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Design and initial performance of PlanTIS: a high-resolution positron emission tomograph for plants
(2010)
Positron emitters such as 11C, 13N and 18F and their labelled compounds are widely used in clinical diagnosis and animal studies, but can also be used to study metabolic and physiological functions in plants dynamically and in vivo. A very particular tracer molecule is 11CO2 since it can be applied to a leaf as a gas. We have developed a Plant Tomographic Imaging System (PlanTIS), a high-resolution PET scanner for plant studies. Detectors, front-end electronics and data acquisition architecture of the scanner are based on the ClearPET™ system. The detectors consist of LSO and LuYAP crystals in phoswich configuration which are coupled to position-sensitive photomultiplier tubes. Signals are continuously sampled by free running ADCs, and data are stored in a list mode format. The detectors are arranged in a horizontal plane to allow the plants to be measured in the natural upright position. Two groups of four detector modules stand face-to-face and rotate around the field-of-view. This special system geometry requires dedicated image reconstruction and normalization procedures. We present the initial performance of the detector system and first phantom and plant measurements.
For more than a decade up to now there is an ongoing interest in small gas turbines downsized to micro-scale. With their high energy density they offer a great potential as a substitute for today’s unwieldy accumulators, found in a variety of applications like laptops, small tools etc. But micro-scale gas turbines could not only be used for generating electricity, they could also produce thrust for powering small unmanned aerial vehicles (UAVs) or similar devices. Beneath all the great design challenges with the rotating parts of the turbomachinery at this small scale, another crucial item is in fact the combustion chamber needed for a safe and reliable operation. With the so called regular micromix burning principle for hydrogen successfully downscaled in an initial combustion chamber prototype of 10 kW energy output, this paper describes a new design attempt aimed at the integration possibilities in a μ-scale gas turbine. For manufacturing the combustion chamber completely out of stainless steel components, a recuperative wall cooling was introduced to keep the temperatures in an acceptable range. Also a new way of an integrated ignition was developed. The detailed description of the prototype’s design is followed by an in depth report about the test results. The experimental investigations comprise a set of mass flow variations, coupled with a variation of the equivalence ratio for each mass flow at different inlet temperatures and pressures. With the data obtained by an exhaust gas analysis, a full characterisation concerning combustion efficiency and stability of the prototype chamber is possible. Furthermore the data show a full compliance with the expected operating requirements of the designated μ-scale gas turbine.
The idea of component-based software engineering was proposed more that 40 years ago, yet only few robotics software frameworks follow these ideas. The main problem with robotics software usually is that it runs on a particular platform and transferring source code to another platform is crucial. In this paper, we present our software framework Fawkes which follows the component-based software design paradigm by featuring a clear component concept with well-defined communication interfaces. We deployed Fawkes on several different robot platforms ranging from service robots to biped soccer robots. Following the component concept with clearly defined communication interfaces shows great benefit when porting robot software from one robot to the other. Fawkes comes with a number of useful plugins for tasks like timing, logging, data visualization, software configuration, and even high-level decision making. These make it particularly easy to create and to debug productive code, shortening the typical development cycle for robot software.
A handheld sensor system for the online measurement of hydrogen peroxide (H2O2) in aseptic sterilisation processes has been developed. It is based on a calorimetric-type gas sensor that consists of a differential set-up of two temperature sensors, of which one is catalytically activated and the second one is passivated and used as reference. The sensor principle relies in detecting a rise in temperature on the active sensor due to the exothermic reaction of H2O2 on the catalytic surface. To characterise the sensor system towards H2O2 sensitivity and other influencing factors, measurements have been carried out both at an experimental set-up and a manufacturer's sterilisation machine. Physical sensor characterisation was done by means of the optical microscopy.
