Bøger udgivet af Cuvillier

Environmental Life Cycle Assessment (ELCA) is a young, but, increasingly a well-known technique, to assess the environmental impacts associated with products. In this dissertation thesis, a product-/process-related ELCA for a typical Armenian dairy factory has been performed. Here, the environmental impacts associated with the manufacturing processes of selected dairy products have been investigated. The production of raw milk at the supplier dairy farm and the disposal of the solid waste and waste water incurred during production and processing have been considered as well. Due to the multi-functional nature of dairy factories, an allocation procedure according to the calorific value of each product under assessment has been conducted. In order to execute the ELCA, the software SimaPro has been used. As the methodology for Life Cycle Impact Assessment, the ReCiPe Midpoint method has been applied. Inventory, characterization, normalization, contribution, and sensitivity analyses have been carried out accordingly. The results of these analyses have determined the significant impact categories by each analyzed product and the products with the greatest environmental impacts. Furthermore, the ¿hotspots¿ of the processes have been determined.Ökologische Lebenszyklusanalyse (Ökobilanz) ist eine junge, jedoch inzwischen eine gut bekannte Methode zur Untersuchung der Umweltauswirkungen der Produkte. Im Rahmen dieser Dissertation wurde eine produkt-/prozessbezogene Lebenszyklusanalyse für eine typische armenische Molkerei durchgeführt. Hierbei wurden die Umweltauswirkungen der Herstellungsprozesse ausgewählter Molkereiprodukte untersucht. Die Rohmilchproduktion in der Lieferfarm und die Entsorgung der anfallenden Produktionsabfälle und ¿abwässer wurden gleichfalls betrachtet. Wegen der multifunktionalen Natur der Molkereien wurde ein Allokationsverfahren basierend auf dem Brennwert jedes untersuchten Produktes durchgeführt. Um die ökologische Lebenszyklusanalyse durchzuführen, wurde die Software SimaPro verwendet. Die Methode ReCiPe Midpoint wurde als Methode der Wirkungsabschätzung verwendet. Dementsprechend wurden Inventory-, Wirkungsabschätzungs-, Normalisierungs-, Beitrags- und Sensitivitätsanalysen durchgeführt. Ergebnisse dieser Analysen haben die signifikanten Umweltkategorien bei jedem untersuchten Produkt und die Produkte mit den höchsten Umweltauswirkungen identifiziert. Darüber hinaus wurden die ¿Hotspots¿ der Prozesse festgestellt.

Wheat is the primarily cereal grain produced within the European Union. Due to its high starch content it is the dominating energy feed ingredient in diets for pigs. However, due to its high dietary inclusion level wheat can also supply considerable high amounts of crude protein (CP) and amino acids (AA) to the animal. Wheat co-products of bioethanol production are a valuable source of CP and AA in animal nutrition. Therefore, the objectives of the present thesis were to study the nutritive value of eight recently introduced wheat genotypes and of one liquid wheat co-product of bioethanol production for growing pigs. For this purpose a comprehensive analysis of nutrients in the assay feedstuffs was conducted and standardized ileal digestibility (SID) of CP and AA in growing pigs was determined. There were significant differences in SID of CP and AA between the eight genotypes of wheat. However, digestibility values were lower when compared to literature data, leading to the assumption that data in actual feed tables might result in an overestimation of the protein value of wheat. The liquid wheat co-product is a valuable source of CP, AA and energy in diets for pigs. It is superior to dried bioethanol co-products as it is not exposed to excessive heat treatment during manufacturing resulting in greater digestibility values.In der Europäischen Union ist Weizen die am weitesten verbreitete Getreideart. Aufgrund seines hohen Stärkegehalts wird Weizen in Mastschweinerationen als Energiefuttermittel eingesetzt. Bei hohen Anteilen in der Gesamtration kann Weizen jedoch auch einen erheblichen Beitrag zur Deckung des Rohprotein- (XP) und Aminosäuren (AS)- Bedarfs des Tieres leisten. Nebenprodukte aus der Weizenverarbeitung bei der Bioethanolproduktion sind eine wertvolle Eiweißkomponente in der Tierernährung, dazu zählen Trocken- und Flüssigschlempen. Ziele dieser Arbeit waren die Bestimmung des Futterwerts von 8 aktuell verfügbaren Weizengenotypen sowie eines flüssigen Weizenschlempefutters für Mastschweine. Zu diesem Zweck wurde eine umfangreiche Nährstoffanalyse der Versuchsfuttermittel durchgeführt, sowie die standardisierte praecaecale Verdaulichkeit (pcVQ) von XP und AS bei Mastschweinen untersucht. Es gab signifikante Unterschiede der pcVQ von XP und AS zwischen den 8 Weizengenotypen. Allerdings waren die Verdaulichkeitswerte geringer als in der Literatur angeben, so dass Daten aus aktuellen Futterwerttabellen möglicherweise den Proteinwert von Weizen überschätzen. Das flüssige Weizenschlempefutter stellt eine wertvolle XP-, AS- und Energiequelle für Schweine dar. Es ist Trockenschlempen im Nährwert überlegen, da es keiner intensiven Hitzeeinwirkung ausgesetzt ist und somit höhere Verdaulichkeitswerte aufweist.

