Global ETD Search

841	Ultrashort laser pulse shaping for novel light fields and experimental biophysics Rudhall, Andrew Peter January 2013 (has links) Broadband spectral content is required to support ultrashort pulses. However this broadband content is subject to dispersion and hence the pulse duration of corresponding ultrashort pulses may be stretched accordingly. I used a commercially-available adaptive ultrashort pulse shaper featuring multiphoton intrapulse interference phase scan technology to characterise and compensate for the dispersion of the optical system in situ and conducted experimental and theoretical studies in various inter-linked topics relating to the light-matter interaction. Firstly, I examined the role of broadband ultrashort pulses in novel light-matter interacting systems involving optically co-trapped particle systems in which inter-particle light scattering occurs between optically-bound particles. Secondly, I delivered dispersion-compensated broadband ultrashort pulses in a dispersive microscope system to investigate the role of pulse duration in a biological light-matter interaction involving laser-induced cell membrane permeabilisation through linear and nonlinear optical absorption. Finally, I examined some of the propagation characteristics of broadband ultrashort pulse propagation using a computer-controlled spatial light modulator. The propagation characteristics of ultrashort pulses is of paramount importance for defining the light-matter interaction in systems. The ability to control ultrashort pulse propagation by using adaptive dispersion compensation enables chirp-free ultrashort pulses to be used in experiments requiring the shortest possible pulses for a specified spectral bandwidth. Ultrashort pulsed beams may be configured to provide high peak intensities over long propagation lengths, for example, using novel beam shapes such as Bessel-type beams, which has applications in biological light-matter interactions including phototransfection based on laser-induced cell membrane permeabilisation. The need for precise positioning of the beam focus on the cell membrane becomes less strenuous by virtue of the spatial properties of the Bessel beam. Dispersion compensation can be used to control the temporal properties of ultrashort pulses thus permitting, for example, a high peak intensity to be maintained along the length of a Bessel beam, thereby reducing the pulse energy required to permeabilise the cell membrane and potentially reduce damage therein. 621.381045
842	MEMS-Laser-Display-System: Analyse, Implementierung und Testverfahrenentwicklung Specht, Hendrik 20 May 2011 (has links) In der vorliegenden Arbeit werden die im Zusammenhang mit der Strahlablenkung stehenden Systemaspekte der auf MEMS-Scanner basierenden Laser-Display-Technologie theoretisch analysiert und aus den Ergebnissen die praktische Implementierung eines Laser-Display-Systems als Testplattform vorgenommen. Dabei werden mit einem Ansatz auf Basis zweier 1D-Scanner und einem weiteren Ansatz mit einem 2D-Scanner zwei Varianten realisiert. Darüber hinaus erfolgt die Entwicklung eines bildbasierten Multiparametertestverfahrens, welches sowohl für den Test komplettierter Strahlablenkeinheiten bzw. Projektionsmodule als auch zum umfassenden und zeiteffizienten Test von MEMS-Scannern auf Wafer-Level geeignet ist. Mit diesem Verfahren erfolgt eine Charakterisierung der zwei realisierten Varianten des Laser-Displays. Ausgehend von den Eigenschaften des menschlichen visuellen Systems und den daraus resultierenden Anforderungen an das Bild sowie einer systemtheoretischen Betrachtung des mechanischen Verhaltens von MEMS-Scannern bildet die Ansteuersignalerzeugung für den resonanten Betrieb der schnellen und den quasistatischen Betrieb der langsamen Achse einen Schwerpunkt. Neben dem reinen digitalen Regler- bzw. Filterentwurf sowie mehreren Linearisierungsmaßnahmen beinhaltet dieser auch die Herleitung einer FPGA-basierten Videosignalverarbeitung zur Konvertierung von Scannpattern, Zeitregime und Auflösung mit einer entsprechenden Synchronisierung von Strahlablenkung und Lasermodulation. Auf Grundlage der daraus resultierenden Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen Scanner-/Systemparametern und Bildparametern werden Testbild-Bildverarbeitungsalgorithmus-Kombinationen entwickelt und diese, angeordnet in einer Sequenz, mit einem Kalibrierverfahren zu einem Testverfahren für MEMS-Scanner vervollständigt. Die Ergebnisse dieser Arbeit entstanden im Rahmen von industriell beauftragten F&E-Projekten und fließen in die andauernde Fortführung des Themas beim Auftraggeber ein. info:eu-repo/classification/ddc/003 ddc:003 info:eu-repo/classification/ddc/620 ddc:620 info:eu-repo/classification/ddc/629 ddc:629