Chalcogenide glass materials as membranes for potentiometric sensors for chemical analysis in solutions have been studied since more than 20 years. In this work, an electrolyte–insulator–semiconductor structure was combined with chalcogenide glass membranes prepared by means of the pulsed laser deposition technique. Depending on the membrane composition a selectivity to different ions (Cd2+ and Pb2+) is achieved. The different sensor membranes have been physically characterised using microscopy, ellipsometry, profilometry, atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM) and Rutherford backscattering spectrometry (RBS). The electrochemical behaviour has been investigated via capacitance/voltage (C/V) and constant capacitance (ConCap) measurements and results in a Cd2+ sensitivity of 23.1 ± 0.6 mV per decade in a linear range from 7 × 10−6 to 10−2 mol/l and 24.4 ± 0.5 mV per decade in a linear range from 5 × 10−6 to 10−2 mol/l for Pb2+, respectively.
Die Konzernrechnungslegung
(2010)
In der biopharmazeutischen Industrie werden rekombinante Proteine und monoklonale Antikörper in Zellkulturfermentationen produziert, da nur humane oder tierische Zelllinien über die Fähigkeit der Glykosylierung verfügen. Um hohe Produktausbeuten in ausgezeichneter Qualität zu erzielen, ist eine funktionstüchtige Prozesskontrolle unerlässlich. Hierzu wurde in Kooperation mit der Firma Hitec Zang GmbH die HiSense Präzisionsabgasanalytik entwickelt, die auf Basis der vollautomatischen Ermittlung des Respirationsquotienten (RQ; Verhältnis vonKohlendioxidbildungsrate (CER) zu Sauerstoffaufnahmerate (OTR)) einen Fermentationsprozess nicht-invasiv überwacht. Der RQ kann in Hybridoma- und CHO-Zellen (s. Abb.) in sowohl serumhaltigen als auch serumfreien Medien erfolgreich ermittelt werden. Hier spiegeln die CER und die OTR das Wachstumsverhalten der kultivierten CHO-Zellen wider. Der RQ nimmt dabei Werte zwischen 0,9 und 1,2 an. Dies lässt auf verschiedene Stoffwechselaktivitäten schließen. Da die momentane industrielle Prozesskontrolle auf gemessenen Sauerstoffaufnahmeraten oder entsprechende Offline-Analytiken der Metaboliten basieren, soll durch die vollautomatische RQ-Ermittlung ein neues Verfahren zur Fermentationsüberwachung etabliert werden. Bisher war diese, in bakteriellen Kultivierungen standardisierte Methode, aufgrund der schwierigen CER-Berechnung bei Zellkulturen keine adäquate Alternative.
Das verbraucherschützende Widerrufsrecht ist in die Jahre gekommen. Als Ergebnis der zunehmenden Rechtszersplitterung im europäischen Richtlinienrecht hat sich eine unüberschaubare Bandbreite an Ausgestaltungsformen in den mitgliedstaatlichen Rechtssystemen herausgebildet. Effektivitätseinbußen, Wettbewerbsverzerrungen und ein hohes Maß an Rechtsunsicherheit sind die Folgen. Zurückführen lässt sich die kostenintensive Fragmentierung des Verbrauchervertragsrechts auf die bisherige Regelungspolitik der Mindestharmonisierung, die es den Mitgliedstaaten erlaubt, von dem durch die Richtlinien gesetzten Mindeststandard durch „überschießende Umsetzung” abzuweichen. Der Unionsgesetzgeber versucht dem vermehrt durch einen Prozess der Vollharmonisierung zu begegnen: Neben Reformen der Richtlinie über Verbraucherkredite (VerbrKrRL) sowie der Timesharing-Richtlinie (TimesharingRL), liegt seit dem 8. Oktober 2008 nunmehr auch der Entwurf einer Rahmenrichtlinie über die Rechte der Verbraucher (VRRL-E) vor. Danach sollen die bisherigen Richtlinien über Haustürgeschäfte (HaustürgeschäfteRL), Fernabsatzverträge (FARL), missbräuchliche Klauseln sowie Verbrauchsgüterkäufe vereinigt werden. Für das verbraucherschützende Widerrufsrecht ist damit zum einen die Herausbildung einheitlicher Kernelemente verbunden, zum anderen tritt es in Konkurrenz zu umfassenden Informationspflichten, die ebenfalls den Schutz des Verbrauchers vor dem unüberlegten Abschluss riskanter bzw. nachteiliger Verträge zum Ziel haben.
