This work deals with the structural and dielectric properties of Bariumtitanate (BTO) / Strontiumtitanate (STO) superlattices. The investigations were carried during the research for a doctoral thesis on the IFW Dresden, Institute for Metallic Materials (under supervision of Prof. Schulz). These multilayers have been prepared on single crystalline STO of (100) and (111) orientated substrates. All films where grown in an epitaxial mode. Additional superlattices and Bariumstrontiumtitanate (BSTO) thin films on silicon substrates with platinum bottom electrodes have been prepared. Thereby, (111) fibre-textured polycrystalline superlattices were produced. According to our knowledge this result was achieved for the first time (is unique in the world at the moment). According to high resolution TEM investigations of (001) oriented superlattices multilayers with atomically thin interfaces without noticeable interdiffusion have been prepared. XRD pattern of a multilayer consisting of BTO and STO monolayers that have only a thickness adequate one unit cell of BTO respective STO confirm this assumption. Multilayers on (111) oriented STO substrates show a much higher interface roughness than (001) orientated films. Regarding to the examinations in this thesis it is suggested that the roughness is correlated with the reduction of internal stresses by deformation of the stack and not with interdiffusion between the monolayers. For electrical measurements the film thickness has been varied from 30 nm to 300 nm and the periodicity in the range from 0.8 nm to 20 nm. Additionally, BSTO films of equivalent thickness and integral chemical composition were produced. Dielectical measurements were carried out in the temperature range from 20 K to 600 K and hysteresis measurements were done. It has to be pointed out, that multilayers have always lower dielectrical performances then BSTO films. In all cases the dielectric constant (DC) decreases with decreasing film thickness. Multilayers of a small periodicity show the highest DC?s, decreasing with increasing monolayer thickness in all cases. The maximum of DC shifted with decreasing film thickness to higher temperatures thus correlating with an increase of the out of plane lattice parameter. In this paper the mismatch between the stack respectivly the BSTO layers and the substrate has widely been discussed. In the case of BSTO the dielectric data can be qualitatively explained with the theory of strained films, developed mainly by Pertsev, under the assumption of a strain gradient in the thin film. Strain effects do also play an important role in ferroelectric multilayers as well as size and coupling effects between the monolayers. An adequate theory for the description of the dielectric behaviour of the ferroelectric superlattice produced during this research does yet not exist. Some thesis where pointed out, which effects have to be essentially included in to a consistent theory of ferroelectric multilayer. Some practical tips are also given, how to prepare monolayers and superlattices with very high DC and exellent hysteretic behaviour. / Es wurden (001) und (111) orientierte symmetrische BTO/STO-Multilagen auf niobdotierten