GaN three-dimensional columnar core-shell LEDs are considered to be one of the promising candidates for prospective solid state lighting. In comparison to conventional planar layer LEDs, columnar core-shell LEDs have many advantages. For instance, in a columnar GaN coreshell LED structure the InGaN/GaN MQW wraps around the column, therefore the light emitting area can be enormously increased. This is the main driving force behind the intense investigation of nanowire and micro-columnar LEDs. In addition, because of the increased area of the MQW, the internal quantum efficiency may be improved by a reduction of the local carrier density, mitigating the efficiency droop. Besides, due to the reduced influence of thermal and lattice mismatch between the substrate and columns, dislocation-free GaN column arrays can be achieved on large area substrates.The main contribution of the present work is the controlled growth of GaN columns and core-shell LEDs by metal-organic vapor-phase expitaxy. The growth conditions which lead to vertical growth of N-polar and Ga-polar GaN columns are systematically investigated. The causes of the vertical growth are explained by surface processes under appropriate conditions for both polarities. Quantitative discussions of growth kinetics of GaN columns are an important feature in this work. The difficulties and the strategies of the MQW and p-GaN shell growth on high aspect ratio GaN columns are presented in detail.

Enzymes with multicopper active sites play important roles in many biological processes. Recently a novel multinuclear copper site was discovered in N2O-Reductase and its exact structure and mechanism has been much discussed since then. The so called CuZ center contains a unique tetranuclear Cu4S2-Cluster, which is coordinated by seven histidine residues. Until now no synthetic model complex could be isolated that emulates the Cu4S2 core of the active site.In this thesis a new strategy towards such model systems is introduced. To mimic the nitrogen-rich environment of the copper ions, pyrazolate-based ligand scaffolds with chelating N-donor side arms are employed. The resulting binuclear metal complexes were isolated and fully characterized. Additionally the reactivity of these binuclear building blocks towards various sulfur-containing coligands and sulfur-transfer reagents was investigated.

In this work, the nonlinear effects of economies of scale and biomass transportation costs forincreasing Biomass-to-Liquid plant capacities has been modeled on a product-upgradingprocessbasis for the first time. Potential investors and plant operators of Biomass-to-Liquidplants are thus enabled to determine both the optimal plant size and the most promisingchoice of products in order to maximize the prospective competitiveness of the plant.

Transportation costs are typically constitute the largest percentages of the total costin the production process of agricultural industries. This study aims to apply the hub-andspokesystem to the agricultural transportation and distribution networks of Thai agriculturalproducts in order to reduce transportation costs and to investigate the location of facilitieswithin the shrimp industry by varying parameters. Hubs serve as collection and switchingpoints in the system and transportation flows will be consolidated in the hub links. Theconcentration in the hub network leads to economies of scale, and for this reason thetransportation cost rate will be reduced. In the study, central markets for shrimp are referredto as hubs. The hub location models are divided in uncapacitated hub location models andhub location models with minimal capacity. These models are stated as an integer linearprogramming models. The objective functions of both models are identical. They include thecosts of direct and indirect transportation as well as the construction costs of hubs. Whileevaluating transportation costs, the opportunity cost reflected in the perishable nature of theagricultural products is accounted for as well. The rates of the opportunity cost are calculatedas the difference between averaging shrimp prices of direct trade with the factory and tradewithin shrimp markets. The difference of the two models lies in the constraints of minimalcapacity. To solve the hub location problems, the sum of the costs is optimized through agenetic algorithm. This research employs secondary data from 2006 until 2008 based oninformation of the Department of Internal Trade and the Department of Fisheries of Thailand.