Angesichts dieser Entwicklung stellt sich im Folgenden die Frage nach der Zukunft des unionsrechtlichen Widerrufsrechts. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Klärung des Verhältnisses zu den verbraucherschützenden Informationspflichten. Dazu bedarf es zunächst der Herausarbeitung einheitlicher Kernelemente des Widerrufsrechts im vollharmonisierten Richtlinienrecht (II.) sowie einer Systematisierung der sekundärrechtlichen Informationspflichten im Anschluss eine kritische Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile beider Schutzinstrumente erfolgen kann (IV.).
Im Herbst 2009 wurde das “Deutsche Gütesiegel Nachhaltiges Bauen” für die Gebäudetypen Industriebauten und Handelsbauten offiziell vorgestellt. Die Ökobilanz als wichtiger Baustein der Nachhaltigkeitsbewertung wird somit auch im Industrie- und Gewerbebau zukünftig stark an Bedeutung gewinnen.
Der vorliegende Beitrag beinhaltet einen Vergleich der Umweltleistung verschiedener Bauweisen des Industrie- und Gewerbebaus, die durch die Ökobilanzierung quantifizierbar wird, anhand von momentan verfügbaren Daten und Methoden. Es werden ausgewählte Ergebnisse sowie vorhandene Unsicherheiten und daraus resultierender Forschungsbedarf aufgezeigt.
Differential modulation of valence and arousal in high-alexithymic and low-alexithymic individuals
(2010)
High-alexithymic individuals are characterized by an impaired ability to identify and communicate emotions whereas low-alexithymic individuals have a wide-ranging ability to deal with emotions. This study examined the hypothesis that valence and arousal modifications of emotional stimuli differentially modulate cortical regions in high-alexithymic and low-alexithymic individuals. To this end, 28 high-alexithymic and 25 low-alexithymic individuals were investigated with event-related fMRI using visual emotional stimuli. We found differential neural activations in the dorsal anterior cingulate, the insula and the amygdala. We suggest that these differences may account for the impaired ability of high-alexithymic individuals to appropriately handle emotional stimuli.
Bilaterale stromale Hornhauttrübungen sind für den Augenarzt eine differenzialdiagnostische Herausforderung. Im folgenden Beitrag werden 2 Patieninnen (30 und 36 Jahre) mit unterschiedlich stark ausgeprägter stromaler diffuser Hornhauttrübung vorgestellt. Patientin 1 war kleinwüchsig (114 cm) und Patientin 2 normal groß (172 cm). Beide Patientinnen wiesen veränderte Gelenkstrukturen an Hand und Fußgelenken sowie diffuse stromale Hornhauttrübungen auf. Des Weiteren lagen eine Mitral- und Aorteninsuffizienz (Patientin 1) bzw. eine Aorteninsuffizienz (Patientin 2) vor. Die stromalen diffusen Hornhauttrübungen ließen im Zusammenhang mit den Gelenkveränderungen ein Scheie-Syndrom vermuten. Therapeutisch ist bei Patienten mit Visusminderung eine (lamelläre) Keratoplastik sinnvoll.
