Σε ένα διάκενο που αποτελείται από ένα ηλεκτρόδιο υψηλής τάσεως πλαισιωμένο από έναν αριθμό γειωμένων αγωγών, η κατάληξη μίας εκκένωσης σε ένα συγκεκριμένο σημείο έχει μια στοχαστική εξάρτηση από τη γενική διαμόρφωση του ηλεκτρικού πεδίου που επικρατεί στο διάκενο. Η λέξη «στοχαστική» έχει την έννοια ότι πρακτικά οποιοδήποτε γειωμένο σημείο μέσα στο διάκενο κατέχει μία πιθανότητα να δεχθεί την εκκένωση, αλλά αυτή η πιθανότητα μπορεί να είναι διαφορετική για τα διάφορα σημεία. Επιπλέον, αν το διάκενο αποτελείται από περισσότερα από ένα διηλεκτρικά, το σημείο κατάληξης της εκκένωσης, όπως και οι παράμετροι της διάσπασης, επηρεάζονται από την παρουσία και τα ηλεκτρικά και γεωμετρικά χαρακτηριστικά των διηλεκτρικών αυτών. Σε ένα απλό διάκενο ακίδας-πλάκας με αέρα, τα σημεία κατάληξης όλων των εκκενώσεων είναι συγκεντρωμένα γύρω από το ίχνος του άξονα της ακίδας, που είναι η θέση της μέγιστης πιθανότητας. Η πιθανότητα μία εκκένωση να καταλήξει σε μία συγκεκριμένη θέση του επιπέδου, διαφορετική από τον άξονα της εκκένωσης, μειώνεται όσο μεγαλώνει η απόσταση της θέσης αυτής από τον άξονα. Αν ένας γειωμένος αγωγός εισαχθεί στο διάκενο, όπως για παράδειγμα ένας ή περισσότεροι γειωμένοι αγωγοί παράλληλα στο επίπεδο (σχήμα 1), η πιθανότητα μία εκκένωση να καταλήξει, είτε στα σύρματα είτε στο επίπεδο, εξαρτάται από τη συγκεκριμένη θέση των καλωδίων. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να καθορίσει: α) τη συνδυασμένη επίδραση διαφόρων παραγόντων στην πιθανότητα μια εκκένωση να καταλήξει σε γειωμένους αγωγούς, τοποθετημένους σε ένα διάκενο ακίδας-πλάκας, β) την επίδραση των παραγόντων αυτών στα χαρακτηριστικά της διάσπασης, από τα οποία το σημαντικότερο είναι η τάση διάσπασης και γ) την μορφή του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργείται μεταξύ ακίδας-πλάκας καθώς και την επίδραση των παραπάνω παραγόντων σε αυτό. . Πιο συγκεκριμένα στη μελέτη που έγινε η απόσταση των γειωμένων συρμάτων από το πλέγμα ήταν d2=2,5 cm και μελετήθηκε η επίδραση της πυκνότητας του πλέγματος (χρησιμοποιήθηκαν 7 διαφορετικά πλέγματα και λαμαρίνα) και της απόστασης των συρμάτων α cm. Τα δεδομένα που προέκυψαν από την πειραματική διαδικασία, δηλαδή η τιμή της τάσης διάσπασης σε κάθε περίπτωση, κανονικοποιήθηκαν με τους συντελεστές διόρθωσης υγρασίας και πυκνότητας του αέρα, έγινε δηλαδή αναγωγή των τιμών σε κανονικές συνθήκες. Έπειτα γραφικά προέκυψε μία πρώτη προσέγγιση της τιμής της τάσεως U50% και της διασποράς σ. Χρησιμοποιήσαμε ένα πρόγραμμα σε γλώσσα προγραμματισμού C, το οποίο υλοποιούσε τη μέθοδο της μέγιστης πιθανοφάνειας, προκειμένου να προκύψει με μεγαλύτερη ακρίβεια η τιμή της τάσης διάσπασης U50%, η διασπορά σ και τα όρια αξιοπιστίας τους. Σαν αρχικές τιμές των U50% και σ, χρησιμοποιήθηκαν αυτές που προέκυψαν από τη γραφική εκτίμηση. Τέλος, οι τελικές τιμές της τάσης διάσπασης, καθώς και οι τιμές της ικανότητας σύλληψης των γειωμένων συρμάτων, δηλαδή η πιθανότητα οι εκκενώσεις να καταλήξουν σε αυτά, ομαδοποιήθηκαν και προέκυψαν τα τελικά διαγράμματα. Η εργασία ολοκληρώθηκε με παρατηρήσεις σχετικά με τη συμπεριφορά της τάσης διάσπασης και της ικανότητας σύλληψης των γειωμένων συρμάτων και έγινε μια προσπάθεια αιτιολόγησής. / -

