In this thesis, we study an isolated vortex in an s-wave superconductor by solving the Bogoliubov-de Gennes equations self-consistently on a disc. We calculate the order parameter and supercurrent profiles, as well as the distribution of quasiparticle states. In contrast to quasi-classical treatments, the ratio Δ∞/EF between the order parameter and the Fermi energy is not assumed negligible. We study a regime where this ratio is on the order of 10-1, relevant to high-temperature superconductors. In this regime, we find a Friedel-like oscillation in the order parameter profile at low temperatures. This oscillation is attributed to an increased level spacing of the quasiparticle states, causing a decrease of the number of states present inside the superconducting energy gap. The results are in good agreement with previously published works. In future studies, the method used in this thesis will be generalized to d-wave superconductors. / I detta examensarbete studeras en ensam virvel i en s-vågssupraledare genom att självkonsistent lösa Bogoliubov och de Gennes' ekvationer på en cylinderskiva. Vi beräknar ordningsparameter- och superströmsprofiler, samt fördelningen av kvasipartikeltillstånd. Till skillnad från i kvasiklassiska metoder så antas inte kvoten Δ∞/EF mellan ordningsparametern och Fermi-energin vara negligerbar. Vi studerar en regim där denna kvot är av storleksordningen 10-1, vilket är fallet i högtemperatur-supraledare. Vid låga temperaturer finner vi i denna regim en Friedelliknande oscillation i ordningsparameterprofilen. Denna oscillations förklaras genom att separationen mellan kvasipartikeltillstånd ökar, vilket får som effekt att färre tillstånd ryms innanför det supraledande energigapet. Våra resultat överensstämmer väl med tidigare publicerade artikler. I framtida studier kommer metoden vi använder i detta examensarbete att generaliseras till d-vågssupraledare.

This master thesis project has been carried out in cooperation with the Endress+Hauser Flowtec AG in Switzerland. The project was part of a bigger predevelopment project for a vortex flow meter in the research and development department of Endress+Hauser. Prowirl (vortex) flow meters are often used for measuring the volume flow in steam applications. This measurement method is based on the phenomena of vortices occurring behind obstacles in a stream which are registered by a sensor. Aim of the project was to develop and test a new vortex flow transducer concept for highest pressure applications (line pressure of 250 bars). Endress+Hauser already had a sensor for such applications which was outdated and not compatible to the newer generation of sensors. Two concepts with and without a temperature sensor option have been generated. The concepts have been modeled and verified via FE-analysis and analytical calculations according to the relevant standards (ASME Boiler and Pressure Vessel Code and EN 13445). After the calculations prototypes have been manufactured and tested. The conducted tests matched the simulations well and proved that the concept worked. More detailed tests after this thesis project are necessary to transfer the concept into a final product. However, it has been shown that the new concept has significant advantages over the existing highest pressure sensor. These are a bigger pressure range, the option of integrating a temperature sensor and a cost reduction for the flow meters compared to the existing design. Keywords: Vortex, Flow meter, Sensor, Water hammer / Detta examensprojekt har utförts i samarbete med Endress+Hauser Flowtec AG i Schweiz. Projektet har varit en del av ett större inledande projekt kring en virvelflödesmätare under avdelningen för forskning och utveckling hos Endress+Hauser. Prowirl(virvel)flödesmätare används ofta för mätning av volymflöde i ångapplikationer och tekniken bygger på sensorregistrering av fenomenet virvelbildning som uppstår nedströms hinder i ett flöde. Målet med projektet var att utveckla och testa en ny virvelflödesmätare för högtrycksapplikationer (ledningstryck upp till 250 bar). Sensorn som Endress+Hauser redan hade för sådan applikation var föråldrad och inte kompatibel med nyare generationer av sensorer. Två koncept har tagits fram, ett med och ett utan temperatursensor. Koncepten har modellerats och verifierats genom FEM och analytiska beräkningar enligt relevanta standarder (ASME Boiler and Pressure Vessel Code och EN 13445), efter vilket prototyperna tillverkats och testats. De utförda testerna överensstämde väl med simulationerna och bevisade att koncepten fungerade. Mer utförliga tester efter detta examensprojekt är nödvändigt för att med koncepten som utgångspunkt skapa en klar produkt. Men det har visats att dessa koncept har väsentliga fördelar över den befintliga högtryckssensorn. Bland dem kostnadsreducering, möjlighet för integrering av temperatursensor och breddat tryckspann jämfört mot den existerande designen. Nyckelord: Virvel, Flödesmätare, Sensorer, Vattenslag