Dimensionen 1-2010
(2010)
Thema 06 Auf gehts: FH-Absolventen machen Karriere | Prof. Baumann: "Wir bilden für den Arbeitsmarkt aus" 12 Forschen auf hoher See | Porträt Judith Niesen 14 Eine Jahrhundertaufgabe für FH-Studierende | Porträt Nadine Heller und Markus Lingemann 15 Auf der Suche nach den Widersprüchen | Porträt Jan Kaster 16 Wenn die Diplomarbeit zum Geschäftsmodell wird | Porträt Tamim Swaid, Ali Yildirim, Jamil Soufan 17 Der Gefahr auf der Spur | Porträt Dr. Monika Turek 18 Die FH Aachen in neuem Gewand | Porträt CD-Team 20 "Wir beschäftigen glückliche Menschen" | Porträt Michael Doersch 21 Ganz oben down under | Porträt Thorsten Kostulski Studium 22 Auf zu neuen Ufern | FH präsentiert Designhafen auf der "boot 2010" 24 Zwischen Hörsaal, Mensa und Wickeltisch | FH Aachen baut zwei neue Kitas in Aachen und Jülich 26 Freie Fahrt zur Pünktlichkeit | Studierende befragen Fahrgäste der Deutschen Bahn AG 27 Lehren will gelernt sein | Zehn Jahre Netzwerk für hochschuldidaktische Weiterbildung 28 Weil es gemeinsam besser geht | Sechs Fachhochschulen gründen HochschulAllianz für Angewandte Wissenschaften (HAWtech) 30 Probieren geht über Studieren | Die Studierenden von morgen informieren sich beim Hochschul-Informationstag (HIT) 32 Meldungen/Studium International 36 Ein Studiengang, zwei Abschlüsse, drei Sprachen | FH Aachen und Uni Liège/Lüttich unterzeichnen Kooperationsvereinbarung für gemeinsamen Masterstudiengang 39 FH-Absolventen sollen reibungslos promovieren können | FH Aachen und Universität Hasselt kooperieren im Bio- und Nanotechnologiebereich 40 Büffeln in Kanada | Austauschabkommen der FH Aachen mit der Vancouver Island University 41 Meldungen/International FORSCHUNG 42 Stille Straßen der Zukunft | Forscher der FH Aachen entwickeln Lösungen im Bereich Elektromobilität 48 Der "IceMole" auf der Suche nach außerirdischem Leben | Eine Einschmelzsonde gräbt sich durch eine fremde Welt aus Eis 52 Die Welt der kleinsten Teilchen | Am Institut für Nano- und Biotechnologien werden Nanopartikel für Forschung und Wirtschaft nutzbar gemacht 56 Das Auge des Autos | Dreidimensionale Ultraschallortung macht preiswerte Fahrerassistenzsysteme möglich 58 "Kunststoff ist der Werkstoff Nummer eins" | Das Institut für Angewandte Polymerwissenschaften ist führend in Nordrhein-Westfalen 60 Wie ein Blitz | Plasmastrahler mit Mikrowellentechnik kommt in der Haut- und Wundbehandlung zum Einsatz Personen 62 Absolventen 2009 70 Ein Motor für den Mittelstand | Handwerkskammer verleiht Prof. Dr. Johannes Gartzen das Ehrenzeichen 71 Prof. Dr. Wolfram Pietsch erhält den Akao-Preis 2009 | Verdienste um die Weiterentwicklung der QFD-Methode gewürdigt 72 Neuberufene Professorinnen und Professoren 74 Herzlichen Glückwunsch! EM wird 70 75 Prof. Hermann Josef Buchkremer wird 70 – herzlichen Glückwunsch! 76 Personalia SERVICE 78 Die Revolution der Zahlen | FH Aachen stellt die Haushaltsführung auf die doppelte Buchführung um 80 Geringere Kosten, weniger Umweltbelastung | FH Aachen und BLB erstellen Energieleitbild 81 Messen und Veranstaltungen 84 Meldungen/Service 86 Ortswechsel: Auf der Grenzroute rund um Neutral-Moresnet 87 Kopfnuss: Die Rechtecke des Schachbretts 87 Impressum
Dimensionen 2-2010
(2010)