There has been explosion in the number of digital hearing aids on the market in the last five years. This master thesis deals with some basic issues related to Digital Hearing Aids and more specifically, with the matter of compression in hearing aid devices. The classic frequency-domain compression uses FFT processing and the ideal and practical FFT systems are described. The underlying theory of Multirate Filter Banks and the Polyphase Decomposition as an efficient way of implementing them are presented. A different prototype filter design is thoroughly described and is proposed since it provides a minimum combined approximation error. Moreover, the approximation of the time-domain post filter with gain coefficients being adapted at the frequency domain is done by an all pole filter of lower degree. The simulation results provide us an evaluation of the proposed technique. Our contribution has been the design of a low-delay FIR filter which is extremely crucial for real-time speech processing applications. / Η τεχνολογία ακουστικών βαρηκοΐας έχει προχωρήσει δραματικά τα τελευταία χρόνια. Η εισαγωγή της Ψηφιακής Επεξεργασίας Σήματος (DSP) στα ακουστικά βαρηκοΐας έχει οδηγήσει σε προχωρημένους αλγορίθμους επεξεργασίας σήματος στους τομείς της έρευνας και της αγοράς. Στη παρούσα μεταπτυχιακή εργασία, ασχολούμαστε με το ζήτημα της συμπίεσης στα Ψηφιακά Ακουστικά Βαρηκοΐας δηλαδή τη μείωση του εύρους των επιπέδων του ήχου που βρίσκονται στο περιβάλλον έτσι ώστε να «ταιριάζουν» μέσα στο περιορισμένο εύρος ενός ατόμου με μειωμένη ακοή. Παραθέτουμε μια μελέτη πάνω στις υπάρχουσες τεχνικές συμπίεσης στο συχνοτικό πεδίο με χρήση FFT (Fast Fourier Transform) για τη σχεδίαση συστημάτων συμπίεσης. Στη συνέχεια, κάνοντας μια εισαγωγή στις τράπεζες φίλτρων (Filter Banks) προτείνουμε τη σχεδίαση ενός prototype φίλτρου με μικρό σφάλμα προσέγγισης, απότομη ζώνη μετάβασης και υψηλή εξασθένιση στη ζώνη αποκοπής. Με αυτό τον τρόπο, η προτεινόμενη τεχνική σχεδίασης παρέχει σημαντικό κέρδος σε αντιπαράθεση με την προτεινόμενη τεχνική με χρήση FFT καθότι οδηγεί σε μείωση της διαρροής ενέργειας μεταξύ γειτονικών συχνοτικών ζωνών. Επιπλέον, μελετήθηκε και αξιολογήθηκε η προσέγγιση του FIR φίλτρου των κερδών συμπίεσης από ένα IIR Auto-Regressive φίλτρο μικρότερης τάξης. Η συμβολή μας στο σημείο αυτό είναι η σχεδίαση ενός FIR φίλτρου συμπίεσης με χαμηλή καθυστέρηση. Το χαρακτηριστικό της χαμηλής καθυστέρησης είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε εφαρμογές σημάτων ομιλίας πραγματικού χρόνου όπως στη περίπτωση των ακουστικών βαρηκοΐας.

