellt. Fazit Die Befundlage zu Stresserfahrungen im frühen Leben und der Entstehung von psychischen und körperlichen Störungen über die Lebensspanne wächst stetig. Die Mechanismen werden derzeit weiter bis hin zur molekularbiologischen und epigenetischen Ebene erforscht. Hier ergeben sich ganz neue Perspektiven, welche die Präzision klinischer Diagnostik und den Erfolg von Interventionen erheblich verbessern könnten. Momentan existiert jedoch noch ein erheblicher Mangel an Translation zwischen diesen Forschungserkenntnissen und deren Anwendung in der klinischen Versorgung. PMID:27604117

Werner-Syndrom. Eine prototypische Form der segmentalen Progerie

PubMed Central

Lessel, D.; Oshima, J.; Kubisch, C.

2013-01-01

Das Werner-Syndrom ist eine segmental progeroide Erkrankung mit Beginn in der Adoleszenz oder im frühen Erwachsenenalter. Typische Symptome, die zum vorgealterten Phänotyp beitragen, sind ein post-pubertär auftretender Kleinwuchs, Katarakte, eine vorzeitige Ergrauung/Ausdünnung des Haupthaars, sklerodermieähnliche Hautveränderungen und eine regionale Atrophie des subkutanen Fettgewebes. Darüber hinaus kommt es früh und gehäuft zu „Alterserkrankungen“ wie z. B. einem Diabetes mellitus Typ 2, einer Osteoporose, einer Atherosklerose sowie verschiedenen malignen Tumoren. Das Werner-Syndrom wird autosomal- rezessiv vererbt und ist durch Mutationen im Werner-Gen (WRN) bedingt. Es wurden bis heute mehr als 70 über das gesamte Gen verteilte Mutationen identifiziert, die typischerweise zu einem Verlust der Genfunktion führen. WRN kodiert für eine RecQ-Typ- Helikase, die u. a. an der DNA-Reparatur und der Aufrechterhaltung der DNA-Integrität beteiligt ist, was sich in einer erhöhten genetischen Instabilität in Patientenzellen wider-spiegelt. Trotz der relativen Seltenheit ist die Analyse des Werner-Syndroms von allgemeiner Bedeutung, um die Rolle der DNA-Stabilität und Integrität für das Altern sowie die Entwicklung altersassoziierter Erkrankungen besser zu verstehen. PMID:25309043

Putting Practice into Words: The State of Data and Methods Transparency in Grammatical Descriptions

ERIC Educational Resources Information Center

Gawne, Lauren; Kelly, Barbara F.; Berez-Kroeker, Andrea L.; Heston, Tyler

2017-01-01

Language documentation and description are closely related practices, often performed as part of the same fieldwork project on an un(der)-studied language. Research trends in recent decades have seen a great volume of publishing in regards to the methods of language documentation, however, it is not clear that linguists' awareness of the…

Methods to Estimate the Between-Study Variance and Its Uncertainty in Meta-Analysis

ERIC Educational Resources Information Center

Veroniki, Areti Angeliki; Jackson, Dan; Viechtbauer, Wolfgang; Bender, Ralf; Bowden, Jack; Knapp, Guido; Kuss, Oliver; Higgins, Julian P. T.; Langan, Dean; Salanti, Georgia

2016-01-01

Meta-analyses are typically used to estimate the overall/mean of an outcome of interest. However, inference about between-study variability, which is typically modelled using a between-study variance parameter, is usually an additional aim. The DerSimonian and Laird method, currently widely used by default to estimate the between-study variance,…

Astronomie für Alle. Einführung in die Himmelsbeobachtung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Neckel, Thorsten; Neumann, Martin; Staude, Jakob

2002-12-01

Contents: Abenteuer Astronomie - Aufbruch zu fremden Welten. Orientierung am Himmel. Das Teleskop - Dein Blick ins All. Der Erdmond. Wir beobachten unseren Mond. Planeten - Unsere Nachbarn im All. Himmelsleuchten in dunkler Nacht - Das Zodiakallicht. Vagabunden im Sonnensystem. Meteore und Feuerkugeln. Meteorite - Faszinierende Materie aus dem Weltall. Kometen - Eisige Zeugen der Urzeit. Der hellste Stern an unserem Himmel. Auf der Sonne ist 'was los! Kosmische Schattenspiele - Sonnen- und Mondfinsternisse. Ferne Sonnen. Die Tiefen des Kosmos - Sternhaufen, Gasnebel und Galaxien. Astrophotographie mit stehender Kamera. Astrophotographie mit nachgeführter Kamera. Der Kosmos im Computer - Software für Hobbyastronomen. Signale aus dem Kosmos - Radioastronomie für Einsteiger.

[Leben im Eismeer - Tauchuntersuchungen zur Biologie arktischer Meerespflanzen und Meerestiere

PubMed

Lippert; Karsten; Wiencke

2000-01-01

Die Maske wird nochmals auf Dichtigkeit überprüft, der Knoten der Sicherungsleine mit zwei halben Schlägen fixiert, dann rutscht die Taucherin von der Eiskante in das kalte Wasser. Eine halbe Stunde vergeht, bevor ihr Kopf wieder aus dem Eisloch auftaucht und sie ein großes Sammelnetz nach oben reicht, gefüllt mit verschiedenen Arten von Makroalgen. Obwohl noch große Flächen des Kongsfjordes im arktischen Spitzbergen zugefroren sind und das Festland von einer dicken Schneedecke bedeckt ist, hat unter Wasser in den Algenwäldern bereits der Sommer und damit die Saison der Meeresbiologen begonnen.

Segmentierung von Aortenaneurysmen in CTA-Bildern mit dem statistischen Verfahren der Active Appearance Models

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Greiner, Katharina; Egger, Jan; Großkopf, Stefan; Kaftan, Jens N.; Dörner, Ralf; Freisleben, Bernd

In diesem Beitrag werden Active Appearance Models (AAMs) zur Segmentierung der äußeren Kontur von Aortenaneurysmen eingesetzt. Diese Aufgabe ist wegen des geringen Kontrastes zum umliegenden Gewebe und des Aufbaus der teils thrombotisierten oder kalzifizierten Gefäßwände im Bereich eines Aneurysmas so komplex, dass sie aufgrund der Vielgestalt der Kontur in CT-Angiographie-Bildern die Verwendung eines statistischen Modells für Form und eingeschlossene Textur rechtfertigt. Für die Evaluation des Verfahrens wurden verschiedene statistische Modelle aus Schichten von neun CTA-Datensätzen trainiert und die Segmentierung anhand von Leave-One-Out-Tests überprüft.

Blutpräparate und therapeutische Anwendung (Hämotherapie)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Burkhart, Jürgen; Leimbach, Rainer; Nagl, Detlev; Weinauer, Franz

Die Geschichte der Blutübertragung lässt sich bis in das Altertum verfolgen - wenn auch hier das Blut nicht in die Blutgefäße eingebracht, sondern als Trank verabreicht wurde. Im alten Rom stürmten die Zuschauer in die Kampfarena, um das Blut verletzter Gladiatoren zu trinken, in dem Gedanken, deren Stärke würde in sie überfließen. So wurden auch Greise mit dem Blut von Jünglingen behandelt. Der Glaube, mit dem Blut würden Eigenschaften des Spenders übertragen, muss wohl auch bei dem Versuch mitgewirkt haben, Verbrecher durch Übertragung von Schafsblut "lammfromm“ zu machen. Zu Beginn der Mensch-zu-Mensch-Übertragung wurde Blut mittels eines Röhrchens von Blutgefäß zu Blutgefäß transfundiert. Diese im Mittelalter neu erprobte Form basierte auf der Entdeckung des Blutkreislaufes durch William Harvey (1578-1657). Es überwog allerdings noch die Blutübertragung vom Tier auf den Menschen, die nicht selten mit dem Tod beider Beteiligter endete. In der aufklärerischen Phase der französischen Revolution wurde diese Art der Blutübertragung deshalb verboten.

Der Begriff mathematischer Schönheit in einer empirisch informierten Ästhetik der Mathematik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Müller-Hill, Eva; Spies, Susanne

Dieses Zitat des britischen Mathematikers G. H. Hardy bringt pointiert die unter praktizierenden Mathematikern, aber auch unter Philosophen der Mathematik weithin akzeptierte Ansicht zum Ausdruck, dass mathematische Schönheit eine nicht zu vernachlässigende Rolle in der mathematischen Forschungspraxis spielt und sowohl interessante ästhetiktheoretische, epistemische als auch ontologische Aspekte aufweist. Danach beeinflusst also das Verständnis dessen, was mathematische Schönheit ist, auch das Verständnis dessen, was Mathematik ist: "Was sind die Träger mathematischer Schönheit?" ist die Frage nach der Art der Gegenstände, für deren Schönheit Mathematiker sich begeistern und nach der sie streben. "Was sind die Kriterien für mathematische Schönheit?" ist die Frage nach den Kategorien, unter denen Mathematiker ihre Arbeit bewerten. Egal, ob sich das Phänomen mathematischer Schönheit als Ausnahmemerkmal oder als ständiger Begleiter mathematischen Tuns erweist - ein adäquates allgemeines Mathematikverständnis sollte dieses Phänomen berücksichtigen und bestenfalls auch erklären können.

8 Allergenic Composition of Polymerized Allergen Extracts of Betula verrucosa, Dermatophagoides Pteronyssinus and Phleum Pratense

PubMed Central

Fernandez-Caldas, Enrique; Cases, Barbara; Tudela, Jose Ignacio; Fernandez, Eva Abel; Casanovas, Miguel; Subiza, Jose Luis

2012-01-01

Background Allergoids have been successfully used in the treatment of respiratory allergic diseases. They are modified allergen extracts that allow the administration of high allergen doses, due to their reduced IgE binding capacity.They maintain allergen-specific T-cell recognition. Since they are native allergen extracts that have been polymerized with glutaraldehyde, identification of the allergenic molecules requires more complicated methods. The aim of the study was to determine the qualitative composition of different polymerized extracts and investigate the presence of defined allergenic molecules using Mass spectrometry. Methods Proteomic analysis was carried out at the Proteomics Facility of the Hospital Nacional de Parapléjicos (Toledo, Spain). After reduction and alkylation, proteins were digested with trypsin and the resulting peptides were cleaned using C18 SpinTips Sample Prep Kit; peptides were separated on an Ultimate nano-LC system using a Monolithic C18 column in combination with a precolumn for salt removal. Fractionation of the peptides was performed with a Probot microfraction collector and MS and MS/MS analysis of offline spotted peptide samples were performed using the Applied Biosystems 4800 plus MALDI TOF/TOF Analyzer mass spectrometer. ProteinPilot Software V 2.0.1 and the Paragon algorithm were used for the identification of the proteins. Each MS/MS spectrum was searched against the SwissProt 2010_10 database, Uniprot-Viridiplantae database and Uniprot_Betula database. Results Analysis of the peptides revealed the presence of native allergens in the polymerized extracts: Der p 1, Der p 2, Der p 3, Der p 8 and Der p 11 in D. pteronyssinus; Bet v 2, Bet v 6, Bet v 7 and several Bet v 1 isoforms in B. verrucosa and Phl p 1, Phl p 3, Phl p 5, Phl p 11 and Phl p 12 in P. pratense allergoids. In all cases, potential allergenic proteins were also identified, including ubiquitin, actin, Eenolase, fructose-bisphosphate aldolase, luminal-binding protein (Heat shock protein 70), calmodulin, among others. Conclusions The characterization of the allergenic composition of allergoids is possible using MS/MS analysis. The analysis confirms the presence of native allergens in the allergoids. Mayor allergens are preserved during polymerization.

The Blended Finite Element Method for Multi-fluid Plasma Modeling

DTIC Science & Technology

2016-07-01

Briefing Charts 3. DATES COVERED (From - To) 07 June 2016 - 01 July 2016 4. TITLE AND SUBTITLE The Blended Finite Element Method for Multi-fluid Plasma...BLENDED FINITE ELEMENT METHOD FOR MULTI-FLUID PLASMA MODELING Éder M. Sousa1, Uri Shumlak2 1ERC INC., IN-SPACE PROPULSION BRANCH (RQRS) AIR FORCE RESEARCH...MULTI-FLUID PLASMA MODEL 2 BLENDED FINITE ELEMENT METHOD Blended Finite Element Method Nodal Continuous Galerkin Modal Discontinuous Galerkin Model

Atmosphärisches Plasma in der Medizintechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Beer, Thomas; Knospe, Alexander; Buske, Christian

Bei der Fertigung komplexer Bauteile werden immer häufiger unterschiedlichste Materialien zur Erfüllung der Funktion kombiniert. Kunststoff, Metall, Glas oder Keramik müssen miteinander verbunden werden. Dies gilt für die unterschiedlichsten Industriebereiche; von der Halbleiter-/Elektronikindustrie [1, 2] über die Automobilindustrie [3, 4] bis hin zur Medizintechnik werden für Verklebungs- [5], Bedruckungs-, Lackier- [6] und Anspritzprozesse optimal vorbehandelte Oberflächen benötigt.

Resonance oscillations of nonreciprocal long-range van der Waals forces between atoms in electromagnetic fields

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sherkunov, Yury

2018-03-01

We study theoretically the van der Waals interaction between two atoms out of equilibrium with an isotropic electromagnetic field. We demonstrate that at large interatomic separations, the van der Waals forces are resonant, spatially oscillating, and nonreciprocal due to resonance absorption and emission of virtual photons. We suggest that the van der Waals forces can be controlled and manipulated by tuning the spectrum of artificially created random light.

Molecular Determinants for Antibody Binding on Group 1 House Dust Mite Allergens

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Chruszcz, Maksymilian; Pomés, Anna; Glesner, Jill

2012-07-11

House dust mites produce potent allergens, Der p 1 and Der f 1, that cause allergic sensitization and asthma. Der p 1 and Der f 1 are cysteine proteases that elicit IgE responses in 80% of mite-allergic subjects and have proinflammatory properties. Their antigenic structure is unknown. Here, we present crystal structures of natural Der p 1 and Der f 1 in complex with a monoclonal antibody, 4C1, which binds to a unique cross-reactive epitope on both allergens associated with IgE recognition. The 4C1 epitope is formed by almost identical amino acid sequences and contact residues. Mutations of the contactmore » residues abrogate mAb 4C1 binding and reduce IgE antibody binding. These surface-exposed residues are molecular targets that can be exploited for development of recombinant allergen vaccines.« less

Spritzgießen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bürkle, Erwin; Ammer, Daniel; Würtele, Martin

Kunststoffe zu spritzgießen ist eine der fortschrittlichsten Verarbeitungstechnologien. Durch Spritzgießen, ein Verfahren der Urformtechnik werden Formteile in der Regel mit komplexer Geometrie vollautomatisch hergestellt. Ausgehend vom Verfahrensablauf werden Thermoplaste, Duroplaste oder Kautschuk in einer Spritzgießmaschine aus dem Feststoffzustand heraus aufgeschmolzen, in einen formgebenden Hohlraum (Werkzeug) eingespritzt, dort verdichtet, abgekühlt oder zur Reaktion gebracht und dann als Formteil aus dem Werkzeug ausgeworfen. Etwa 60 % aller Kunststoffverarbeitungsmaschinen sind Spritzgießmaschinen (Abb. 26.1). Auf ihnen werden Formteile mit sehr niedrigen Massen im mg-Bereich bis hin zu großen Massen in zwei - z. T. sogar auch dreistelligen kg-Bereich hergestellt. Der Prozess des Spritzgießens nutzt in idealer Weise das besondere physikalische Verhalten der Kunststoffe. In einem verhältnismäßig einfachen Prozess werden durch Erwärmen des Kunststoffes und der nachfolgenden Formgebung im Schmelzezustand mit abschließender Abkühlung in einem formgebenden Werkzeug direkt gebrauchsfertige Formteile hergestellt [1, 31].

Evolution and predictive value of IgE responses toward a comprehensive panel of house dust mite allergens during the first 2 decades of life.

PubMed

Posa, Daniela; Perna, Serena; Resch, Yvonne; Lupinek, Christian; Panetta, Valentina; Hofmaier, Stephanie; Rohrbach, Alexander; Hatzler, Laura; Grabenhenrich, Linus; Tsilochristou, Olympia; Chen, Kuan-Wei; Bauer, Carl-Peter; Hoffman, Ute; Forster, Johannes; Zepp, Fred; Schuster, Antje; Wahn, Ulrich; Keil, Thomas; Lau, Susanne; Vrtala, Susanne; Valenta, Rudolf; Matricardi, Paolo Maria

2017-02-01

The evolution of the IgE response to the numerous allergen molecules of Dermatophagoides pteronyssinus is still unknown. We sought to characterize the evolutionary patterns of the IgE response to 12 molecules of D pteronyssinus from birth to adulthood and to investigate their determinants and clinical relevance. We investigated the clinical data and sera of 722 participants in the German Multicenter Allergy Study, a birth cohort started in 1990. Diagnoses of current allergic rhinitis (AR) related to mite allergy and asthma were based on yearly interviews at the ages of 1 to 13 years and 20 years. IgE to the extract and 12 molecules of D pteronyssinus were tested by means of ImmunoCAP and microarray technology, respectively, in sera collected at ages 1, 2, 3, 5, 6, 7, 10, 13, and 20 years. Exposure to mites at age 6 and 18 months was assessed by measuring Der p 1 weight/weight concentration in house dust. One hundred ninety-one (26.5%) of 722 participants ever had IgE to D pteronyssinus extract (≥0.35 kU A /L). At age 20 years, their IgE recognized most frequently Der p 2, Der p 1, and Der p 23 (group A molecules; prevalence, >40%), followed by Der p 5, Der p 7, Der p 4, and Der p 21 (group B molecules; prevalence, 15% to 30%) and Der p 11, Der p 18, clone 16, Der p 14, and Der p 15 (group C molecules; prevalence, <10%). IgE sensitization started almost invariably with group A molecules and expanded sequentially first to group B and finally to group C molecules. Early IgE sensitization onset, parental hay fever, and higher exposure to mites were associated with a broader polymolecular IgE sensitization pattern. Participants reaching the broadest IgE sensitization stage (ie, ABC) had significantly higher risk of mite-related AR and asthma than unsensitized participants. IgE to Der p 1 or Der p 23 at age 5 years or less predicted asthma at school age. Parental hay fever and early exposure to D pteronyssinus allergens promote IgE polysensitization to several D pteronyssinus molecules, which in turn predicts current mite-related AR and current/future asthma. These results might inspire predictive algorithms and prevention strategies against the progression of IgE sensitization to mites toward AR and asthma. Copyright © 2016 American Academy of Allergy, Asthma & Immunology. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

On the stability analysis of a pair of van der Pol oscillators with delayed self-connection, position and velocity couplings

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Hu, Kun; Department of Mathematics, City University of Hong Kong, 83 Tat Chee Avenue, Kowloon; Chung, Kwok-wai, E-mail: makchung@cityu.edu.hk

2013-11-15

In this paper, we perform a stability analysis of a pair of van der Pol oscillators with delayed self-connection, position and velocity couplings. Bifurcation diagram of the damping, position and velocity coupling strengths is constructed, which gives insight into how stability boundary curves come into existence and how these curves evolve from small closed loops into open-ended curves. The van der Pol oscillator has been considered by many researchers as the nodes for various networks. It is inherently unstable at the zero equilibrium. Stability control of a network is always an important problem. Currently, the stabilization of the zero equilibriummore » of a pair of van der Pol oscillators can be achieved only for small damping strength by using delayed velocity coupling. An interesting question arises naturally: can the zero equilibrium be stabilized for an arbitrarily large value of the damping strength? We prove that it can be. In addition, a simple condition is given on how to choose the feedback parameters to achieve such goal. We further investigate how the in-phase mode or the out-of-phase mode of a periodic solution is related to the stability boundary curve that it emerges from a Hopf bifurcation. Analytical expression of a periodic solution is derived using an integration method. Some illustrative examples show that the theoretical prediction and numerical simulation are in good agreement.« less

PQScal (Power Quality Score Calculation for Distribution Systems with DER Integration)

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Power Quality is of great importance to evaluate the “health” of a distribution system, especially when the distributed energy resource (DER) penetration becomes more significant. The individual components that make up power quality, such as voltage magnitude and unbalance, can be measured in simulations or in the field, however, a comprehensive method to incorporate all of these values into a single score doesn't exist. As a result, we propose a methodology to quantify the power quality health using the single number value, named as Power Quality Score (PQS). The PQS is dependent on six metrics that are developed based onmore » both components that directly impact power quality and those are often reference in the context of power quality. These six metrics are named as System Average Voltage Magnitude Violation Index (SAVMVI), System Average Voltage Fluctuation Index (SAVFI), System Average Voltage Unbalance Index (SAVUI), System Control Device Operation Index (SCDOI), System Reactive Power Demand Index (SRPDI) and System Energy Loss Index (SELI). This software tool, PQScal, is developed based on this novel PQS methodology. Besides of traditional distribution systems, PQScal can also measure the power quality for distribution systems with various DER penetrations. PQScal has been tested on two utility distribution feeders with distinct model characteristics and its effectiveness has been proved. In sum, PQScal can help utilities or other parties to measure the power quality of distribution systems with DER integration easily and effectively.« less

Zu Problemen statistischer Methoden in der Sprachwissenschaft (Problems of Statistical Methods in Linguistics)

ERIC Educational Resources Information Center

Zorn, Klaus

1973-01-01

Discussion of statistical apparatus employed in L. Doncheva-Mareva's article on the wide-spread usage of the present and future tense forms with future meaning in German letters, Deutsch als Fremdsprache, n1 1971. (RS)

Analyse der pharmazeutischen Versorgungssituation von Patienten mit Psoriasis-Arthritis auf Basis von Routinedaten der Gesetzlichen Krankenversicherung.

PubMed

Sondermann, Wiebke; Ventzke, Julia; Matusiewicz, David; Körber, Andreas

2018-03-01

Die Psoriasis-Arthritis (PsA) gehört zu den chronisch entzündlichen Gelenkerkrankungen. Trotz zahlreicher versorgungswissenschaftlicher Studien in Deutschland liegen zur pharmazeutischen Versorgungssituation von PsA-Patienten bisher kaum aktuelle Ergebnisse vor. Mit Hilfe einer systematischen Literaturrecherche sowie anhand von Routinedaten der Allgemeinen Ortskrankenkasse (AOK) Rheinland/Hamburg wird ein aktueller Überblick über die pharmazeutische Versorgung von PsA-Patienten in Deutschland gegeben. Selektiert wurden Versicherte aus dem ambulanten und stationären Bereich, die im 1. und 2. Quartal des Jahres 2014 die gesicherte Abrechnungsdiagnose Psoriasis-Arthritis L40.5+ aufwiesen. Anschließend wurden auf Basis dieser "vorab definierten" Kohorte die Arzneimitteldaten für 5 Jahre (01.01.2010-31.12.2014) abgerufen. Es konnten insgesamt n  =  3205 Versicherte (45 % männlich, 55 % weiblich) der AOK Rheinland/Hamburg mit einer gesicherten PsA-Diagnose selektiert werden. Das Durchschnittsalter betrug 58,9 Jahre. 53,7 % der PsA-Patienten wurden mit systemischen PsA-relevanten Arzneimitteln versorgt. Nichtsteroidale Antirheumatika (NSAR) wurden am häufigsten verordnet, gefolgt von systemischen Glucocorticoiden. Von den selektierten PsA-Patienten, die eine Systemtherapie erhielten, wurden 72,1 % mittels einer Disease-modifying-antirheumatic-Drug (DMARD)-Monotherapie behandelt, gefolgt von der Kombinationstherapie aus DMARDs und Biologika (20,9 %). Die pharmakologische Therapie der PsA muss eine Gewährleistung zwischen adäquater Versorgung der PsA mit Verhinderung der Krankheitsprogression und ökonomischer Verantwortung darstellen. © 2018 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Optimizing Distributed Energy Resources and building retrofits with the strategic DER-CAModel

DOE PAGES

Stadler, M.; Groissböck, M.; Cardoso, G.; ...