The present thesis deals with the e¿cient adaptive numerical integration of dynamical contact problems. This is the core problem in the fast and robust simulation of stresses arising in a real patient¿s knee joint for di¿erent kinds of loading situations. The topic is of high interest in the ¿eld of computer-assisted therapy planning, which aims at the generation of a ¿virtual patient¿. This tool allows the design of e¿ective treatment options and precise surgery strategies within a clinical environment. Potential tasks of patient-speci¿c techniques in orthopedics are osteotomic interventions and the construction and selection of implants or ¿xation devices.For realistic predictions of therapeutical manipulations, numerical simulation and optimization are applied on a detailed three-dimensional geometry of the individual patient¿s knee (obtained from anatomical CT or MRT image data). In view of a reasonable clinical application, the necessary computations have to be performed onlocal workstations in clinics within short time frames. Moreover, the solutions have to be resilient enough to serve as a basis for responsible medical decisions. With regard to these conditions, highest level requirements have to be set on the e¿ciency and accuracy of the applied numerical techniques.The appropriate approach to cope with this mathematical challenge is the construction of an adaptive numerical integrator for the dynamical contact problem.For this purpose, dynamical contact problems have to be analyzed precisely from both the analytical and the numerical point of view.

Die Plasmonresonanz von Goldnanopartikeln verleiht ihnen eine Reihe bedeutender Eigenschaften. So sind sie einerseits, bedingt durch den hohen Absorptionsquerschnitt, effiziente optothermische Energiewandler und andererseits trotz ihrer geringen Größe über den hohen Streuquerschnitt gut in Dunkelfeldmikroskopen zu erkennen. Diese Eigenschaften werden in dieser Arbeit zum einen ausgenutzt, um die Goldnanopartikel als optothermische Nanowerkzeuge für die Untersuchung und Manipulation von Phospholipidmembranen zu verwenden. Zum anderen werden Goldpartikel mittels der optischen Kräfte, die ein Laser auf sie ausübt, mit nanometrischer Präzision auf Substrate gedruckt.Phospholipide sind der größte Bestandteil von biologischen Zellmembranen, welche die Zellen von ihrer Umgebung abgrenzen und in denen viele wichtige Prozesse stattfinden. Vesikel, bestehend aus einer Phospholipidmembran, dienten in den letzten Jahrzehnten vermehrt als Zellmodelle. Um an Vesikeln Untersuchungen durchführen zu können, mussten die Goldnanopartikel erst an die Membranen gebunden werden. Durch einen Ligandentausch mit Lipidmolekülen auf der Goldoberfläche konnten wir eine stabile Bindung zu den Vesikeln durch einfaches Mischen einer Vesikel- mit einer Goldlösung erzeugen. Als weitere Möglichkeit für eine Bindung ließen wir Goldnanopartikel direkt auf der Vesikelmembran wachsen. Durch Variieren der Goldionenkonzentration und durch Einbringen von geladenen Lipiden konnten Partikelgröße, -form und -dichte gezielt beeinflusst werden. Aus den optischen Eigenschaften dieser Goldvesikel konnten wir ein Modell für das Wachstum erstellen.

The cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.], a legume which originated in Africa, is now grown in the Tropics and many subtropical regions. Cowpea is of significance for food and feed and its yield is frequently severely affected by drought, resulting in its low average yield. Hence the influence of water deficit on gas exchange, growth, development and yield of cowpea was studied here, with the aim of contributing to our understanding of the response of cowpeas to water deficit and to the provision of efficient and viable information for breeding of drought resistant genotypes. To achieve this aim, several traits were examined, which included- gas exchange [stomatal conductance (gs), net photosynthetic rate PN), transpiration rate (E) and intrinsic transpiration efficiency TEi)], evapotranspiration efficiency (ETE), wateruse (WU) and yield/yield components,- relationship among these traits and variability among the various genotypes.From the results it was expected that it would be possible to find efficient plant types and characteristics to predict ETE and yield which could eventually be used in cowpea drought resistance breeding programmes.