Διάφορες μορφές κωδικοποίησης Huffman έχουν προταθεί για τη συμπίεση των δεδομένων δοκιμής που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της ορθής λειτουργίας ολοκληρωμένων συστημάτων μετά την κατασκευή τους. Μεταξύ αυτών η βέλτιστη επιλεκτική κωδικοποίηση Huffman παρουσιάζει διάφορα πλεονεκτήματα. Η υιοθέτηση διαφορετικής τεχνικής ελέγχου της ορθής λειτουργίας του ολοκληρωμένου συστήματος μετά την κατασκευή του και στο πεδίο της εφαρμογής αυξάνει το κόστος του συστήματος. Για το λόγο αυτό στην εργασία αυτή διερευνούμε τη δυνατότητα χρησιμοποίησης της βέλτιστης επιλεκτικής κωδικοποίησης τόσο μετά την κατασκευή του ολοκληρωμένου συστήματος όσο και στο πεδίο της εφαρμογής. Τα συστήματα που μας ενδιαφέρουν είναι τα ενσωματωμένα συστήματα πραγματικού χρόνου. Για το λόγο αυτό μελετάμε καταρχήν τα χαρακτηριστικά που πρέπει να έχει η τεχνική ελέγχου ορθής λειτουργίας στο πεδίο της εφαρμογής ανάλογα με τις απαιτήσεις ενός ενσωματωμένου συστήματος. Σε κάθε περίπτωση μελετάμε το κόστος υλοποίησης της τεχνικής ελέγχου τόσο σε κυκλώματα, σχεδιάζοντάς τα σε Verilog, όσο και στο βαθμό συμπίεσης των δεδομένων δοκιμής, κάνοντας εξομοιώσεις σε C. / One-time factory testing of VLSI component after fabrication is insufficient in the deep submicron area. The products must be tested periodically in the field of application. Due to the complexity of the Systems on a Chip (SOCs), huge amounts of test data are required. However in many embedded systems the capacity of the available memory is a limited resource. In Automatic Test Equipment (ATE) based factory testing in order to reduce the memory requirements of the ATE and the time required to transfer the test data from ATE into the chip (and hence the test application time) various test set compression techniques have been proposed. In this paper we investigate the required enhancements so that an Optimal Selective Huffman Coding based test-set compression technique can be used for periodic testing in the field. The requirements of various types of periodic testing are examined depending on the criticality of the application running in embedded systems.

Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η μελέτη των μη θερμικών αποτελεσμάτων της ηλεκτρομαγνητικής (ΗΜ) ακτινοβολίας στη δομή των βιομορίων χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις μοριακής δυναμικής με το πακέτο λογισμικού GROMACS. Τα αποτελέσματα αυτών των μελετών παρουσιάζονται στα κεφάλαια 2,3,4 και όλα αντιστοιχούν σε δημοσιεύσεις σε περιοδικά με κριτές με το τελευταίο να έχει γίνει μόλις πρόσφατα δεκτό στο Electromagnetic Biology and Medicine. Το κεφάλαιο 1 αποτελεί μια μικρή εισαγωγή στις αλληλεπιδράσεις ΗΜ πεδίων και έμβιας ύλης. Τα Κεφάλαια 2,3 αφορούν ένα συνθετικό πεπτίδιο, την chignolin, που αντιπροσωπεύει ένα μικρό μοντέλο πρωτεΐνης που οφείλει την σταθερότητα της δομής του στου δεσμούς υδρογόνου. Εξαρχής οι δεσμοί υδρογόνου αποτέλεσαν πιθανούς στόχους των ΗΜ αλληλεπιδράσεων στα βιομόρια λόγω της μικρής τους ισχύος αφού από τη φύση τους κατατάσσονται στις αλληλεπιδράσεις μακράς εμβέλειας. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι δομικές αλλαγές που σχετίζονται με διάσπαση αυτών των δεσμών απαιτούν τρομακτικά ισχυρά πεδία της τάξης των 1V/nm που δεν απαντώνται στην καθημερινότητα. Αντίθετα το Κεφάλαιο 4 ασχολείται (για πρώτη φορά στη βιβλιογραφία των MD προσομοιώσεων σε βιομόρια), με τις αλληλεπιδράσεις πιο ρεαλιστικών ηλεκτρικών πεδίων της τάξης των 1000V/m με το σύστημα ιοντικό διάλυμα–βιομόριο και βασίζεται στην υπόθεση ότι τα ηλεκτρικά πεδία επηρεάζουν εύκολα τα ευκίνητα ιόντα και αυτά με τη σειρά τους την δομή των πρωτεϊνών. Ως βιομόριο επελέχθη η τριαλανίνη κυρίως λόγω των προυπαρχουσών μελετών της δομής της. Αναπάντεχα βρέθηκαν ισχυρές δομικές αλλαγές παρουσία του ηλεκτρικού πεδίου στην περίπτωση του υπερκορεσμένου διαλύματος NaF μεταξύ των κρυστάλλων NaF και του πεπτιδίου. Το εύρημα