2014-08-05

The pressuring need to reduce the import of fossil fuels as well as the need to dramatically reduce CO 2 emissions in Europe motivated the European Commission (EC) to implement several regulations directed to building owners. Most of these regulations focus on increasing the number of energy efficient buildings, both new and retrofitted, since retrofits play an important role in energy efficiency. Overall, this initiative results from the realization that buildings will have a significant impact in fulfilling the 20/20/20-goals of reducing the greenhouse gas emissions by 20%, increasing energy efficiency by 20%, and increasing the share of renewables tomore » 20%, all by 2020. The Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM) is an optimization tool used to support DER investment decisions, typically by minimizing total annual costs or CO 2 emissions while providing energy services to a given building or microgrid site. This document shows enhancements made to DER-CAM to consider building retrofit measures along with DER investment options. Specifically, building shell improvement options have been added to DER-CAM as alternative or complementary options to investments in other DER such as PV, solar thermal, combined heat and power, or energy storage. The extension of the mathematical formulation required by the new features introduced in DER-CAM is presented and the resulting model is demonstrated at an Austrian Campus building by comparing DER-CAM results with and without building shell improvement options. Strategic investment results are presented and compared to the observed investment decision at the test site. Results obtained considering building shell improvement options suggest an optimal weighted average U value of about 0.53 W/(m 2K) for the test site. This result is approximately 25% higher than what is currently observed in the building, suggesting that the retrofits made in 2002 were not optimal. Furthermore, the results obtained with DER-CAM illustrate the complexity of interactions between DER and passive measure options, showcasing the need for a holistic optimization approach to effectively optimize energy costs and CO 2 emissions. Lastly, the simultaneous optimization of building shell improvements and DER investments enables building owners to take one step further towards nearly zero energy buildings (nZEB) or nearly zero carbon emission buildings (nZCEB), and therefore support the 20/20/20 goals.« less

Optimizing Distributed Energy Resources and building retrofits with the strategic DER-CAModel

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Stadler, M.; Groissböck, M.; Cardoso, G.

The pressuring need to reduce the import of fossil fuels as well as the need to dramatically reduce CO 2 emissions in Europe motivated the European Commission (EC) to implement several regulations directed to building owners. Most of these regulations focus on increasing the number of energy efficient buildings, both new and retrofitted, since retrofits play an important role in energy efficiency. Overall, this initiative results from the realization that buildings will have a significant impact in fulfilling the 20/20/20-goals of reducing the greenhouse gas emissions by 20%, increasing energy efficiency by 20%, and increasing the share of renewables tomore » 20%, all by 2020. The Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM) is an optimization tool used to support DER investment decisions, typically by minimizing total annual costs or CO 2 emissions while providing energy services to a given building or microgrid site. This document shows enhancements made to DER-CAM to consider building retrofit measures along with DER investment options. Specifically, building shell improvement options have been added to DER-CAM as alternative or complementary options to investments in other DER such as PV, solar thermal, combined heat and power, or energy storage. The extension of the mathematical formulation required by the new features introduced in DER-CAM is presented and the resulting model is demonstrated at an Austrian Campus building by comparing DER-CAM results with and without building shell improvement options. Strategic investment results are presented and compared to the observed investment decision at the test site. Results obtained considering building shell improvement options suggest an optimal weighted average U value of about 0.53 W/(m 2K) for the test site. This result is approximately 25% higher than what is currently observed in the building, suggesting that the retrofits made in 2002 were not optimal. Furthermore, the results obtained with DER-CAM illustrate the complexity of interactions between DER and passive measure options, showcasing the need for a holistic optimization approach to effectively optimize energy costs and CO 2 emissions. Lastly, the simultaneous optimization of building shell improvements and DER investments enables building owners to take one step further towards nearly zero energy buildings (nZEB) or nearly zero carbon emission buildings (nZCEB), and therefore support the 20/20/20 goals.« less

Isotrope und homogene Materie - Kosmen; On Dynamics and Thermodynamics of Isotropic Matter-Universes

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Treder, H.-J.

Die Dynamik und Thermodynamik großer kosmischer Systeme ist fast unabhängig von den besonderen Theorien über die Gravitation. Nur die Feinstruktur der Kosmologie und Kosmonogie reflektiert die speziellen Hypothesen. Diese Neutralität gegenüber den konkreten Gravodynamiken ist die Konsequenz der fundamentalen Eigenschaften der Gravitation: Der Prinzipien der Äquivalenz von Trägheit und Schwere. The dynamics and thermodynamics of great cosmical systems are nearly independent of the theory of gravitation and only the fine-structure of cosmogony and cosmology reflects the special hypotheses.The neutrality against the concret gravodynamics is a consequence of the fundamental properties of gravitation: the principlies of equivalence of gravity and inertia.

Deposition and characterization of aluminum magnesium boride thin film coatings

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Tian, Yun

Boron-rich borides are a special group of materials possessing complex structures typically comprised of B12 icosahedra. All of the boron-rich borides sharing this common structural unit exhibit a variety of exceptional physical and electrical properties. In this work, a new ternary boride compound AlMgB14, which has been extensively studied in bulk form due to its novel mechanical properties, was fabricated into thin film coatings by pulsed laser deposition (PLD) technology. The effect of processing conditions (laser operating modes, vacuum level, substrate temperature, and postannealing, etc.) on the composition, microstructure evolution, chemical bonding, and surface morphology of AlMgB14 thin film coatings has been investigated by X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), transmission electron microscopy (TEM), atomic force microscopy (AFM) and Fourier transform infrared (FTIR) spectrometry; the mechanical, electrical, and optical properties of AlMgB14 thin films have been characterized by nanoindentation, four-point probe, van der Pauw Hall measurement, activation energy measurement, and UV-VIS-NIR spectrophotometer. Experimental results show that AlMgB14 films deposited in the temperature range of 300 K - 873 K are amorphous. Depositions under a low vacuum level (5 x 10-5 Torr) can introduce a significant amount of C and O impurities into AlMgB14 films and lead to a complex oxide glass structure. Orthorhombic AlMgB14 phase cannot be obtained by subsequent high temperature annealing. By contrast, the orthorhombic AlMgB 14 crystal structure can be attained via high temperature-annealing of AlMgB14 films deposited under a high vacuum level (< 3 x 10-6 Torr), accompanied by strong texture formation. Low vacuum level-as deposited AlMgB14 films have low hardness (10 GPa), but high vacuum level-as deposited AlMgB14 films exhibit an extremely high hardness (45 GPa - 51 GPa), and the higher deposition temperature results in still higher hardness. Furthermore, a very low friction coefficient (0.04 - 0.05) has been observed for high vacuum level-as deposited AlMgB14 films, which could be ascribed to the in situ formation of a surface self-lubricating layer. Unlike most boron-rich boride films, high vacuum level-as deposited AlMgB14 films also possess a low n-type electrical resistivity, which is a consequence of high carrier concentration and moderate carrier mobility. The operative electrical transport mechanism and doping behavior for high vacuum level-as deposited AlMgB14 films are discussed in detail in this thesis.

A kinetic Monte Carlo simulation method of van der Waals epitaxy for atomistic nucleation-growth processes of transition metal dichalcogenides.

PubMed

Nie, Yifan; Liang, Chaoping; Cha, Pil-Ryung; Colombo, Luigi; Wallace, Robert M; Cho, Kyeongjae

2017-06-07

Controlled growth of crystalline solids is critical for device applications, and atomistic modeling methods have been developed for bulk crystalline solids. Kinetic Monte Carlo (KMC) simulation method provides detailed atomic scale processes during a solid growth over realistic time scales, but its application to the growth modeling of van der Waals (vdW) heterostructures has not yet been developed. Specifically, the growth of single-layered transition metal dichalcogenides (TMDs) is currently facing tremendous challenges, and a detailed understanding based on KMC simulations would provide critical guidance to enable controlled growth of vdW heterostructures. In this work, a KMC simulation method is developed for the growth modeling on the vdW epitaxy of TMDs. The KMC method has introduced full material parameters for TMDs in bottom-up synthesis: metal and chalcogen adsorption/desorption/diffusion on substrate and grown TMD surface, TMD stacking sequence, chalcogen/metal ratio, flake edge diffusion and vacancy diffusion. The KMC processes result in multiple kinetic behaviors associated with various growth behaviors observed in experiments. Different phenomena observed during vdW epitaxy process are analysed in terms of complex competitions among multiple kinetic processes. The KMC method is used in the investigation and prediction of growth mechanisms, which provide qualitative suggestions to guide experimental study.

North Korea’s Juche Ideology and the German Re-Unification Experience

DTIC Science & Technology

2008-06-01

repräsentativen Befragung in Ost- und Westdeutschland 2006,” Selbständige Abteilung für Medizimische Psychologie und Medizinische Soziologie der Universität...207 Ibid. “Auf anderen Ebenen – denen der Wirtschaft und der Psychologie – führte die rasche Übernahme des westdeutschen Systems zu Zerstörungen... Psychologie und Medizinische Soziologie der Universität Leipzig. (May/June 2006). http://medpsy.uniklinikum- leipzig.de/pdf/deutsche_befindlichkeiten_2006

Mikrospritzgießen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ebert, Karl-Herbert; Ammer, Daniel; Hoffstetter, Marc; Wintermantel, Erich

Bei der Betrachtung von aktuellen Produktentwicklungen lässt sich durch alle Branchen hinweg ein deutlicher Trend zur Miniaturisierung und Funktionsintegration auf kleinstem Raum erkennen. Der Einsatz technischer Kunststoffe, die überwiegend im Thermoplast-Spritzgießverfahren verarbeitet werden, leistet dabei einen wichtigen Beitrag um diese Produktentwicklungen in marktfähige Artikel umsetzen zu können. Hierbei sind im Vergleich zum Standardspritzgießen einige Besonderheiten hinsichtlich des Formenbaus, der Anlagen- sowie Prozesstechnik und der Qualitätssicherung zu beachten.

The Influence of Field Marshal Colmar Von Der Goltz on Ottoman Military Effectiveness in Mesopotamia: December 1915 to April 1916

DTIC Science & Technology

2012-02-23

SUBTITLE The Influence of Field Marshal Colmar Von Der Goltz on Ottoman Military Effectiveness in Mesopotamia: December 1915 to April 1916 5a...SUPPLEMENTARY NOTES N/A 14. ABSTRACT This paper discusses the contributions made by Field Marshal Colmar von der Goltz on the development of Ottoman...Kut. 15. SUBJECT TERMS Colmar von der Goltz ; Military advisor; Mesopotamian Campaign; Ottoman; Ottoman military effectiveness; British; Kut; World

Grundlagen des Tissue Engineering

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mayer, Jörg; Blum, Janaki; Wintermantel, Erich

Die Organtransplantation stellt eine verbreitete Therapie dar, um bei krankheitsoder unfallbedingter Schädigung eines Organs die Gesamtheit seiner Funktionen wieder herzustellen, indem es durch ein Spenderorgan ersetzt wird. Organtransplantationen werden für die Leber, die Niere, die Lunge, das Herz oder bei schweren grossflächigen Verbrennungen der Haut vorgenommen. Der grosse apparative, personelle und logistische Aufwand und die Risiken der Transplantationschirurgie (Abstossungsreaktionen) sowie die mangelnde Verfügbarkeit von immunologisch kompatiblen Spenderorganen führen jedoch dazu, dass der Bedarf an Organtransplantaten nur zu einem sehr geringen Teil gedeckt werden kann. Sind Spenderorgane nicht verfügbar, können in einzelnen Fällen lebenswichtige Teilfunktionen, wie beispielsweise die Filtrationsfunktion der Niere durch die Blutreinigung mittels Dialyse ersetzt oder, bei mangelnder Funktion der Bauchspeicheldrüse (Diabetes), durch die Verabreichung von Insulin ein normaler Zustand des Gesamtorganismus auch über Jahre hinweg erhalten werden. Bei der notwendigen lebenslangen Anwendung apparativer oder medikamentöser Therapie können für den Patienten jedoch häufig schwerwiegende, möglicherweise lebensverkürzende Nebenwirkungen entstehen. Daher werden in der Forschung Alternativen gesucht, um die Funktionen des ausgefallenen Organs durch die Implantation von Zellen oder in vitro gezüchteten Geweben möglichst umfassend wieder herzustellen. Dies erfordert biologisch aktive Implantate, welche die für den Stoffwechsel des Organs wichtigen Zellen enthalten und einen organtypischen Stoffwechsel entfalten.

Update zum klinischen Einsatz von Inhibitoren mutierter Phosphokinasen beim Melanom.

PubMed

Cosgarea, Ioana; Ritter, Cathrin; Becker, Jürgen C; Schadendorf, Dirk; Ugurel, Selma

2017-09-01

Die Behandlungsstrategie beim metastasierten Melanom hat sich mit der Identifizierung therapeutisch angreifbarer molekularer Zielstrukturen innerhalb zellulärer Signalwege radikal geändert. Durch die Zulassung von Substanzen, die gezielt an den zentralen Schaltmolekülen, den Phosphokinasen, angreifen, können diese Signalwege selektiv abgeschaltet werden. Dies ist insbesondere bei denjenigen Tumoren von Interesse, deren Signalwege durch aktivierende Mutationen der für die Schaltmoleküle kodierenden Gene konstitutiv aktiviert sind. Aktuell ist diese therapeutische Strategie insbesondere für Patienten bedeutsam, deren Melanome eine Mutation im BRAF-Gen aufweisen. Diese Patienten können durch eine Kombinationstherapie aus Inhibitoren der Phosphokinasen BRAF und MEK langfristig mit sehr guter Krankheitskontrolle behandelt werden. Unter dieser Kombinationstherapie wird aktuell ein progressionsfreies Überleben von über zehn Monaten und ein Gesamtüberleben von mehr als zwei Jahren bei guter Lebensqualität erzielt. Da unter längerfristiger Therapie mit Kinaseinhibitoren jedoch bei einem Großteil der Patienten eine Resistenzbildung auftritt, sind aktuelle klinische Therapiestudien auf die Suche nach geeigneten Kombinationspartnern unter Blockierung anderer Signalwege oder unter Aktivierung der T-Zell-vermittelten Immunantwort ausgerichtet. Der vorliegende Übersichtsartikel stellt sowohl die aktuell verfügbaren als auch die in der klinischen Testung befindlichen zukünftigen Optionen der zielgerichteten Therapie des Melanoms dar. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

[Cardiodoron® bei Patienten mit Schlafstörungen - Ergebnisse einer prospektiven Beobachtungsstudie].

PubMed

Rother, Claudia; Schnelle, Martin

Hintergrund: Schlafstörungen gehören zu den häufigsten gesundheitlichen Problemen der heutigen Zeit. Stress und die dadurch bedingte innere Anspannung sowie eine unrhythmische Lebensführung z.B. durch Schichtarbeit sind bekannte auslösende Faktoren. Weniger bekannt ist, dass auch funktionelle Herz-Kreislauf-Beschwerden zu Störungen des Schlafs führen können und dass deren Behandlung zu einer Verbesserung der Schlafqualität beiträgt. Ganzheitlich betrachtet geht es daher um die Wiederherstellung einer gesunden Rhythmik, insbesondere des Herz-/Atem- sowie des Schlaf-Wach-Rhythmus, die Cardiodoron®, eine Heilpflanzenkomposition aus Primula veris, Hyoscyamus niger und Onopordum acanthium, unterstützt. Patienten und Methoden: Mittels einer prospektiven, multizentrischen Beobachtungsstudie sollte ermittelt werden, wie sich funktionelle Herz-Kreislauf-Beschwerden und/oder Schlafstörungen unter der Behandlung mit Cardiodoron® (Dilution) über 3-6 Monate entwickeln. Im Zeitraum von September 2009 bis März 2012 dokumentierten 92 Ärzte 501 Patienten, von denen 380 über Schlafstörungen klagten und deren Daten in dieser Publikation näher betrachtet werden. Nach einer Aufnahmeuntersuchung erfolgte nach 90 Tagen eine Abschlussuntersuchung und bei Fortführung der Therapie nach nochmals 90 Tagen eine Follow-up-Untersuchung. Neben 30 ärztlicherseits bewerteten Symptomen beurteilten die Patienten ihr Befinden mittels Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) nach Buysse und der Beschwerden-Liste nach von Zerssen (B-L und B-L'). Ergebnisse: Unter der Cardiodoron®-Therapie gingen bei guter Verträglichkeit sowohl die Ausprägung der Schlafstörungen (um 65% von 2,0 auf 0,7 Punkte) als auch die erfassten 30 Symptome (um 59% von 24,3 auf 9,9 Punkte) deutlich zurück (p < 0,01). Weiterhin reduzierten sich der PSQI und der Gesamtwert der Beschwerden-Liste signifikant (p < 0,0001) um 60% bzw. 56% (von 12,2 auf 4,8 bzw. von 25,6 auf 11,4 Punkte). Schlussfolgerungen: Bei Patienten mit Schlafstörungen (mit oder ohne funktionelle Herz-Kreislauf-Beschwerden) kann die Ausprägung der Beschwerden mit Cardiodoron® deutlich gesenkt werden. Cardiodoron® ist gut verträglich. © 2016 S. Karger GmbH, Freiburg.

Indoor factors associated with concentrations of house dust mite allergen, Der p 1, in a random sample of houses in Norwich, UK.

PubMed

Luczynska, C; Sterne, J; Bond, J; Azima, H; Burney, P

1998-10-01

Studies of house dust mite allergen concentrations suggest large variations both within and between homes. It is likely that different household characteristics influence allergen levels in different locations within the house. To investigate household characteristics associated with higher concentrations of house dust mite allergen in a random sample of houses. Information on indoor environment was obtained from 158 adults aged 20-44. Dust samples were collected from their living room floor, bedroom floor and mattress. Concentrations of Der p 1, the major allergen from the house dust mite Dermatophagoides pteronyssinus, were measured by monoclonal antibody immunoassay. Associations between mite allergen concentrations and household characteristics were examined using censored-normal regression models. Factors that were related to Der p 1 (P

Is sperm FISH analysis still useful for Robertsonian translocations? Meiotic analysis for 23 patients and review of the literature.

PubMed

Lamotte, Anna; Martinez, Guillaume; Devillard, Françoise; Hograindleur, Jean-Pascal; Satre, Véronique; Coutton, Charles; Harbuz, Radu; Amblard, Florence; Lespinasse, James; Benchaib, Mehdi; Bessonnat, Julien; Brouillet, Sophie; Hennebicq, Sylviane

2018-01-01

Robertsonian translocations (RobT) are common structural chromosome rearrangements where carriers display a majority of chromosomally balanced spermatozoa from alternate segregation mode. According to some monotony observed in the rates of balanced segregation, is sperm FISH analysis obsolete for RobT carriers? Retrospective cohort research study on 23 patients analyzed in our center from 2003 to 2017 and compared to the data of 187 patients in literature from 1983 to 2017.Robertsonian translocation carriers were divided in six groups according to the chromosomes involved in the translocation: 9 patients from our center and 107 from literature carrying 45,XY,der(13;14) karyotype, 3 and 35 patients respectively with 45,XY,der(14;21), 5 and 11 patients respectively with 45,XY,der(13;15), 4 and 7 patients respectively with 45,XY,der(14;15), 1 and 4 patients respectively with 45,XY,der(13;22),and 1 and 10 patients respectively with 45,XY,der(14;22). Alternate segregation mode is predominant in our group of Robertsonian translocation carriers with 73.45% ±8.05 of balanced spermatozoa (min 50.92%; max 89.99%). These results are compliant with the data from literature for all translocations types ( p  > 0.05) and are consistent among the different types of Robertsonian translocations ( p  > 0.05) except for der(13;15) that exhibit lower balanced spermatozoa rates ( p  < 0.05 versus der(13;14), der(14;21), (13;21) and der(15;22)). Normozoospermic patients also display a significantly ( p  < 0.01) higher rate of balanced sperm cells than patients with abnormal seminograms whatever the defect implied. According to the discrepancies observed between der(13;15) and all the other Rob T carriers, the differences observed among patients presenting normal and abnormal sperm parameters and the input in genetical counselling, sperm FISH does not seem obsolete for these patients. Moreover, it seems important to collect more data for rare RobT.

