HochschulschriftMaxwell, James ClerkMeyer, Oskar EmilStokes, George GabrielViskositätExperimentGeschichteRheologische EigenschaftInnere ReibungViskose StrömungZähigkeitFluiditätMathematikerPhysikerSkreenCambridgeRoyal Society1819-190313.08.1819-01.02.1903Prof. Dr.HochschullehrerRegierungsratVarelGöttingenBreslauGeorg-August-Universität GöttingenUniversität BreslauPhysikalisches Institut BreslauMeyer, AugustMeyer, LotharMeyer, HerbertMeyer, Arnold OskarMeyer, Oskar Erich1834-190915.10.1834-21.04.1909Naturphilosophie, Moralphilosophie, mentale Philosophie; MathematikProf.WissenschaftlerEdinburghAberdeenLondonUniversity of AberdeenUniversity of LondonUniversity of CambridgeClerk Maxwell13.06.1831-05.11.18791831-1879
Birger Kollmeier; Hellmut von Specht; Volker Mellert
Deutsch
graph. Darst..
Hochschulschrift
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung und Erprobung eines elektrophysiologischen Verfahrens zur Abschätzung der Kanaltrennung bei Cochlea Implantaten (CI) mit Multielektrodenträger und der Faktoren, die die Kanaltrennung beeinflussen. Als Grundlage der Untersuchungen zur Kanaltrennung wurden die Refraktäreigenschaften des Hörnerven untersucht, insbesondere unter dem Aspekt geringer Interpulsabstände und niedriger Reizintensitäten. Der Einflu von verschiedenen Parametern auf die Kanaltrennung wurde experimentell ermittelt: Elektrodenabstand, Stimulationsmodus, Reizintensität. Die Ergebnisse ermöglichen die Abschätzung der Anzahl der unabhängigen Kanäle bei CI Patienten. Die experimentellen Befunde wurden mit Modellrechnungen eines räumlichen Nervenzellenmodells verglichen. Die Nervenzellen wurden durch ein modifiziertes Fitzhughmodell beschrieben. Die Ergebnisse zeigten gute bereinstimmung mit den von Effekten genutzt werden, die im Rahmen der gegenwärtigen CI-Systeme nicht experimentell untersucht werden können. <dt.>
The purpose of this study was to develop and validate an electrophysiological method for estimating channel separation of multichannel cochlear implants (CI) and the factors for improving channel separation. As a basis to understand channel separation in high-rate coding strategies the refractory properties of the auditory nerve were investigated, especially the influence of small interpulse intervals and low intensities. The influence of different parameters on channel separation was experimentally investigated: electrode distance, stimulation mode, stimulus intensity. The experimental results offer the possibility to estimate the individual number of independent channels in CI patients. The experimental results are confirmed by simulations with a spatial neuron model to study the excitation of action potentials due to electrical stimulation. Neuron units are described by a modified Fitzhugh model. The results showed general coincidence with the experimental findings and could be used to predict effects which may not be investigated within the given CI systems. <engl.>
Ziel der in dieser Arbeit zur stochastischen Analyse experimenteller Daten verwendeten sog. Markowanalyse ist es, aus gegebenen Daten Rückschlüsse über den den Daten zugrunde liegenden stochastischen Prozess zu ziehen ohne physikalische Annahmen über das betrachtete System machen zu müssen. Im ersten Teil der Arbeit wird die Anwendung dieser Methode in der Turbulenzforschung erläutert, insbesondere auf das Problem der Intermittenz, dem unerwartet häufigen Auftreten sehr grosser Geschwindigkeitsfluktuationen auf sehr kleinen Längenskalen. Die anhand eines exemplarisch ausgewählten Datensatzes ausführlich diskutierte Methode beschreibt diesen Effekt korrekt. Der zweite Teil der Arbeit befasst sich mit der Analyse hochfrequenter Wechselkursdaten (US-Dollar/DM). Auch hier findet sich das Phänomen überproportional häufiger starker Kursschwankungen auf sehr kleinen Zeitskalen. Der Vergleich zwischen den stochastischen Prozessen für Wechselkursmärkte und turbulente Daten eröffnet interessante Analogien. <dt.>
It is the aim of the so-called Markovanalysis to obtain information about stochastic processes of a given system by analysing experimental data without using any assumptions about the physics of the system. In the first part of this thesis, the application of this method in turbulence research is discussed, in particular with respect to the problem of intermittency, i.e. the unexpected frequent occurrences of large velocity fluctuations on small length scales. The method, which is discussed extensively for one exemplarily chosen dataset, yields a correct description of this phenomenon. The second part of this thesis is concerned with the analysis of high frequency exchange rate data (US-Dollar/DM). Theses exchange rates show similarities to turbulence, namely unexpected frequent occurrences of very large price fluctuations on small time scales. A comparison of the stochastic processes underlying FX-markets and turbulence shows interesting analogies. <engl.>
Birger Kollmeier; Hellmut von Specht; Volker Mellert
Deutsch
XII, 117 S. graph. Darst. 30 cm.