αυτό ήδη προσανατολίζει την πορεία των επόμενων μελετών μιας και πολλές παθολογίες όπως η ποδάγρα σχετίζονται με το σχηματισμό κρυσταλλικών δομών στο ανθρώπινο σώμα. / This study focuses on the non-thermal effects of electromagnetic (EM) radiation on the structure of biomolecules using molecular dynamics simulations with the software package GROMACS. Simulation results are presented in Chapters 2,3,4 and they have already been published in refereed journals with the last one recently accepted in “Electromagnetic Biology and Medicine”. Chapter 1 is a brief introduction of EM interaction with living matter. Chapters 2,3 are about chignolin, a synthetic peptide resembling a small model stable protein due to its hydrogen bonds. Initially, long-range interactions such as hydrogen bonds were potential targets of EM interactions in biomolecules. The results suggest that conformational changes associated with these destructions require tremendously strong fields of the order of 1V/nm not encountered in daily life. On the contrary, Chapter 4 deals (for the first time in the literature of MD simulations with biomolecules), with more realistic electric fields around 1000 V/m in the system biomolecule-ionic solution. The hypothesis tested was that electric fields easily affect flexible ions and then these ions induce structural changes to the proteins. To this end, trialanini was chosen a a model biomolecule, primarily due to the extensive prior knowledge of its structure. Surprisingly, strong structural changes in the presence of an external electric field were found in the case of supersaturated NaF solution between the NaF crystals and the peptide. These findings orient the course of subsequent studies because it is well known that many pathologies such as gout are associated with the formation of crystalline structures in the human body.

Η πιο κάτω εργασία έχει σκοπό να περιγράψει την κβαντική μηχανική. Θα γίνει μια προσπάθεια συνδυασμού με την σχετικότητα σαν μια ενιαία θεωρία. Στη συνέχεια θα συζητηθεί η κβαντικη θεωρία πεδίων. Τελος θα συζητηθεί το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο οι θεωρίες βαθμίδος και το πεδίο Yang-Mills. / The following essay will discuss the quantum theorem. It will present the field theorem and later we will discuss the Yang-Millw field.

Τα τελευταία χρόνια υπάρχει εκτεταμένη πειραματική και θεωρητική μελέτη στην περιοχή των νανοσωματιδίων διότι βρίσκουν εφαρμογές σαν μέσα μαγνητικής εγγραφής και αποθήκευσης πληροφοριών και πιο πρόσφατα στην ιατρική. Στόχος των ερευνών είναι να κατασκευαστούν όσο το δυνατό μικρότερα σε μέγεθος νανοσωματίδια, στα οποία όμως οι μαγνητικές ιδιότητες να είναι σταθερές σε θερμοκρασία δωματίου, δηλαδή με μεγάλη ανισοτροπία. Τα σύνθετα νανοσωματίδια με μορφολογία σιδηρομαγνητικού πυρήνα/αντισιδηρομαγνητικού φλοιού εμφανίζουν μία επιπλέον ανισοτροπία την ανισοτροπία ανταλλαγής η οποία τα καθιστά θερμικά σταθερά σε μικρό μέγεθος. Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκε η τεχνική Μetropolis Monte Carlo για την μελέτη της μαγνητικής συμπεριφοράς νανοσωματιδίων με μορφολογία πυρήνα/φλοιού τα οποία εμφανίζουν την ανισοτροπία ανταλλαγής. Η τεχνική αυτή έχει το πλεονέκτημα ότι μπορεί να περιλάβει στους υπολογισμούς τις λεπτομέρειες της μικροδομής του συστήματος και την θερμοκρασία. Στόχος της εργασίας μας ήταν με την ανάπτυξη κατάλληλου θεωρητικού μοντέλου να μελετηθεί ο μηχανισμός που προκαλεί την εμφάνιση της ανισοτροπίας ανταλλαγής και οι παράγοντες που επηρεάζουν τόσο την εμφάνιση της όσο και την ισχύ της. Βρήκαμε ότι η ανισοτροπία ανταλλαγής η οποία επάγεται από την αλληλεπίδραση ανταλλαγής κατά μήκος της σιδηρομαγνητική/αντισιδηρομαγνητική διεπιφάνειας οφείλεται στην ύπαρξη μη αντισταθμισμένων μαγνητικών ροπών στην διεπιφάνεια μεταξύ σιδηρομαγνητικού πυρήνα του νανοσωματιδίου και αντισιδηρομαγνητικού φλοιού και οι παράγοντες που επηρεάζουν το μέγεθος της