Thema 06 Ein Meilenstein | Das größte Bauprojekt der FH Aachen ist fertig: der Campus Jülich. Auch an den Standorten Eupener Straße, Hohenstaufenallee und Bayernallee entstehen neue Gebäude. 12 „Ein großartiger Erfolg“ | Eröffnung des Neubaus am Campus Jülich 14 Der Herr der Ringe | Der Aachener Bauingenieur Hermann Tilke ist weltweit die Nummer eins im Rennstreckenbau 16 Neuer Geist in alten Mauern | Architekturstudierende entwerfen Pläne für die Aachener Kirche St. Paul 18 Die Globetrotter | Ob Rio de Janeiro, Shanghai oder Oxford: Diese FH-Bauingenieure erobern Baustellen in aller Welt 22 Mit Erdwärme gegen die Erderwärmung | Zukunftstechnologie Geothermie: Studierende der FH Aachen schaffen Bauwerke für die Zukunft 24 "Die FH Aachen ist unsere Ingenieurschmiede" | Die Heinsberger Unternehmensgruppe Frauenrath baut auf Aachener Bauingenieure Studium 26 Lehre im Doppelpack | Die FH Aachen baut ihr Studienangebot weiter aus 30 „Das würde gravierende Einschnitte für die Studierenden bedeuten“ | Rektor Prof. Dr. Marcus Baumann zu Studienbeiträgen und Hochschulfinanzierung 32 Pssst! – CHIO | FH-Studentin Kathrin Corinna Böhm entwirft Plakat für das Weltfest des Pferdesports 34 Auf Vettels Spuren | Aixtreme-Racing-Team startet auf dem Hockenheimring 38 Leuchten, die bewegen | Gestalter entwerfen kinetische Leuchtenskulpturen – Versteigerung für einen guten Zweck 40 Meldungen/Studium International 42 Die FH als Sprungbrett | Internationaler Tag: Hochschule informiert über Studieren im Ausland 44 Königliche Aussichten | Austausch mit dem Royal Melbourne Institute of Technology soll ausgebaut werden 45 Meldungen/International FORSCHUNG 46 Mit Energie in die Zukunft | Innovative Forschung an der FH Aachen 52 „Eismaulwurf“ on the rocks | FH-Forscher testen Einschmelzsonde auf Schweizer Gletscher 54 Beam me up! | Das Team um Prof. Dr. Holger Heuermann entwickelt erste Mikroplasma-Beamerlampe 56 Wie einst die Gebrüder Grimm | Kooperative Promotionen: FH Aachen und Uni Marburg arbeiten zusammen 57 Erster Forscher-Infotag der FH Aachen | Veranstaltung zur Förderung des Austauschs zwischen Professoren und Mitarbeitern 58 Frühchen früh erkennen | FH-Forscher entwickeln weltweit erstes Verfahren zur berührungslosen Diagnose von Frühgeburten 60 Meldungen/Forschung Personen 62 Im Dienst der Schönheit | Horst Robertz: Von der FH Aachen in den Chefsessel eines weltweiten Kosmetikunternehmens 64 40 Jahre Pionierarbeit in Lehre und Forschung | Friedhelm Haulena feiert sein Dienstjubiläum 64 Prof. Hermann Josef Buchkremer erhält Ehrensenatorenwürde 65 Prof. Dr. Hildegard Reitz wird 80 | Die FH Aachen gratuliert ihrer ehemaligen Rektorin 66 Schwarz mit Streifen und Pünktchen | Sabine Verheyen: Von der FH Aachen in die Europapolitik 68 Neuberufene Professorinnen und Professoren 70 Personalia SERVICE 72 Lousberglauf bringt FHler ins Schwitzen | Die Hochschule nimmt zum ersten Mal mit 20-köpfigem Team teil 74 Der Teilzeit-Papa | Flexible Arbeitszeiten: Philipp Wedding vereinbart Familie und Beruf 75 Ein Ohr für die Studierenden | Die Psychosoziale Beratungsstelle der FH Aachen stellt sich vor 76 Generation MINT | Die FH Aachen zeigt Schülerinnen und Schülern, was mit Mathe möglich ist – und eröffnet besonders für Mädchen neue Perspektiven 78 Gestatten – die FH-Renner | Drei Praxisbeispiele zeigen die Möglichkeiten des neuen Corporate Designs auf 80 Messen und Veranstaltungen 83 Kopfnuss: Send more money 84 Meldungen / Service 86 Ortswechsel: Eine Reise ins Märchenland 87 Impressum