FORS am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

1998-09-01

Erstes wissenschaftliches Beobachtungsinstrument liefert eindrucksvolle Bilder Entsprechend dem straffen Zeitplan wird das ESO Very Large Teleskop Projekt (VLT-Projekt) auf dem Cerro Paranal in Nord-Chile verwirklicht: die volle Betriebsbereitschaft des ersten der vier 8,2m-Einzelteleskope wird Anfang des nächsten Jahres erreicht sein. Am 15. September 1998 wurde ein weiterer wichtiger Meilenstein erfolgreich, rechtzeitig und innerhalb des Kostenplans erreicht. Nur wenige Tage nach seiner Montage am ersten 8,2m-Einzelteleskop des VLT (UT1) konnte FORS1 ( FO cal R educer and S pectrograph) als erstes einer Gruppe leistungsfähiger und komplexer wissenschaftlicher Instrumente seine Beobachtungstätigkeit beginnen. Von Anfang an konnte es eine Reihe exzellenter astronomischer Bilder aufnehmen. Dieses bedeutende Ereignis eröffnet eine Fülle neuer Möglichkeiten für die europäische Astronomie. FORS - ein Höhepunkt an Komplexität FORS1 und das zukünftige Zwillingsinstrument (FORS2) sind das Ergebnis einer der eingehendsten und fortschrittlichsten technologischen Studien, die je für ein Instrument der bodengebundenen Astronomie durchgeführt wurden. Dieses einzigartige Instrument ist nun im Cassegrain-Fokus installiert und verschwindet beinahe, trotz seiner Dimensionen von 3 x 1.5m (Gewicht 2.3t), unterhalb des riesigen 53 m 2 großen Zerodurspiegels. Um die große Spiegelfläche und die hervorragende Bildqualität von UT1 optimal auszunützen, wurde FORS speziell so konstruiert, daß es die lichtschwächsten und entferntesten Objekte im Weltall untersuchen kann. Bald wird dieses komplexe VLT-Instrument den europäischen Astronomen erlauben, die derzeitigen Beobachtungshorizonte entscheidend zu erweitern. Die beiden FORS-Instrumente sind Vielzweck-Beobachtungsinstrumente, die in mehreren unterschiedlichen Beobachtungsarten eingesetzt werden können. Beispielsweise können Bilder mit zwei verschiedenen Abbildungsmaßstäben (Vergrößerungen) sowie Spektren mit unterschiedlicher spektraler Auflösung von einzelnen oder mehreren Objekten aufgenommen werden. Dabei erlaubt der schnelle Wechsel zwischen den unterschiedlichen Beobachtungsarten z.B. zunächst die Aufnahme und direkt anschließend die Spektroskopie weit entfernter Galaxien. Damit kann dann u.a. die stellare Zusammensetzung und die Entfernung bestimmt werden. Als eines der leistungsfähigsten astronomischen Instrumente seiner Art wird FORS1 ein wahres Arbeitspferd für die Untersuchung des fernen Universums darstellen. Der Bau von FORS Das FORS-Projekt wird unter ESO-Kontrakt von einem Konsortium dreier deutscher astronomischer Institute durchgeführt, der Landessternwarte Heidelberg und den Universitäts-Sternwarten von Göttingen and München. Bis zur Beendigung des Projekts werden die beteiligten Institute Arbeit im Umfang von ca. 180 Mann-Jahren eingebracht haben. Bei der Landessternwarte Heidelberg lag die Leitung des Projekts. Hier wurde außerdem das gesamte optische System konstruiert, die Beschaffung der Komponenten der abbildenden Optik und der Zusatzoptiken für Spektroskopie und Polarimetrie durchgeführt und die spezielle Computersoftware geschrieben, mit der die von FORS gelieferten Daten verarbeitet und ausgewertet werden. Darüber hinaus wurde in der Werkstatt der Sternwarte ein Teleskopsimulator gebaut, mit dem alle wesentlichen Funktionen von FORS in Europa getestet werden konnten, bevor das Instrument zum Paranal (Chile) transportiert wurde. An der Universitäts-Sternwarte Göttingen wurden Konstruktion, Herstellung und Zusammenbau der gesamten Mechanik von FORS durchgeführt. Der größte Teil der Präzisionsteile, insbesondere der Multispalteinheit, wurde in der feinmechanischen Werkstatt der Sternwarte hergestellt. Die Beschaffung der großen Instrumentengehäuse und Flansche, die Computeranalysen für mechanische und thermische Stabilität des empfindlichen Spektrographen und die Herstellung der speziellen Werkzeuge für Handhabung, Wartung und Justierung lag ebenso in der Verantwortung dieser Sternwarte wie die Tests der zahlreichen opto- und elektromechanischen Funktionen. Die Universitäts-Sternwarte München war verantwortlich für das Projektmanagement, Integration und Test des gesamten Instruments im Labor, für Planung und Einbau aller Elektronik und Elektromechanik, sowie für Entwicklung und Test der gesamten Software, die FORS in allen Teilen vollständig per Computer steuert (z.B. Filter- und Grismräder, Verschlüsse, Spalteinheit für die Vielspaltspektroskopie, Masken, alle optischen Komponenten, Elektromotoren, Encoder usw.). Zusätzlich wurde Computersoftware geschrieben, mit der die komplexen astronomischen Beobachtungen mit FORS vorbereitet werden und das Verhalten des Instruments durch eine ständige Kontrolle der gesammelten wissenschaftlichen Daten überwacht wird. Als Gegenleistung für den Bau von FORS erhalten die Astronomen der drei beteiligten Institute des FORS-Konsortiums eine gewisse Anzahl von Nächten an "garantierter Beobachtungszeit" am VLT. In dieser Beobachtungszeit werden verschiedene Forschungsprojekte durchgeführt, deren Themen unter anderem von kleinen Körpern im äußeren Sonnensystem über Untersuchungen von Sternen im Endstadium und den von ihnen abgestoßenen Gaswolken bis zur Erforschung ferner Galaxien und Quasare reichen, die Aufschluß über die frühen Zeiten unseres Universums geben. Erste Tests von FORS1 am VLT-UT1: ein großartiger Erfolg Nach sorgfältiger Vorbereitung hat das FORS-Konsortium nun mit der Inbetriebnahme ("Commissioning") des Instruments begonnen. Dazu gehören ein eingehender Nachweis der spezifizierten Leistungsfähigkeit am Teleskop, die Überprüfung der korrekten Funktionsweise unter Softwaresteuerung vom Kontrollraum auf Paranal, und am Ende dieses Prozesses eine Demonstration, daß das Instrument seinen angestrebten wissenschaftlichen Zweck erfüllt. Während der Durchführung dieser Tests gelangen dem Commissioning-Team auf Paranal eine Reihe von Aufnahmen verschiedener astronomischer Objekte, von denen einige hier wiedergegeben sind. Sie wurden alle mit FORS in der Standardauflösung gewonnen (Bildfeldgröße 6.8 x 6.8 Bogenminuten, Pixelgröße 0.20 Bogensekunden) und zeigen einige der eindrucksvollen Möglichkeiten, die das neue Instrument bietet. Spiralgalaxie NGC 1288 ESO PR Photo 37a/98 ESO PR Photo 37a/98 [Preview - JPEG: 800 x 908 pix - 224k] [High-Res - JPEG: 3000 x 3406 pix - 1.5Mb] Farbaufnahme der Spiralgalaxie NGC 1288, aufgenommen in der ersten Beobachtungsnacht von FORS ("Nacht des ersten Lichts"). Das erste Photo zeigt eine Dreifarbenaufnahme der schönen Spiralgalaxie NGC 1288 im südlichen Sternbild Fornax. PR Photo 37a/98 umfaßt das gesamte Feld, das mit der 2048 x 2048 Pixel großen CCD-Kamera abgebildet wurde. Es wurde aus drei CCD-Aufnahmen zusammengesetzt, die bei gutem Seeing in verschiedenen Farben in der "Nacht des ersten Lichts" (15. September 1998) aufgenommen wurden. Diese Galaxie mit einem Durchmesser von rund 200000 Lichtjahren ist etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt, ihre Fluchtgeschwindigkeit beträgt 4500 km/sec. Technische Informationen : Photo 37a/98 ist ein Komposit von drei Aufnahmen in den drei Filtern B (420nm, 6 Minuten belichtet), V (530nm, 3 Minuten) und I (800nm, 3 Minuten) während einer Periode mit 0.7 Bogensekunden Seeing. Das gezeigte Feld ist 6.8 x 6.8 Bogenminuten groß. Norden ist links, Osten unten. Entfernter Galaxienhaufen ESO PR Photo 37b/98 ESO PR Photo 37b/98 [Preview - JPEG: 657 x 800 pix - 248k] [High-Res - JPEG: 2465 x 3000 pix - 1.9Mb] Ein ungewöhnlicher Galaxienhaufen in der Umgebung des Quasars PB5763 . ESO PR Photo 37c/98 ESO PR Photo 37c/98 [Preview - JPEG: 670 x 800 pix - 272k] [High-Res - JPEG: 2512 x 3000 pix - 1.9Mb] Vergrößerung von PR Photo 37b/98; sie zeigt mehr Einzelheiten des ungewöhnlichen Galaxienhaufens. Die nächsten Photos wurden von einer 5-minütigen Aufnahme im Nahen Infrarot reproduziert, die ebenfalls in der "Nacht des ersten Lichts" von FORS1 (15. September 1998) gewonnen wurde. PR Photo 37b/98 zeigt einen Himmelsausschnitt in der Nähe des Quasars PB5763, in dem auch ein ungewöhnlicher, sehr weit entfernter Haufen von Galaxien zu sehen ist. Er besteht aus einer großen Zahl lichtschwacher Galaxien, die bisher noch nicht eingehend untersucht wurden. Dieser Haufen ist ein gutes Beispiel für die Art von Objekten, auf die viel Beobachtungszeit mit FORS verwendet werden wird, sobald der reguläre Beobachtungsbetrieb begonnen hat. Eine Vergrößerung des gleichen Feldes ist in PR Photo 37c/98 wiedergegeben. Sie zeigt die einzelnen Mitglieder dieses Galaxienhaufens im Detail. Man beachte besonders die interessante spindelförmige Galaxie, die anscheinend einen äquatorialen Ring aufweist. Neben einer schönen Spiralgalaxie sind auch noch viele weitere lichtschwache Galaxien zu erkennen. Sie sind entweder Zwerggalaxien und Mitglieder des Haufens oder befinden sich sehr viel weiter entfernt im Hintergrund des Haufens. Technische Informationen : PR Photos 37b/98 (als Negativ reproduziert) und 37c/98 (Positiv) stammen von einer Aufnahme, die bei 0.8 Bogensekunden Seeing durch ein I-Filter (nahes Infrarot, 800nm) gewonnen wurde. Die Belichtungszeit betrug 5 Minuten, und es wurde eine Flatfield-Korrektur durchgeführt. Das gezeigte Feld ist 6.8 x 6.8 Bogenminuten bzw. 2.5 x 2.3 Bogenminuten groß. Norden ist links oben, Osten links unten. Spiralgalaxie NGC 1232 ESO PR Photo 37d/98 ESO PR Photo 37d/98 [Preview - JPEG: 800 x 912 pix - 760k] [High-Res - JPEG: 3000 x 3420 pix - 5.7Mb] Ein Farbbild der Spiralgalaxie NGC 1232, aufgenommen am 21. September 1998. ESO PR Photo 37e/98 ESO PR Photo 37e/98 [Preview - JPEG: 800 x 961 pix - 480k] [High-Res - JPEG: 3000 x 3602 pix - 3.5Mb] Vergrößerung des Zentrums von PR Photo 37d/98. Dieses spektakuläre Bild der großen Spiralgalaxie NGC 1232 (Photo 37d/98) wurde am 21. September 1998 unter guten Beobachtungsbedingungen erhalten. Es wurde aus drei Einzelaufnahmen im ultravioletten, blauen und roten Licht zusammengesetzt. Die Farben der verschiedenen Regionen sind deutlich sichtbar: Das Zentralgebiet enthält ältere, rötlich leuchtende Sterne (Photo 37e/98), während die Spiralarme von jungen, bläulichen Sternen und roten Sternentstehungsgebieten bevölkert sind. Man beachte die gestörte Begleitgalaxie am linken Rand (Photo 37d/98), die wie der griechische Buchstabe "Theta" aussieht. NGC 1232 liegt 20 Grad südlich des Himmelsäquators im Sternbild Eridanus. Obwohl die Entfernung dieser Galaxie ungefähr 100 Millionen Lichtjahre beträgt, kann man auf Grund der exzellenten Bildqualität einen unglaublichen Reichtum an Details erkennen. Bei dieser Entfernung entspricht die Kantenlänge des Bildfeldes etwa 200000 Lichtjahren oder etwa der doppelten Größe unserer Milchstraße. Technische Informationen : Photos 37d/98 und 37e/98 sind ein Komposit von drei Aufnahmen in den drei Filtern U (360nm, 10 Minuten belichtet), B (420nm, 6 Minuten) und R (600nm, 2 Minuten 30 Sekunden) während einer Periode mit 0.7 Bogensekunden Seeing. Das gezeigte Feld ist 6.8 x 6.8 Bogenminuten bzw. 1.6 x 1.8 Bogenminuten groß. Norden ist oben, Osten links. Note: [1] Diese Pressemitteilung wird gemeinsam (auf Englisch und Deutsch) von der Europäischen Südsternwarte, der Landessternwarte Heidelberg und den Universitäts-Sternwarten Göttingen und München herausgegeben. An English Version of this Press Release is also available. Zugang zu ESO Presseinformationen ESO Presseinformationen werden im World Wide Web zur Verfügung gestellt (URL: http://www.eso.org/outreach/press-rel/). ESO Pressephotos dürfen veröffentlicht werden, wenn die Europäische Südsternwarte als Urheber genannt wird.

Determination of Compressive Properties of Fibre Composites in the In-plane Direction According to ISO 14126. Part 1: A Round Robin Test

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schneider, Konrad

2007-01-01

Over the years different tests are established to characterise the compressive properties of composites in the in-plane direction. The international standard ISO 14126 (2000) (Fibre-reinforced plastic composites — determination of compressive properties in the in-plane direction, ISO 14126: 1999 (E), Faserverstärkte Kunststoffe, Bestimmung der Druckeigenschaften in der Laminatebene, DIN EN ISO 14126: 2000-12) tries to standardise these tests. The described wide range of arrangements enables to continue with the present practice to a large extent. But the standard doesn’t say anything about the precision of the method. Four labs performed a round robin test to check the precision and reproducibility of the Celanese-type arrangement for different composite materials, structures and dimensions. The test procedure is critically discussed and some proposals for the applicability of the method are derived. Mainly the advantages of optical monitoring the overall as well as the local strain of the specimen are demonstrated for the characterisation the failure process. By this method some of the reasons of unsatisfying reproducibility can be cleared up.

Chemical accuracy from quantum Monte Carlo for the benzene dimer.

PubMed

Azadi, Sam; Cohen, R E

2015-09-14

We report an accurate study of interactions between benzene molecules using variational quantum Monte Carlo (VMC) and diffusion quantum Monte Carlo (DMC) methods. We compare these results with density functional theory using different van der Waals functionals. In our quantum Monte Carlo (QMC) calculations, we use accurate correlated trial wave functions including three-body Jastrow factors and backflow transformations. We consider two benzene molecules in the parallel displaced geometry, and find that by highly optimizing the wave function and introducing more dynamical correlation into the wave function, we compute the weak chemical binding energy between aromatic rings accurately. We find optimal VMC and DMC binding energies of -2.3(4) and -2.7(3) kcal/mol, respectively. The best estimate of the coupled-cluster theory through perturbative triplets/complete basis set limit is -2.65(2) kcal/mol [Miliordos et al., J. Phys. Chem. A 118, 7568 (2014)]. Our results indicate that QMC methods give chemical accuracy for weakly bound van der Waals molecular interactions, comparable to results from the best quantum chemistry methods.

Oscillations and Rolling for Duffing's Equation

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Aref'eva, I. Ya.; Piskovskiy, E. V.; Volovich, I. V.

2013-01-01

The Duffing equation has been used to model nonlinear dynamics not only in mechanics and electronics but also in biology and in neurology for the brain process modeling. Van der Pol's method is often used in nonlinear dynamics to improve perturbation theory results when describing small oscillations. However, in some other problems of nonlinear dynamics particularly in case of Duffing-Higgs equation in field theory, for the Einsten-Friedmann equations in cosmology and for relaxation processes in neurology not only small oscillations regime is of interest but also the regime of slow rolling. In the present work a method for approximate solution to nonlinear dynamics equations in the rolling regime is developed. It is shown that in order to improve perturbation theory in the rolling regime it turns out to be effective to use an expansion in hyperbolic functions instead of trigonometric functions as it is done in van der Pol's method in case of small oscillations. In particular the Duffing equation in the rolling regime is investigated using solution expressed in terms of elliptic functions. Accuracy of obtained approximation is estimated. The Duffing equation with dissipation is also considered.

Benchmarking Density Functional Theory Based Methods To Model NiOOH Material Properties: Hubbard and van der Waals Corrections vs Hybrid Functionals.

PubMed

Zaffran, Jeremie; Caspary Toroker, Maytal

2016-08-09

NiOOH has recently been used to catalyze water oxidation by way of electrochemical water splitting. Few experimental data are available to rationalize the successful catalytic capability of NiOOH. Thus, theory has a distinctive role for studying its properties. However, the unique layered structure of NiOOH is associated with the presence of essential dispersion forces within the lattice. Hence, the choice of an appropriate exchange-correlation functional within Density Functional Theory (DFT) is not straightforward. In this work, we will show that standard DFT is sufficient to evaluate the geometry, but DFT+U and hybrid functionals are required to calculate the oxidation states. Notably, the benefit of DFT with van der Waals correction is marginal. Furthermore, only hybrid functionals succeed in opening a bandgap, and such methods are necessary to study NiOOH electronic structure. In this work, we expect to give guidelines to theoreticians dealing with this material and to present a rational approach in the choice of the DFT method of calculation.

Windkraftanlagen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Surek, Dominik

Windturbinenanlagen nutzen die kinetische Energie des Windes bei Geschwindigkeiten von c=4 m/s bis 25 m/s in Nabenhöhe des Windrades zur Stromerzeugung. Die oben genannten Windgeschwindigkeiten liegen im Grenzschichtbereich der ebenen Strömung (Abb. 67.1), die bei Höhen von h=100 m bis 1000 m liegen und in Großstädten mit Skylines bis 2000 m. Die größten Windturbinentürme erreichen gegenwärtig Nabenhöhen von h=160 m und Windraddurchmesser von d=130 m, d. h. mit Flügellängen von L=65 m. Die Windturbinen werden vorrangig mit 3 Schaufeln ausgeführt. Windturbinen mit einer und zwei Schaufeln waren Versuchsgeräte. Die Drehzahl von Windturbinen für Leistungen von P_{T}=2 MW betragen n=12 bis 20 min{}^{-1}. Das Windrad entzieht dem Wind mit der Anströmgeschwindigkeit c 1 nach Betz die Geschwindigkeitsdifferenz c2=(2/3) c1. Der Rest der Windgeschwindigkeit wird für die Abströmung des Windes im Leebereich c3=c1/3 benötigt. Durch den Entzug der Geschwindigkeit im Laufrad bläht sich der Abströmdurchmesser auf d3> d1 auf, der bei der Installation von Windturbinen zu beachten ist (Abb. 67.2) [Gasch und Twele(2013)]. Um die Windturbinen bei starkem Wind von c {}1> 25 m/s zu schützen, werden die Laufschaufeln durch Pitch- oder Stall-Anlagen aus dem Wind gedreht, so dass die Strömung an den Schaufeln abreißt und das Windrad in die Ruhestellung gelangt. Bei der Windgeschwindigkeit c1=25 m/s bis 34 m/s wird der Windrotor abgeschaltet. Die zulässige Maximalgeschwindigkeit liegt aus Festigkeitsgründen etwa bei . Die aktive Blattverdrehung (Pitchregelung) stellt eine Blattwinkelregelung dar, wobei die Profilnase in die Anströmung gedreht wird. Sie benötigen für die Drehzahlreduzierung keine mechanische Bremse.

Bioindikation im Grundwasser funktioniert - Erwiderung zum Kommentar von T. Scheytt zum Beitrag "Grundwasserfauna als Indikator für komplexe hydrogeologische Verhältnisse am westlichen Kaiserstuhl" von Gutjahr, S., Bork, J. & Hahn, H.J. in Grundwasser 18 (3), 173-184 (2013)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hahn, Hans Jürgen; Gutjahr, Simon

2014-09-01

In seinem Kommentar schließt Traugott Scheytt die faunistische Bioindikation über die Nutzung von Grundwassermessstellen aus methodischen Gründen aus. Er postuliert auch, dass die faunistische Indikation hydrogeologischer Zusammenhänge wegen der eingeschränkten Ausbreitungsfähigkeit der Tiere in Porengrundwasserleitern nicht möglich sei und stellt grundsätzlich die Befunde unserer Untersuchungen am Kaiserstuhl in Frage. Dabei überträgt Herr Scheytt seine Erfahrungen aus der unbelebten Hydrogeologie direkt auf den Lebensraum Grundwasser. Seine Argumentation berücksichtigt dabei weder die Prinzipien der Ökologie noch den aktuellen Stand der grundwasserökologischen Forschung. Wir gehen davon aus, dass für die Untersuchungen am Kaiserstuhl sowohl unsere Arbeitshypothese wie auch die angewandten Methoden und die Interpretation der Ergebnisse der Fragestellung angemessen sind und internationalem, wissenschaftlichem Standard entsprechen. Aus den oben benannten Gründen bleiben wir dabei: Biondikation im Grundwasser funktioniert und sie bietet hervorragende Möglichkeiten, gerade auch für die Hydrogeologie.

Untersuchung der Störwirkung von LTE auf SRD Anwendungen bei 868 MHz

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Welpot, M.; Wunderlich, S.; Gaspard, I.

2014-11-01

Moderne Hausautomatisierungssysteme, Alarmanlagen oder auch Funk-Zugangssysteme in Haus und Automobil setzen auf frei nutzbare Frequenzen in ISM/SRD-Bändern. Die rasante Zunahme an privaten und kommerziell genutzten Applikationen im SRD-Band bei 868 MHz und der Ausbau der LTE-Mobilfunknetze im Frequenzbereich unterhalb von 1 GHz ("Digital Dividend") wirft zunehmend die Frage nach der Funkverträglichkeit dieser Systeme untereinander auf. Während die SRD-Funkmodule auf eine geringe Sendeleistung von ~ +14 dBm beschränkt sind (Ralf and Thomas, 2009), beträgt die maximale LTE-Sendeleistung im Uplink nach (ETSI-Norm, 2011) +23 dBm. Zusammen mit der Einführung von LTE im Frequenzbereich unterhalb 1 GHz als DSL-Ersatz vor allem in ländlichen Gebieten, ergibt sich damit als mögliches Störszenario, dass durch die Aussendung des LTE-Endgerätes im Bereich von ca. 850 MHz die SRD-Funkverbindungen bei 868 MHz insbesondere dann gestört werden, wenn die Antennen beider Funksysteme räumlich nahe zueinander angeordnet sind und folglich nur eine geringe zusätzliche Entkopplung der Systeme bieten. In der vorliegenden Arbeit wird das LTE-Störpotential auf SRD-Empfänger praxisnah untersucht.

Describing Function Techniques for the Non-Linear Analysis of the Dynamics of a Rail Vehicle Wheelset

DOT National Transportation Integrated Search

1975-07-01

The describing function method of analysis is applied to investigate the influence of parametric variations on wheelset critical velocity. In addition, the relationship between the amplitude of sustained lateral oscillations and critical speed is der...

Ab-initio adsorption study of chitosan on functionalized graphene: critical role of van der Waals interactions.

PubMed

Rahman, R; Mazumdar, D

2012-03-01

We investigate the adsorption process of an organic biomolecule (chitosan) on epoxy-functionalized graphene using ab-initio density functional methods incorporating van-der-waals (vdW) interactions. The role of London dispersion force on the cohesive energy and conformal preference of the molecule is quantitatively elucidated. Functionalizing graphene with epoxy leads to weak hydrogen-bond interactions with chitosan. Binding energy values increase by over an order of magnitude after including vdW corrections, implying that dispersive interactions dominate the physisorption process. Conformal study show binding upto 30 kcal/mol when the molecule is oriented with the hydroxyl group approaching the functionalized graphene. Our study advances the promise of functionalized graphene for a variety of applications.

der(11)t(11;17): a distinct cytogenetic pathway of advanced stage neuroblastoma (NBL) - detected by spectral karyotyping (SKY).

PubMed

Stark, Batia; Jeison, Marta; Glaser-Gabay, Leticia; Bar-Am, Irit; Mardoukh, Jacques; Ash, Shifra; Atias, Dina; Stein, Jerry; Zaizov, Rina; Yaniv, Isaac

2003-07-18

Conventional cytogenetic, molecular cytogenic and genetic methods disclosed a broad spectrum of genetic abnormalities leading to gain and loss of chromosomal segments in advanced stage neuroblastoma (NBL). Specific correlation between the genetic findings could delineate distinct genetic pathways, of which the biology and prognostic significance is as yet undetermined. Using spectral karyotyping (SKY) and fluorescence in situ hybridization (FISH) on metaphases from 16 patients with advanced stage NBL, it was possible to explore the whole spectrum of rearrangement within complex karyotypes and to detect hidden recurrent translocations. All translocations were unbalanced. The most prevalent recurrent unbalanced translocations resulted in 17q gain in 12 patients (75%), 11q loss in nine patients (56%), and 1p deletion/imbalance in eight patients (50%). The most frequent recurrent translocation was der(11)t(11;17) in six patients. Three cytogenetic pathways could be delineated. The first, with six patients, was characterized by the unbalanced translocation der(11)t(11;17), detected only by SKY, resulting in the concomitant 17q gain and 11q loss. No MYCN amplification or 1p deletion (except one patient with 1p imbalance) were found, while 3p deletion, and complex karyotypes were common. The second subgroup, with four patients, had 17q gain and 1p deletion, and in two patients 11q loss, that was apparent only by FISH. 1p deletion occurred through der(1)t(1;17) or del(1p). The third subgroup of four patients was characterized by MYCN amplification with 17q gain and 1p deletion, very rarely with 11q loss (one patient) through a translocation with a non-17q partner. The SKY subclassifications were in accordance with the findings reported by molecular genetic techniques, and may indicate that distinct oncogenes and suppressor genes are involved in the der(11)t(11;17) pathway of advanced stage NBL.

Difficulties with Emotion Regulation and Psychopathology Interact to Predict Early Smoking Cessation Lapse.

PubMed

Farris, Samantha G; Zvolensky, Michael J; Schmidt, Norman B

2016-06-01

There is little knowledge about how emotion regulation difficulties interplay with psychopathology in terms of smoking cessation. Participants ( n = 250; 53.2 % female, M age = 39.5, SD = 13.85) were community-recruited daily smokers (≥8 cigarettes per day) who self-reported motivation to quit smoking; 38.8 % of the sample met criteria for a current (past 12-month) psychological disorder. Emotion regulation deficits were assessed pre-quit using the Difficulties with Emotion Regulation Scale (DERS; Gratz and Roemer in J Psychopathol Behav Assess 26(1):41-54, 2004) and smoking behavior in the 28 days post-quit was assessed using the Timeline Follow-Back (TLFB; Sobell and Sobell in Measuring alcohol consumption: psychosocial and biochemical methods. Humana Press, Totowa, 1992). A Cox proportional-hazard regression analysis was used to model the effects of past-year psychopathology, DERS (total score), and their interaction, in terms of time to lapse post-quit day. After adjusting for the effects of gender, age, pre-quit level of nicotine dependence, and treatment condition, the model revealed a non-significant effect of past-year psychopathology ( OR = 1.14, CI 95 % = 0.82-1.61) and difficulties with emotion regulation ( OR = 1.01, CI 95 % = 1.00-1.01) on likelihood of lapse rate. However, the interactive effect of psychopathology status and difficulties with emotion regulation was significant ( OR = 0.98, CI 95 % = 0.97-0.99). Specifically, there was a significant conditional effect of psychopathology status on lapse rate likelihood at low, but not high, levels of emotion regulation difficulties. Plots of the cumulative survival functions indicated that for smokers without a past-year psychological disorder, those with lower DERS scores relative to elevated DERS scores had significantly lower likelihood of early smoking lapse, whereas for smokers with past-year psychopathology, DERS scores did not differentially impact lapse rate likelihood. Smokers with emotion regulation difficulties may have challenges quitting, and not having such difficulties, especially without psychopathology, decreases the potential likelihood of early lapse.

Tissue Engineering in der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bücheler, Markus; Bootz, Friedrich

Tissue Engineering ist eine Schlüsseltechnologie für den Gewebeersatz der Zukunft. Am Beispiel der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie werden klinisch etablierte Gewebeersatzmethoden und aktuelle Entwicklungen des Tissue Engineering gegenübergestellt. Die Besonderheiten der zu ersetzenden Gewebe im Kopf- und Halsbereich erfordert vielfältige Ersatzverfahren. Im klinischen Alltag werden heute vor allem autogene Transplantate und Implantate für den Gewebeersatz verwendet [1]. In vitro hergestellte Gewebe werden abgesehen von Einzelanwendungen zur Zeit noch nicht am Patienten eingesetzt.

Himmelsfotografie MIT Schmidt-Teleskopen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Marx, Siegfried; Pfau, Werner

Auf dem Höhepunkt der Verbreitung und astronomischen Anwendung von Schmidt-Teleskopen legen S. Marx und W. Pfau einen reich illustrierten Bildband zu diesem Fernrohrtyp vor. Der thematische Bogen reicht von der Teleskoptechnik und ihrer Geschichte über das Leben von Berhard Schmidt bis zu den schönsten, hier in hervorragender Qualität wiedergegebenen Himmelsaufnahmen und ihrer wissenschaftlichen Interpretation. Praktische Hinweise zu eigener fotografischer Tätigkeit und ein Glossar machen das Buch nützlich für jeden Liebhaber der Himmelskunde.