843	Quantitative Agricultural Policy Impact Analysis at Enhanced Farm & Regional Resolution Gocht, Alexander 18 June 2024 (has links) In dieser Habilitationsschrift werden elf ausgewählte Zeitschriftenartikel vorgestellt. Alle Artikel zielen darauf ab, die Heterogenität der Betriebe des Agrarsektors durch eine bessere Auflösung der Angebotsmodelle zu berücksichtigen. Der erste Abschnitt konzentriert sich auf die Anwendungen mit dem partiellen Gleichgewichtsmodell CAPRI. Der Abschnitt deckt ein breites Spektrum politischer Fragen ab, zum Beispiel, Kopplung bzw. Konvergenz der Direktzahlungen, Ökologisierung, Verringerung der Treibhausgasemissionen und Kohlenstoffsequestrierung. Ich zeige, dass betriebsbezogene Angebotsmodelle eine detailliertere Analyse politischer Auswirkungen ermöglichen. Zudem erlauben diese Angebotsmodelle eine Verknüpfung mit Modellen höherer räumlicher Auflösung. Der zweite Abschnitt befasst sich mit methodischen Fragen zur Schätzung struktureller Veränderungen auf der Ebene der Betriebstypen in einem EU-weiten Ansatz. Der entwickelte Ansatz hilft, Faktoren, die den landwirtschaftlichen Strukturwandel beeinflussen, besser zu bestimmen und bietet die Möglichkeit einer umfassenden Analyse des landwirtschaftlichen Strukturwandels in der EU. Es wird gezeigt, dass die Ergebnisse zum Strukturwandel auch in der Modellierung berücksichtigt werden können. Dafür wurden Methoden entwickelt, die die Wahrung der Konsistenz der regionalen Ebene und die Berücksichtigung von betriebstypspezifischen Bilanzen, Indikatoren und Veränderungen in der Zahl der landwirtschaftlichen Betriebe gewähren. Der letzte Abschnitt befasst sich mit Methoden zur Rückschätzung von zensierten Daten. Ich untersuche verschiedene Datenaggregationsansätze, wie zum Beispiel, ein lokales gewichtetes Durchschnittsverfahren und ein bayesianisches Schätzverfahren, um Parameter für die zensierten Daten zu ermitteln, die der Realität so weit wie möglich entsprechen. / In this habilitation thesis, eleven selected journal articles were presented. All articles aimed to improve the resolution and thus reduce aggregation error to better account for farm heterogeneity in the agricultural sector models. The first section focused on model application with the partial equilibrium model CAPRI at the farm-type level. It covered many policy issues, such as coupling, convergence, greening, GHG mitigation, and carbon sequestration. I demonstrate that the farm-type supply models enable a detailed analysis of various policy impacts. It was demonstrated that the EU's supply models could improve model linkage with higher spatial resolution models, thus further closing the gap with spatial land-use models. The second section addressed significant methodological queries about estimating structural changes at the farm-type level in an EU-wide approach. A regional approach helps to identify better factors affecting agricultural structural change. The approach offers the opportunity for a comprehensive and previously unachievable analysis of agricultural structural change in the EU. Integrating the development into the CAPRI farm-type model poses challenges with the top-down approach. It requires maintaining consistency with the regional NUTS2 level and considering farm-type-specific balances, indicators, and changes in the number of farms from the structural change estimation. The last section addressed methods for back-estimating censored data. I explored different data aggregation approaches, such as a local weighted average method and a Bayesian estimation procedure, to establish parameters for the censored data that match reality as closely as possible. Einkommensverteilungseffekte GAP-Reform Modellierung auf Betriebsebene Direktzahlungen Bodenrenten Anbaudiversifizierung Betriebsmodell Dauergrünland Kohlenstoffbindung Treibhausgasemissionen Produktivitätsanalyse Ländliche und regionale Entwicklung Genom-Editierung Handelsverzerrung Betrieblicher Strukturwandel Produktionsspezialisierung Betriebsstandort Baseline Betriebstypologien Highest Posterior Density Estimation Zensusdaten Clusteranalyse Income distributional effects CAP reform Farm-level modeling Direct payments Land rents Crop diversification Ecological focus area Economic and environmental impacts Farm model Permanent grassland Carbon sequestration Greenhouse gas emissions Productivity analysis Rural and regional development Genome editing Trade distortion Farm structural change Production specialization Farm location Baseline Farm typologies Highest posterior density Data protection regulation Census data ZB 56200 ZB 56500 QS 700 ddc:630
