The continuous increase of the voltage levels in power transmission systems has lead to the occurrence of higher switching transients during their operation. The design of equipment and grid components able to sustain such a stressful operation, requires an intensive study of the electric field stress generated by these transients, and their distribution to the vicinity of each configuration. Sphere-plane gaps are the most theoretically and practically interesting electrode configurations. So far, the majority of the conducted work is referred to the study of the discharge characteristics of this structure. However, a study of the electrostatic electric field is required. An accurate calculation of the electric field can contribute significantly to an even better understanding of the discharge characteristics and the principles behind them. In this project, is presented a simulation approach for the calculation of the electro-static field of a sphere-plane configuration, varying the dimensions of the sphere and the gap distance. For this purpose, a Finite Element Method (FEM) solver was used, in which the configuration was designed and the numerical solution of the problem was implemented. After that, an attempt was performed to specify the breakdown voltage based on the electric field calculation and distribution. Useful results were recorded from both the simulation of the electrostatic model and the calculation of the breakdown voltage. One of the most important findings, was the specification of an approximate relation between the diameters of the sphere and the tube where this is mounted. As a consequence, the study of the electric field distribution became easier, while at the same time an accurate calculation of the breakdown voltage was achieved. A series of validations were performed, through the comparison with the already ex-isting, published and unpublished, experimental tests and a number of conclusions were listed. One of the most significant, was the specification of the correlation between the electrostatic model and test measurements and how these different approaches can be linked to each other in a practically efficient way. At the end, there is a proposal for further work on the subject, and possible improvements of the already conducted work. / Ökningen av spänningsnivåerna i kraftöverföringssystem har lett till högre kop-plingstransienter under drift. Konstruktionen av utrustning och nätverkskomponen-ter som kan motstå en sådan påkänning, kräver en noggrann förstudie av de elektriska fältet som genereras av dessa transienter. Ett gap av sfär-platta är den mest teoretiskt och praktiskt intressanta elektrodkon-figurationen att studera. Hittills har majoritetet av genomfört arbete avsett att studera urladdningsegenskaper för denna struktur. Dock krävs studie av elektrostatiska elek-triska fältet. En noggrann beräkning av elektriska fältet kan bidra till en ännu bättre förståelse för urladdningsegenskaper och principerna bakom dem. I detta projekt presenteras en simuleringsmetod för beräkning av elektrostatiska fäl-tet av en sfär-plan konfiguration, med varierande dimensioner av sfären och gapavstån-det. För detta ändamål har använts en Finite Element Method (FEM) lösning, där kon-figurationen utformades och problemets numeriska lösningen genomfördes. Därefter har gjorts ett försök för att ange genombrottsspänningen baserad på beräkning och distribution av elektriskta fältet. Resultat registrerades från både simulering av elektrostatiska modellen och beräkn-ing av genomslagsspänningen. Ett av de viktigaste resultaten var specifikationen av ett ungefärligt förhållande mellan diametrarna av sfären och röret där sfären är monterad. Som en konsekvens blev studiet av elektriska fältfördelningen lättare, medan en exakt beräkning av genomslagsspänningen uppnåddes. En valideringsserie har genomförts genom jämförelse med de redan existerande, publicerade och opublicerade, experimentella tester och ett antal slutsatser har noterats. En av de mest meningsfulla, var specifikation av sambandet mellan den elektrostatiska modellen och provmätningarna samt hur dessa olika tillvägagångssätt kan kopplas till varandra på ett praktiskt och effektivt sätt. Slutligen finns det ett förslag för fortsatta arbete samt eventuella förbättringar av redan genomfört arbete.