είναι α)το πάχος του φλοιού, έχουμε εμφάνιση της μετά το δεύτερο στρώμα αντισιδηρομαγνητικού φλοιού β)το μέγεθος της σταθεράς ανταλλαγής στην διεπιφάνεια και λιγότερο στον φλοιό που ενισχύουν το φαινόμενο, γ)το και το είδος της ανισοτροπίας στον φλοιό, είναι πιο έντονη για ανισοτροπία z-άξονα στο φλοιό και δ)από το μέγεθος της ανισοτροπίας της διεπιφάνειας. Ένα άλλο φαινόμενο που συνδέεται με την εμφάνιση της ανισοτροπίας ανταλλαγής είναι η κάθετη μετατόπιση. Δηλαδή η ασσυμετρία του βρόχου υστέρησης των σύνθετων νανοσωματιδίων με μορφολογία πυρήνα φλοιού στον κάθετο άξονα της μαγνήτισης. Οι υπολογισμοί μας έδειξαν ότι σε αντίθεση με την ανισοτροπία ανταλλαγής η κάθετη μετατόπιση οφείλεται στην ύπαρξη του συνολικού αριθμού των μη αντισταθμισμένων μαγνητικών ροπών του φλοιού και όχι μόνο της διεπιφάνειας. Οι υπολογισμοί μας συγκρίθηκαν με πρόσφατα πειραματικά αποτελέσματα, και βρέθηκαν σε πολύ καλή συμφωνία. Επιβεβαιώνοντας ότι οι ανταγωνιστικές αλληλεπιδράσεις που οφείλονται στην ύπαρξη ανταγωνιστικών αλληλεπιδράσεων ανταλλαγής σε σύνθετα νανοσωματίδια με μορφολογία σιδηρομαγνητικού πυρήνα/αντισιδηρομαγνητικού φλοιού είναι υπεύθυνες για τη μεταβολή των μαγνητικών τους ιδιοτήτων σε σχέση με αυτές των σιδηρομαγνητικών νανοσωματιδίων. / The magnetic properties of nanoparticles have been subject of continuously growing interest, driven by fundamental research and technological interest especially in the magnetic recording industry and more recently in medicine. The small size of the nanoparticles and the reduced symmetry at their surface result in high coercivity. More recently, the requirement for stable magnetic behavior of the nanoparticles at room temperature led to the development of complex spin nanostructures with core/shell morphology that results to enhanced magnetic anisotropy. Composite nanoparticles with ferromagnetic core/ antiferromagnetic shell morphology have an extra anisotropy, the exchange anisotropy which makes them thermally stable in room temperature even in the case of very small size. In the current work we use the Metropolis Monte Carlo method to study the magnetic behaviour of nanoparticles with core/shell morphology which exhibit exchange anisotropy. The advantages of this method is that the microstructure of the nanoparticles is explicitly included and the temperature. The main goal of this thesis was to develop an appropriate theoretical model for the study of the origin of the exchange anisotropy and the parameters which affect its appearance and its magnitude. We find that the exchange anisotropy which is induced by the exchange interaction between ferromagnetic core and antiferromagnetic shell in the interface can is due to the existence of uncompensated bonds along the interface. The size of the exchange anisotropy depends on a) the shell thickness, at least two antiferromagnetic shell layers are necessary for the appearance of the effect, b) the magnitude of exchange interaction at the interface and at the shell influence the strength of the exchange anisotropy also c) the type of anisotropy in the antiferromagnetic shell, it is bigger for z-axis shell anisotropy and d) the magnitude of anisotropy at the interface. Another phenomenon which is related with exchange anisotropy is the vertical shift i.e. the asymmetry of the hysterisis loop on the vertical axis. Our calculations show that this shift depends on the total number of the uncompensated spins in the antiferromagnetic shell and not only from the interface. Our calculations are in good agreement with recent experimental results. This confirms that exchange interaction between ferromagnetic core and antiferromagnetic shell is responsible for the exchange anisotropy effect in these composite nanoparticles with ferromagnetic core/antiferromagnetic shell morphology that results to magnetic behaviour different from that of pure ferromagnetic nanoparticles.