The tip leakage vortex is responsible for the generation of stagnation pressure losses inside the compressor along with the outbreak of rotating stall and surge. The current paper analytically proved that a part of the losses is proportional to the vortex circulation squared. The evolution of this circulation has been investigated as part of a parametric study which tested several clearance heights. The work consists in adopting a simplified single blade configuration to study the physics of the flow by means of wind tunnel experiments and numerical calculations. Upon visualising the main features of the flow, a model based on the study of jet in crossflows was implemented to describe the tip clearance flow for small gap sizes. For big gaps, the flow is assumed to behave as an isolated wing tip vortex which circulation is easily computed by the so called lifting line theory. The main vortical structures highlighted by the topology of the flow justified the use of the model of a jet in crossflow for small gap sizes. This model was challenged by experimental and numerical data and proved to well predict the evolution of the clearance vortex circulation for an increasing clearance height although some numerical results remain further away from the model. / Gapvirveln är ansvarig för lufttryckförluster i motorn av ett flygplan och kan orsaka utbrottet av kompressorstall och pumpning. Artikeln bevisade matematiskt att en del av de här förlusterna är proportionell mot gapvirvelncirkulationen upphöjd. Utvecklingen av den där cirkulationen undersöktes med hjälp av en parametrisk studie som provkörde flera gapstorlekar. Arbetet bestå av att adoptera en förenklad enda blad konfiguration för att studera flödes fysik med vindtunnel experiment och flödesberäkningar. Efter att man analyserar flödes viktigaste egenskaper genomfördes en modell baserad på studien av en jet i ett korsflöde. Den här modellen används för att beskriva flödet för små gapstorlekar. För stora gap antar man att flödet beter sig som en vingspetsvirvel som cirkulationen kan beräknas utan svårighet med hjälp av lyftledningsteorin. Flödes topologi visualiserades tack vare numeriska beräkningar och legitimerade användningen av modellen av en jet i ett korsflöde för små gapstorlekar. Teoretiska, experimentella och numeriska resultat jämfördes och bevisade att modellen väl förutsäger utvecklingen av gapvirvelncirkulationen mot gapstorlek även om några numeriska resultat är långt från modellen.

Electron vortex beams (EVBs) are electron beams with a doughnut-like intensity profile, carrying orbital angular momentum due to their helical phase shift distribution. When employed in an electron microscope, they are expected to be efficient for the detection of magnetic signals. In this report I have investigated high angle annular dark field (HAADF) images obtained using EVBs. This was done for 300 K and 5K. For 5 K,  I also compared HAADF images from an ordinary electron beam with HAADF images from an electron vortex beam. What was found was that EVBs produced doughnuts around the atomic columns. However, when taking the size of the electron source into account, this phenomena could no longer  be observed. When comparing images from EVBs with images from ordinary electron beams, I found that the intensity of scattered electrons around atomic columns was broader for EVBs. This was persistent even after taking the source size into account. / Elektronvirvelstrålar (EVS) är elektronstrålar med en munk-liknande intensitetsprofil. Dessa bär på rörelsemängdsmoment på grund av sin fasdistribution. När de används i ett elektronmikroskop förväntas de vara effektiva för detektering av magnetiska signaler. I denna uppsats har jag undersökt high angle annular dark field (HAADF) bilder som erhållits med hjälp av EVS. Detta gjordes för 300 K och 5K. För 5 K, jämförde jag även HAADF bilder från en vanlig elektronstråle med HAADF bilder från en elektronvirvelstråle. Vad jag fann var att EVS producerade en munkformad intensitetsfördelning runt atomerna. Men när hänsyn till storleken på elektronkällan togs i beaktande kunde inte detta fenomen observeras längre. När bilder från EVS jämfördes med bilder från vanliga elektronstrålar, fann jag att intensiteten av spridda elektroner runt atomkolumnerna var bredare för EVS. Detta kunde observeras även efter att jag tagit hänsyn till elektronkällans storlek.

Dynamic Systems Theory (DST) and spectral analysis are employed to study the tropospheric jet stream and the stratospheric polar vortex. The objective is to investigate the relationship between Rossby wave activity and inverse persistence and dimensionality of geopotential height at 250 hPa and 10 hPa, as these two dynamical indicators are expected to show a characteristic behavior of Rossby wave harmonics. The results show that persistent states exhibit suppressed Rossby wave activity for eastward-propagating Rossby waves, whereas it is increased for the westward counterpart. Positive anomalies of spectral power at positive phase speeds are present for less persistent states. Events with low dimensionality relate to the suppression of most Rossby waves, while an increase in spectral power is present during high dimensional states. The results were more pronounced in the stratosphere compared to the troposphere with different spatial patterns of geopotential height anomalies due to additional factors influencing the location of Rossby waves. Furthermore, Sudden Stratospheric Warmings (SSWs) are connected to a decrease in persistence up to 2 weeks prior, followed by a significant increase in persistence and dimensionality, and reduced integrated spectral power. Strong Polar Vortex events (SPVs) exhibit the opposite behavior with an increase in persistence before and a decrease in persistence and dimensionality, and higher ISP afterward. Additionally, SSWs (SPVs) exhibit a suppression (enhancement) of Rossby wave activity in the stratosphere and to a lesser extent in the troposphere for eastwards traveling waves.

This study investigated the terms used by drummers and audio engineers to describe the recorded drum kit and the processing applied to it. The main method consisted of semi-structured interviews with six professionals in the fields of drumming and audio engineering. The participants were asked to describe five musical samples of different drum kit mixes containing kick, snare and hi-hat sounds. Their descriptions along with explanations of their communication tactics were compared, resulting in explanations of fourteen semantic descriptors. The comparison of their use of the terms in the context of the samples revealed some differences depending on their professional backgrounds. The results suggested that, while audio engineers have a larger semantic lexicon in regards to the recorded drum kit, the differences in the definitions of terms had a larger degree of variation between individuals than between the respective professions.