Future mobile communication systems require higher data rate and more flexibility. The OFDM, as a multi-carrier transmission technique, achieves high efficiency by subdividing the bandwidth into narrow and orthogonal subcarriers with specific spectrums. The consequent long symbol duration enables also a simple receiver structure in a multi-path propagation environment. Moreover, each subcarrier can use independently individual transmission parameters. In this thesis, a scheme of self-organized radio resource management is proposed for an OFDM based cellular system.All base stations in a cellular network are operating in the same central carrier frequency, but with different radio resources. A resource can be defined as a timeslot, a subcarrier, or any frequency-time block. All resources are accessible at any cell in the cellular network. Neither central controllers nor direct communication between base stations is needed. Each base station allocates radio resources and selects transmission parameters independently in accordance with the requirement and the measured real-time network condition. The powers of signal and interference are measured at both base stations and mobile terminals. To have an interference free measurement, a dedicated signal measurement timeslot is designed in the uplink. A resource quality function is defined to predict the transmission result in a time variant channel, applying both adaptive modulation and coding, and link adaptation. Those resources with highest possible data rates are allocated. In this way, an adaptive and up-to-date resource reuse can be realized.To reduce the amount of droppings due to unpredictable new interference after allocation, a security margin is introduced, which reserves a priori a space for new interference. A suitable margin brings 13% capacity increase. More efficiently, a reallocation procedure can be triggered when service degradation is observed for certain duration. This method can even bring about two times more capacity.The SO-RRM shows its high flexibility in a cellular network with non-uniform or fast changing user distribution. Hotspot cells can declare more resources, while the cells with few users use only much less resources. Furthermore, the multi-user diversity enables in the downlink adaptive resource rearrangement. Resources used inside a cell is exchanged based on instantaneous channel condition. Three different algorithms are compared. They can bring about 80% spectrum higher efficiency.

Das Ziel der hier vorgestellten Arbeit ist die Untersuchung von kapillardominierten Transportprozessenin porösen Materialien und kleinen, zylindrischen Rohren. Von Relevanz ist diesinsbesondere für die raumfahrtbezogene Anwendung von porösen Metallgeweben (häufig DutchTwilled Weaves) in sogenannten Propellant Management Devices (PMDs) für Treibstofftanks.So gilt es, bei der Konstruktion von Raketentanks für flüssige Treibstoffe sicherzustellen, dassin einer Mikrogravitationsumgebung kein Gas in die Treibstoffleitungen gelangt. Diese Aufgabeübernehmen die PMDs häufig dadurch, dass sie den Blasendurchbruchsdruck (bubble point)von porösen Strukturen nutzen.Der erste Teil der Arbeit beschäftigt sich mit einer grundlegenden Diskussion der theoretischenModellierung kapillarer Strömungen. Zunächst wird eine Einführung in relevante Grundgleichungen,wie beispielsweise die integrale Bilanz des Impulses, gegeben. Die im nächstenSchritt vereinfachte Impulsbilanz stellt dann die Basis für die weiteren mathematischen Betrachtungendar, die im Folgenden um sogenannte Pore Structure Parameters ergänzt werden,um die kapillaren Strömungen in porösen Materialien umfassend beschreiben zu können. Durchdie Verwendung der Parameter statischer Radius (Beschreibung des Kapillardrucks), Permeabilität (Beschreibung des viskosen Druckverlustes in der porösen Struktur) sowie Porosität(Beschreibung des Verhältnisses von Porenvolumen zu Gesamtvolumen) lässt sich eine Impulsbilanzfür poröse Materialien aufstellen. Es zeigt sich, dass die Gleichungen für poröse Materialienbzw. für zylindrische Rohre ähnlich sind und somit eine Analogie zwischen kapillarenTransportprozessen in zylindrischen Rohren und porösen Strukturen existiert. Folglich lassensich analytische Lösungen, die ursprünglich nur für Strömungen in Rohren entwickelt wurden,auch für die Beschreibung von Transportprozessen in porösen Strukturen verwenden.Unter Anwendung des Buckingham Pi Theorems werden in einer detaillierten Dimensionsanalysedie verschiedenen Skalierungsansätze vorgestellt und diskutiert. Anhand eines mathematischenVergleiches der verschiedenen analytischen Lösungen für einen trägheits- bzw. viskosdominierten Transport kann eruiert werden, welche Kräfte zu welchem Zeitpunkt desTransportprozesses relevant sind. Die Erkenntnis, welche Terme berücksichtigt werden müssen, isteine wichtige Voraussetzung für eine präzise Beschreibung des Transportprozesses. Ein Vergleichdes Modells mit experimentellen Daten aus der fachspezifischen Literatur konnte hierbeieine gute übereinstimmung nachweisen.