Einführung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wellenreuther, Günter; Zastrow, Dieter

Reale Aufgaben der Automatisierungstechnik sind im Allgemeinen sehr komplex. Als umfassender Ausdruck für Steuerungs-, Regelungs- und Visualisierungs-Vorgänge hat sich der Begriff der Automatisierung durchgesetzt. Er beinhaltet, dass Automatisierungsgeräte selbsttätig Programme befolgen und dabei Entscheidungen auf Grund vorgegebener Führungsgrößen und rückgeführter Prozessgrößen aus der Anlage sowie erforderlicher Daten aus internen Speichern des Systems treffen, um daraus notwendige Ausgangsgrößen für den Betriebsprozess zu bilden.

Anbindung des SISIS-SunRise-Bibliothekssystems an das zentrale Identitätsmanagement

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ebner, Ralf; Pretz, Edwin

Wir berichten über Konzepte und Implementierungen zur Datenprovisionierung aus den Personenverwaltungssystemen der Technischen Universität München (TUM) über das zentrale Metadirectory am Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) in das SISIS-SunRise-Bibliothekssystem der Universitätsbibliothek der TUM (TUB). Es werden drei Implementierungsvarianten diskutiert, angefangen von der Generierung und Übertragung einfacher CSV-Dateien über ein OpenLDAP-basiertes Konzept als Backend für die SISIS-Datenbank bis zur endgültigen Implementierung mit dem OCLC IDM Connector.

Die Grundlagen der Fernsehtechnik: Systemtheorie und Technik der Bildübertragung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mahler, Gerhard

Umfassende Einführung in die Grundlagen der Bewegtbild-Übertragung von den Anfängen bis zum heutigen Stand des digitalen Fernsehens mit einer aus der Praxis entstandenen systemtheoretischen Analyse. Die kompakte und anschaulich bebilderte Darstellung mit elementaren mathematischen Beschreibungen macht es dem Leser leicht, sich in die Bildübertragungstechnik einzuarbeiten. Thematische Einheiten erweitern den Wissensstoff - u.a. zu den Themen visuelle Wahrnehmung, mehrdimensionale Signaldarstellung, Farbmetrik, Digitalisierung, Elektronenoptik - und zeigen deren Anwendung auf die elektronische Bildübertragung.

Construction of a Der p2-transgenic plant for the alleviation of airway inflammation

PubMed Central

Lee, CC; Ho, H; Lee, KT; Jeng, ST; Chiang, BL

2011-01-01

In clinical therapy, the amount of antigen administered to achieve oral tolerance for allergic diseases is large, and the cost is a major consideration. In this study, we used tobacco plants to develop a large-scale protein production system for allergen-specific immunotherapy, and we investigated the mechanisms of oral tolerance induced by a transgenic plant-derived antigen. We used plants (tobacco leaves) transgenic for the Dermatophagoides pteronyssinus 2 (Der p2) antigen to produce Der p2. Mice received total protein extract from Der p2 orally once per day over 6 days (days 0–2 and days 6–8). Mice were also sensitized and challenged with yeast-derived recombinant Der p2 (rDer p2), after which the mice were examined for airway hyper-responsiveness and airway inflammation. After sensitization and challenge with rDer p2, mice that were fed with total protein extracted from transgenic plants showed decreases in serum Der p2-specific IgE and IgG1 titers, decreased IL-5 and eotaxin levels in bronchial alveolar lavage fluid, and eosinophil infiltration in the airway. In addition, hyper-responsiveness was also decreased in mice that were fed with total protein extracted from transgenic plants, and CD4+CD25+Foxp3+ regulatory T cells were significantly increased in mediastinal and mesenteric lymph nodes. Furthermore, splenocytes isolated from transgenic plant protein-fed mice exhibited decreased proliferation and increased IL-10 secretion after stimulation with rDer p2. The data here suggest that allergen-expressing transgenic plants could be used for therapeutic purposes for allergic diseases. PMID:21602845

Direct regulatory immune activity of lactic acid bacteria on Der p 1-pulsed dendritic cells from allergic patients.

PubMed

Pochard, Pierre; Hammad, Hamida; Ratajczak, Céline; Charbonnier-Hatzfeld, Anne-Sophie; Just, Nicolas; Tonnel, André-Bernard; Pestel, Joël

2005-07-01

Lactic acid bacteria (LAB) are suggested to play a regulatory role in the development of allergic reactions. However, their potential effects on dendritic cells (DCs) directing the immune polarization remain unclear. The immunologic effect of Lactobacillus plantarum NCIMB 8826 (LAB1) on monocyte-derived dendritic cells (MD-DCs) from patients allergic to house dust mite was evaluated. MD-DCs were stimulated for 24 hours with the related allergen Der p 1 in the presence or absence of LAB1. Cell-surface markers were assessed by means of FACS analysis, and the key polarizing cytokines IL-12 and IL-10 were quantified. The subsequent regulatory effect of pulsed MD-DCs on naive or memory T cells was evaluated by determining the T-cell cytokine profile. LAB1 induced the maturation of MD-DCs, even if pulsed with Der p 1. Interestingly, after incubation with LAB1 and Der p 1, MD-DCs produced higher amounts of IL-12 than Der p 1-pulsed DCs. Indeed, the T H 2 cytokine (IL-4 and IL-5) production observed when naive or memory autologous T cells were cocultured with Der p 1-pulsed MD-DCs was highly reduced in the presence of LAB1. Finally, in contrast to naive or memory T cells exposed once to Der p 1-pulsed DCs, T cells stimulated by MD-DCs pulsed with Der p 1 and LAB1 failed to produce T H 2 cytokines in response to a new stimulation with Der p 1-pulsed DCs. Thus in the presence of LAB1, MD-DCs from allergic patients tend to reorientate the T-cell response toward a beneficial T H 1 profile.

The minor house dust mite allergen Der p 13 is a fatty acid-binding protein and an activator of a TLR2-mediated innate immune response.

PubMed

Satitsuksanoa, P; Kennedy, M; Gilis, D; Le Mignon, M; Suratannon, N; Soh, W T; Wongpiyabovorn, J; Chatchatee, P; Vangveravong, M; Rerkpattanapipat, T; Sangasapaviliya, A; Piboonpocanun, S; Nony, E; Ruxrungtham, K; Jacquet, A

2016-10-01

The house dust mite (HDM) allergen Der p 13 could be a lipid-binding protein able to activate key innate signaling pathways in the initiation of the allergic response. We investigated the IgE reactivity of recombinant Der p 13 (rDer p 13), its lipid-binding activities, and its capacity to stimulate airway epithelium cells. Purified rDer p 13 was characterized by mass spectrometry, circular dichroism, fluorescence-based lipid-binding assays, and in silico structural prediction. IgE-binding activity and allergenic potential of Der p 13 were examined by ELISA, basophil degranulation assays, and in vitro airway epithelial cell activation assays. Protein modeling and biophysical analysis indicated that Der p 13 adopts a β-barrel structure with a predominately apolar pocket representing a potential binding site for hydrophobic ligands. Fluorescent lipid-binding assays confirmed that the protein is highly selective for ligands and that it binds a fatty acid with a dissociation constant typical of lipid transporter proteins. The low IgE-binding frequency (7%, n = 224) in Thai HDM-allergic patients as well as the limited propensity to activate basophil degranulation classifies Der p 13 as a minor HDM allergen. Nevertheless, the protein with its presumptively associated lipid(s) triggered the production of IL-8 and GM-CSF in respiratory epithelial cells through a TLR2-, MyD88-, NF-kB-, and MAPK-dependent signaling pathway. Although a minor allergen, Der p 13 may, through its lipid-binding capacity, play a role in the initiation of the HDM-allergic response through TLR2 activation. © 2016 John Wiley & Sons A/S. Published by John Wiley & Sons Ltd.

Distributed Energy Systems Integration and Demand Optimization for Autonomous Operations and Electric Grid Transactions

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Ghatikar, Girish; Mashayekh, Salman; Stadler, Michael

Distributed power systems in the U.S. and globally are evolving to provide reliable and clean energy to consumers. In California, existing regulations require significant increases in renewable generation, as well as identification of customer-side distributed energy resources (DER) controls, communication technologies, and standards for interconnection with the electric grid systems. As DER deployment expands, customer-side DER control and optimization will be critical for system flexibility and demand response (DR) participation, which improves the economic viability of DER systems. Current DER systems integration and communication challenges include leveraging the existing DER and DR technology and systems infrastructure, and enabling optimized cost,more » energy and carbon choices for customers to deploy interoperable grid transactions and renewable energy systems at scale. Our paper presents a cost-effective solution to these challenges by exploring communication technologies and information models for DER system integration and interoperability. This system uses open standards and optimization models for resource planning based on dynamic-pricing notifications and autonomous operations within various domains of the smart grid energy system. It identifies architectures and customer engagement strategies in dynamic DR pricing transactions to generate feedback information models for load flexibility, load profiles, and participation schedules. The models are tested at a real site in California—Fort Hunter Liggett (FHL). Furthermore, our results for FHL show that the model fits within the existing and new DR business models and networked systems for transactive energy concepts. Integrated energy systems, communication networks, and modeling tools that coordinate supply-side networks and DER will enable electric grid system operators to use DER for grid transactions in an integrated system.« less

Air quality impacts of distributed energy resources implemented in the northeastern United States.

PubMed

Carreras-Sospedra, Marc; Dabdub, Donald; Brouwer, Jacob; Knipping, Eladio; Kumar, Naresh; Darrow, Ken; Hampson, Anne; Hedman, Bruce

2008-07-01

Emissions from the potential installation of distributed energy resources (DER) in the place of current utility-scale power generators have been introduced into an emissions inventory of the northeastern United States. A methodology for predicting future market penetration of DER that considers economics and emission factors was used to estimate the most likely implementation of DER. The methodology results in spatially and temporally resolved emission profiles of criteria pollutants that are subsequently introduced into a detailed atmospheric chemistry and transport model of the region. The DER technology determined by the methodology includes 62% reciprocating engines, 34% gas turbines, and 4% fuel cells and other emerging technologies. The introduction of DER leads to retirement of 2625 MW of existing power plants for which emissions are removed from the inventory. The air quality model predicts maximum differences in air pollutant concentrations that are located downwind from the central power plants that were removed from the domain. Maximum decreases in hourly peak ozone concentrations due to DER use are 10 ppb and are located over the state of New Jersey. Maximum decreases in 24-hr average fine particulate matter (PM2.5) concentrations reach 3 microg/m3 and are located off the coast of New Jersey and New York. The main contribution to decreased PM2.5 is the reduction of sulfate levels due to significant reductions in direct emissions of sulfur oxides (SO(x)) from the DER compared with the central power plants removed. The scenario presented here represents an accelerated DER penetration case with aggressive emission reductions due to removal of highly emitting power plants. Such scenario provides an upper bound for air quality benefits of DER implementation scenarios.

Der p 1 suppresses indoleamine 2, 3-dioxygenase in dendritic cells from house dust mite-sensitive patients with asthma.

PubMed

Maneechotesuwan, Kittipong; Wamanuttajinda, Valla; Kasetsinsombat, Kanda; Huabprasert, Sukit; Yaikwawong, Metha; Barnes, Peter J; Wongkajornsilp, Adisak

2009-01-01

Indoleamine 2, 3-dioxygenase (IDO), a tryptophan-degrading enzyme in dendritic cells (DCs), mediates an immunosuppressive effect on activated T lymphocytes. However, little is known about the effect of Der p 1 on IDO in human DCs. The aim was to investigate the effect of Der p 1 on the expression and activity of IDO in monocyte-derived DCs from house dust mite (HDM)-sensitive patients with asthma. Using real-time RT-PCR and HPLC, the expression and activity of IDO were assessed in TNF-alpha-induced mature DCs from HDM-sensitive and nonatopic patients with asthma in response to Der p 1 exposure ex vivo. We also monitored the alteration of IDO activity in Der p 1-pulsed DCs after the coincubation with autologous T cells. With a reliance on its protease activity, Der p 1 suppressed functional IDO in DCs from HDM-sensitive patients with asthma but enhanced IDO activity in DCs from nonatopic patients with asthma. This suppression was maintained by the reciprocally induced IL-4 from the coculturing autologous HDM-sensitive T cells. Conversely, the upregulation of IDO activity in Der p 1-pulsed DCs was maintained by IFN-gamma released from autologous nonatopic T cells and the regulatory T-cell subset. Der p 1 pulsation to sensitive DCs failed to raise regulatory T cells but raised progenitor fractions from cloned HDM-sensitive CD4(+) cells through direct contact and soluble mediators. House dust mite-sensitive DCs exposed to Der p 1 downregulated IDO activity and tipped the T(H)1/T(H)2 cytokine balance toward IL-4, resulting in sustainable IDO suppression.

Entwicklung von umwelt- und naturschutzgerechten Verfahren der landwirtschaftlichen Landnutzung für das Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Meyer-Aurich, Andreas

1999-11-01

Mit der vorliegenden Arbeit werden exemplarisch Chancen und Grenzen der Integration von Umwelt- und Naturschutz in Verfahren der ackerbaulichen Landnutzung aufgezeigt. Die Umsetzung von Zielen des Umwelt- und Naturschutzes in Verfahren der Landnutzung ist mit verschiedenen Schwierigkeiten verbunden. Diese liegen zum einen in der Konkretisierung der Ziele, um diese umsetzen zu können, zum anderen in vielfach unzulänglichem Wissen über den Zusammenhang zwischen unterschiedlichen Formen der Landnutzung und insbesondere den biotischen Naturschutzzielen. Zunächst wird die Problematik der Zielfestlegung und Konkretisierung erörtert. Das Umweltqualitätszielkonzept von Fürst et al. (1992) stellt einen Versuch dar, Ziele des Umwelt- und Naturschutzes zu konkretisieren. Dieses Konzept haben Heidt et al. (1997) auf einen Landschaftsausschnitt von ca. 6000 ha im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin im Nordosten Brandenburgs angewendet. Eine Auswahl der von Heidt et al. (1997) formulierten Umweltqualitätsziele bildet die Basis dieser Arbeit. Für die ausgewählten Umweltqualitätsziele wurden wesentliche Einflussfaktoren der Landnutzung identifiziert und ein Bewertungssystem entwickelt, mit dem die Auswirkungen von landwirtschaftlichen Anbauverfahren auf diese Umweltqualitätsziele abgebildet werden können. Die praktizierte Landnutzung von 20 Betrieben im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin wurde von 1994 bis 1997 hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Umweltqualitätsziele analysiert. Die Analyse ergab ein sehr differenziertes Bild, das zum Teil Unterschiede in der Auswirkung auf die Umweltqualitätsziele für den Anbau einzelner Kulturen oder für bestimmte Betriebstypen zeigte. Es zeigte sich aber auch, dass es bei der Gestaltung des Anbaus einzelner Kulturarten große Unterschiede gab, die für Umweltqualitätsziele Bedeutung haben. Neben der Analyse der Landnutzung im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin wurde ein System entwickelt, mit dem die modellhafte Abbildung von Verfahren der Landnutzung möglich ist. Die Modellverfahren wurden in eine umfangreiche Datenbank eingebunden. Sie wurden mit Hilfe eines Fuzzy- Regelsystems hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Umweltqualitätsziele bewertet. Die systematisch bewerteten Verfahren wurden in ein Betriebsmodell integriert, womit eine weitergehende Analyse der Zielbeziehungen und die Berechnung von Szenarien mit unterschiedlichen Rahmenbedingungen ermöglicht wurde. Die Analyse der Beziehung verschiedener Ziele zueinander (Zieldivergenz, Zielkonvergenz) zeigte, dass sich mit der Verfolgung vieler Umweltqualitätsziele auch positive Effekte für andere Umweltqualitätsziele ergaben. Teilweise konnte allerdings auch eine Zieldivergenz festgestellt werden, die auf mögliche Zielkonflikte hinweist. Bei der Analyse der Szenarienergebnisse zeigte sich, dass die vorgeschlagenen Veränderungen von Rahmenbedingungen vielfach eine Verschlechterung für verschiedene Umweltqualitätsziele mit sich bringen. Eine Ursache dafür liegt darin, dass bei der Definition der Szenarien die Bedeutung der Stilllegungen unterschätzt wurde. The objective of this research was to show the opportunities and limitations associated with integrating of environmental goals into agricultural land use management. For this purpose, the impact of agricultural land uses on six environmental quality goals was analysed for an approximately 16.000 ha study region within the biosphere reserve Schorfheide-Chorin in north-eastern Brandenburg (Germany). The environmental quality goals considered were protection of ground water, preservation of groundwater recharge, protection of the soil against wind and water erosion and preservation of animal species typical of the agricultural landscape, in particular partridge, amphibians and cranes. For each environmental quality goal, an evaluation framework is presented which enables an assessment of the impact of agricultural land uses on the environmental quality goals. The evaluation framework was applied to assess the impact of land uses of twenty farms in the study area from 1994 to 1997. It was demonstrated that the impact of agricultural land uses on the environmental quality of the region is very complex, and - although some crops did significantly impact certain aspects, one factor did not overwhelmingly contribute to the overall environmental quality. The evaluation framework was integrated further into a system of modelled cropping practices for optimisation calculations. For this purpose, a model framework was established based on a MS Access database. In the database, cropping practices for 17 crops are stored. Inputs and yields are adapted to the site-specific yield potential. In addition to the cropping practices, the model framework is comprised of an evaluation module and optimisation module. Hence, the impact of the cropping practices can be assessed for each site. This model framework provides the basis for optimisation calculations to forecast various land uses under different conditions. A step-wise integration of the environmental quality goals into the optimisation algorithm of a model farm allows for showing trade-offs between economic and ecological goals. The results of the trade-offs show that an improvement of ecological goal achievement is possible with little impact on the gross margin, as long as the improvement is less than 30% of the starting situation. If improvements greater than 30% are desired, very high losses of gross margin must be taken into consideration. Another result of the calculations shows that high achievements of environmental quality goals often correlate with the percentage of set-aside land within the total area.

[Experimental study on the Der f 1 mRNA molecules derived from dermatophagoides farinae for specific immunotherapy on murine model of asthma].

PubMed

Jiang, Yu-xin; Yin, Kang; Jin, Wen-jie; Wu, Lu-yi; Li, Chao-pin

2014-08-01

To investigate the effect of Der f 1 mRNA molecules for specific immunotherapy on murine model of asthma. Fifty BALB/c mice were randomly divided into 5 groups: PBS group, Der f 1 sensitization group, Der f 1 specific immunotherapy (SIT) group, beta-actin mRNA SIT group, and Derf 1 mRNA SIT group. On days 0, 7 and 14, mice in PBS group received PBS injection; mice in the other groups were intraperitoneally injected with 10 microg Derf 1. At day 21, the mice in the 4 experimental groups were challenged with a 30-min inhaled dose of Der f 1 (100 microg/ml) for 7 successive days. Two weeks after the final sensitization, the mice in the above five groups were im- munized by intradermal injection with PBS, 1 microg Der f 1, 10 microg Der f 1, 2 microg beta-actin mRNA, and 2 microg Der f 1 mRNA, respectively for 3 times at one-week intervals. Two weeks after the last intradermal injection, all mice were sacrificed and bronchoalveolar lavage fluid (BALF) was collected. ELISA was performed to detect the levels of IFN-gamma and IL-13 in BALF, the number of eosinophils in the BALF was recorded. Splenocytes were prepared, and cultured with Der f 1 al- lergen (10 Jg/ml) for 72 h. Splenocytes of PBS group was cultured without Derf 1 allergen. The levels of IFN-gamma and IL-13 in splenocyte culture supernatant were measured by ELISA, as well as serum antibody levels of total IgE, allergen- specific IgE (sIgE), sIgG1, and sIgG2a. Lung sections were stained in hematoxylin and eosin, and observed under the microsope. Except for PBS group, mice in the other 4 group showed symptoms of acute asthma attack. Com- pared with Derf 1 sensitization group [(897.56 +/- 105.73) pg/ml] and beta-actin mRNA SIT group [(219.47 +/- 64.72) pg/ml], the level of IFN-gamma in BALF from Der f 1 mRNA SIT group [(897.56 +/- 105.73) pg/ml] and Derfl SIT group [(864.48 +/- 70.62)pg/ml] significantly increased (P<0.01). However, the level of IL-13 in BALF from Derf 1 mRNA SIT group [(241.64 +/- 31.41) pg/ml] and Derf 1 SIT group [(321.94 +/- 41.07)pg/ml] was significantly lower than that of Der f 1 sensitization group [(520.62 +/- 43.77) pg/ml] and beta-actin mRNA SIT group [(507.22 +/- 42.26) pg/ml](P<0.01). The number of eosinophils in Der f 1 mRNA SIT group [(1.33 +/- 0.44) x 10(5)/ml] and Der f 1 SIT group [(1.48 +/- 0.39) x 10(5)/ml] was also lower than that of Der f 1 sensitization group [(3.54 +/- 0.52)x10(5)/ml] and beta-actin mRNA SIT group [(2.98-0.53) x 10(5)/ml] (P<0.01). The levels of IFN-GAMMA and IL-13 in splenocyte culture supernatant showed that IFN-gamma level in Der f 1 mRNA SIT group [(420.91+69.92) pg/ml] and Der f 1 SIT group [(334.92 +/- 43.72) pg/ml] was significantly higher than that of Der f 1 sensitization group[(123.75 +/- 5.48) pg/ml] and beta-actin mRNA SIT group[(128.84 +/- 59.00) pg/ml] (P<0.01). However, IL-13 level of Der f 1 mRNA SIT group [(268.51 +/- 40.42) pg/ml] and Der f 1 SIT group [(285.26 +/- 62.21) pg/ml] was significantly lower than that of Derf 1 sensitization group [(613.89 +/- 51.54) pg/ml] and beta-actin mRNA SIT group [(524.05 +/- 39.12) pg/ml] (P<0.01). Compared with Der f 1 sensitization group [total IgE: (94.34 +/- 11.66) ng/ml, sIgE: (65.67 +/- 9.47) ng/ml, sIgG1: (75.18 +/- 9.52) ng/ml, sIgG2a: (2.81 +/- 1.17) ng/ml] and beta-actin mRNA SIT group[total IgE: (86.48 +/- 10.26) ng/ml, sIgE: (62.36 +/- 8.35) ng/ml, sIgG1: (69.51 +/- 8.98) ng/ml, IgG2a: (1.06 +/- 0.11) ng/ml], the serum antibody levels of total IgE [(33.72 +/- 9.78) ng/ml], sIgE [(22.76 +/- 8.09) ng/ml], sIgG1 [(17.87 +/- 7.59) ng/ml] of Der f 1 mRNA SIT group decreased significantly (P<0.01), whereas the level of IgG% [(7.74 +/- 0.88) ng/ml] increased (P<0.01). Compared with Der f 1 sensitization group, the asthmatic symptoms were relieved after immunization with Der f 1 mRNA for specific immunotherapy, including intact structure of respiratory and alveolar epithelial cells, decreased inflammatory cell infiltration, and similar to those in Der f 1 SIT group. However, the breakage and detachment of bronchial epithelial cells occurred in beta-actin mRNA SIT group. Derf 1 mRNA vaccine can correct Th1 and Th2 imbalance.

Hydration free energies of cyanide and hydroxide ions from molecular dynamics simulations with accurate force fields

USGS Publications Warehouse

Lee, M.W.; Meuwly, M.

2013-01-01

The evaluation of hydration free energies is a sensitive test to assess force fields used in atomistic simulations. We showed recently that the vibrational relaxation times, 1D- and 2D-infrared spectroscopies for CN(-) in water can be quantitatively described from molecular dynamics (MD) simulations with multipolar force fields and slightly enlarged van der Waals radii for the C- and N-atoms. To validate such an approach, the present work investigates the solvation free energy of cyanide in water using MD simulations with accurate multipolar electrostatics. It is found that larger van der Waals radii are indeed necessary to obtain results close to the experimental values when a multipolar force field is used. For CN(-), the van der Waals ranges refined in our previous work yield hydration free energy between -72.0 and -77.2 kcal mol(-1), which is in excellent agreement with the experimental data. In addition to the cyanide ion, we also study the hydroxide ion to show that the method used here is readily applicable to similar systems. Hydration free energies are found to sensitively depend on the intermolecular interactions, while bonded interactions are less important, as expected. We also investigate in the present work the possibility of applying the multipolar force field in scoring trajectories generated using computationally inexpensive methods, which should be useful in broader parametrization studies with reduced computational resources, as scoring is much faster than the generation of the trajectories.