Με την τεκτονική ανάλυση μελετάμε τις μορφές των τεκτονικών δομών στους γεωλογικούς σχηματισμούς, τον τρόπο που διατάσσονται αυτές στον χώρο, αλλά και τις αιτίες που δημιούργησαν τις παραμορφώσεις αυτές. Ξεκινώντας λοιπόν από την απλή παρατήρηση και τη λεπτομερή περιγραφή μιας τεκτονικής δομής (π.χ. πτυχή, ρήγμα κλπ), μπορούμε να καταλήξουμε στο μηχανισμό γένεσης (κινήσεις που έλαβαν χώρα) και τέλος στην αιτία (π.χ στη δύναμη), που δημιούργησε τη δομή αυτή. Με το τρόπο αυτό, μελετώντας δηλαδή τα σημάδια που αφήνει η δράση των εξωγενών και ενδογενών παραγόντων, μπορούμε να ερμηνεύουμε τα γεγονότα και τις διεργασίες έχουν συμβεί κατά το παρελθόν αλλά και να κάνουμε εκτιμήσεις για την μελλοντική εξέλιξη μιας περιοχής. Για την εκτίμηση του πεδίου τάσεων βασιζόμαστε κυρίως στους μηχανισμούς γένεσης των μεγάλων σεισμών. Αυτό μπορεί να βρεθεί επίσης από την μελέτη σύγχρονων ενεργών ρηγμάτων και γραμμώσεων ολίσθησης (κυρίως Τεταρτογενών σχηματισμών) μιας περιοχής και από την ανάλυση τέτοιων δεδομένων καθώς και από ιστορικά στοιχεία και παλαιότερες μελέτες της περιοχής. Η σημαντικότητα του πεδίου τάσεων είναι στο γεγονός ότι μας δείχνει αν μια περιοχή παραμορφώνεται σε ένα καθεστώς εφελκυσμού, συμπίεσης ή οριζόντιας μετατόπισης. Σε κάθε σημείο ενός σώματος που υπόκειται σε τάση υπάρχουν τρία κάθετα μεταξύ τους επίπεδα επί των οποίων οι διατμητικές τάσεις μηδενίζονται. Κάθετοι σε αυτά τα επίπεδα είναι οι κύριοι άξονες της τάσης. Οι άξονες αυτοί στην γενική περίπτωση που είναι άνισοι μεταξύ (σ1<σ2<σ3) τους καθορίζουν το ελλειψοειδές της τάσης (εικ.1). Ο μικρότερος άξονας δείχνει την διεύθυνση ελαχίστης συμπίεσης (σ3), ο μεγαλύτερος την μέγιστη συμπίεσης (σ1) και ο ενδιάμεσος την ενδιάμεσο συμπιεστική τάση (σ2). Για το πρόγραμμα Win-Tensor που χρησιμοποιήσαμε στην παρούσα πτυχιακή μελέτη, εκτενέστερη αναφορά θα γίνει σε πιο κάτω κεφάλαιο. Στο πιο κάτω σύγγραμμα λοιπόν θα γίνει τεκτονική ανάλυση αλλά και εκτίμηση του πεδίο τάσεων που επικρατεί στην περιοχή μελέτης (τμήμα λεκάνης Ξάνθης – Κομοτηνής) βάση επιπέδων ρηγμάτων και γραμμώσεων ολίσθησης επ’αυτών με την χρήση του προγράμματος Win-Tensor. / Tectonic and stress analysis of the Xanthi-Komotini faults using the Win-Tensor programme.

Στόχος της εργασίας είναι να διαπιστωθεί η ύπαρξη πιθανών κοιτασμάτων υδρογονανθράκων στη νήσο Κύπρο, στα Νότια παράλιά της καθώς και στην ευρύτερη περιοχή γύρω από το νησί. / The objective of this work is the likely existence of hydrocarbons in the island of Cyprus, the Southern shores as well as in the wider region round the island.