In Valais, Switzerland, Scots pines (Pinus sylvestris L.) are declining, mainly following drought. To assess the impact of drought on tree growth and survival, an irrigation experiment was initiated in 2003 in a mature pine forest, approximately doubling the annual precipitation. Tree crown transparency (lack of foliage) and leaf area index (LAI) were annually assessed. Seven irrigated and six control trees were felled in 2006, and needles, stem discs and branches were taken for growth analysis. Irrigation in 2004 and 2005, both with below-average precipitation, increased needle size, area and mass, stem growth and, with a 1-year delay, shoot length. This led to a relative decrease in tree crown transparency (−14%) and to an increase in stand LAI (+20%). Irrigation increased needle length by 70%, shoot length by 100% and ring width by 120%, regardless of crown transparency. Crown transparency correlated positively with mean needle size, shoot length and ring width and negatively with specific leaf area. Trees with high crown transparency (low growth, short needles) experienced similar increases in needle mass and growth with irrigation than trees with low transparency (high growth, long needles), indicating that seemingly declining trees were able to ‘recover’ when water supply became sufficient. A simple drought index before and during the irrigation explained most of the variation found in the parameters for both irrigated and control trees.
Unter Energieeffizienz wird verstanden, dass ein definiertes Ziel mit möglichst wenig Energie erreicht wird. Im Beitrag wird zunächst eine Formel zur Berechnung der Gesamtenergieeffizienz eines Gebäudes angegeben. Darauf aufbauend wird ein 3-Säulen-Modell zur Energieeinsparung vorgeschlagen. Es beinhaltet vereinfachte Verfahren zur Berechnung der Betriebseigenschaften von Heizanlagen, raumlufttechnischen Anlagen und Kühl- und Kaltwasseranlagen. Am Beispiel einer RLT-Anlage wird die Vorgehensweise der Bewertung näher erläutert. Zusammenfassend wird festgestellt, dass das vereinfachte Verfahren eine schnelle und sichere energetische Bewertung der genannten Anlagen erlaubt,, zu Präsenzwissen führt, die Haupteinflussgrößen aufzeigt und eine Anlagenbewertung ohne Gebäudebewertung gewährleistet. Das vereinfachte Verfahren wird im Frühjahr 2011 verfügbar sein. Es soll Bestandteil der DIN V 18599 werden, und die EnEV 2012 soll darauf Bezug nehmen.
Energiebilanzen und -potenziale von Abwasseranlagen : Vorstellung neuer Untersuchungsvorhaben in NRW
(2010)
Moderne Bauwerke müssen heute eine hohe energetische Leistungsfähigkeit aufweisen und gleichzeitig alle einwirkenden Lasten sicher abtragen. Dies stellt insbesondere in Erdbebengebieten hohe Anforderungen an die verwendeten Baustoffe. Am baupraktischen Beispiel einer Doppelhaushälfte wird demonstriert, dass die Symbiose aus energieeffizientem und gleichzeitig erdbebensicherem Bauen in der höchsten deutschen Erdbebenzone mit monolithischem Ziegelmauerwerk gut realisierbar ist. Als Ziegelmauerwerk werden für die Außenwände wärmetechnisch optimierte Hochlochziegel verwendet, die sowohl die Anforderungen der Energieeinsparverordnung 2009 als auch die Anforderungen an Mauerwerkbaustoffe nach den aktuellen Erdbebennormen erfüllen. Der Erdbebennachweis der Doppelhaushälfte erfolgt mit einem nichtlinearen Nachweisverfahren, das für eine einfache praktische Anwendung programmtechnisch umgesetzt wurde. Für den Nachweis wurden aus zyklischen Schubwandversuchen ermittelte Last-Verformungskurven verwendet. Das gesamte in Deutschland noch nicht normativ geregelte Nachweiskonzept wurde im Rahmen einer Zustimmung im Einzelfall geprüft und genehmigt.