Turbulenzübergang in der Rohrströmung: Die Lösung eines alten Rätsels

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Eckhardt, Bruno; Hof, Björn; Faisst, Holger

2006-09-01

Die Strömung von Flüssigkeiten und Gasen durch eine Röhre kann zwei Zustände annehmen. Einer ist laminar, also gleichmäßig geordnet, einer ist zeitlich-räumlich verwirbelt und turbulent. Mit dem Übergang zur Turbulenz nimmt der Strömungswiderstand drastisch zu. Vor etwa 120 Jahren beschrieb Osborne Reynolds bereits das Verhalten der Rohrströmung sehr genau. Er beobachtete, dass der Turbulenzübergang sehr empfindlich von äußeren Störungen abhängt, was bislang rätselhaft blieb. Dieses Rätsel konnte nun mit einer Kombination aus Computerstudien, Konzepten aus der nichtlinearen Dynamik und speziell entwickelten Experimenten gelöst werden.

Stereoskopische Visualisierung einer Infektion mammalischer Zellen durch pathogene Bakterien

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Granseier, Michael; Grassmé, Heike; Gulbins, Erich; Lipinski, Hans-Gerd

Die Infektion mammalischer Zellen durch pathogene Bakterien ist biologisch immer noch nicht sicher geklärt. Mit Hilfe der Laserscanmikroskopie ist es mittlerweile aber möglich, räumliche Bilddaten von Zellproben zu erstellen, auf denen der Eindringvorgang der Bakterien in das Zellinnere durch verschieden leuchtende Fluoreszenzfarbstoffe visualisiert werden kann. Unter Verwendung bekannter und adaptierter 3D-Rekonstruktionsalgorithmen werden dreidimensionale Visualisierungen von Mikroskopiebildern vorgestellt, mit deren Hilfe die Analyse des Infektionsprozesses erleichtert wird. Dabei hat sich gezeigt, dass mit Oberflächenrekonstruktionsverfahren die Topografie der Zelloberfiäche korrekt dargestellt werden kann, während die Darstellung der Farbstoffverteilungen besser durch ein Texture-Mapping-Verfahren gelingt. Die Rekonstruktionen konnten insbesondere durch den Einsatz von stereoskopischen Visualisierungstechniken detailgenau analysiert werden.

Schreibende Messgeräte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Plaßmann, Wilfried

Die schreibenden Messgeräte werden hauptsächlich eingesetzt, um Vorgänge aufzuzeichnen und zu dokumentieren, die sich im Minuten- und Stunden-Bereich abspielen. Sie sind weitgehend durch Oszilloskope oder elektronische Geräte ähnlich einem Oszilloskop ersetzt worden, die entsprechend für Langzeitaufnahmen ausgelegt sind. Der Vorteil dieser Geräte gegenüber den schreibenden Messgeräten ist der, dass die Daten dauerhaft gespeichert sind, einschließlich der notwendigen Kenngrößen wie Zeitmaßstab, Amplitude, Datum, Aufzeichnungsgerät usw., und sich in dieser Form beliebig oft ausdrucken und vor allem direkt weiterverarbeiten lassen. Weiterhin entfallen die Probleme mit der Mechanik, dem Papier und den Schreibstiften. Deshalb folgt hier eine nur kurze Darstellung der Geräte.

Der Organismus der Mathematik - mikro-, makro- und mesoskopisch betrachtet

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Winkler, Reinhard

Meist enden ähnliche Gespräche über Mathematik etwa an diesem Punkt, ohne dass der Nichtmathematiker von der Sinnhaftigkeit mathematischer Forschung, ja mathematischer Tätigkeit generell überzeugt werden konnte. Ich glaube nicht, dass dem Laien Blindheit für die Großartigkeit unserer Wissenschaft vorzuwerfen ist, wenn hier keine befriedigendere Kommunikation zustande kommt. Ich sehe als Ursache eher ein stark verkürztes Bild von der Mathematik, welches auch Fachleute oft zeichnen, weil ihnen eine angemessenere Darstellung ihres Faches zu viel Mühe macht - und das obwohl Mathematik nur betreiben kann, wer geistige Mühen sonst keineswegs scheut. Ich will versuchen, den Ursachen dieses eigentümlichen Phänomens auf den Grund zu gehen.

Dürre, Waldbrände, gravitative Massenbewegungen und andere klimarelevante Naturgefahren

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Glade, Thomas; Hoffmann, Peter; Thonicke, Kirsten

Klimarelevante Naturgefahren sind auf vielfältige Faktoren zurückzuführen, deren Zusammenwirken in der Gesamtheit betrachtet werden muss. Die vorbereitenden, auslösenden und kontrollierenden Faktoren werden in unterschiedlichster Weise vom Klimawandel beeinflusst. Die Autoren beschreiben beobachtete Trends und Projektionen zu Dürre, Waldbränden, gravitativen Massenbewegungen (Muren, Fels- und Bergstürze, Hangrutschungen) und Schneelawinen sowie das Zusammenspiel der unterschiedlichen Ursachen. Sie diskutieren darüber hinaus, welche der Veränderungen in der Häufigkeit oder Stärke von Naturgefahren tatsächlich ausschließlich dem Klimawandel zuzuschreiben sein könnten und welche Anteile hierbei der direkte menschliche Einfluss hat und konstatieren, dass eine eindeutige Trennung häufig nicht vollzogen werden kann.

Victor F. Weisskopf (1908 - 2002): Physikgeschichte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jacobi, Manfred

2002-11-01

Universal gebildete und interessierte Menschen sind selten geworden in unserer Zeit. Victor F. Weisskopf war einer von ihnen. Sein geistiger Horizont umfasste nicht nur sein eigentliches Fachgebiet, die Physik, wo er sich durch fundamentale Arbeiten in den Bereichen der Quantenfeldtheorie, der Kern- und Elementarteilchenphysik hervortat. Daneben bildeten Kunst und Musik sowie ein außergewöhnliches Engagement in sozialen und politischen Angelegenheiten die Eckpunkte seines Lebens. Der Einsatz für die Verständigung zwischen den Machtblöcken während des Kalten Krieges war für ihn ebenso selbstverständlich wie das Bedürfnis, die neuen Ideen der Physik einem breiten Publikum nahe zu bringen. Die Wissenschaft erschien ihm als das geeignete Mittel, um zum Wohle der Menschheit zu wirken.

Vergleich von rekombinanten Vaccinia- und DNA-Vektoren zur Tumorimmuntherapie im C57BL/6-Mausmodell

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Johnen, Heiko

2002-10-01

In der vorliegenden Arbeit wurden Tumorimpfstoffe auf der Basis des Plasmid-Vektors pCI, modified vaccinia virus Ankara (MVA) und MVA-infizierten dendritischen Zellen entwickelt und durch Sequenzierung, Western blotting und durchflußzytometrische Analyse überprüft. Die in vivo Wirksamkeit der Vakzinen wurde in verschiedenen Tumormodellen in C57BL/6 Mäusen verglichen. Die auf dem eukaryotischen Expressionsvektor pCI basierende DNA-Vakzinierung induzierte einen sehr wirksamen, antigenspezifischen und langfristigen Schutz vor Muzin, CEA oder beta-Galactosidase exprimierenden Tumoren. Eine MVA-Vakzinierung bietet in den in dieser Arbeit durchgeführten Tumormodellen keinen signifikanten Schutz vor Muzin oder beta-Galactosidase exprimierenden Tumoren. Sowohl humane, als auch murine in vitro generierte dendritische Zellen lassen sich mit MVA – im Vergleich zu anderen viralen Vektoren – sehr gut infizieren. Die Expressionsrate der eingefügten Gene ist aber gering im Vergleich zur Expression in permissiven Wirtszellen des Virus (embryonale Hühnerfibroblasten). Es konnte gezeigt werden, daß eine MVA-Infektion dendritischer Zellen ähnliche Auswirkungen auf den Reifezustand humaner und muriner dendritischer Zellen hat, wie eine Infektion mit replikationskompetenten Vakzinia-Stämmen, und außerdem die Hochregulation von CD40 während der terminalen Reifung von murinen dendritischen Zellen inhibiert wird. Die während der langfristigen in vitro Kultur auf CEF-Zellen entstandenen Deletionen im MVA Genom führten zu einer starken Attenuierung und dem Verlust einiger Gene, die immunmodulatorische Proteine kodieren, jedoch nicht zu einer Verminderung des zytopathischen Effekts in dendritischen Zellen. Die geringe Expressionsrate und die beobachtete Inhibition der Expression kostimulatorischer Moleküle auf dendritischen Zellen kann für eine wenig effektive Induktion einer Immunantwort in MVA vakzinierten Tieren durch cross priming oder die direkte Infektion antigenpräsentierender Zellen verantwortlich sein. Durch die Modifikation einer Methode zur intrazellulären IFN-gamma Färbung konnten in vakzinierten Mäusen tumorantigenspezifische CTL sensitiv und quantitativ detektiert werden. Die so bestimmte CTL-Frequenz, nicht jedoch die humorale Antwort, korrelierte mit der in vivo Wirksamkeit der verschiedenen Vakzinen: DNA vakzinierte Tiere entwickeln starke tumorantigenspezifische CTL-Antworten, wohingegen in MVA-vakzinierten Tieren überwiegend gegen virale Epitope gerichtete CD4 und CD8-T-Zellen detektiert wurden. Die Wirksamkeit der pCI-DNA-Vakzine spricht für die Weiterentwicklung in weiteren präklinischen Mausmodellen, beispielsweise unter Verwendung von MUC1 oder HLA-A2 transgenen Mäusen. Die Methoden zur Detektion Tumorantigen-spezifischer CTL in 96-Loch-Mikrotiterplatten können dabei zur systematischen Suche nach im Menschen immundominanten T-Zell-Epitopen im Muzin-Molekül genutzt werden. Der durchgeführte Vergleich der auf den Vektoren pCI und MVA basierenden Vakzinen und die Analyse neuerer Publikationen führen zu dem Ergebniss, daß vor allem DNA-Vakzinen in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von aktiven Tumorimpfstoffen spielen werden. Rekombinante MVA-Viren, eventuell in Kombination mit DNA- oder anderen Vektoren, haben sich dagegen in zahlreichen Studien als wirksame Impfstoffe zur Kontrolle von durch Pathogene hervorgerufenen Infektionserkrankungen erwiesen. In this study, tumor vaccines based on the plasmid pCI, the attenuated vaccinia virus strain modified vaccinia virus Ankara (MVA) and MVA-infected dendritic cells were constructed and characterized by sequencing, Western blot and flow cytometric analysis. The efficiency to induce tumor immunity in vivo was compared in several C57BL/6 mouse tumor models. Naked DNA Vaccination based on the eukaryotic expression vector pCI did induce very effective, antigen-specific and long-term protection against tumor cell lines expressing mucin, CEA or beta-Gal whereas MVA vaccination did not elicit protective immunity against Mucin or beta-Gal expressing tumors. MVA does infect human or murine in vitro generated dendritic cells very efficiently compared to other viral vectors, however expression levels of the inserted antigens in dendritic cells are significantly lower than in permissive host cells (chicken embryo fibroblasts). It could be shown that the effect of MVA infection on the maturation status of dendritic cells is similar to the effects described for dendritic cells infected with replication competent vaccinia strains. In addition it was shown that the upregulation of the important costimulatory molecule CD40 through LPS stimulation is strongly inhibited in MVA infected cells. During passage in tissue culture, MVA has accumulated a number of large deletions, including a number of immunomodulatory molecules and resulting in a strong attenuation. However the strong cytopathic effect on dendritic cells is maintained. The low level of expression and the effect on dendritic cell maturation may be responsible for the failure of MVA to induce tumor immunity through either cross presentation or direct infection of antigen presenting cells. To detect and quantify tumor-antigen-specific CTL a method based on intracellular IFN-gamma staining was modified and it could be shown that the cellular – but not the humoral – response does correlate with in vivo protection: DNA but not MVA vaccines do induce high levels of tumorantigen-specific CTL whereas MVA-vaccines do induce strong and long lasting CD4 and CD8-T-cell responses against vaccinia antigens. The excellent protection induced by pCI-DNA-vaccination in different tumor models does encourage us to further investigate the elicitation of tumor immunity in MUC1 or HLA-A2 transgenic mice. In mice transgenic for human MHC-I, the IFN-gamma staining protocol could be used to systematically screen for mucin T-cell epitopes that are relevant in humans.

Genetics Home Reference: van der Woude syndrome

MedlinePlus

... What is the prognosis of a genetic condition? Genetic and Rare Diseases Information Center Frequency Van der Woude syndrome is believed to occur in 1 in 35,000 to 1 in 100,000 people, based on data from Europe and Asia. Van der Woude syndrome ...

Phasenübergänge

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heintze, Joachim

Bisher haben wir nur das thermische Verhalten von Stoffen einheitlicher Konsistenz diskutiert. Eines der auffälligsten Phänomene in der Physik der Wärme ist aber, dass ein Stoff in verschiedenen Aggregatzuständen vorliegen kann: fest, flüssig oder gasförmig, und dass durch Wärmezufuhr und -abfuhr Übergänge zwischen diesen verschiedenen Phasen bewirkt werden. Zunächst werden wir die Phasenübergänge flüssig-gasförmig und fest-gasförmig ausführlich diskutieren. Dann zeigen wir, dass der Phasenübergang fest-flüssig auf ganz ähnliche Weise beschrieben werden kann. Eine zusammenfassende Darstellung der Phasenübergänge ist in der Form von Zustandsdiagrammen möglich. Die Untersuchung solcher Diagramme führt auf das interessante Phänomen des kritischen Punktes. Am Schluss des Kapitels betrachten wir Phasenübergänge in Zweistoffsystemen. Sie weisen einige Eigenschaften auf, die nicht nur merkwürdig und physikalisch interessant, sondern vor allem auch technisch von Bedeutung sind.

Data-driven planning of distributed energy resources amidst socio-technical complexities

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jain, Rishee K.; Qin, Junjie; Rajagopal, Ram

2017-08-01

New distributed energy resources (DER) are rapidly replacing centralized power generation due to their environmental, economic and resiliency benefits. Previous analyses of DER systems have been limited in their ability to account for socio-technical complexities, such as intermittent supply, heterogeneous demand and balance-of-system cost dynamics. Here we develop ReMatch, an interdisciplinary modelling framework, spanning engineering, consumer behaviour and data science, and apply it to 10,000 consumers in California, USA. Our results show that deploying DER would yield nearly a 50% reduction in the levelized cost of electricity (LCOE) over the status quo even after accounting for socio-technical complexities. We abstract a detailed matching of consumers to DER infrastructure from our results and discuss how this matching can facilitate the development of smart and targeted renewable energy policies, programmes and incentives. Our findings point to the large-scale economic and technical feasibility of DER and underscore the pertinent role DER can play in achieving sustainable energy goals.

Optimal planning and design of a renewable energy based supply system for microgrids

DOE PAGES

Hafez, Omar; Bhattacharya, Kankar

2012-03-03

This paper presents a technique for optimal planning and design of hybrid renewable energy systems for microgrid applications. The Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM) is used to determine the optimal size and type of distributed energy resources (DERs) and their operating schedules for a sample utility distribution system. Using the DER-CAM results, an evaluation is performed to evaluate the electrical performance of the distribution circuit if the DERs selected by the DER-CAM optimization analyses are incorporated. Results of analyses regarding the economic benefits of utilizing the optimal locations identified for the selected DER within the system are alsomore » presented. The actual Brookhaven National Laboratory (BNL) campus electrical network is used as an example to show the effectiveness of this approach. The results show that these technical and economic analyses of hybrid renewable energy systems are essential for the efficient utilization of renewable energy resources for microgird applications.« less

Modelling Framework and the Quantitative Analysis of Distributed Energy Resources in Future Distribution Networks

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Han, Xue; Sandels, Claes; Zhu, Kun; Nordström, Lars

2013-08-01

There has been a large body of statements claiming that the large-scale deployment of Distributed Energy Resources (DERs) could eventually reshape the future distribution grid operation in numerous ways. Thus, it is necessary to introduce a framework to measure to what extent the power system operation will be changed by various parameters of DERs. This article proposed a modelling framework for an overview analysis on the correlation between DERs. Furthermore, to validate the framework, the authors described the reference models of different categories of DERs with their unique characteristics, comprising distributed generation, active demand and electric vehicles. Subsequently, quantitative analysis was made on the basis of the current and envisioned DER deployment scenarios proposed for Sweden. Simulations are performed in two typical distribution network models for four seasons. The simulation results show that in general the DER deployment brings in the possibilities to reduce the power losses and voltage drops by compensating power from the local generation and optimizing the local load profiles.

Distributed Energy Resources Customer Adoption Model - Graphical User Interface, Version 2.1.8

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Ewald, Friedrich; Stadler, Michael; Cardoso, Goncalo F

The DER-CAM Graphical User Interface has been redesigned to consist of a dynamic tree structure on the left side of the application window to allow users to quickly navigate between different data categories and views. Views can either be tables with model parameters and input data, the optimization results, or a graphical interface to draw circuit topology and visualize investment results. The model parameters and input data consist of tables where values are assigned to specific keys. The aggregation of all model parameters and input data amounts to the data required to build a DER-CAM model, and is passed tomore » the GAMS solver when users initiate the DER-CAM optimization process. Passing data to the GAMS solver relies on the use of a Java server that handles DER-CAM requests, queuing, and results delivery. This component of the DER-CAM GUI can be deployed either locally or remotely, and constitutes an intermediate step between the user data input and manipulation, and the execution of a DER-CAM optimization in the GAMS engine. The results view shows the results of the DER-CAM optimization and distinguishes between a single and a multi-objective process. The single optimization runs the DER-CAM optimization once and presents the results as a combination of summary charts and hourly dispatch profiles. The multi-objective optimization process consists of a sequence of runs initiated by the GUI, including: 1) CO2 minimization, 2) cost minimization, 3) a user defined number of points in-between objectives 1) and 2). The multi-objective results view includes both access to the detailed results of each point generated by the process as well as the generation of a Pareto Frontier graph to illustrate the trade-off between objectives. DER-CAM GUI 2.1.8 also introduces the ability to graphically generate circuit topologies, enabling support to DER-CAM 5.0.0. This feature consists of: 1) The drawing area, where users can manually create nodes and define their properties (e.g. point of common coupling, slack bus, load) and connect them through edges representing either power lines, transformers, or heat pipes, all with user defined characteristics (e.g., length, ampacity, inductance, or heat loss); 2) The tables, which display the user-defined topology in the final numerical form that will be passed to the DER-CAM optimization. Finally, the DER-CAM GUI is also deployed with a database schema that allows users to provide different energy load profiles, solar irradiance profiles, and tariff data, that can be stored locally and later used in any DER-CAM model. However, no real data will be delivered with this version.« less

Gerbstoffe aus Potentilla officinalis wirken entzündungshemmend im UV-Erythem-Test und bei Anwendung auf atopischer Haut.

PubMed

Hoffmann, Julia; Wölfle, Ute; Schempp, Christoph M; Casetti, Federica

2016-09-01

Das Rhizom von Potentilla officinalis (PO) ist reich an Gerbstoffen und wird traditionell zur äußerlichen Behandlung von Entzündungen der Haut und der Schleimhäute verwendet. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Bestätigung der antiinflammatorischen Eigenschaften von PO mittels eines UV-Erythem-Tests und einer klinischen Anwendungsstudie bei atopischer Haut. Die antiinflammatorische Wirkung eines PO-Extrakts (standardisiert auf 2 % Trockensubstanz) wurde in einer prospektiven, randomisierten, placebokontrollierten Doppelblindstudie mit 40 gesunden Erwachsenen im UV-Erythem-Test im Vergleich zu 1 % Hydrocortisonacetat untersucht. Im Rahmen einer prospektiven nicht kontrollierten Studie wurde die Wirkung und Verträglichkeit der 2 % PO-Creme an zwölf Erwachsenen und zwölf Kindern mit atopischer Haut nach Anwendung über zwei Wochen in einem definierten Testareal anhand eines Teil-SCORAD untersucht. Zusätzlich wurde die Beeinflussung der Hautrötung im Testareal photometrisch gemessen. Im UV-Erythem-Test zeigte die PO-Creme eine signifikante Reduktion des Erythemindex im Vergleich zum Vehikel. Die antiinflammatorische Wirkung des Verums entsprach der der 1 % Hydrocortisonacetat-Creme. Die klinische Studie bei Atopikern zeigte eine signifikante Abnahme des Teil-SCORAD und des Erythems im Testareal. Es wurden keine Unverträglichkeitsreaktionen beobachtet. PO als 2%ige Zubereitung besitzt entzündungshemmende Eigenschaften und ist wirksam und gut verträglich auf atopischer Haut. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Isotopologue-selective excitation studied via optical-optical double resonance using the E3 Σ1+(63S1) ←A3Π0+(53P1) ←X1Σ0+(51S0) transitions in CdAr and CdKr van der Waals complexes

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Urbańczyk, T.; Dudek, J.; Koperski, J.

2018-06-01

A method of experimental selection of molecular isotopologues using optical-optical double resonance (OODR) scheme and supersonic beam source of van der Waals (vdW) complexes is presented. Due to an appropriately large isotopic shift, the proper choice of a wavenumber of a sufficiently narrowband laser in the first transition of OODR scheme can lead to a selective isotopologue excitation to the intermediate state. Thanks to this approach, it is possible to select some of the isotopologues which subsequently give a contribution to laser induced fluorescence (LIF) signal originated from the final state of OODR. In this article, results of tests of the proposed method that employs the E3 Σ1+ ←A3Π0+ ←X1Σ0+ transitions in two vdW complexes, CdKr and CdAr, are presented and analysed.

Imaginary-frequency polarizability and van der Waals force constants of two-electron atoms, with rigorous bounds

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Glover, R. M.; Weinhold, F.

1977-01-01

Variational functionals of Braunn and Rebane (1972) for the imagery-frequency polarizability (IFP) have been generalized by the method of Gramian inequalities to give rigorous upper and lower bounds, valid even when the true (but unknown) unperturbed wavefunction must be represented by a variational approximation. Using these formulas in conjunction with flexible variational trial functions, tight error bounds are computed for the IFP and the associated two- and three-body van der Waals interaction constants of the ground 1(1S) and metastable 2(1,3S) states of He and Li(+). These bounds generally establish the ground-state properties to within a fraction of a per cent and metastable properties to within a few per cent, permitting a comparative assessment of competing theoretical methods at this level of accuracy. Unlike previous 'error bounds' for these properties, the present results have a completely a priori theoretical character, with no empirical input data.

An overview of distributed microgrid state estimation and control for smart grids.

PubMed

Rana, Md Masud; Li, Li

2015-02-12

Given the significant concerns regarding carbon emission from the fossil fuels, global warming and energy crisis, the renewable distributed energy resources (DERs) are going to be integrated in the smart grid. This grid can spread the intelligence of the energy distribution and control system from the central unit to the long-distance remote areas, thus enabling accurate state estimation (SE) and wide-area real-time monitoring of these intermittent energy sources. In contrast to the traditional methods of SE, this paper proposes a novel accuracy dependent Kalman filter (KF) based microgrid SE for the smart grid that uses typical communication systems. Then this article proposes a discrete-time linear quadratic regulation to control the state deviations of the microgrid incorporating multiple DERs. Therefore, integrating these two approaches with application to the smart grid forms a novel contributions in green energy and control research communities. Finally, the simulation results show that the proposed KF based microgrid SE and control algorithm provides an accurate SE and control compared with the existing method.

Quantum Monte Carlo Studies of Bulk and Few- or Single-Layer Black Phosphorus

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Shulenburger, Luke; Baczewski, Andrew; Zhu, Zhen; Guan, Jie; Tomanek, David

2015-03-01

The electronic and optical properties of phosphorus depend strongly on the structural properties of the material. Given the limited experimental information on the structure of phosphorene, it is natural to turn to electronic structure calculations to provide this information. Unfortunately, given phosphorus' propensity to form layered structures bound by van der Waals interactions, standard density functional theory methods provide results of uncertain accuracy. Recently, it has been demonstrated that Quantum Monte Carlo (QMC) methods achieve high accuracy when applied to solids in which van der Waals forces play a significant role. In this talk, we will present QMC results from our recent calculations on black phosphorus, focusing on the structural and energetic properties of monolayers, bilayers and bulk structures. Sandia National Laboratories is a multi-program laboratory managed and operated by Sandia Corporation, a wholly owned subsidiary of Lockheed Martin Corporation, for the U.S. DOE's National Nuclear Security Administration under Contract DE-AC04-94AL85000.