844	Capacitorless Power Electronics Converters Using Integrated Planar Electro-Magnetics Haitham M Kanakri (18928150) 03 September 2024 (has links) <p dir="ltr">The short lifespan of capacitors in power electronics converters is a significant challenge. These capacitors, often electrolytic, are vital for voltage smoothing and frequency filtering. However, their susceptibility to heat, ripple current, and aging can lead to premature faults. This can cause issues like output voltage instability and short circuits, ultimately resulting in catastrophic failure and system shutdown. Capacitors are responsible for 30% of power electronics failures.</p><p dir="ltr">To tackle this challenge, scientists, researchers, and engineers are exploring various approaches detailed in technical literature. These include exploring alternative capacitor technologies, implementing active and passive cooling solutions, and developing advanced monitoring techniques to predict and prevent failures. However, these solutions often come with drawbacks such as increased complexity, reduced efficiency, or higher upfront costs. Additionally, research in material science is ongoing to develop corrosion-resistant capacitors, but such devices are not readily available.</p><p dir="ltr">This dissertation presents a capacitorless solution for dc-dc and dc-ac converters. The proposed solution involves harnessing parasitic elements and integrating them as intrinsic components in power converter technology. This approach holds the promise of enhancing power electronics reliability ratings, thereby facilitating breakthroughs in electric vehicles, compact power processing units, and renewable energy systems. The central scientific premise of this proposal is that the capacitance requirement in a power converter can be met by deliberately augmenting parasitic components.</p><p dir="ltr">Our research hypothesis that incorporating high dielectric material-based thin-films, fabricated using nanotechnology, into planar magnetics will enable the development of a family of capacitorless electronic converters that do not rely on discrete capacitors. This innovative approach represents a departure from the traditional power converter schemes employed in industry.</p><p dir="ltr">The first family of converters introduces a novel capacitorless solid-state power filter (SSPF) for single-phase dc-ac converters. The proposed configuration, comprising a planar transformer and an H-bridge converter operating at high frequency, generates sinusoidal ac voltage without relying on capacitors. Another innovative dc-ac inverter design is the twelve step six-level inverter, which does not incorporate capacitors in its structure.</p><p dir="ltr">The second family of capacitorless topologies consists of non-isolated dc-dc converters, namely the buck converter and the buck-boost converter. These converters utilize alternative materials with high dielectric constants, such as calcium copper titanate (CCTO), to intentionally enhance specific parasitic components, notably inter capacitance. This innovative approach reduces reliance on external discrete capacitors and facilitates the development of highly reliable converters.</p><p dir="ltr">The study also includes detailed discussions on the necessary design specifications for these parasitic capacitors. Furthermore, comprehensive finite element analysis solutions and detailed circuit models are provided. A design example is presented to demonstrate the practical application of the proposed concept in electric vehicle (EV) low voltage side dc-dc power converters used to supply EVs low voltage loads.</p> Circuits and systems Electrical circuits and systems Electrical machines and drives Engineering electromagnetics Solid-state power filter (SSPF) capacitorless topology active output power filter planar transformer electrolytic capacitor lifetime wear-out mechanisms notch resonant filter LLC-resonant converter calcium copper titanate (CCTO) intra capacitance Miniaturizing EV Chargers Multilevel inverters twelve-step inverter three-phase inverter six-level output voltage planar transform design Finite Element Analysis (FEA) Ansys Maxwell Ansys PEmag Ansys PExpert Ansys Simplorer Ansys Twin Builder planar electromagnetic buck-boost converter integrated magnetic hybrid LC filter high-power density converters CaCu3Ti4O12 electric vehicle chargers Nano graphene layer heat sink IGBT thermal response composite substrate planar transformer circuit models h-parameter voltage gradient dual transformer LLC resonant converter DC-DC Buck converter fundamental harmonic analysis power quality Total harmonic distortion (THD)

Page generated in 0.0249 seconds