The reaction of transition metal ions with ditopic ligands containing two 2,2¿:6¿,2"-terpyridine units linked by flexible spacers can give metallosupramolecular polymers, discrete metallomacrocycles or mixtures of the two. The outcome of the coordination depends on the precise reaction conditions as well as the nature of the spacer and the transition metal salt.This thesis is concerned with the reaction between cobalt(II) salts and bis(2,2¿:6¿,2"-terpyridine) ligands in which the metal-binding domains are linked by flexible oligo(ethylene glycol) spacers. An initial study of the ligands and several model mononuclear bis(2,2¿:6¿,2"-terpyridine)cobalt(II) and (III) complexes gave some insight into the solid state and solution properties of these systems, and PGSE NMR spectroscopy was found to be a useful tool for determination of the size of both the ligands and the cobalt(III) complexes in solution. The reaction of the ditopic ligands with cobalt(II) acetate tetrahydrate in pure alcohol was found to cause the decomposition of the ligand and the formation of a mononuclear bis(4¿-alkoxy-2,2¿:6¿,2"-terpyridine)cobalt(II) complex. This reaction was extended to monotopic 4¿-substituted-2,2¿:6¿,2"-terpyridines and can be considered as a reaction giving rise to polymer end-capping units, thus influencing the final outcome of the coordination. The effect of the anion on the coordination was considered further, and the speciation of mono- and bis(2,2¿:6¿,2"-terpyridine)cobalt(II) complexes in solution was investigated using the 4¿-methoxy-2,2¿:6¿,2"-terpyridine ligand. The product mixtures were found to depend heavily on the anion, solvent and initial ratio of ligand to metal salt. Similar behaviour was observed for a model ditopic ligand. The presence of the mono(2,2¿:6¿,2"-terpyridine)cobalt(II) complexes within a system containing the ditopic ligands would also provide polymer end-capping units, influencing the speciation of these mixtures. Finally, a detailed study of the product mixtures obtained from the reactions of the ditopic ligands with cobalt(II) salts revealed a complex dependence of the speciation of many bis(2,2¿:6¿,2"-terpyridine)cobalt(II) complexes on the ligand, anion, solvent, concentration and other seemingly minor reaction parameters. Using the PGSE NMR spectroscopic technique, the sizes of some of the metallomacrocyclic species present in the equilibrium mixtures could be determined. These measurements were in excellent agreement with X-ray crystallographic data. Analysis of initial product mixtures using the same technique suggested that the initial kinetic products of the complexation are significantly larger species.

The book has been written as a dissertation on the University of Braunschweig, Germany under supervision of Prof. Dr. Karl-Heinz Gericke. It deals with thedevelopment, description and application of a three dimensional velocity map imaging technique for products of elementary chemical reactions such as photodissociations and reactive collisions. By means of REMPI spectroscopy the quantum state of the products is also resolved.In contrast to earlier reports of 3D velocity mapping techniques that were based on 2D velocity map imaging and the specific time of flight spectrometer used for this, the technique presented is an enhancement of 3D ion imaging and its one field spectrometer. As a result, the time broadening due to the kinetic energy release and therefore the resolution in the third dimension is much larger than for the techniques reported earlier having a rather poor time resolution despite comparable detector features.The processes studied comprise: i)The reactive collision dynamics of O(1D) with D2 as a proof for a novel technique to study photoinitiated bimolecular reactions being a hybrid of the PHOTOLOC technique and the parallel beams technique used by the groups of Kitsopoulos, Orr-Ewing and Suits.ii) The photodissociation dynamics of the B1¿+ double minimum state of HCl accessed by two-photon absorption. iii) The dynamics of the constrained geometry reaction of O(1D) and N2O inside the(N2O)2 dimer.