In diesem Beitrag werden Ergebnisse der Entwicklung eines modularen festkörperbasierten Sensorsystems für die Überwachung von Zellkulturfermentationen präsentiert. Zur Messung der Elektrolytleitfähigkeit wurde das Layout von Interdigitalelektroden angepasst, um in vergleichsweise gut leitenden Elektrolyten zu messen. Durch Quervernetzung von Glucose-Oxidase mit Glutaraldehyd und Immobilisierung auf einer Platinelektrode wurde ein amperometrischer Glucosesensor mit einem linearen Messbereich von bis zu 2 mM und einer Sensitivität von 168 nA/mM realisiert.
Lignine bestehen aus einem hochgradig vernetzten Polymer phenolischer Grundeinheiten. Diese Verbindungen sind eine Quelle vielversprechender chemischer Grundbausteine. Auch die enzymatische Modifikation der Materialeigenschaften des Lignins ist für dessen Anwendung von Interesse. Aufgrund der verschiedenen Bindungstypen im Lignin ist eine Auftrennung mit nur einem Enzym unwahrscheinlich. Vielmehr sind verschiedene mediatorgestützte Reaktionen notwendig. Pilze, wie z.B. T. versicolor, nutzen Enzymkombinationen zum Aufschluss des Lignins. Hierbei kommen Laccase, Ligninperoxidase und Manganperoxidase zum Einsatz. Die optimale Kombination der Enzyme und ihrer Mediatoren bzw. Stabilisatoren ist Ziel der Untersuchungen. Aufgrund der großen Parameteranzahl wurde ein genetischer Algorithmus eingesetzt. Als Versuchsparameter wurden gewählt: die Verhältnisse der Enzyme, Ligninmasse, Konzentrationen an Eisen-, Mangan-, Oxalat-Ionen, ABTS, Violursäure und H₂O₂. Somit werden elf Parameter simultan optimiert. Als Algorithmus wurde ein Programm mit variabler Genkodierung entwickelt. Die Umsetzung des Lignins wird dabei über den verfolgt. Zurzeit ist ein enzymatischer Umsatz von 12% möglich. Als Referenz wurde eine chemische Lignindegradierung mit einem Umsatzvon 37% etabliert. Die sechs Generationen des Algorithmus zeigen eine Kongruenz der Enzymkonzentrationen von LiP, MnP und VeP, während Laccase keinen Einfluss hat. Des Weiteren beeinflussen die Konzentrationen von Mangan und Oxalat die Umsetzung, während die Variation von ABTS- und H₂O₂ nur eine geringe Auswirkung hat.
Epilepsy
(2010)
Biomechanics studies biological soft tissue materials (growth, remodeling) in vivo. For this objective, the detailed information of material properties must be well defined to construct reliable constitutive models. In the paper, the bulge test is carried out with elastomers in order to develop a test method. Then, application of the test for soft tissue materials is straightforward due to the similarities between elastomers with soft tissue materials as proved in Holzapfel 2005, Ogden 2009. It means, after the preliminary experiments and parameter identification with rubber materials has been setup, experiments on soft tissue materials can be similarly carried out. Elastomers have a complex behavior which strongly depends on the largest previous load cycle. For simplicity we consider only the first loading.