STO-Einkristallen abgeschieden. Hierbei wurde sowohl die Gesamtschichtdicke, als auch deren Periodizität variiert. Zum Vergleich wurden weiterhin Ba0.5Sr0.5TiO3-Mischschichten unterschiedlicher Dicke präpariert. Aus den HRTEM und XRD Untersuchungen kann geschlossen werden, dass alle erhaltenen Schichten sowohl phasenrein als auch perfekt biaxial texturiert sind. Im Falle der (001) orientierten Multilagen konnten atomar scharfe Grenzflächen zwischen Einzellagen erhalten werden, wobei sich die Einzellagendicke bis auf eine Monolage (0.4 nm) reduzieren lässt. Aus der Schichtdickenabhängigkeit von d(001), dem mittleren out-of-plane Gitterparameter der Schicht, wird geschlossen, dass die Schichten auf den STO-Einkristallen Spannungsgradienten in den Schicht-normalen besitzen und an der Grenzfläche zum Substrat am stärksten verspannt sind. Die (111) orientierten Multilagen auf den STO-Einkristallen zeigen gegenüber den Schichten auf den (100) orientierten STO-Einkristallen eine deutlich erhöhte Interfacerauhigkeit. Vermutet wird, dass dies einerseits durch die andere kristallographische Orientierung der Wachstumsnormalen bedingt ist, weil damit jeweils keine geschlossenen SrO- bzw. BaO- und TiO3-Lagen ausgebildet werden. Andererseits zeigen die TEM-Aufnahmen eine deutliche Zunahme der Welligkeit der Einzellagen mit wachsendem Abstand vom Substrat, die rein mechanischen Effekten zugeschrieben wird. Die Verwölbung der Einzellagen könnte damit der Reduzierung der mechanischen Energie innerhalb des Systems dienen, wobei die Netzebenen dem Verlauf der Einzellagen folgen. Auf platinbeschichteten Siliziumsubstraten konnten erstmals phasenreine (111) fasertexturierte Mischschichten und BTO/STO-Multilagen abgeschieden werden. Grundlage hierfür war die Optimierung des Pt/Ti/SiO2/Si Schichtsystems hinsichtlich seiner thermischen Stabilität bis zu 800°C. Die Textur der Schichten wird von der Platingrundelektrode übernommen und deren Rauhigkeit teilweise verstärkt. Eine mechanische Verwölbung der Einzellagen konnte hier nicht beobachtet werden. Für die elektrischen Messungen wurden auf allen Schichten etwa 50 nm dicke Platinelektroden durch eine Hartmaske mittels Elektronenstrahlverdampfung im Hochvakuum bei etwa 300°C aufgebracht. Anschließend wurden die Schichten an Luft getempert, um das Sauerstoffdefizit, dass sich bei der Elektrodenabscheidung einstellt, auszugleichen. Die elektrischen Messungen zeichnen sich durch den sehr großen untersuchten Temperaturbereich aus. Temperaturabhängige Messungen im Bereich von 30-600 K finden sich für ferroelektrische Dünnschichten sehr selten in der Literatur und stellen für BTO/STO-Multilagen ein Novum dar. Auch die biasabhängige und teilweise auch temperaturabhängige Messung der Kapazität der Multilagen (C-V-Messungen) ist bisher einmalig. Durch die temperaturabhängigen Hysteresemessungen wurden Einblicke in den elektrischen Polungszustand der Schichten erhalten. Dadurch wird eine sinnvolle Interpretation der ε(T)-Kurven erst möglich. Der Vorteil der Integration des Polarisationsstromes unter Verwendung einer Dreieckspannung als Messsignal besteht in der direkten physikalischen Aussage der Strom-Spannungskurven über die Schaltspannung der Schichten.