Die drei Applikationstechniken des zu ¿Pestä Granulaten verarbeitetenInokulums - schmales Band, breites Band und Pflanzloch - verringerten denAuflauf von P. ramosa, zeigten aber keine Behandlungsunterschiede amVersuchsende. Die Breitbandapplikation war am Anfang tendenziell wirksamerals die anderen Ausbringungstechniken.Die Wirksamkeit der ¿Pestä-Formulierung gegen P. ramosa blieb nicht konstant(2006: 50%, 2007: 30%; 2008. 20%). Die im zweiten Versuchsjahr eingeführteAlginat-Formulierung schnitt einzeln appliziert zwar besser ab, die höchste undzuverlässigste Kontrolleffizienz (60-70%) aller Behandlungen ließ sichallerdings durch die Kombination von ¿Pestä-Granulaten mit Alginat-Pelletserzielen. Die Entwicklung der FOG-Population im Boden in den verschiedenenBehandlungen korrelierte kaum mit der Wirksamkeit des Pilzes. In allenBehandlungen wurde bereits während der Vegetationsperiode ein starkerRückgang der pilzlichen Population um 70 bis 90% in allen drei Jahrenbeobachtet.Im ersten Jahr wurde kein erhöhter Tabakertrag erzielt, aber dieTabakbiomasse (TM) war in fast allen Behandlungen in 2007 im Vergleich zurKontrolle erhöht. Ein weiterer positiver Einfluss des biologischen Gegenspielersist die Reduzierung der Samenbank durch weniger Phelipanche-Auflauf. Zudemwurde eine deutliche Reduktion der Samenproduktion von Phelipanche-Sprossen in pilzbehandelten Zellen beobachtet.

In Israel, more than half of the national sheep flock is kept by Bedouin in the Negev desert.Extensive production systems co-exist besides semi-intensive systems with varying economicsuccess. There is a constant regional demand for sheep meat, but the local supply is not ableto cover it. The wide gap between the performance potential of the commonly used andenvironmentally adapted local Awassi and improved sheep breeds suggests an increase ineconomic efficiency by intensification of breeding. The choice of a suitable breed for aspecific system is seen as key factor for the farm success and requires the knowledge of theanimals¿ adaptation. Information on the performance of Bedouin sheep flocks under the givenharsh production conditions are, however, missing. The purpose of the study was thus acharacterization of current production systems, the assessment of the aggregated performanceof the different Awassi lines kept in those systems and the impact of socio-economic andproduction factors on the efficiency of Bedouin sheep production. Also breeding objectives ofBedouin sheep farmers were investigated. The role of new breeding technologies in theongoing process of intensification of sheep farming systems was analyzed and discussed.

The Josephson effect enables the creation of voltage standards with quantum accuracy by linking the electrical unit of voltage with the frequency. This work describes the implementation of Josephson junctions with NbxSi1¿x barriers into the fabrication of AC Josephson voltage standards. NbxSi1¿x barriers combine the robustness and high critical current densities of SNS junctions with the high characteristic voltage of SIS junctions. To gain insight into the inner workings of Josephson junctions with NbxSi1¿x barriers, their physical properties were studied. One of the main goals was the analysis of the dependence of the electrical junction parameters on the co-sputter conditions. The interpretation of the obtained data was done within a model of Josephson junctions with semiconducting barriers. Especially the very high capacitance of the junctions and the nearly non-hysteretic current-voltage characteristic set the studied junctions apart from both SIS and SNS junctions. The fabricated circuits with up to 69632 Josephson junctions prove that Josephson junctions with NbxSi1¿x barriers are well-suited for AC voltage standard applications.Der Josephson-Effekt ermöglicht quantengenaue Spannungsnormale, die die elektrische Einheit der Spannung mit der Frequenz verknüpfen. Diese Arbeit beschreibt die Integration von Josephson-Kontakten mit Barrieren aus NbxSi1¿x in die Herstellung von Josephson-Wechselspannungsnormalen. Barrieren aus NbxSi1¿x verbinden die Robustheit und die hohe kritische Stromdichte von SNS-Kontakten mit der hohen charakteristischen Spannung von SIS-Kontakten. Um das Funktionsprinzip von Josephson-Kontakten mit NbxSi1¿x- Barrieren zu verstehen, wurden ihre physikalischen Eigenschaften untersucht. Dabei wurden insbesondere die Auswirkungen der Bedingungen während des Co-Sputter-Prozesses auf die elektrischen Parameter der Josephson-Kontakte analysiert. Zur Interpretation der gemessenen Daten wurde ein Modell für Josephson- Kontakte mit halbleitenden Barrieren herangezogen. Insbesondere die sehr große Kapazität der Kontakte und die weitgehend hysteresefreie Strom-Spannungs- Kennlinie unterscheiden die untersuchten Kontakte sowohl von SIS- als auch von SNS-Kontakten. Schaltungen mit bis zu 69632 Josephson-Kontakten zeigen, dass Josephson-Kontakte mit NbxSi1¿x ¿ Barrieren hervorragend für Josephson-Wechselspannungsnormale geeignet sind.