Various models have been proposed for the prediction of the necessary support pressure at the face of a shallow tunnel. To assess their quality, the collapse of a tunnel face was modelled with small-scale model tests at single gravity. The development of the failure mechanism and the support force at the face in dry sand were investigated. The observed displacement patterns show a negligible influence of overburden on the extent and evolution of the failure zone. The latter is significantly influenced, though, by the initial density of the sand: in dense sand a chimney-wedge-type collapse mechanism developed, which propagated towards the soil surface. Initially, loose sand did not show any discrete collapse mechanism. The necessary support force was neither influenced by the overburden nor the initial density. A comparison with quantitative predictions by several theoretical models showed that the measured necessary support pressure is overestimated by most of the models. Those by Vermeer/Ruse and Léca/Dormieux showed the best agreement to the measurements.
With the final objective of optimizing the "Micromix" hydrogen combustion principle, a round jet in a laminar cross-flow prior to its combustion is investigated experimentally using Stereoscopic Particle Image Velocimetry. Measurements are performed at a jet to cross-stream momentum ratio of 1 and a Reynolds number, based on the jet diameter and jet velocity, of 1600. The suitability to combine side, top and end views is analyzed statistically. The statistical theory of testing hypotheses, pertaining to the joint distribution of the averaged velocity along intersecting observation planes, is employed. Overall, the averaged velocity fields of the varying observation planes feature homogeneity at a 0.05 significance level. Minor discrepancies are related to the given experimental conditions. By use of image maps, averaged and instantaneous velocity fields, an attempt is made to elucidate the flow physics and a kinematically consistent vortex model is proposed. In the time-averaged flow field, the principal vortical systems were identified and the associated mixing visualized. The jet trajectory and physical dimensions scale with the momentum ratio times the jet diameter. The jet/cross-flow mixture converging upon the span-wise centre-line, the lifting action of the Counter Rotating Vortex Pair and the reversed flow region contribute to the high entrainment and mixedness. It is shown that the jet width is larger on the downstream side as compared to the upstream side of the centre-streamline. The deepest penetration of the particles on the outer boundary occurs in the centre-plane. Meanwhile, with increasing off-centre position, the boundaries all lay further from the centre-line position than does the boundary in the centre-plane, corresponding to a kidney-like shape of the flow cross-section. The generation of the Counter Rotating Vortex Pair and the instability mechanism is documented by instantaneous image maps and vector fields. The necessary circulation for the Counter Rotating Vortex Pair originates from a combined effect of steady in-hole, hanging and wake vortices. The strong cross-flow and jet interaction induces a three-dimensional waving, the stream-wise Counter Rotating Vortex Pair pair, leading to the formation of Ring Like Vortices. A secondary Counter Rotating Vortex Pair forms on top of the primary Counter Rotating Vortex Pair, resulting in mixing by "puffs". Overall, Stereoscopic Particle Image Velocimetry proofed capable of elucidating the Jet in Cross-Flow complex flow field. The gained insight in the mixing process will definitely contribute to the "Micromix" hydrogen combustion optimization.
Purpose
To assess potential cognitive deficits under the influence of static magnetic fields at various field strengths some studies already exist. These studies were not focused on attention as the most vulnerable cognitive function. Additionally, mostly no magnetic resonance imaging (MRI) sequences were performed.
Materials and Methods
In all, 25 right-handed men were enrolled in this study. All subjects underwent one MRI examination of 63 minutes at 1.5 T and one at 7 T within an interval of 10 to 30 days. The order of the examinations was randomized. Subjects were referred to six standardized neuropsychological tests strictly focused on attention immediately before and after each MRI examination. Differences in neuropsychological variables between the timepoints before and after each MRI examination were assessed and P-values were calculated
Results
Only six subtests revealed significant differences between pre- and post-MRI. In these tests the subjects achieved better results in post-MRI testing than in pre-MRI testing (P = 0.013–0.032). The other tests revealed no significant results.
Conclusion
The improvement in post-MRI testing is only explicable as a result of learning effects. MRI examinations, even in ultrahigh-field scanners, do not seem to have any persisting influence on the attention networks of human cognition immediately after exposure.