Die Hauptthemen dieser Arbeit sind einerseits eine tiefgehende Analyse von nichtlinearen differential-algebraischen Gleichungen (DAEs) vom Index 2, die aus der modifizierten Knotenanalyse (MNA) von elektrischen Schaltkreisen hervorgehen, und andererseits die Entwicklung von Konvergenzkriterien für Waveform Relaxationsmethoden zum Lösen gekoppelter Probleme. Ein Schwerpunkt in beiden genannten Themen ist die Beziehung zwischen der Topologie eines Schaltkreises und mathematischen Eigenschaften der zugehörigen DAE. Der Analyse-Teil umfasst eine detaillierte Beschreibung einer Normalform für Schaltkreis DAEs vom Index 2 und Abschätzungen, die für die Sensitivität des Schaltkreises bezüglich seiner Input-Quellen folgen. Es wird gezeigt, wie diese Abschätzungen wesentlich von der topologischen Position der Input-Quellen im Schaltkreis abhängen. Die zunehmend komplexen Schaltkreise in technologischen Geräten erfordern oftmals eine Modellierung als gekoppeltes System. Waveform relaxation (WR) empfiehlt sich zur Lösung solch gekoppelter Probleme, da sie auf die Subprobleme angepasste Lösungsmethoden und Schrittweiten ermöglicht. Es ist bekannt, dass WR zwar bei Anwendung auf gewöhnliche Differentialgleichungen konvergiert, falls diese eine Lipschitz-Bedingung erfüllen, selbiges jedoch bei DAEs nicht ohne Hinzunahme eines Kontraktivitätskriteriums sichergestellt werden kann. Wir beschreiben allgemeine Konvergenzkriterien für WR auf DAEs vom Index 2. Für den Fall von Schaltkreisen, die entweder mit anderen Schaltkreisen oder mit elektromagnetischen Feldern verkoppelt sind, leiten wir außerdem hinreichende topologische Konvergenzkriterien her, die anhand von Beispielen veranschaulicht werden. Weiterhin werden die Konvergenzraten des Jacobi WR Verfahrens und des Gauss-Seidel WR Verfahrens verglichen. Simulationen von einfachen Beispielsystemen zeigen drastische Unterschiede des WR-Konvergenzverhaltens, abhängig davon, ob die Konvergenzbedingungen erfüllt sind oder nicht. / The main topics of this thesis are firstly a thorough analysis of nonlinear differential-algebraic equations (DAEs) of index 2 which arise from the modified nodal analysis (MNA) for electrical circuits and secondly the derivation of convergence criteria for waveform relaxation (WR) methods on coupled problems. In both topics, a particular focus is put on the relations between a circuit's topology and the mathematical properties of the corresponding DAE. The analysis encompasses a detailed description of a normal form for circuit DAEs of index 2 and consequences for the sensitivity of the circuit with respect to its input source terms. More precisely, we provide bounds which describe how strongly changes in the input sources of the circuit affect its behaviour. Crucial constants in these bounds are determined in terms of the topological position of the input sources in the circuit. The increasingly complex electrical circuits in technological devices often call for coupled systems modelling. Allowing for each subsystem to be solved by dedicated numerical solvers and time scales, WR is an adequate method in this setting. It is well-known that while WR converges on ordinary differential equations if a Lipschitz condition is satisfied, an additional convergence criterion is required to guarantee convergence on DAEs. We present general convergence criteria for WR on higher index DAEs. Furthermore, based on our results of the analysis part, we derive topological convergence criteria for coupled circuit/circuit problems and field/circuit problems. Examples illustrate how to practically check if the criteria are satisfied. If a sufficient convergence criterion holds, we specify at which rate of convergence the Jacobi and Gauss-Seidel WR methods converge. Simulations of simple benchmark systems illustrate the drastically different convergence behaviour of WR depending on whether or not the circuit topological convergence conditions are satisfied.