Within the military there is great need for reliable communication between vehicles. During the planning and construction of a military RIB, Rigid-hulled Inflatable Boat, it is important to design an efficient antenna system that does not deteriorate out of disorder. It must also be ensured that the antennas transmitted power does not stay in the RIB boat. We have been given assignment to model and simulate a proposed antenna system and assess which tool is best suitable for the task. To analyze the antenna system we will look at the radiated electrical field together with the reflectionand EMC properties. The tool that we choose to use is a software called EMPro produced by Keysight Technologies. In this program we will create 3Dstructures for each individual object, the boat, the three antennas and the seawater. It’s also important to include each objects properties concerning material, so that they correctly reflect the reality. We are covering a broad spectrum with our antennas reaching from 1.6-30MHz, 30-88MHz and 100512MHz. The resulting simulation verifies that electromagnetic field would be powerful enough and that the antennas would not affect each other with the proposed placement. We could also confirm that our antennas reflected an inordinate amount of power but with cause that our models were not an exact replica of the antenna. The software EMPro is a suitable tool for this kind of projects concerning modeling and simulating antenna systems.Within the military there is great need for reliable communication between vehicles. During the planning and construction of a military RIB, Rigid-hulled Inflatable Boat, it is important to design an efficient antenna system that does not deteriorate out of disorder. It must also be ensured that the antennas transmitted power does not stay in the RIB boat. We have been given assignment to model and simulate a proposed antenna system and assess which tool is best suitable for the task. To analyze the antenna system we will look at the radiated electrical field together with the reflectionand EMC properties. The tool that we choose to use is a software called EMPro produced by Keysight Technologies. In this program we will create 3Dstructures for each individual object, the boat, the three antennas and the seawater. It’s also important to include each objects properties concerning material, so that they correctly reflect the reality. We are covering a broad spectrum with our antennas reaching from 1.6-30MHz, 30-88MHz and 100512MHz. The resulting simulation verifies that electromagnetic field would be powerful enough and that the antennas would not affect each other with the proposed placement. We could also confirm that our antennas reflected an inordinate amount of power but with cause that our models were not an exact replica of the antenna. The software EMPro is a suitable tool for this kind of projects concerning modeling and simulating antenna systems. / Inom militären finns stort behov av pålitlig kommunikation mellan fordon. Vid konstruktion av ett småfartyg i militärtoch bevakningssyfte är det viktigt att designa ett välfungerande antennsystem som inte försämras utav störningar, det ska även ses till att antennernas utsända effekt inte fastnar i småfartyget. Vi har fått en ritning av hur antennplaceringen är planerad, denna rapport går ut på att verifiera dess funktionalitet samt hitta en mjukvara som kan användas för att verifiera olika antennsystem. För att bedöma antennsystemet kommer denna rapport att undersöka att dess elektriska fält samt reflektionsoch EMC egenskaper, en uppgift som kan lösas med programvaran EMPro (Keysight). I programvaran skapas en 3Dstruktur som innehåller småfartyget, dess 3 stycken antenner samt omfattande havsvatten. Här tas hänsyn till objektens materialegenskaper, antennernas jordning samt de frekvenser antennerna arbetar på, 1.6-30MHz, 30-88MHz samt 100-512MHz. Simulering av systemet gav positiva resultat kring antennsystemets elektromagnetiskafält, antennerna kommer inte heller att störa varandra. Antennerna som vi har modellerat reflekterar orimligt mycket effekt, detta bortser vi från då vi inte haft tillgång till exakt avbildning av antennerna. EMPro är ett verktyg som är lämpligt att använda i detta samt liknande projekt. Dock krävs det att en kraftig dator finns tillgänglig då simuleringar av stora antennsystem baseras på stora uträkningar, som generellt tar lång tid.

Ligand-gated ion channels play an important role in electrochemical signal transduction across diverse organisms, yet their structural and functional intricacies are not fully understood. Particularly lacking is the knowledge of their response to variations in pH, an aspect necessary for understanding their physiological relevance and potential therapeutic targeting in neurological diseases. In this thesis project, I have investigated the mechanistic response of sTeLIC, a recently reported prokaryotic member of the pentameric ligand-gated ion channel family, to different environmental conditions. Using molecular dynamics simulations, a total of 16 different environmental conditions have been explored including variations in pH (neutral and alkaline), the presence and absence of calcium, and the inclusion of an electric field acting as an external driving force on charged atoms. The results reveal a comprehensive pH-sensing and gating mechanism involving key residues, notably E106 (on the β6 strand) and E160 (on loop F), and their local microenvironments. Additionally, an inhibitory mechanism for calcium is proposed, with E160 playing an important role. The simulations including an electric field has provided support for a non-conventional ion pathway through the pore. Collectively, these results offer insights into a mechanistic framework that may extend to other physiologically relevant systems, providing a foundation for further investigations and potential future therapeutic intervention. / pLGICs har en viktig roll i det elektrokemiska signalsystemet i många organismer, men detaljerna i deras struktur och framför allt funktion är fortfarande inte helt klargjorda. Särskilt är detaljerna kring deras reaktion på ändringar i pH-värde relativt okända, vilket är en viktig del i att förstå kanalernas fysiologiska roll och för att potentiellt hitta läkemedel mot neurologiska sjukdomar där dessa är inblandade. I det här arbetet har jag undersökt hur sTeLIC, som är ett nyligen publicerat bakteriellt protein i familjen pLGICs, reagerar på olika ändringar i miljön. Jag har använt molekyldynamiksimuleringar för att unders öka 16 olika miljöer med två olika pH-värden (neutralt och alkaliskt), med eller utan kalcium samt med eller utan en extern drivkraft över membranet i form av ett elektrisk fält. Arbetet har resulterat i en föreslagen mekanism förhur sTeLIC känner av pH och hur öppningen av kanalen går till. Denna mekanism involverar aminosyrorna E106, som finns på β6-strängen, och E160, som finns på F-loopen, samt deras omgivning. Dessutom har en modulatorisk mekanism föreslagits för en kalciuminhiberande effekt på sTeLIC som också involverar E160. Simuleringarna med en drivkraft över membranet har gett stöd för en ny väg för joner genom kanalen. Tillsammans ger dessa resultat insikt i en mekanism som eventuellt kan appliceras p ̊a andra system. Detta har lagt grunden för fortsatt undersökning som potentiellt kan leda till framtida läkemedelsutveckling inom området.