Untersuchungen zur thermischen Konvektion in Zylinderspaltgeometrien erfassen eine Vielzahl von physikalischen und ingenieurtechnischen Problemstellungen. Der Fokus dieser Arbeit ist die experimentelle Untersuchung thermischer Konvektion im Zylinderspalt unter dem Einfluss eines elektrischen Hochspannungsfeldes. Ziel ist es, Möglichkeiten aufzuweisen, dass dadurch der Wärmetransport verbessert werden kann. Dieser Effekt kann beispielsweise für energie-effizientere Wärmetauscher genutzt werden. Dazu wurden zwei Experimentzellen aufgebaut, die einen beheizten Innenzylinder und einen gekühlten Außenzylinder haben. Die Temperaturdifferenz erzeugt eine thermische Konvektion im Untersuchungsraum zwischen den beiden vertikal ausgerichteten Zylindern. Der Untersuchungsraum ist mit einer dielektrischen Flüssigkeit befüllt. Zur Erzeugung des Hochspannungsfeldes ist der Außenzylinder an eine Wechselspannung angeschlossen, und der Innenzylinder ist geerdet. Die beiden Experimentzellen unterscheiden sich in ihrem Radienverhältnis. Die Spaltweite und die Höhe des Untersuchungsraumes ist bei beiden Experimentenzellen gleich, ebenso das Aspektverhältnis. Im Rahmen von drei Parabelflugkampagnen wurden verschiedene Weiterentwicklungen realisiert. Diese haben den Einsatz von Partikeln in einem elektrischen Hochspannungsfeld und eine vollständige Automation zu berücksichtigen. Auch eine Messeinrichtung zur Erfassung des Wärmetransportes wurde entwickelt und realisiert. Als maßgebliche Kenngrößen für das Experiment sind das Radienverhältnis und das Aspektverhältnis zur Beschreibung der Geometrie zu nennen. Die Eigenschaften der verwendeten Fluide werden in der Prandtl Zahl zusammengefasst. Der Antrieb für die thermische Strömung wird mit der Rayleigh Zahl beschrieben. Die Auswertung des Wärmetransportes erfolgt über die Nusselt Zahl.Die wissenschaftlichen Ergebnisse lassen sich in zwei Klassen unterteilen. Die erste Klasse (Laborexperiment) enthält die natürliche Konvektion in einem Zylinderspalt. Des Weiteren enthält sie die Überlagerung der natürlichen Konvektion mit einem künstlichen Kraftfeld. Die Ergebnisse zeigen, dass eine stabile Konvektionszelle durch ein künstliches Kraftfeld gestört werden kann. Diese Störung induziert eine Verbesserung des Wärmetransportes. Die zweite Klasse (Parabelflugexperiment) beschreibt thermische Konvektion in einem ausschließlich radialen Auftriebsfeld unter Ausnutzung des dielektrophoretischen Effekts und ohne den Einfluss der natürlichen Gravitation. In den Beobachtungen wird deutlich, dass der elektrisch getriebene Auftrieb, eine Konvektion unter Mikrogravitationsbedingungen induziert. Die Strömung verbleibt auf Grund der kurzen Mikrogravitationsphase in einem transienten Zustand. Die präsentierten Ergebnisse zeigen, dass die Wirkung des dielektrophoretischen Effektes genutzt werden kann, um den Wärmetransport zu erhöhen.