No description available.

No description available.

Τα τελευταία χρόνια, υπάρχει έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον για την φασματοσκοπία πλάσματος, η οποία βασίζεται στην μελέτη της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εκπέμπεται όταν η ύλη βρίσκεται σε κατάσταση ολικού ή μερικού ιονισμού. Έτσι προκειμένου να δημιουργηθεί πλάσμα, απαιτείται να προσφερθεί στο ουδέτερο αρχικά δείγμα, ενέργεια σημαντικής ποσότητας. Κατά τη διεξαγωγή των πειραμάτων, την απαιτούμενη ενέργεια την παρείχαν δύο διαφορετικές πηγές: ένα laser Nd-YAG και ένας ηλεκτρικός σπινθηριστής. Οι φασματοσκοπικές αυτές μέθοδοι ονομάζονται Libs (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) και Sibs (Spark Induced Breakdown Spectroscopy) αντίστοιχα. Στην παρούσα ειδική ερευνητική εργασία, οι τεχνικές αυτές εφαρμόζονται για την επαγωγή πλάσματος σε δύο διαφορετικά δείγματα: σε ατμοσφαιρικό αέρα και σε προ-αναμεμειγμένα μίγματα υδρογονάνθρακα-αέρα. Αρχικά λοιπόν, μελετήθηκαν ποιοτικά τα φάσματα εκπομπής πλάσματος επαγόμενου από τους δύο σπινθήρες για να συλλεχθούν πληροφορίες για το οξειδωτικό μέσο, εν προκειμένω του αέρα και στη συνέχεια, συγκρίθηκαν με τα φάσματα εκπομπής πλάσματος σε φλόγες. Επιπλέον, η φασματοσκοπία πλάσματος χρησιμοποιήθηκε για την μελέτη μιγμάτων με διαφορετική αναλογία καυσίμου προς οξειδωτικό μέσο το κάθενα, μέγεθος που εκφράζεται μέσω του λόγου ισοδυναμίας,φ. Τέλος, συσχετίστηκε η ολική ένταση της μοριακής ταινίας του ελεύθερου ριζικού κυανίου (CN), ενδιάμεσο προϊόν της καύσης, με το φ όπου και διαπιστώθηκε η γραμμική σχέση που συνδέει τις παραπάνω ποσότητες. Αποτέλεσμα αυτής της εργασίας αποτελεί το γεγονός ότι οι τεχνικές αυτές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σαν διαγνωστικά εργαλεία για τη μελέτη φλογών άγνωστης περιεκτικότητας σε καύσιμο όχι μόνο στους εργαστηριακούς χώρους αλλά και σε in-situ περιβάλλοντα. / Over the past few years, there has been an intense research interest over the plasma spectroscopy, which is based on the study of the electromagnetic radiation propagated by matter in total or partial ionized state. Hence, in order to create plasma, it is necessary to provide the neutral sample with a significant amount of energy. During the experimental procedures, the required energy was provided by two different energy sources, a laser Nd-YAG and an electrical scintillator. The afore-mentioned spectroscopic methods are called Libs (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) and Sibs (Spark Induced Breakdown Spectroscopy), respectively. In the present study, these techniques are applied to induce plasma in atmospheric air and in premixed flammable hydrocarbon-air mixtures. At first, the emission spectra of plasma induced by the two sparks were qualitatively analyzed in order to capture data concerning the oxidizing agent, namely the air. Then the spectra were compared to the spectra of the plasma in flame. Moreover, plasma spectroscopy was used to study combustible mixtures of different fuel concentrations, which are characterized by the equivalence ratio, φ. Finally, the total intensity of the molecular band of the free radical cyanogens (CN), known meta-stable product of the combustion was correlated to φ. This correlation demonstrates that the growth of the CN band with the amount of fuel in the mixture is evident and simple linear correlation exists between them. The major result of this study is the fact that these techniques could possibly be used as diagnostic and analytical tools for the study of flames of unknown fuel concentration, not only in the laboratory but also in field conditions.