Τα φίλτρα λογαριθμικού πεδίου (log-domain filters) είναι μια οικογένεια φίλτρων συνεχούς χρόνου στην οποία γίνεται χρήση της μη-γραμμικής I/V χαρακτηριστικής των ενεργών στοιχείων (BJT τρανζίστορ, MOSFET τρανζίστορ σε ασθενή αναστροφή) για να επιτευχθεί γραμμική συμπεριφορά από είσοδο σε έξοδο. Επιπρόσθετα τα log-domain φίλτρα, προσφέρουν και άλλα πλεονεκτήματα, όπως την ηλεκτρονική ρύθμιση της συχνότητας αποκοπής, την λειτουργία σε υψηλές συχνότητες και την δυνατότητα λειτουργίας με χαμηλή τάση τροφοδοσίας. Στην παρούσα διατριβή προτείνεται μια καινούρια τεχνική σχεδιασμού log-domain φίλτρων, η οποία στηρίζεται στη κυματική μέθοδο (log-domain wave filters). Με αυτή την τεχνική, log-domain φίλτρα μπορούν να σχεδιαστούν είτε με την χρήση των κυματικών παραμέτρων σκέδασης (wave scattering parameters), είτε με την χρήση κυματικών τερματιστών θύρας (wave port terminator). Έτσι αρχικά, προτείνονται δομές log-domain κυματικών φίλτρων με χρήση των κυματικών παραμέτρων σκέδασης. Σε αυτήν την προσέγγιση, το log-domain κυματικό ισοδύναμο ενός επαγωγού σε σειρά κλάδο μετασχηματίζεται από το γραμμικό στο λογαριθμικό πεδίο. Τα log-domain κυματικά ισοδύναμα των υπολοίπων βασικών στοιχείων του παθητικού πρωτοτύπου φίλτρου προκύπτουν από το κυματικό ισοδύναμο του επαγωγού σε σειρά κλάδο με την εναλλαγή των εξόδων του ή/και την προσθήκη αντιστροφέων τάσης. Χρησιμοποιώντας μια διαφορετική προσέγγιση, προτείνονται δομές log-domain κυματικών φίλτρων με χρήση του log-domain κυματικού τερμαστιστή θύρας. Με την χρήση του σχεδιάζεται το κυματικό ισοδύναμο στο log-domain ενός πυκνωτή σε παράλληλο κλάδο, το οποίο χρησιμοποιείται ως το βασικό κυματικό ισοδύναμο δομικό στοιχείο. Τα κυματικά ισοδύναμα των υπολοίπων στοιχείων του παθητικού κυκλώματος προκύπτουν με χρήση των παραπάνω κυματικών ισοδυνάμων. Τέλος γίνεται μελέτη της επίδρασης των μη-ιδανικών χαρακτηριστικών του BJT τρανζίστορ και της επίδρασης των θερμοκρασιακών μεταβολών στην συμπεριφορά των προτεινόμενων φίλτρων, ενώ προτείνονται μέθοδοι τόσο για την επιμέρους όσο και την συνολική αντιστάθμισή τους. / Log-domain filters are a family of continuous time filters that instead of being designed using locally linearized components, directly exploit the non-linear nature of a BJT, or a MOSFET transistor operating in weak inversion, in order to obtain a system with overall linear performance. This way they exhibit high linearity even for large signal to bias ratios. In addition they have some other interesting features like tunability and the ability to work at high frequencies even with low voltage supplies. In the present dissertation a new method for the design of log-domain filters is proposed, based on the well-known wave method. According to this method log-domain filters can be designed using the wave scattering parameters or using the wave port terminator block. Structures of log-domain wave filters using wave scattering parameters are initially proposed. In this approach the log-domain wave equivalent of a series inductor is transformed from linear to log-domain. Log-domain wave equivalents of the other basic elements of a passive prototype are then derived by the interchange of its outputs or/and the addition of voltage inverters. These equivalents are then connected together forming the actual filter. Log-domain differential wave filters can be designed by the introduction of the log-domain differential wave equivalent of the series inductor. Using a different approach, log-domain wave filters have been designed, introducing the block of a log-domain wave port terminator. Using this block, the log-domain wave equivalent of a shunt capacitor is derived as the based structure element. The wave equivalents of other basic elements of the passive prototype are derived as before interchanging its outputs or/and adding voltage inverters. Finally the influence of the non-ideal characteristics of the BJT transistor on the frequency response of the derived filters is analyzed and efficient methods are proposed for their compensation.