This paper generally lends support to the arguments advanced by Awonusi (1989, 1990, 2004) and others in favour of an endornormative as opposed to an exonormative standard for English pronunciation in Nigeria. They include the fact that the existing, exonormative standard, British Received Pronunciation (RP), has undergone and is still undergoing changes in its homeland, and is not homogeneous. The heightened social mobility of today¿s world perhaps works against the demarcation and homogenization of language varieties, and this is all the more true of the varieties or lects that have been proposed for Nigerian English when these are related, more or less explicitly, to educational attainment. Major attention is given in the paper to a schema of basilect, mesolect, and acrolect presented by Ugorji (2010), with a focus on his account of vowels and his presentation of a mechanism derived from optimality theory for evaluating vowels in contention. The basilect and the mesolect are found to be so close to each other that they might be combined. There would then be just two varieties. In contrast, the acrolect is close to British RP, albeit with many variants due to the conflict of two standardising forces, i.e. British RP and the basilect-mesolect. The vowel system of an officially adopted endonormative standard ¿ ¿Nigerian RP¿ ¿ would mainly be the same as that of British RP, but the optimality mechanism could be employed to give preference to some of the Nigerian variants for inclusion in it.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Grundlagenforschung von molekularem Magnetismus am Beispiel von FeIII/4f-Koordinationsclustern und deren Anwendungsmöglichkeiten. Es wurden in dieser Arbeit zahlreiche FeIII/4f-Verbindungen diskutiert. Dreiwinklige oxo-verbrückte [FeIII 3O]-Verbindungen mit verschiedenen Carboxylaten dienten als Vorläufer. Diese halfen den Mechanismus der selbst-organisierten Reaktionen in dieser Arbeit besser zu verstehen. Andere Verbindugen wurden gezielt synthetisiert um als Referenzverbindungen die Eigenschaften der untersuchten Materialien zu verstehen.Die Diskussion der Ergebnisse wurde in drei Kapiteln aufgeteilt.Kapitel 2 stellt eine Vergleichsstudie dar. Es beschäftigt sich mit der fundamentalen Größe/Ursache des einzelmolekularmagnetischen Verhaltens, der magnetischen Anisotropie. Darin wurde diskutiert, ob die elektronische Natur von organischen Substituenten die magnetische Anisotropie beeinflusst. Dazu wurde ein tetranuklearer {Fe2Dy2}- Koordinationscluster ausgewählt, der aus einer oxo-verbrückten {FeIII 3O}-Verbindung mit Benzoatliganden, einem Triethanolaminliganden und Dysprosium(III)-Nitrat synthetisiert wurde. Durch Verwendung der Lanthanoiden(III)-Nitrate konnte eine Serie von {Fe2Ln2} fast vollständig synthtetisiert werden (Ln= Ce bis Yb und Y). Darüberhinaus wurden über 25 {Fe2Dy2}-Analoge Verbindungen mit verschiedenen Carboxylaten und/ oder Ligand Kombinationen hergestellt. Sowohl die {Fe2Ln2}-Serie als auch die {Fe2Dy2}- Koordinationscluster wurden mittels magnetischer Suszeptibilitätsmessungen, Mössbauer Spektroskopie und Elektronenspinresonanz-Spektroskopie (ESR) untersucht. Sowohl für die Serie als auch für die Substituenten wurden theoretische Rechnungen durchgeführt.Diese Arbeit kommt zu dem Ergebnis, dass der Substituentenaustausch einen signifikanten Effekt auf die magnetische Anisotropie und somit auf das einzelmolekülmagnetische Verhalten hat. Die magnetische Relaxation und verwandte Prozesse, jedoch nicht das statische magnetische Verhalten (Kollektiver Magnetismus) wurden stark beeinflusst.

In its natural environment, the soil bacterium Bacillus subtilis permanently encounters nutrient limitations and increases in osmotic stress. The present study investigated the systemswide response of B. subtilis to different simultaneously imposed stresses by combiningchemostat experiments under conditions of carbon and nitrogen limitation, ionic and nonionic osmotic stress and osmoprotection with multi-omics analyses of the transcriptome, proteome, metabolome and fluxome. Surprisingly, the flux through central carbon and energy metabolism is very robust under all conditions studied. The key to achieve this robustness is the increased production of several enzymes of central carbon metabolism to compensate for their reduced activity in the presence of high salt. A major response of the cell during osmotic stress is the production of the compatible solute proline through the concerted adjustment of multiple reactions around the 2-oxoglutarate node, which drives metabolism towards the precursor glutamate. Co-regulations between the individual cellular components under the investigated stress conditions indicate that the fine-tuning of the transcriptional and metabolic networks involves functional modules that outreach single pathways. Additionally, the work shortly describes the salinity-decoupled fed-batch production of the compatible solute ectoine in Corynebacterium glutamicum and the contribution of precursor amino acids of the aspartate family.