Möglichkeiten und Grenzen der Validierung flächenhaft modellierter Nitrateinträge ins Grundwasser mit der N2/Ar-Methode

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Eschenbach, Wolfram; Budziak, Dörte; Elbracht, Jörg; Höper, Heinrich; Krienen, Lisa; Kunkel, Ralf; Meyer, Knut; Well, Reinhard; Wendland, Frank

2018-06-01

Valid models for estimating nitrate emissions from agriculture to groundwater are an indispensable forecasting tool. A major challenge for model validation is the spatial and temporal inconsistency between data from groundwater monitoring points and modelled nitrate inputs into groundwater, and the fact that many existing groundwater monitoring wells cannot be used for validation. With the help of the N2/Ar-method, groundwater monitoring wells in areas with reduced groundwater can now be used for model validation. For this purpose, 484 groundwater monitoring wells were sampled in Lower Saxony. For the first time, modelled potential nitrate concentrations in groundwater recharge (from the DENUZ model) were compared with nitrate input concentrations, which were calculated using the N2/Ar method. The results show a good agreement between both methods for glacial outwash plains and moraine deposits. Although the nitrate degradation processes in groundwater and soil merge seamlessly in areas with a shallow groundwater table, the DENUZ model only calculates denitrification in the soil zone. The DENUZ model thus predicts 27% higher nitrate emissions into the groundwater than the N2/Ar method in such areas. To account for high temporal and spatial variability of nitrate emissions into groundwater, a large number of groundwater monitoring points must be investigated for model validation.

Ab-initio study of structural and electronic properties of WS2/h-BN van der Waals heterostructure

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ghasemi majd, Zahra; Amiri, Peiman; Taghizadeh, Seyed Fardin

2018-06-01

First-principle calculations with different exchange-correlation functionals, including LDA, GGA, semi-empirical and ab-initio van der Waals in the forms of vdW-DF2B86R and vdW-DF2 were performed to evaluate the performance of different functionals in describing the bonding mechanism, adsorption energy and interlayer distance of WS2 monolayer on and between h-BN layers. The finding was that the vdW-DF2B86R seems to be the approach best lending itself to this purpose. In order to include the van der Waals (vdW) interactions in our calculations, we used the DFT-D2 and vdW methods, which gave rise to a physical adsorption with no net charge transfer between the WS2 layer and the corresponding substrates. In addition, we investigated the electronic and structural properties of WS2 and h-BN heterolayers, using vdW-DF2B86R functional. Based on density functional theory calculations, WS2 on and between h-BN layers showed a direct band gap at the K-point, which was experimentally observed.

Molecular dynamics simulation of the interactions between EHD1 EH domain and multiple peptides.

PubMed

Yu, Hua; Wang, Mao-jun; Xuan, Nan-xia; Shang, Zhi-cai; Wu, Jun

2015-10-01

To provide essential information for peptide inhibitor design, the interactions of Eps15 homology domain of Eps15 homology domain-containing protein 1 (EHD1 EH domain) with three peptides containing NPF (asparagine-proline-phenylalanine), DPF (aspartic acid-proline-phenylalanine), and GPF (glycine-proline-phenylalanine) motifs were deciphered at the atomic level. The binding affinities and the underlying structure basis were investigated. Molecular dynamics (MD) simulations were performed on EHD1 EH domain/peptide complexes for 60 ns using the GROMACS package. The binding free energies were calculated and decomposed by molecular mechanics/generalized Born surface area (MM/GBSA) method using the AMBER package. The alanine scanning was performed to evaluate the binding hot spot residues using FoldX software. The different binding affinities for the three peptides were affected dominantly by van der Waals interactions. Intermolecular hydrogen bonds provide the structural basis of contributions of van der Waals interactions of the flanking residues to the binding. van der Waals interactions should be the main consideration when we design peptide inhibitors of EHD1 EH domain with high affinities. The ability to form intermolecular hydrogen bonds with protein residues can be used as the factor for choosing the flanking residues.

Choice of crystal surface finishing for a dual-ended readout depth-of-interaction (DOI) detector.

PubMed

Fan, Peng; Ma, Tianyu; Wei, Qingyang; Yao, Rutao; Liu, Yaqiang; Wang, Shi

2016-02-07

The objective of this study was to choose the crystal surface finishing for a dual-ended readout (DER) DOI detector. Through Monte Carlo simulations and experimental studies, we evaluated 4 crystal surface finishing options as combinations of crystal surface polishing (diffuse or specular) and reflector (diffuse or specular) options on a DER detector. We also tested one linear and one logarithm DOI calculation algorithm. The figures of merit used were DOI resolution, DOI positioning error, and energy resolution. Both the simulation and experimental results show that (1) choosing a diffuse type in either surface polishing or reflector would improve DOI resolution but degrade energy resolution; (2) crystal surface finishing with a diffuse polishing combined with a specular reflector appears a favorable candidate with a good balance of DOI and energy resolution; and (3) the linear and logarithm DOI calculation algorithms show overall comparable DOI error, and the linear algorithm was better for photon interactions near the ends of the crystal while the logarithm algorithm was better near the center. These results provide useful guidance in DER DOI detector design in choosing the crystal surface finishing and DOI calculation methods.

A statistical model of the human core-temperature circadian rhythm

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Brown, E. N.; Choe, Y.; Luithardt, H.; Czeisler, C. A.

2000-01-01

We formulate a statistical model of the human core-temperature circadian rhythm in which the circadian signal is modeled as a van der Pol oscillator, the thermoregulatory response is represented as a first-order autoregressive process, and the evoked effect of activity is modeled with a function specific for each circadian protocol. The new model directly links differential equation-based simulation models and harmonic regression analysis methods and permits statistical analysis of both static and dynamical properties of the circadian pacemaker from experimental data. We estimate the model parameters by using numerically efficient maximum likelihood algorithms and analyze human core-temperature data from forced desynchrony, free-run, and constant-routine protocols. By representing explicitly the dynamical effects of ambient light input to the human circadian pacemaker, the new model can estimate with high precision the correct intrinsic period of this oscillator ( approximately 24 h) from both free-run and forced desynchrony studies. Although the van der Pol model approximates well the dynamical features of the circadian pacemaker, the optimal dynamical model of the human biological clock may have a harmonic structure different from that of the van der Pol oscillator.

Transport and deposition of cohesive pharmaceutical powders in human airway

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wang, Yuan; Chu, Kaiwei; Yu, Aibing

2017-06-01

Pharmaceutical powders used in inhalation therapy are in the size range of 1-5 microns and are usually cohesive. Understanding the cohesive behaviour of pharmaceutical powders during their transportation in human airway is significant in optimising aerosol drug delivery and targeting. In this study, the transport and deposition of cohesive pharmaceutical powders in a human airway model is simulated by a well-established numerical model which combines computational fluid dynamics (CFD) and discrete element method (DEM). The van der Waals force, as the dominant cohesive force, is simulated and its influence on particle transport and deposition behaviour is discussed. It is observed that even for dilute particle flow, the local particle concentration in the oral to trachea region can be high and particle aggregation happens due to the van der Waals force of attraction. It is concluded that the deposition mechanism for cohesive pharmaceutical powders, on one hand, is dominated by particle inertial impaction, as proven by previous studies; on the other hand, is significantly affected by particle aggregation induced by van der Waals force. To maximum respiratory drug delivery efficiency, efforts should be made to avoid pharmaceutical powder aggregation in human oral-to-trachea airway.

Das Lektin aus der Erbse Pisum sativum : Bindungsstudien, Monomer-Dimer-Gleichgewicht und Rückfaltung aus Fragmenten

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Küster, Frank

2002-11-01

Das Lektin aus Pisum sativum, der Gartenerbse, ist Teil der Familie der Leguminosenlektine. Diese Proteine haben untereinander eine hohe Sequenzhomologie, und die Struktur ihrer Monomere, ein all-ß-Motiv, ist hoch konserviert. Dagegen gibt es innerhalb der Familie eine große Vielfalt an unterschiedlichen Quartärstrukturen, die Gegenstand kristallographischer und theoretischer Arbeiten waren. Das Erbsenlektin ist ein dimeres Leguminosenlektin mit einer Besonderheit in seiner Struktur: Nach der Faltung in der Zelle wird aus einem Loop eine kurze Aminosäuresequenz herausgeschnitten, so dass sich in jeder Untereinheit zwei unabhängige Polypeptidketten befinden. Beide Ketten sind aber stark miteinander verschränkt und bilden eine gemeinsame strukturelle Domäne. Wie alle Lektine bindet Erbsenlektin komplexe Oligosaccharide, doch sind seine physiologische Rolle und der natürliche Ligand unbekannt. In dieser Arbeit wurden Versuche zur Entwicklung eines Funktionstests für Erbsenlektin durchgeführt und seine Faltung, Stabilität und Monomer-Dimer-Gleichgewicht charakterisiert. Um die spezifische Rolle der Prozessierung für Stabilität und Faltung zu untersuchen, wurde ein unprozessiertes Konstrukt in E. coli exprimiert und mit der prozessierten Form verglichen. Beide Proteine zeigen die gleiche kinetische Stabilität gegenüber chemischer Denaturierung. Sie denaturieren extrem langsam, weil nur die isolierten Untereinheiten entfalten können und das Monomer-Dimer-Gleichgewicht bei mittleren Konzentrationen an Denaturierungsmittel auf der Seite der Dimere liegt. Durch die extrem langsame Entfaltung zeigen beide Proteine eine apparente Hysterese im Gleichgewichtsübergang, und es ist nicht möglich, die thermodynamische Stabilität zu bestimmen. Die Stabilität und die Geschwindigkeit der Assoziation und Dissoziation in die prozessierten bzw. nichtprozessierten Untereinheiten sind für beide Proteine gleich. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass auch unter nicht-denaturierenden Bedingungen die Untereinheiten zwischen den Dimeren ausgetauscht werden. Die Renaturierung der unprozessierten Variante ist unter stark nativen Bedingungen zu 100 % möglich. Das prozessierte Protein dagegen renaturiert nur zu etwa 50 %, und durch die Prozessierung ist die Faltung stark verlangsamt, der Faltungsprozess ist erst nach mehreren Tagen abgeschlossen. Im Laufe der Renaturierung wird ein Intermediat populiert, in dem die längere der beiden Polypeptidketten ein Homodimer mit nativähnlicher Untereinheitenkontaktfläche bildet. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Renaturierung ist die Assoziation der entfalteten kürzeren Kette mit diesem Dimer. The lectin from Pisum sativum (garden pea) is a member of the family of legume lectins. These proteins share a high sequence homology, and the structure of their monomers, an all-ß-motif, is highly conserved. Their quaternary structures, however, show a great diversity which has been subject to cristallographic and theoretical studies. Pea lectin is a dimeric legume lectin with a special structural feature: After folding is completed in the cell, a short amino acid sequence is cut out of a loop, resulting in two independent polypeptide chains in each subunit. Both chains are closely intertwined and form one contiguous structural domain. Like all lectins, pea lectin binds to complex oligosaccharides, but its physiological role and its natural ligand are unknown. In this study, experiments to establish a functional assay for pea lectin have been conducted, and its folding, stability and monomer-dimer-equilibrium have been characterized. To investigate the specific role of the processing for stability and folding, an unprocessed construct was expressed in E. coli and compared to the processed form. Both proteins have the same kinetic stability against chemical denaturant. They denature extremely slowly, because only the isolated subunits can unfold, and the monomer-dimer-equilibrium favors the dimer at moderate concentrations of denaturant. Due to the slow unfolding, both proteins exhibit an apparent hysteresis in the denaturation transition. Therefore it has not been possible to determine their thermodynamic stability. For both proteins, the stability and the rates of association and dissociation into processed or unprocessed subunits, respectively, are equal. Furthermore it could be shown that even under non-denaturing conditions the subunits are exchanged between dimers. Renaturation of the unprocessed variants is possible under strongly native conditions with 100 % yield. The processed protein, however, can be renatured with yields of about 50 %, and its refolding is strongly decelerated. The folding process is finished only after several days. During renaturation, an intermediate is populated, in which the longer of the two polypeptide chains forms a homodimer with a native-like subunit interface. The rate limiting step of renaturation is the association of the unfolded short chain with this dimer.

Physik gestern und heute: Visualisierung mit der Schlierenmethode

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heering, Peter

2006-07-01

Der Name des österreichischen Forschers Ernst Mach ist heute noch mit der Schallgeschwindigkeit verbunden. Diese Auszeichnung resultiert aus Machs Untersuchungen, wie sich Projektile mit Überschallgeschwindigkeit durch die Luft bewegen. Gerade in jüngster Zeit hat die Anwendung derartiger Methoden durch technische Modifikationen wieder einen Aufschwung erfahren.

Verbesserte Visualisierung der Koronararterien in MSCT-Daten mit direkter Vergleichbarkeit zur Angiographie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Lacalli, Christina; Jähne, Marion; Wesarg, Stefan

In diesem Beitrag stellen wir neue, automatisierte Verfahren zur Visualisierung der Koronararterien einerseits und für eine direkte Vergleichbarkeit mit konventionellen Angiogrammen andererseits vor. Unser Ansatz umfasst Methoden für die automatische Extraktion des Herzens aus kontrastverstärkten CT-Daten, sowie für die Maskierung grosser kontrastmittelgefüllter Kavitäten des Herzens, um die Sichtbarkeit der Koronararterien bei der Darstellung mittels Volumenrendering zu verbessern. Zum direkten Vergleich mit konventionellen Angiographien wurde ein Verfahren zur automatischen Generierung von Projektionsansichten aus den CT-Daten entwickelt.

Einsteins Spuren in den Archiven der Wissenschaft: Physikgeschichte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Marx, Werner

2005-07-01

Die Erwähnungen und Zitierungen von Einsteins Arbeiten dokumentieren lediglich den quantifizierbaren Anteil von Einsteins Beitrag zur Physik. Gleichwohl belegen sie die außergewöhnliche Resonanz und Langzeitwirkung seiner Arbeiten. Die Häufigkeit der Zitierungen entspricht nicht der allgemeinen Einschätzung ihrer Bedeutung. Insbesondere die Pionierarbeiten werden inzwischen als bekannt vorausgesetzt und nicht mehr explizit zitiert. Interessanterweise ist seine nach 1945 meist zitierte Arbeit nicht eine der Pionierarbeiten zur Quantenphysik oder Relativitätstheorie, sondern jene aus dem Jahr 1935 zum berühmten Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon.

Symmetriebrechung und Emergenz in der Kosmologie.

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mainzer, K.

Seit der Antike wird der Aufbau des Universums mit einfachen und regulären (symmetrischen) Grundstrukturen verbunden. Diese Annahme liegt selbst noch den Standardmodellen der relativistischen Kosmologie zugrunde. Demgegenüber läßt sich die Emergenz neuer Strukturen von den Elementarteilchen über Moleküle bis zu den komplexen Systemen des Lebens als Symmetriebrechung verstehen. Symmetriebrechung und strukturelle Komplexität bestimmen die kosmische Evolution. Damit zeichnet sich ein fachübergreifendes Forschungsprogramm von Physik, Chemie und Biologie ab, in dem die Evolution des Universums untersucht werden kann.

Physik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Gerthsen, Christian; Vogel, Helmut

Die siebzehnte Auflage des Gerthsen ist zugleich die sechste in der Bearbeitung Helmut Vogels. Der Autor bereichert das klassische Studien- und Nachschlagewerk mit einem neuen Kapitel zur nichtlinearen Dynamik (auch Chaos und Fraktale werden besprochen) sowie acht instruktiven Farbtafeln. Daneben gibt es wieder kleinere Ergänzungen und Korrekturen. Wo die Darstellung wegen der selbstauferlegten Beschränkung im Umfang nicht alle Themen behandeln kann, helfen die mehr als zahlreichen Übungsaufgaben, die im Band Vogel, Probleme aus der Physik, ISBN 3-540-51217-9, mit Beiheft nun auch zur 17. Auflage verwendbar, ausführlich besprochen werden.

A notable difference between ideal gas and infinite molar volume limit of van der Waals gas

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Liu, Q. H.; Shen, Y.; Bai, R. L.; Wang, X.

2010-05-01

The van der Waals equation of state does not sufficiently represent a gas unless a thermodynamic potential with two proper and independent variables is simultaneously determined. The limiting procedures under which the behaviour of the van der Waals gas approaches that of an ideal gas are letting two van der Waals coefficients be zero rather than letting the molar volume become infinitely large; otherwise, the partial derivative of internal energy with respect to pressure at a fixed temperature does not vanish.

Jacobus Schroeder van der Kolk (1797-1862): his resistance against materialism.

PubMed

Eling, P

1998-07-01

Schroeder van der Kolk is regarded as the founder of Dutch psychiatry and neurology. This paper describes his vitalistic views on the relation between body and soul, as formulated by him in a series of lectures. These lectures were intended to counteract the materialistic tendencies of some of Schroeder van der Kolk's French and German contemporaries. It is argued that Schroeder van der Kolk can be regarded as the transition in Holland from the "Naturphilosophie" approach to the modern experimental approach in physiology. Copyright 1998 Academic Press.

Energy Policy Case Study - California: Renewables and Distributed Energy Resources

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Homer, Juliet S.; Bender, Sadie R.; Weimar, Mark R.

2016-09-19

The purpose of this document is to present a case study of energy policies in California related to power system transformation and renewable and distributed energy resources (DERs). Distributed energy resources represent a broad range of technologies that can significantly impact how much, and when, electricity is demanded from the grid. Key policies and proceedings related to power system transformation and DERs are grouped into the following categories: 1.Policies that support achieving environmental and climate goals 2.Policies that promote deployment of DERs 3.Policies that support reliability and integration of DERs 4.Policies that promote market animation and support customer choice. Majormore » challenges going forward are forecasting and modeling DERs, regulatory and utility business model issues, reliability, valuation and pricing, and data management and sharing.« less

Effects of anisotropy in permeability on the two-phase flow and heat transfer in a porous cavity

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zhang, X. L.; Nguyen, T. Hung; Kahawita, R.

Zusammenfassung In der Arbeit wird über die Ergebnisse einer numerischen Studie, betreffend die stationäre Konvektionsströmung und den stationären Wärmeübergang in einer rechteckigen, mit einem porösen, phasenveränderlichen Medium (PCM) verfüllten Kavität, berichtet. Den zwei vertikalen Berandungen der Kavität sind zwei, den Schmelzpunkt des PCM einschließende Temperaturen aufgeprägt, während die beiden horizontalen Berandungen adiabat gehalten werden. Das poröse Medium ist durch einen anisotropen Permeabilitätstensor charakterisiert, dessen Hauptachsen bezüglich des Gravitationsvektors beliebig orientiert sein können. Das Problem ist durch das Seitenverhältnis A, die Rayleigh-Zahl Ra, das Anisotropienverhältnis R und den Orientierungswinkel Θ des Permeabilitätstensor bestimmt. Hauptaugenmerk gilt dem Einfluß der anisotropen Permeabilität auf das Strömungsverhalten und den Wärme-übergang beim Phasenwechselprozeß flüssig/fest. Die Lösungsmethode basiert auf dem Kontrollvolumenprinzip in Verbindung mit der Landau-Transformation über welche das irreguläre Strömungsgebiet in ein rechteckiges abgebildet wird. Ergebnisse bezüglich Strömungsfeld, Temperaturverteilung, Phasengrenzenort und Wärmeübergang werden fürA=2,5Ra=40 0<=Θ<=π 0,25<=R<=4 mitgeteilt. Es zeigte sich, daß der Gleichgewichtszustand des Phasenwechselsprozesses fest/flüssig sowohl durch das Anisotropieverhältnis R als auch durch den Orientierungswinkel Θ des Permeabilitätstensors wesentlich beeinflußt werden kann. Zum einen existiert bei festgehaltenen ParameternA, Ra undR eine optimale Orientierung Θmax, bei der die Stromstärke, das Flüssigkeitsvolumen und der Wärmestrom Maximalwerte erreichen, während für Θmin=Θmax+π/2 Minimalwerte resultieren. Ist das anisotrope Medium entlang der Optimalrichtung Θmax orientiert, so ergibt sich zum anderen, daß eine Vergrößerung der in diese Richtung fallenden Permeabilitätskomponente die Stromstärke und den Wärmestrom in gleichem Maße erhöht, während eine Vergrößerung der anderen Permeabilitätskomponente nur vernachlässigbaren Einfluß hat. In den untersuchten Parameterbereichen lag die Optimalrichtung zwischen dem Gravitationsvektor und der Hauptstromrichtung.

The attributes of successful de-escalation and restraint teams.

PubMed

Snorrason, Jón; Biering, Páll

2018-06-04

Inpatient violence is a widespread problem on psychiatric wards often with serious consequences, and psychiatric hospitals have set up teams to de-escalate and restrain patients with aggression (D-E&R teams) which are specially trained to respond to it in a safe manner. Successful de-escalation and restraining of patients with aggression depend not only on the methods learned in training but also on the confidence of the team. Therefore, it is of great importance to understand the factors that enhance D-E&R teams' competence in managing patients with aggression in a successful and safe manner. The aim of this hermeneutic study was to identify and understand those factors. Purposive-expert sampling was used and twelve D-E&R team members with significant experience participated in the study. The central theme found was a safe team. Ensuring the safety of the team and its members was found to be a prerequisite for successful teamwork in managing patients with aggression in a safe manner. This central theme falls into two interacting domains: the internal dynamics of the team and the team's interaction with patients. Several themes, such as mutual trust, flexibility, and knowing one's role, influence these domains and hence strengthen or weaken the confidence and safety of the team. The findings of the study will contribute to a better understanding of these factors; understanding which could be used to improve the training, supervision, and quality assessment of D-E&R teams and hence lead to more safety in psychiatric wards. © 2018 Australian College of Mental Health Nurses Inc.

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Koger, B; Kirkby, C; Dept. of Oncology, Dept. Of Medical Physics, Jack Ady Cancer Centre, Lethbridge, Alberta

Introduction: The use of gold nanoparticles (GNPs) in radiotherapy has shown promise for therapeutic enhancement. In this study, we explore the feasibility of enhancing radiotherapy with GNPs in an arc-therapy context. We use Monte Carlo simulations to quantify the macroscopic dose-enhancement ratio (DER) and tumour to normal tissue ratio (TNTR) as functions of photon energy over various tumour and body geometries. Methods: GNP-enhanced arc radiotherapy (GEART) was simulated using the PENELOPE Monte Carlo code and penEasy main program. We simulated 360° arc-therapy with monoenergetic photon energies 50 – 1000 keV and several clinical spectra used to treat a spherical tumourmore » containing uniformly distributed GNPs in a cylindrical tissue phantom. Various geometries were used to simulate different tumour sizes and depths. Voxel dose was used to calculate DERs and TNTRs. Inhomogeneity effects were examined through skull dose in brain tumour treatment simulations. Results: Below 100 keV, DERs greater than 2.0 were observed. Compared to 6 MV, tumour dose at low energies was more conformai, with lower normal tissue dose and higher TNTRs. Both the DER and TNTR increased with increasing cylinder radius and decreasing tumour radius. The inclusion of bone showed excellent tumour conformality at low energies, though with an increase in skull dose (40% of tumour dose with 100 keV compared to 25% with 6 MV). Conclusions: Even in the presence of inhomogeneities, our results show promise for the treatment of deep-seated tumours with low-energy GEART, with greater tumour dose conformality and lower normal tissue dose than 6 MV.« less

Emotion Dysregulation and Amygdala Dopamine D2-type Receptor Availability in Methamphetamine Users

PubMed Central

Okita, Kyoji; Ghahremani, Dara G.; Payer, Doris E.; Robertson, Chelsea L.; Dean, Andy C.; Mandelkern, Mark A.; London, Edythe D.

2016-01-01

Background Individuals who use methamphetamine chronically exhibit emotional and dopaminergic neurochemical deficits. Although the amygdala has an important role in emotion processing and receives dopaminergic innervation, little is known about how dopamine transmission in this region contributes to emotion regulation. This investigation aimed to evaluate emotion regulation in subjects who met DSM-IV criteria for methamphetamine dependence, and to test for a relationship between self-reports of difficulty in emotion regulation and D2-type dopamine receptor availability in the amygdala. Method Ninety-four methamphetamine-using and 102 healthy-control subjects completed the Difficulties in Emotion Regulation Scale (DERS); 33 of those who used methamphetamine completed the Addiction Severity Index (ASI). A subset of 27 methamphetamine-group and 20 control-group subjects completed positron emission tomography with [18F]fallypride to assay amygdala D2-type dopamine receptor availability, measured as binding potential (BPND). Results The methamphetamine group scored higher than the control group on the DERS total score (p < 0.001), with DERS total score positively correlated with the Drug Composite Score on the ASI (p = 0.02) in the methamphetamine group. The DERS total score was positively correlated with amygdala BPND in both groups and the combined group of participants (combined: r = 0.331, p = 0.02), and the groups did not differ in this relationship. Conclusion These findings highlight problems with emotion regulation linked to methamphetamine use, possibly contributing to personal and interpersonal behavioral problems. They also suggest that D2-type dopamine receptors in the amygdala contribute to emotion regulation in both healthy and methamphetamine-using subjects. PMID:26880595

Airborne laser-spark for ambient desorption/ionisation.