Η παρούσα διατριβή στοχεύει στη μελέτη, μέσω αριθμητικής προσομοίωσης, της διόδευσης του πλημμυρικού κύματος λόγω αστοχίας του φράγματος Αστερίου. Το εν λόγω φράγμα κατασκευάζεται επί του ποταμού Παραπείρου στο νομό Αχαΐας με σκοπό την υδροδότηση της Πάτρας, της Βιομηχανικής Περιοχής (ΒΙ.ΠΕ.) Πατρών και γενικά της βορειοδυτικής Αχαΐας. Η προσομοίωση πραγματοποιήθηκε με χρήση του εμπορικού λογισμικού MIKE 11. Η μεθοδολογία περιλαμβάνει την ταυτόχρονη προσομοίωση αστοχίας φράγματος, μέσω αριθμητικού μοντέλου βασιζόμενου στην εξίσωση ενέργειας, και διόδευσης πλημμυρικού κύματος σε ανοικτό αγωγό, μέσω αριθμητικής επίλυσης των εξισώσεων Saint-Venant (μονοδιάστατη ροή κατά μήκος ανοικτού αγωγού). Η επίλυση των εξισώσεων βασίζεται σε άρρητο σχήμα πεπερασμένων διαφορών έξι σημείων. Η μονοδιάστατη διακριτοποίηση και δημιουργία αριθμητικού πλέγματος κατά μήκος της κύριας μισγάγκειας του συστήματος των ποταμών Παραπείρου - Πείρου και η δισδιάστατη διακριτοποίηση των διατομών στους σχετικούς κόμβους του πλέγματος βασίστηκαν σε δεδομένα από την ψηφιοποίηση χαρτών Γ.Υ.Σ. σε κλίμακα 1:5.000. Άλλα δεδομένα εισαγωγής του λογισμικού είναι τα χαρακτηριστικά του ρήγματος κατά την αστοχία του φράγματος, όπου επιλέγεται η περίπτωση ακαριαίας δημιουργίας ρήγματος ως η δυσμενέστερη για την επίπτωση του πλημμυρικού κύματος στα κατάντη, οι σχετικές οριακές συνθήκες και οι παράμετροι των αριθμητικών μοντέλων. Σύμφωνα με τη διεθνή πρακτική εξετάσθηκαν δύο πιθανά ενδεχόμενα αστοχίας του φράγματος: (α) με ταυτόχρονη ροή της μέγιστης παροχής σχεδιασμού του υπερχειλιστή του φράγματος (Σενάριο Μέγιστης Παροχής) και (β) με μηδενική παροχή (Σενάριο Ηλιόλουστης Ημέρας). Ο ταμιευτήρας του φράγματος θεωρήθηκε πλήρης, με στάθμη ύδατος τη μέγιστη δυνατή. Επίσης, εξετάσθηκε η επίδραση δύο αριθμητικών μοντέλων συμπεριφοράς της ροής στο ρήγμα του φράγματος και τριών τιμών αριθμού Manning για τις απώλειες λόγω τριβής πυθμένα. Τα αποτελέσματα περιλαμβάνουν τη χωρική και χρονική κατανομή της στάθμης του ύδατος κατάντη του φράγματος, το χρόνο άφιξης του πλημμυρικού κύματος και τη μέγιστη στάθμη ύδατος σε δεδομένες κρίσιμες θέσεις (οικισμοί, ΒΙ.ΠΕ. Πατρών και γέφυρες) του πλημμυρικού πεδίου. Παρατηρείται ότι στη ρεαλιστικότερη περίπτωση, το πλημμυρικό κύμα φθάνει στην ακτή σε χρόνο περίπου μίας ώρας, ενώ, ακόμα και στη δυσμενέστερη περίπτωση, η μέγιστη στάθμη του ύδατος δεν απειλεί τον κύριο οικοδομικό ιστό των οικισμών κατά μήκος του πλημμυρικού πεδίου και της ΒΙ.ΠΕ. Πατρών. / -