The Intensive Care Unit, well known as ICU, is a specialized section of a hospital that provides comprehensive and continuous care (treatment and monitoring) for persons who are critically ill or in an unstable condition and who can benefit from treatment. The importance of this specific area of the hospital can be also understood from the amount and variety of the equipment that is installed inside. Therefore the Intensive Care Unit (ICU) should provide both continuous fault-free equipment operation and enhanced electrical safety for the patients and the medical staff. The main objective of the thesis is to study and design the electrical installation and the dedicated devices of a sample ICU, according to the latest European regulations and standards. In the first introductory chapter is described the main ICU medical equipment, patient modules, areas and utilities. The second chapter contains the Main Standards, Directives and Recommendations related to the building installing and testing of the ICU electrical installation and dedicated equipment. Chapter three described general the electrical safety in the ICU and the methods and means of protection against an Electrical shock. The next chapter reviews the methods and means of protection against an Equipment Malfunction and against Mains power failure. The fifth chapter is the design of a sample ICU Area including main power electrical installation and dedicated protection and monitoring devices. The last chapter includes the electrical safety tests of the installed system and dedicated devices and also the value limitations according to the European Standards and Regulations. / Η Μονάδα Εντατικής Θεραπείας, γνωστή ως ICU, είναι ένα εξειδικευμένο τμήμα του νοσοκομείου που παρέχει πλήρη και συνεχή φροντίδα (θεραπεία και παρακολούθηση) στα πρόσωπα που αντιμετωπίζουν κρίσιμα προβλήματα υγείας ή βρίσκονται σε μια ασταθή κατάσταση. Ο εξειδικευμένος εξοπλισμός της χωρίς καμία αμφιβολία μπορεί να επιφέρει πολύ θετικά αποτελέσματα στον ιατρικό τομέα Η λειτουργία και η σημασία της μονάδας, αναμφίβολα μπορούν να διαφανούν και από τον άριστο εξοπλισμό που διακατέχει. Είναι βέβαιο ότι μέσα από την συγκεκριμένη μονάδα θεραπείας μπορεί να δοθεί στον ασθενή η κατάλληλη σημασία έτσι ώστε να μπορεί να γιατρευτεί. Ο άρτια εξοπλισμός που υπάρχει μπορεί να επιφέρει άριστα αποτελέσματα. Συνεπώς, η Μονάδα Εντατικής Θεραπείας (ICU) πρέπει να συνεχίσει την απρόσκοπτη λειτουργία της και συνάμα την ενίσχυση του εξοπλισμού της, έτσι ώστε να υπάρχει ενισχυμένη ηλεκτρική ασφάλεια τόσο για τους ασθενείς όσο και για το ιατρικό προσωπικό. Ο κύριος στόχος της διατριβής είναι η μελέτη και ο σχεδιασμός της ηλεκτρικής εγκατάστασης και δείγμα των αποκλειστικών συσκευών της μονάδα, σύμφωνα με τις τελευταίες ευρωπαϊκές προδιαγραφές. Στο πρώτο εισαγωγικό κεφάλαιο, περιγράφεται ο βασικός εξοπλισμός της μονάδας και η ιατρική που παρέχεται. Ακολούθως στο δεύτερο κεφάλαιο περιλαμβάνονται οι κύριοι κανόνες, οδηγίες και οι συστάσεις που σχετίζονται με την εγκατάσταση του κτιρίου. Επίσης γίνεται αναφορά στον έλεγχο της ηλεκτρικής εγκατάστασης και του ειδικού εξοπλισμού της μονάδας. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφεται η γενική ηλεκτρική ασφάλεια στη μονάδα, με ιδιαίτερη αναφορά στις μεθόδους και στα μέσα προστασίας από ηλεκτροπληξία. Στη συνέχεια στο επόμενο κεφάλαιο εξετάζεται το κατά πόσο οι μέθοδοι και τα μέσα προστασίας μπορούν να είναι λειτουργικά έναντι των δυσλειτουργιών που μπορεί να προκληθεί από την διακοπή ρεύματος. Για την όσο καλύτερη λειτουργία της μονάδας γίνεται αναφορά στο πέμπτο κεφάλαιο, όπου γίνεται νύξη για τον σχεδιασμό του χώρου της μονάδας, συμπεριλαμβανομένων των κύριων ηλεκτρικών εγκαταστάσεων συσκευών προστασίας και παρακολούθησης. Μέσα από μια εκτεταμένη ανασκόπηση, έρευνα και πληθώρα πειραμάτων στο τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι ηλεκτρικές δοκιμές ασφαλείας του εγκατεστημένου συστήματος, οι ειδικές συσκευές, σύμφωνα πάντα με τα Ευρωπαϊκά πρότυπα και κανονισμούς.

Tato práce se zabývá inteligentní elektroinstalací iNELS od společnosti ELKO EP a jejím ovládáním pomocí zařízení využívajících platformu Windows Phone. V textu je popsána komunikace, kterou využívá systém iNELS a multimediální systém iMM, především pak protokoly EPSNET a XML-RPC. Dále je popsána platforma Windows Phone a implementace samotné aplikace. V závěrečné části se práce zabývá zajímavými rozšířeními dané aplikace.

Kyoto University (京都大学) / 0048 / 新制・論文博士 / 工学博士 / 乙第2140号 / 論工博第551号 / 新制||工||233(附属図書館) / 3368 / UT51-47-K110 / (主査)教授 岡村 誠三, 教授 西島 安則, 教授 東村 敏延 / 学位規則第5条第2項該当

Kyoto University (京都大学) / 0048 / 新制・課程博士 / 医学博士 / 甲第1396号 / 医博第447号 / 新制||医||181(附属図書館) / 3646 / UT51-48-J34 / 京都大学大学院医学研究科外科系専攻 / (主査)教授 荒木 辰之助, 教授 佐々木 和夫, 教授 岸本 正雄 / 学位規則第5条第1項該当

No description available.