PubMed

Bierstedt, Andreas; Riedel, Jens

A novel direct sampling ionisation scheme for ambient mass spectrometry is presented. Desorption and ionisation are achieved by a quasi-continuous laser induced plasma in air. Since there are no solid or liquid electrodes involved the ion source does not suffer from chemical interferences or fatigue originating from erosive burning or from electrode consumption. The overall plasma maintains electro-neutrality, minimising charge effects and accompanying long term drift of the charged particles trajectories. In the airborne plasma approach the ambient air not only serves as the plasma medium but at the same time also slows down the nascent ions via collisional cooling. Ionisation of the analyte molecules does not occur in the plasma itself but is induced by interaction with nascent ionic fragments, electrons and/or far ultraviolet photons in the plasma vicinity. At each individual air-spark an audible shockwave is formed, providing new reactive species, which expands concentrically and, thus, prevents direct contact of the analyte with the hot region inside the plasma itself. As a consequence the interaction volume between plasma and analyte does not exceed the threshold temperature for thermal dissociation or fragmentation. Experimentally this indirect ionisation scheme is demonstrated to be widely unspecific to the chemical nature of the analyte and to hardly result in any fragmentation of the studied molecules. A vast ensemble of different test analytes including polar and non-polar hydrocarbons, sugars, low mass active ingredients of pharmaceuticals as well as natural biomolecules in food samples directly out of their complex matrices could be shown to yield easily accessible yet meaningful spectra. Since the plasma medium is humid air, the chemical reaction mechanism of the ionisation is likely to be similar to other ambient ionisation techniques. Wir stellen hier eine neue Ionisationsmethode für die Umgebungsionisation (ambient ionisation) vor. Sowohl die Desorption als auch die Ionisation erfolgen hierbei durch ein laserbetriebenes Luftplasma. Die Abwesenheit fester oder flüssiger Elektroden hat zur Folge, dass die Methode weder unter chemischen Interferenzen noch unter Verschleiß durch Korrosionsbrand oder abgetragenes Elektrodenmaterial leidet. Insgesamt betrachtet herrscht in dem Plasma Elektroneutralität, wodurch Aufladungseffekte minimiert werden, die andernfalls zu einer langfristigenÄderung der Flugbahnen von Ionen während der Experimente führen kann. In dem Ansatz eine freischwebende Luftentladung bei Atmosphärendruck zu verwenden agiert die Luft nicht nur als Plasmamedium sondert dient zusätzlich als Badgas für die stoßinduzierte Kühlung der entstehenden Ionen. Die Ionisierung der Analytmoleküle erfolgt nicht unmittelbar im Plasma sondern in dessen direkter Umgebung durch Wechselwirkung mit freigesetzten ionischen Luftspezies, freien Elektronen oder Photonen im kurzwelligen ultravioletten Bereich. Jede Laserentladung erzeugt eine hörbare Stoßwelle, in welcher neu produzierte reaktive Spezies freigesetzt werden, welche sich konzentrisch ausbreiten, so dass eine Diffusion der Analytmoleküle ins heiße Innere des Plasmas verhindert wird. Daraus folgt, dass im Interaktionsvolumen zwischen Plasma und Analyt der Temperaturgrenzwert für eine thermische Dissoziation oder Fragmentierung der Moleküle nicht überschritten wird. Experimentell konnte belegt werden, dass das vorgestellte Ionisierungsschema sehr unselektiv bezüglich der chemischen Analytklasse ist und kaum Fragmentierungsprodukte beobachtet werden können. Messungen einer breitgefächerten Auswahl unterschiedlicher Testsubstanzen, wie beispielsweise polarer und unpolarer Kohlenwasserstoffe, Zuckern, niedermolekularer pharmazeutischer Wirkstoffe, sowie natürlicher Biomoleküle in Lebensmittelproben unmittelbar aus ihren komplexen Matrizes, führten zu aussagekräftigen Massenspektren. Zumal das Lasermedium feuchte Luft ist, scheint der Reaktionsmechanismus dem anderer Atmosphärendruckionisierungsmethoden zuähneln.

An Experiential-Based Learning Method Aiming to Improve Spatial Awareness Utilizing GPS, Geocaching, and Geo-Selfies

ERIC Educational Resources Information Center

Flynn, K. Colton; Popp, Jennie

2016-01-01

Many educators have suggested that spatial awareness is vital in the foundation of geography curricula, as well as the ability to utilize geospatial technologies (National Research Council 2006; Kerski 2008; Lee and Bednarz 2009; Favier and Van der Schee 2014). The purpose of this research was to identify a low-cost and effective method to improve…

Epidemic classification of phytosanitary situations on cereal crops using mathematical modeling

USDA-ARS?s Scientific Manuscript database

Most plant protection researchers and experts divide emerging phytosanitary situations into three classes: epidemic, moderate development of disease, and yield depression. The known principles and methods for estimating these situations (Van der Plank J.E., Kranz J. et al.) do not fully describe th...

Entwicklung von Landnutzungsszenarien für landschaftsökologische Fragestellungen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Fritsch, Uta

2002-04-01

Die Landschaften Mitteleuropas sind das Resultat einer langwierigen Geschichte menschlicher Landnutzung mit ihren unterschiedlichen, z.T. konkurrierenden Nutzungsansprüchen. Durch eine überwiegend intensive Beanspruchung haben die direkten und indirekten Auswirkungen der Landnutzung in vielen Fällen zu Umweltproblemen geführt. Die Disziplin der Landschaftsökologie hat es sich zur Aufgabe gemacht, Konzepte für eine nachhaltige Nutzung der Landschaft zu entwickeln. Eine wichtige Fragestellung stellt dabei die Abschätzung der möglichen Folgen von Landnutzungsänderungen dar. Für die Analyse der relevanten Prozesse in der Landschaft werden häufig mathematische Modelle eingesetzt, welche es erlauben die Landschaft unter aktuellen Verhältnissen oder hinsichtlich veränderter Rahmenbedingungen zu untersuchen. Die hypothetische Änderung der Landnutzung, die als Landnutzungsszenario bezeichnet wird, verkörpert eine wesentliche Modifikation der Rahmenbedingungen, weil Landnutzung mageblich Einfluss auf die natürlichen Prozesse der Landschaft nimmt. Während die Antriebskräfte einer solchen Änderung überwiegend von sozio-ökonomischen und politischen Entscheidungen gesteuert werden, orientiert sich die exakte Verortung der Landnutzungsänderungen an den naturräumlichen Bedingungen und folgt z.T. erkennbaren Regeln. Anhand dieser Vorgaben ist es möglich, räumlich explizite Landnutzungsszenarien zu entwickeln, die als Eingangsdaten für die Modellierung verschiedener landschaftsökologischer Fragestellungen wie z.B. für die Untersuchung des Einflusses der Landnutzung auf den Wasserhaushalt, die Erosionsgefahr oder die Habitatqualität dienen können. Im Rahmen dieser Dissertation wurde das rasterbasierte deterministische Allokationsmodell luck (Land Use Change Scenario Kit) für die explizite Verortung der Landnutzungsänderungen entwickelt. Es basiert auf den in der Landschaftsökologie üblichen räumlichen Daten wie Landnutzung, Boden sowie Topographie und richtet sich bei der Szenarienableitung nach den Leitbildern der Landschaftsplanung. Das Modell fut auf der Hypothese, dass das Landnutzungsmuster als Funktion seiner landschaftsökologischen Faktoren beschrieben werden kann. Das Veränderungspotenzial einer Landnutzungseinheit resultiert im Modell aus einer Kombination der Bewertung der relativen Eignung des Standortes für die jeweilige Landnutzung und der Berücksichtigung von Standorteigenschaften der umliegenden Nachbarn. Die Durchführung der Landnutzungsänderung im Modell ist iterativ angelegt, um den graduellen Prozess des Landschaftswandels nachvollziehen zu können. Als Fallbeispiel für die Anwendung solcher räumlich expliziten Landnutzungsszenarien dient die Fragestellung, inwieweit Landnutzungsänderungen die Hochwasserentstehung beeinflussen. Um den Einfluss auf die Hochwasserentstehung für jede der Landnutzungskategorien – bebaute, landwirtschaftlich genutzte und naturnahe Flächen – abschätzen zu können, wird im Landnutzungsmodell luck exemplarisch für jede Kategorie ein Teilmodell für die Veränderung von Landnutzung angeboten: 1) Ausdehnung der Siedlungsfläche: Dieses Teilmodell fut auf der Annahme, dass sich Siedlungen nur in direkter Nachbarschaft bereits bestehender Bebauung und bevorzugt entlang von Entwicklungsachsen ausbreiten. Steile Hangneigungen stellen für potenzielle Standorte ein Hemmnis bei der Ausbreitung dar. 2) Stilllegung von Grenzertragsackerflächen: Gemä der Hypothese, dass sich die Stilllegung von Ackerflächen an der potenziellen Ertragsleistung der Standorte orientiert, werden in diesem Teilmodell alle Ackerstandorte dahingehend bewertet und die Flächen mit der geringsten Leistungsfähigkeit stillgelegt. Bei homogenen Gebietseigenschaften werden die Stilllegungsflächen zufällig auf die Ackerfläche verteilt. 3) Etablierung von Schutzgebieten in Ufer- und Auenbereichen: Ausgehend von der These, dass sich entlang von Flüssen sensible Flächen befinden, deren Schutz positive Folgen für das Leistungsvermögen der Landschaft haben kann, werden in diesem Teilmodell schützenswerte Ufer- und Auenbereiche auf derzeit landwirtschaftlich genutzten Flächen ausgewiesen. Die Gröe der Schutzgebietsfläche orientiert sich an der Morphologie der umgebenden Landschaft. Die drei Teilmodelle wurden hinsichtlich der implizierten Hypothesen mit vielen unterschiedlichen Ansätzen validiert. Das Resultat dieser intensiven Analyse zeigt für jedes Teilmodell eine zufriedenstellende Tauglichkeit. Die Modellierung der Landnutzungsänderungen wurden in drei mesoskaligen Flusseinzugsgebieten mit einer Fläche zwischen 100 und 500 km² durchgeführt, die sich markant in ihrer Landnutzung unterscheiden. Besonderer Wert wurde bei der Gebietsauswahl darauf gelegt, dass eines der Gebiete intensiv landwirtschaftlich genutzt wird, eines dicht besiedelt und eines vorwiegend bewaldet ist. Im Hinblick auf ihre Relevanz für die vorliegende Fragestellung wurden aus bestehenden Landnutzungstrends die Szenarien für (1) die prognostizierte Siedlungsfläche für das Jahr 2010, (2) die möglichen Konsequenzen des EU-weiten Beschlusses der Agenda 2000 und (3) die Novelle des Bundesnaturschutzgesetzes aus dem Jahr 2001 abgeleitet. Jedes Szenario wurde mit Hilfe des Modells auf die drei Untersuchungsgebiete angewendet. Dabei wurden für die Siedlungsausdehnung in allen drei Gebieten realistische Landnutzungsmuster generiert. Einschränkungen ergeben sich bei der Suche nach Grenzertragsstilllegungsflächen. Hier hat unter homogenen Gebietseigenschaften die zufällige Verteilung von Flächen für die Stilllegung zu einem unrealistischen Ergebnis geführt. Die Güte der Schutzgebietsausweisung ist mageblich an die aktuelle Landnutzung der Aue und die Morphologie des Geländes gebunden. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Flächen in den Ufer- und Auenbereichen mehrheitlich unter derzeitiger Ackernutzung stehen und der Flusslauf sich in das Relief eingetieft hat. Exemplarisch werden für jeden Landnutzungstrend die hydrologischen Auswirkungen anhand eines historischen Hochwassers beschrieben, aus denen jedoch keine pauschale Aussage zum Einfluss der Landnutzung abgeleitet werden kann. Die Studie demonstriert die Bedeutung des Landnutzungsmusters für die natürlichen Prozesse in der Landschaft und unterstreicht die Notwendigkeit einer räumlich expliziten Modellierung für landschaftsökologische Fragestellungen in der Mesoskala. Today′s landscapes in Central Europe are the result of a long history of land-use, which is characterised by many different demands. The immediate and long-term consequences of predominantly intensive land-use have led to environmental problems in many cases. Therefore it is necessary to develop strategies for the maintenance of landscape efficiency which take into account the different claims of utilisation. In this context the estimation of possible impacts of land-use changes represents an important statement of problem. For the analysis of the relevant processes within the landscape, it is common to apply mathematical models. Such models enable the investigation of the landscape under current conditions or with regard to modified boundary conditions. A hypothetic alteration of land-use, which is termed as land-use scenario, represents a substantial modification of the boundary conditions, because land-use exerts a strong influence on the natural processes of the landscape. While the driving forces are predominantly governed by socio-economical and political decisions, the exact location of land-use changes within the landscape mainly depends on the natural conditions and follows partly transparent rules. With these presumptions it is possible to develop land-use scenarios, which can serve as input data for the modelling of different questions of landscape ecology such as the influence of land-use on the water balance, the danger of erosion or the quality of habitat characteristics. In the context of this thesis the grid-based deterministic allocation model luck (Land Use Change Scenario Kit) for the allocation of land-use changes was developed. It is based upon the types of spatial data, which are commonly used in landscape ecology, such as information on land-use, soils as well as topography. The derivation of scenarios follows the approaches of landscape planning. The model is based upon the hypothesis, that land-use structure can be described as a function of its landscape ecological factors. The potential of a site to become subject to land-use changes, results from a combination of its local qualities and the site characteristics of its neighbourhood. Land-use change is realised iteratively in order to simulate the gradual process of changes in the landscape. The influence of land-use changes on flood generation serves as a case study to demonstrate the need for spatial explicit land-use scenarios. For each land-use category – built up areas, agriculturally used areas and natural/semi-natural land – the model luck offers a submodel for investigating the effect of land-use changes on flood generation: 1) Expansion of settlement area: This submodel is based upon the assumption that settlements spread only in the neighbourhood of already existing built-up areas and preferentially along infrastructural axes of development. Steep slopes inhibit the spreading on potential locations. 2) Set-aside of marginal yield sites under agricultural use: Setting-aside of arable land is based on the hypothesis that the selection of arable land to be set-aside depends on the potential yield efficiency of the locations. Within this submodel all fields under agricultural use are valued to that effect and the ones with the least productive efficiency are selected as set-aside locations. In case of homogeneous area qualities the set-aside locations are selected randomly. 3) Establishment of protected areas in waterside and ripearian areas: This submodel takes into consideration that the protection of sensitive areas along the river courses may have positive consequences for the efficiency of the landscape. Therefore this submodel establishes protection zones on waterside and ripearian sites under currently agricultural use, that might be of value for nature conservation. The size of the protection area depends on the morphology of the surrounding landscape. The three submodels were validated with respect to the implied hypotheses by the help of many different approaches. The result of this intensive analysis shows a satisfying suitability for each of the submodels. The simulation of land-use changes was carried out for three mesoscale river catchments with an area between 100 and 500 km². Special attention was paid to the fact that these areas should be markingly different in their land-use: One study area is predominantly under intensive agricultural use, one is densely populated and the third one is covered by forest in large parts of the area. With regard to their relevance to the onhand question from existing land-use trends scenarios were derived for the prognosed settlement area for the year 2010, for the possible consequences of the EU-wide agreement of Agenda 2000 and for the amending federal conservation law dating to the year 2001, which enhances the enlargement of protected areas. Each scenario was applied to the three study areas utilizing the model luck. For the expansion of the settlement areas in all three study areas realistic land-use patterns were generated. Limitations arose only in the context of the search for marginal yield fields. Here, the random distribution of areas to be set-aside under homogeneous conditions led to unrealistic results. The quality of the establishment of protected areas in waterside and ripearian areas is substantially bound to current land-use and the morphology of the area. The best results for this submodel are achieved if waterside and ripearian areas are mainly arable land and if the river has lowered its course into the morphology. The hydrological consequences are described exemplarily for each land-use trend with a historical flood event. The interpretation of the hydrographs does not allow global statements about the influence of land-use. The study demonstrates the significance of land-use pattern for the natural processes in the landscape and underlines the necessity of spatially explicit modelling for landscape ecological questions at the mesoscale.

Metastatic neuroblastoma of the mandible: a cytogenetic and molecular genetic study.

PubMed

Manor, Esther; Kapelushnik, Joseph; Joshua, Ben-Zion; Bodner, Lipa

2012-08-01

Neuroblastoma (NB) jaw metastases are rare. Here, we report on cytogenetic and genetic studies on metastatic NB to the mandible. A 7-year-old boy, with an abdominal neuroblastoma, presented with a mass of the left body of the mandible. Cytogenetic analysis of the original tumor and the mandibular lesion biopsies revealed similar heterogenous subclones with 42 ~ 47,XY,+der(1)(q11 → qter),-2,del(7)(q21.1 → qter),-8,-9,-10,-11,del(11)(q13.3 → qter),-13,-14,-15,-17, + 18-18,der(18)(?),+21,+m1,+m2,+m3,+m4,+m5,+m6,+m7[cp25]. The different markers were identified by SKY analysis. Most of the cells carried 3-6 of these translocations: der(1;21), der(2;9;17), der(2;15;18), der(2;15;Y), der(8;10), der(10;17). Molecular examination using Neuroblastoma MLPA kit (MRC-Holland) revealed gain of 1q25, 1q42, 2q33, 2p23, 2p24 (N-myc), and 21q22, and loss of 11q22, 11q23, 17p13, and 17q11. FISH analysis using N-myc probe showed high amplification levels of N-myc. The cytogenetic and molecular genetic work-ups revealed that the mandibular lesion is a metastasis of the original abdominal tumor and not a second primary caused by the aggressive treatment. Clinical parameters such as : patient's age, site of primary tumor and the mandibular metastasis, together with poor prognosis genetic markers explain the patient's short-term survival.

Performance Results for Massachusetts and Rhode Island Deep Energy Retrofit Pilot Community

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Gates, C.; Neuhauser, K.

2014-03-01

Between December, 2009 and December, 2012 42 deep energy retrofit (DER) projects were completed through a DER pilot program sponsored by National Grid and conducted in Massachusetts and Rhode Island. 37 of these projects were comprehensive retrofits while 5 were partial DERs, meaning that high performance retrofit was implemented for a single major enclosure component or a limited number of major enclosure components. The 42 DER projects represent 60 units of housing. The comprehensive projects all implemented a consistent 'package' of measures in terms of the performance targeted for major building components. Projects exhibited some variations in the approach tomore » implementing the retrofit package. Pre- and post-retrofit air leakage measurements were performed for each of the projects. Each project also reported information about project costs including identification of energy-related costs. Post-retrofit energy-use data was obtained for 29 of the DER projects. Post-retrofit energy use was analyzed based on the net energy used by the DER project regardless of whether the energy was generated on site or delivered to the site. Homeowner surveys were returned by 12 of the pilot participants. Based on the community experience, this DER package is expected to result in yearly source energy use near 110 MMBtu/year or approximately 40% below the Northeast regional average. Larger to medium sized homes that successful implement these retrofits can be expected to achieve source EUI that is comparable to Passive House targets for new construction. The community of DER projects show post-retrofit airtightness below 1.5 ACH50 to be eminently achievable.« less

France’s New NATO Policy: Leveraging a Realignment of the Alliance?

DTIC Science & Technology

2009-01-01

things that others only think. Former Socialist foreign minister, Hubert Védrine, put it in particularly stark terms: Were France to become a...see Ronja Kempin and Marco Overhaus, “Kein grosser Sprung in der Entwicklung der ESVP: Lehren aus der französischen Ratpräsidentschaft” [“No great

Disruptive Ideas for Power Grid Security and Resilience With DER

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Ibrahim, Erfan

This presentation by Erfan Ibrahim was prepared for NREL's 2017 Cybersecurity and Reslience Workshop on distributed energy resource (DER) best practices. The presentation provides an overview of NREL's Cyber-Physical Systems Security and Resilience R&D Center, the Center's approach to cybersecurity, and disruptive ideas for power grid security and resilience with DER.

Die Deutsche Statistische Gesellschaft in der Weimarer Republik und während der Nazidiktatur

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wilke, Jürgen

Nach anfänglichen Schwierigkeiten durch den 1. Weltkrieg erlangte die Deutsche Statistische Gesellschaft (DStatG) unter dem renommierten Statistiker und Vorsitzenden der DStatG, Friedrich Zahn, durch eine Vielzahl von Aktivitäten hohes Ansehen. Es gab Bestrebungen, Statistiker aus allen Arbeitsfeldern der Statistik in die DStatG zu integrieren, wobei die "Mathematische Statistik" nur zögerlich akzeptiert wurde (Konjunkturforschung, Zeitreihenanalyse). Nach der Machtübernahme 1933 durch Adolf Hitler geriet die DStatG in das Fahrwasser nationalsozialistischer Ideologie und Politik (Führerprinzip, Gleichschaltung des Vereinswesens). Damit war eine personelle Umstrukturierung in der DStatG verbunden. Politisch Missliebige und rassisch Verfolgte mussten die DStatG verlassen (Bernstein, Freudenberg, Gumbel u.a.). Unter den Statistikern gab es alle Abstufungen im Verhalten zum Regime von Ablehnung und zwangsweiser Anpassung über bereitwilliges Mitläufertum bis zu bewusster Täterschaft. Besonders die Bevölkerungsstatistik wurde durch die NS- Rassenpolitik auf lange Sicht diskreditiert. Im Rahmen von Wirtschaftsplanung und Aufrüstung wurden neue zukunftsträchtige statistische Modelle (Grünig, Bramstedt, Leisse) entwickelt.

Crystallization and preliminary X-ray analysis of Der f 2, a potent allergen derived from the house dust mite (Dermatophagoides farinae)

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Roeber, Dana; Achari, Aniruddha; Takai, Toshiro; Okumura, Yasushi; Scott, David L.

2003-01-01

Although a number of allergens have been identified and isolated, the underlying molecular basis for the potent immune response is poorly understood. House dust mites (Dermatophagoides sp.) are ubiquitous contributors to atopy in developed countries. The rhinitis, dermatitis and asthma associated with allergic reactions to these arthropods are frequently caused by relatively small (125-129 amino acids) mite proteins of unknown biological function. Der f 2, a major allergen from the mite D. farinae, has been recombinantly expressed, characterized and crystallized. The crystals belong to the tetragonal space group I4(1)22, with unit-cell parameters a = b = 95.2, c = 103.3 A. An essentially complete (97.2%) data set has been collected to 2.4 A at a synchrotron source. Attempts to solve the crystal structure of Der f 2 by molecular replacement using the NMR coordinates for either Der f 2 or Der p 2 (the homologous protein from D. pteronyssinus) failed, but preliminary searches using the crystalline Der p 2 atomic coordinates appear to be promising.

Reisen im freien Fall - Teil 2: Das Zwillingsparadoxon aus dem Blickwinkel der ART

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sonne, Bernd; Weiß, Reinhard

2013-07-01

Nachdem wir uns mit den Prinzipien der ART und einigen Beispielen vertraut gemacht haben, kommen wir nun zur Berechnung des Zwillingsparadoxons aus Sicht des reisenden Zwillings. Dabei spielt das Äquivalenzprinzip eine große Rolle. Deshalb wird die Bewegungssituation noch einmal erläutert, diesmal aus Sicht von Katrin. Sie befindet sich in ihrem System S'in Ruhe. In ihrem System läuft die Zeit t'ab. Nach dem Start fühlt Katrin jedoch eine Kraft, die sie als Gravitationskraft interpretieren kann. Sie merkt es daran, dass sie in den Sitz gedrückt wird. Nach einiger Zeit werden die Triebwerke abgeschaltet, und das Raumschiff fliegt mit konstanter Geschwindigkeit weiter, Phase 2. Anschließend wird der Schub der Triebwerke solange umgekehrt, bis das Raumschiff irgendwo mit der Geschwindigkeit null am Umkehrpunkt U landet, Phase 3 (Abb. 15.1). Die Erde, auf der sich Michael befindet, bewegt sich mit x'(t') aus Sicht von Katrin im freien Fall von ihr weg, s. das Experiment mit dem steigenden Fahrstuhl in Abschn. 13.2.1.

Prevalence of house dust mite allergens in low-income homes with evaporative coolers in a semiarid climate.

PubMed

Johnston, James D; Barney, Taylor P; Crandall, Justin H; Brown, Marinn A; Westover, Tarah R; Paulson, Sterling M; Smith, Madeleine S; Weber, K Scott

2018-01-02

House dust mites are typically absent in homes in arid and semiarid climates due to low humidity. Evaporative "swamp" cooling significantly increases indoor humidity in dry climates and is suspected of promoting dust mite survival in these regions. We investigated the prevalence and concentration of mite allergens in dust from low-income homes (N = 22) with evaporative coolers in Utah County, Utah. Overall, 15 homes (68.2%) were positive for either Der p 1 or Der f 1 in at least 1 location. Geometric mean allergen levels in mattresses were 0.107 and 0.087 ug/g dust for Der p 1 and Der f 1, respectively. In furniture, levels were 0.143 and 0.165 ug/g dust for Der p1 and Der f 1, respectively. The percentage of positive homes in this study was much higher than previously reported in larger homes with swamp coolers in the same community. These results suggest socioeconomic factors may play a role in dust mite allergen prevalence in homes with evaporative coolers in dry climates.

Ein statistisches Modell zum Einfluß der thermischen Bewegung auf NMR-Festkörperspektren

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ploss, W.; Freude, D.; Pfeifer, H.; Schmiedel, H.

Es wird ein statistisches Modell zum Einfluß der thermischen Bewegung auf die NMR-Linienform vorgestellt, das die Verschmälerung von Festkörper-Spektren bei wachsender Temperatur beschreibt. Das Modell geht von der Annahme aus, daß nach einer Ortsveränderung eines Kerns infolge thermischer Bewegung jede beliebige Kernresonanzfrequenz mit der durch das Festkörperspektrum vorgegebenen Wahrscheinlichkeit angenommen werden kann. Am Beispiel der Festkörper-Gaußlinie wird der Unterschied zu dem bekannten Modell von ANDERSON und WEISS verdeutlicht.Translated AbstractA Statistical Model for the Influence of Thermal Motion on N. M. R. Spectra in SolidsA theory is proposed which allows to describe the narrowing of n. m. r.-line width in the presence of thermal motions of the spins. The model is based on the assumption, that the local resonance frequency of a given spin immediately after the jump is distributed according to the n. m. r.-line shape of the rigid lattice. The difference to the well-known ANDERSON-WEISS-model of spectral narrowing is demonstrated for a gaussian line shape.

[A year's review of the treatment of lymphedema of the extremities with the Lymphapress (preliminary note)].

PubMed

Gruffaz, J

1981-01-01

Lymphoedema of the limbs constitutes a chronic disorder. Its form may vary but its treatment is now well-established and medical and surgical therapies have been perfected. We have tried out the Lymphapress as a replacement of Van der Molen's treatment used successfully since 1968. After a brief anatomopathological resume based on Foldi's theory, we recall the various therapeutic indications and the observation of a patient with lymphoedema of the limbs following surgery and Cobalt for seminoma, which we treated using the Lymphapress. The results are analysed. 17 patients were treated between April and June 1979. The method of treatment is not detailed here. This technique does not dispense with secondary compression; it replaces the "piping" used by Van der Molen in major lymphoedema.

An exact solution of the van der Waals interaction between two ground-state hydrogen atoms

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Koga, Toshikatsu; Matsumoto, Shinya

1985-06-01

A momentum space treatment shows that perturbation equations for the H(1s)-H(1s) van der Waals interaction can be exactly solved in their Schrödinger forms without invoking any variational methods. Using the Fock transformation, which projects the momentum vector of an electron from the three-dimensional hyperplane onto the four-dimensional hypersphere, we solve the third order integral-type perturbation equation with respect to the reciprocal of the internuclear distance R. An exact third order wave function is found as a linear combination of infinite number of four-dimensional spherical harmonics. The result allows us to evaluate the exact dispersion energy E6R-6, which is completely determined by the first three coefficients of the above linear combination.

Revisiting the adsorption of copper-phthalocyanine on Au(111) including van der Waals corrections.

PubMed

Lüder, Johann; Eriksson, Olle; Sanyal, Biplab; Brena, Barbara

2014-03-28

We have studied the adsorption of copper-phthalocyanine on Au(111) by means of van der Waals corrected density functional theory using the Tkatchenko-Scheffler method. We have compared the element and site resolved adsorption distances to recent experimental normal-incident X-ray standing wave measurements. The measured adsorption distances could be reproduced within a deviation of 1% for the Cu atom, 1% for the C atoms, and 2% for the N atoms. The molecule was found to have a magnetic moment of 1 μB distributed over the Cu and the N atoms of the pyrrole ring. Simulated scanning tunnel microscopy images based on the total and on the spin-resolved differential charge densities are provided for bias voltages of -1.45 and 1.45 eV.

Optimal Regulation of Virtual Power Plants

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall Anese, Emiliano; Guggilam, Swaroop S.; Simonetto, Andrea

This paper develops a real-time algorithmic framework for aggregations of distributed energy resources (DERs) in distribution networks to provide regulation services in response to transmission-level requests. Leveraging online primal-dual-type methods for time-varying optimization problems and suitable linearizations of the nonlinear AC power-flow equations, we believe this work establishes the system-theoretic foundation to realize the vision of distribution-level virtual power plants. The optimization framework controls the output powers of dispatchable DERs such that, in aggregate, they respond to automatic-generation-control and/or regulation-services commands. This is achieved while concurrently regulating voltages within the feeder and maximizing customers' and utility's performance objectives. Convergence andmore » tracking capabilities are analytically established under suitable modeling assumptions. Simulations are provided to validate the proposed approach.« less

Origin of band gaps in graphene on hexagonal boron nitride

PubMed Central

Jung, Jeil; DaSilva, Ashley M.; MacDonald, Allan H.; Adam, Shaffique

2015-01-01

Recent progress in preparing well-controlled two-dimensional van der Waals heterojunctions has opened up a new frontier in materials physics. Here we address the intriguing energy gaps that are sometimes observed when a graphene sheet is placed on a hexagonal boron nitride substrate, demonstrating that they are produced by an interesting interplay between structural and electronic properties, including electronic many-body exchange interactions. Our theory is able to explain the observed gap behaviour by accounting first for the structural relaxation of graphene’s carbon atoms when placed on a boron nitride substrate, and then for the influence of the substrate on low-energy π-electrons located at relaxed carbon atom sites. The methods we employ can be applied to many other van der Waals heterojunctions. PMID:25695638

IQM-Reifegradmodell für die Bewertung und Verbesserung des Information Lifecycle Management Prozesses

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Baškarada, Saša; Gebauer, Marcus; Koronios, Andy; Gao, Jing

Heutige Organisationen produzieren und speichern mehr Informationen als je zuvor. Der resultierende Informationsüberfluss, zusammen mit einem Mangel an Qualitätssicherung für das Information Lifecycle Management, führt zu einem unsicheren Status der Informationsqualität in vielen Organisationen. Weiterhin hat sich herausgestellt, dass das Bewerten, Verbessern und Steuern der Informationsqualität ein offenkundig schwieriges Unterfangen ist. Dieses Kapitel stellt ein Modell zur Bewertung und Verbesserung der Information Quality Management Capability Maturity (IQM-Reifegrad) vor. Es wird ein Satz von Kriterien vorgestellt, der aus Literaturrecherche und Fallstudien abgeleitet wurde. Die Reifegradindikatoren werden validiert und in einem mehrstufigen Reifegradmodell durch eine Delphi-Studie gruppiert. Das abgeleitete IQM-Reifegradmodell hilft Organisationen ihre bestehenden Praktiken im IQM zu bewerten und potentielle Lücken und Verbesserungsstrategien zu ermitteln.

Cosmological models constructed by van der Waals fluid approximation and volumetric expansion

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Samanta, G. C.; Myrzakulov, R.

The universe modeled with van der Waals fluid approximation, where the van der Waals fluid equation of state contains a single parameter ωv. Analytical solutions to the Einstein’s field equations are obtained by assuming the mean scale factor of the metric follows volumetric exponential and power-law expansions. The model describes a rapid expansion where the acceleration grows in an exponential way and the van der Waals fluid behaves like an inflation for an initial epoch of the universe. Also, the model describes that when time goes away the acceleration is positive, but it decreases to zero and the van der Waals fluid approximation behaves like a present accelerated phase of the universe. Finally, it is observed that the model contains a type-III future singularity for volumetric power-law expansion.

Enhanced Chiral Discriminatory van der Waals Interactions Mediated by Chiral Surfaces

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Barcellona, Pablo; Safari, Hassan; Salam, A.; Buhmann, Stefan Yoshi

2017-05-01

We predict a discriminatory interaction between a chiral molecule and an achiral molecule which is mediated by a chiral body. To achieve this, we generalize the van der Waals interaction potential between two ground-state molecules with electric, magnetic, and chiral response to nontrivial environments. The force is evaluated using second-order perturbation theory with an effective Hamiltonian. Chiral media enhance or reduce the free interaction via many-body interactions, making it possible to measure the chiral contributions to the van der Waals force with current technology. The van der Waals interaction is discriminatory with respect to enantiomers of different handedness and could be used to separate enantiomers. We also suggest a specific geometric configuration where the electric contribution to the van der Waals interaction is zero, making the chiral component the dominant effect.

Campus Single Sign-On und hochschulübergreifendes Identity Management

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hommel, Wolfgang

Das im Rahmen von IntegraTUM für die TUM geschaffene Identity & Access Management System setzt das Paradigma unified login um, d. h. ein Benutzer kann alle für ihn relevanten Dienste innerhalb der Hochschule mit derselben Loginname-/Passwortkombination nutzen. Dieser Artikel zeigt, wie auf Basis der Software Shibboleth und der deutschlandweiten Hochschulföderation DFN-AAI als weitere Mehrwerte das campusweite web single sign-on und die nahtlose Nutzung zahlreicher externer Web-Anwendungen erreicht werden. Als Beispiel für die Abläufe bei der Erschließung neuer Dienste für die hochschulübergreifende Nutzung wird die Anbindung von Learning Management Systemen auf Basis des DFN-AAI E-Learning-Profils diskutiert. Den umfassenden Vorteilen werden schließlich die aktuellen technischen Grenzen bei der Umsetzung des hochschulübergreifenden Identity Management gegenübergestellt.

Smart Meter Rollout: Intelligente Messsysteme als Schnittstelle zum Kunden im Smart Grid und Smart Market

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Vortanz, Karsten; Zayer, Peter

Das Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende ist verabschiedet. Ab 2017 sind moderne Messeinrichtungen (mME) und intelligente Messsysteme (iMSys) zu verbauen und zu betreiben. Der "deutsche Weg" für die Einführung von Smart Metern sieht einen stufenweisen Rollout sowie ein Höchstmaß an Informations- und Datensicherheit vor. Dabei spielen iMSys und mME eine wichtige Rolle bei der Neugestaltung der intelligenten Netze (Smart Grids) und des neuen Marktmodells (Smart Market). Dieser Beitrag beschäftigt sich mit den neuen Gesetzen, den Marktrollen und ihren Aufgaben, Datenschutz und Datensicherheit, dem iMSys als sichere Lösung, dem sicheren Betrieb von Smart Meter Gateways, Smart Grid - Smart Market, dem Zusammenspiel zwischen reguliertem Bereich und Markt, den Einsatzbereichen der iMSys sowie den Auswirkungen auf Prozesse und Systeme und gibt Handlungsempfehlungen.

Individuelle Templates für Rekonstruktionen des linken Herzventrikels

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Feder, Stefan; Falk, Volkmar; Gutberiet, Matthias; Bartz, Dirk

Bei krankhaften Vergrößerungen des linken Herzventrikels kann eine chirurgische Ventrikelrekonstruktion zur Verbesserung der Herzleistung beitragen. Die dabei erstellte Ventrikelgeometrie ist von entscheidender Bedeutung. Diese Studie befasst sich mit der computerbasierten Planung von individuellen Schablonen (Templates) für Ventrikelrekonstruktionen. Ziel ist es aus Cardio-CT-Daten, präoperativ, patientenindividuelle 3D-Modelle für Ventrikeltemplates zu erstellen. Hierfür wird aus CT-Daten der linksventrikuläre Blutpool segmentiert und daraus das Ventrikeltemplate modelliert. Dies geschieht anhand von zwei Kriterien: dem physiologischen Ventrikelfüllungsvolumen und der hämodynamisch günstigen ellipsoiden Form. Es konnten 20 3D-Templatemodelle mit einem durchschnittlichen Volumen von 144 ml erstellt werden. Die ellipsoide Form konnte durch manuelle Modellierung erreicht werden. Der Nachweis verbesserter Operationsergebnisse muss in nachfolgenden klinischen Studien erbracht werden.

Mercaptursäure und Nukleosidaddukt im Harn als Biomarker in 1-Hydroxymethylpyren-exponierten Ratten

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ma, Lan

2002-01-01

1-Methylpyren (MP) ist hepatokanzerogen in neugeborenen männlichen Mäusen. Durch Hydroxylierung an der benzylischen Stelle und anschließende Sulfonierung wird MP zu DNA-reaktivem 1-Sulfooxymethylpyren (SMP) aktiviert. In der Ratte führt die Exposition des benzylischen Alkohols, 1-Hydroxymethylpyren (HMP), zur DNA-Adduktbildung in verschiedenen Geweben. Eventuelle Konsequenz der Toxifizierung ist die Ausscheidung entsprechender Mercaptursäure und Nukleosidaddukt im Harn, welche aufgrund ihrer Herkunft als Biomarker eignen könnten. In dieser Arbeit wird die Ausscheidung der Mercaptursäure und des N2-Desoxyguanosinadduktes in HMP-exponierten Ratten untersucht. Nach der Applikation von HMP bzw. MP wurden weniger als 1 % der Dosis als MPMA über Urin und Faeces ausgeschieden (0 - 48 h). Die Ausscheidung erfolgt hauptsächlich in den ersten 24 h nach der Applikation. MPdG konnte weder in Urin noch in Faeces der HMP-behandelten Tieren identifiziert werden. Nach direkter SMP-Applikation wurde MPdG nur in sehr geringe Menge (weniger als 0,9 ppm in 12 h) im Urin gefunden. Aufgrund der geringen Menge eignet sich MPdG nicht als Biomarker. MPMA dagegen, lässt sich analytisch gut erfassen. Es sollte daher untersucht werden, ob MPMA die Toxifizierung des HMP wiederspiegelt. Die Voraussetzung dafür ist die Kenntnisse über das Metabolismusmuster von HMP. Es wurde daher umfassende Untersuchungen zum Metabolismus des HMP durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass mehr als 80 % der Metaboiten in ihrer oxidierten Form (PCS, deren Glucuronsäure-Konjugate sowie phenolische Sulfatester der PCS) ausgeschieden wurden. Demnach spielt die Oxidation des HMP zu PCS eine sehr wichtige Rolle bei der Detoxifizierung und Ausscheidung von HMP. Ferne konnte nachgewiesen werden, dass die Enzyme Alkohol- und Aldehyd-Dehydrogenase an der Oxidation von HMP beteiligt waren. Die Inhibitoren Disulfiram und Ethanol der o. g. Enzyme wurde daher zur Modulation der Detoxifizierung in vivo eingesetzt. Die Veränderungen in der Toxifizierung von HMP zu SMP wurden durch die SMP-Konzentration im Plasma, die DNA-Addukthäufigkeit und die MPMA-Ausscheidung erfasst. Die Vorbehandlung von Disulfiram und Ethanol führte zu tendentielle Erhöhung der SMP-Konzentration im Plasma, DNA-Addukthäufigkeit in der Leber und die MPMA-Ausscheidung. Bemerkenswert ist jedoch, dass bereits eine Dosis von 0,2 g Ethanol/kg Körpermasse bereits zu statistisch signifikanten Erhöhungen der MPMA-Ausscheidung bei weiblichen Ratten. 1-Methylpyrene is hepatocarcinogenic in rodents. It is metabolized primarily to 1-hydroxymethylpyrene (HMP) by various cDNA-expressed rat and human cytochromes P450. HMP is activated to a highly reactive sulfuric acid ester, 1-sulfooxymethylpyrene (SMP), by sulphotransferases. In the rat, this activation pathway leads to the formation of DNA adducts in various tissues. Possible consequences of the toxification could be the excretion of the corresponding mercapturic acid and nucleosidadduct in urine and feces. Because of their origin, these substances should reflex the toxification process may be used as biomarkers. We investigate the excretion of 1-methylpyrenyl-mercapturic acid (MPMA) and the excretion of N2-(1-methylpyrenyl)-desoxyguanosin (MPdG) in urine and feces of HMP-treated rats. These studies showed that only a minor portion (< 1 %) of the administered dose of 1-HMP was excreted as mercapturic acid. MPdG could not be identified in urine and feces of HMP-treated rats. Treating rats with the active spieces sulfooxymethylpyrene, 0.9 ppm of the dose was found excreted within 12 h. I now investigated the alternative metabolic pathways of HMP. More than 50 % of the dose (administered intraperitoneally) was excreted as free 1-pyrenyl carboxylic acid and its glucuronic acid conjugate primarily in the urine. Other major urinary metabolites were phenolic sulpho conjugates of ring-oxidized 1-pyrenyl carboxylic acid (> 30 %). Minor metabolites were phenolic sulpho conjugates of HMP (< 5 %). The glucuronic acid conjugate of HMP was found in very small amounts. In total, > 80 % of the metabolites excreted were oxidized at the exocyclic carbon. This side-chain oxidation, probably catalyzed by alcohol and aldehyde dehydrogenases, appears to represent a detoxification pathway. Indeed, administration of ethanol shortly before the administration of HMP to rats increased the levels of SMP detected in blood, of DNA adducts formed in tissues and of mercapturic acid excreted. These effects were observed even at very low dose levels of ethanol (0.2 g per kg body weight). Similar effects were shown after administration of Disulfiram, an inhibitor of aldehyde dehydrogenase.

Der p 1-pulsed myeloid and plasmacytoid dendritic cells from house dust mite-sensitized allergic patients dysregulate the T cell response.

PubMed

Charbonnier, Anne-Sophie; Hammad, Hamida; Gosset, Philippe; Stewart, Geoffrey A; Alkan, Sefik; Tonnel, André-Bernard; Pestel, Joël

2003-01-01

Although reports suggest that dendritic cells (DC) are involved in the allergic reaction characterized by a T helper cell type 2 (Th2) profile, the role of myeloid (M-DC) and plasmacytoid DC (P-DC), controlling the balance Th1/Th2, remains unknown. Here, we showed that in Dermatophagoides pteronyssinus (Dpt)-sensitized allergic patients and in healthy donors, M-DC displayed a higher capacity to capture Der p 1, a major allergen of Dpt, than did P-DC. However, Der p 1-pulsed M-DC from healthy subjects overexpressed CD80 and secreted interleukin (IL)-10, whereas M-DC from allergic patients did not. In contrast, with Der p 1-pulsed P-DC from both groups, no increase in human leukocyte antigen-DR, CD80, and CD86 and no IL-10 secretion were detected. When cocultured with allogeneic naive CD4(+) T cells from healthy donors, Der p 1-pulsed M-DC from allergic patients favored a Th1 profile [interferon (IFN)-gamma(high)/IL-4(low)] and Der p 1-pulsed P-DC, a Th2 profile (IFN-gamma(low)/IL-4(high)). In healthy donors, no T cell polarization (IFN-gamma(low)/IL-4(low)) was induced by Der p 1-pulsed M-DC or P-DC, but in response to Der p 1-pulsed M-DC, T cells secreted IL-10. The neutralization of IL-10 produced by Der p 1-pulsed M-DC from healthy donors led to an inhibition of IL-10 production by T cells and a polarization toward a type 1. Thus, IL-10 produced by M-DC might be an essential mediator controlling the balance between tolerance and allergic status. In addition, P-DC could contribute to the steady state in healthy donors or to the development of a Th2 response in allergic donors.

Antibakterielle In-vitro-Wirksamkeit ätherischer Öle gegen veterinärmedizinisch relevante Keime klinischer Isolate von Hunden, Katzen und Pferden.

PubMed

Bismarck, Doris; Schneider, Marianne; Müller, Elisabeth

Einleitung: Ätherische Öle sind die Grundlage der Aromatherapie. Unter anderem wird ihnen eine antibakterielle Wirkung zugeschrieben. In dieser Studie sollte die In-vitro-Wirksamkeit ätherischer Öle gegen ein breites Spektrum veterinärmedizinisch relevanter Erreger getestet werden. Methoden: Die antibakterielle Aktivität von 16 ätherischen Ölen wurde mittels Agardiffusionstest bestimmt. Getestet wurden grampositive und gramnegative Erreger, die aus klinischen Isolaten von Hunden, Katzen und Pferden aus der veterinärmedizinischen Routinediagnostik stammten. Die Einteilung der Wirksamkeit in nicht, gering-, mittel- und hochgradig wirksam erfolgte anhand der Größe der Hemmhofradien des Bakterienwachstums. Ergebnisse: Generell zeigten sich sowohl grampositive als auch gramnegative Erreger empfindlich gegen einige der getesteten ätherischen Öle. Nicht nur gegen Staphylokokken, sondern auch gegen Methicillin-resistente Stämme der Staphylokokken wiesen die ätherischen Öle in vitro eine nicht zu vernachlässigende Wirkung auf. Pasteurella multocida stellte sich als eher sensibler Keim heraus, während Pseudomonas aeruginosa als vollkommen resistenter Keim eine Ausnahme bildete. Teebaum-, Oregano-, und Bergbohnenkrautöl waren die potentesten Öle. Zusätzlich zeigten sich bei den grampositiven Erregern Lemongrasöl und bei den gramnegativen Erregern Thymianöl als gut wirksam. Schlussfolgerung: Ätherische Öle verfügen in vitro über eine antibakterielle Aktivität gegen klinische Isolate von Hunden, Katzen und Pferden. Diese Studie bietet eine Grundlage für die Anwendung ätherischer Öle in der Veterinärmedizin. Es zeichneten sich Tendenzen im Wirkspektrum einzelner ätherischer Öle bzw. im Grad der Wirksamkeit ätherischer Öle hinsichtlich einzelner Erregerspezies ab, allerdings lässt sich keine sichere Vorhersage über ihre Wirksamkeit gegen einen spezifischen Keim eines individuellen Patienten treffen. Deswegen sollte vor einer Therapie mit ätherischen Ölen deren individuelle Wirksamkeit mittels Aromatogramm getestet werden. © 2017 The Author(s). Published by S. Karger GmbH, Freiburg.

Bioavailability of House Dust Mite Allergens in Sublingual Allergy Tablets Is Highly Dependent on the Formulation.

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Ohashi-Doi, Katsuyo; Kito, Hirokazu; Du, Weibin; Nakazawa, Hiroshi; Ipsen, Henrik; Gudmann, Pernille; Lund, Kaare

2017-01-01

In sublingual immunotherapy (SLIT), the immune system is addressed by solubilized allergen that interacts with immunocompetent cells of the oral mucosa, the efficiency of which is governed by 2 main factors of SLIT allergen bioavailability: the allergen concentration and the mucosal contact time. Recently, 3 house dust mite (HDM) SLIT tablets were developed that differ with regard to allergen content, nominal strength (maintenance doses: 6 SQ-HDM/10,000 Japanese Allergen Units [JAU], 12 SQ-HDM/ 20,000 JAU, and 300 IR/57,000 JAU), and formulation (freeze-dried/compressed). Here, the importance of the SLIT tablet formulation for HDM major allergen bioavailability is examined. The HDM major allergen content, tablet disintegration times, and allergen release kinetics were determined. Dissolution kinetics (allergen concentration vs. time) of Der f 1, Der p 1, and Der 2 were measured. Area under the curve (AUC) was used as a surrogate parameter for allergen bioavailability. The release of HDM major allergens from the freeze-dried tablets was complete after 30 s, while only partial release was achieved with the compressed tablets, even after prolonged dissolution. At 1 min, i.e., the recommended sublingual holding time for the freeze-dried tablets, the allergen bioavailability (AUC) of the compressed 300 IR/57,000 JAU tablet was 4.7-fold (Der f 1), 10.8-fold (Der p 1), and 23.6-fold (Der 2) lower than that of the freeze-dried 12 SQ-HDM/20,000 JAU tablet and similar to (Der f 1) and 5.3-fold (Der p 1) and 12.5-fold (Der 2) lower than that of the freeze-dried 6 SQ-HDM/10,000 JAU tablet. SLIT tablet allergen bioavailability depends highly on the tablet formulation. Only the fast-dissolving freeze-dried tablets provide maximal delivery of soluble allergens and achieve allergen concentrations that reflect the nominal tablet strengths within the recommended sublingual holding time. © 2017 S. Karger AG, Basel.