Hochschulschrift
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung und Erprobung eines elektrophysiologischen Verfahrens zur Abschätzung der Kanaltrennung bei Cochlea Implantaten (CI) mit Multielektrodenträger und der Faktoren, die die Kanaltrennung beeinflussen. Als Grundlage der Untersuchungen zur Kanaltrennung wurden die Refraktäreigenschaften des Hörnerven untersucht, insbesondere unter dem Aspekt geringer Interpulsabstände und niedriger Reizintensitäten. Der Einfluß von verschiedenen Parametern auf die Kanaltrennung wurde experimentell ermittelt: Elektrodenabstand, Stimulationsmodus, Reizintensität. Die Ergebnisse ermöglichen die Abschätzung der Anzahl der unabhängigen Kanäle bei CI Patienten. Die experimentellen Befunde wurden mit Modellrechnungen eines räumlichen Nervenzellenmodells verglichen. Die Nervenzellen wurden durch ein modifiziertes Fitzhughmodell beschrieben. Die Ergebnisse zeigten gute Übereinstimmung mit den von Effekten genutzt werden, die im Rahmen der gegenwärtigen CI-Systeme nicht experimentell untersucht werden können. <dt.>
The purpose of this study was to develop and validate an electrophysiological method for estimating channel separation of multichannel cochlear implants (CI) and the factors for improving channel separation. As a basis to understand channel separation in high-rate coding strategies the refractory properties of the auditory nerve were investigated, especially the influence of small interpulse intervals and low intensities. The influence of different parameters on channel separation was experimentally investigated: electrode distance, stimulation mode, stimulus intensity. The experimental results offer the possibility to estimate the individual number of independent channels in CI patients. The experimental results are confirmed by simulations with a spatial neuron model to study the excitation of action potentials due to electrical stimulation. Neuron units are described by a modified Fitzhugh model. The results showed general coincidence with the experimental findings and could be used to predict effects which may not be investigated within the given CI systems. <engl.>
Jürgen Parisi; Wolfram Wettling; Vladimir Dyakonov
Deutsch
130 S. Ill., graph. Darst. 30 cm.
HochschulschriftKonzentratorFotovoltaikSolarzelle
Konzentratorsysteme bieten eine Möglichkeit, um billigen Solarstrom zu erzeugen. In dieser Arbeit werden neben detaillierten Untersuchungen zu Serienwiderstandsverlusten in Konzentrator-Solarzellen zwei Konzepte untersucht. Zunächst wird der Fresnel-Linsen-Konzentrator präsentiert. Bei der Entwicklung wurden Langzeitstabilität und möglichst hohe Wirkungsgrade angestrebt. Im zweiten Teil wird eine Meßmethode für Module mit Tandemsolarzellen auf der Basis der Spektrometrischen Charakterisierung beschrieben. Danach wird der Linearkonzentrator mit zweiter Stufe vorgestellt. Bei einachsiger Nachführung wird dank dreidimensionaler Sekundärkonzentratoren eine Konzentration von 250 erreicht. Das Problem des Vergleichs anhand der bei Flachmodulen üblichen Kriterien wie Modulwirkungsgrad und auf die Ausgangsleistung bezogene Modulkosten (Euro/W P ) wird diskutiert. Für den Vergleich der beiden in dieser Arbeit untersuchten Systeme wird eine Reihe anderer Kriterien entwickelt. <dt.>
Concentrator systems provide an opportunity to produce cheap solar electricity. Among detailed examinations of the series resistance losses in concentrator solar cells two concepts are examined in this work. First of all the Fresnel lens concentrator is presented. During development long-time-stability and highest possible efficiency was aimed. In the second part a method for the outdoor-measurement of modules equipped with tandem solar cells on the basis of the Spectrometric Characterisation is described. Subsequently the linear concentrator with second stage is introduced. Due to three-dimensional secondaries a concentration of 250 is reached only with one-axis-tracking. The problem of comparison by means of criteria commonly used for flat plate modules like module efficiency and module costs based on output power (Euro/W P ) is discussed. For the comparison of the two concentrator systems examined in this work a set of different criteria is developed. <engl.>
Die Arbeit befasst sich mit der Herstellung und Analyse von CdTe-Solarzellen. Im ersten präparativen Teil dieser Arbeit stelle ich ein Verfahren vor, in dem das Aktivierungsmittel CdCl2 bzw. NaCl durch Aerosolbeschichtung homogen auf den CdTe-Absorber aufgetragen und zur Aktivierung benutzt wird. Des weiteren wird als Rückkontaktzwischenschicht mittels DC-Kathodenzerstäubung hergestelltes Sb2Te3 untersucht. Die bei 180C Substrattemperatur erhaltene Schicht ist als Kontaktzwischenschicht chemisch stabil und hat eine ausreichende Leitfähigkeit. Bei Raumtemperatur hergestellte Sb-Te-Schichten weisen eine neue Phase des Sb-Te-Materialsystems auf. Im zweiten Teil werden für die ungewöhnlichen Veränderungen der I/U-Kennlinienform durch Beleuchtung der CdTe- bzw. Cu(In,Ga)Se2-Solarzelle Modelle vorgestellt. Diese Modelle basieren auf der Kompensation der Dotierung des CdS bzw. CdTe durch tiefe Störzellen. Die Modelle wurden simuliert und mit gemessenen Daten verglichen. <dt.>
This work concerns with the production and analysis of CdTe solar cells. The first preparative part of this work deals with the activation of the CdTe solar cell. A procedure is shown how to cover the CdTe layer homogeniously with CdCl2 or NaCl via an aerosol deposition. Furthermore an intermediate back contact layer made of DC-sputtered Sb2Te3 is investigated. The intermediate back contact layer prepared at 180C substrate temperature is chemical stable and sufficient conducting. Sb-Te layers produced by room temperature show an unknown phase of the Sb-Te material system. In the second part I present models for the unusual change of the i/v-curve shapes due to illumination of the CdTe- and Cu(In,Ga)Se2-solar cells. These models are based on the compensation of the doping of CdS and CdTe with deep traps. They have been simulated and compared to the measured data. <engl.>
Die Dissertation befasst sich mit der Lautheitswahrnehmung bei Normal- und Schwerhörenden. Kapitel 2 zeigt die Ergebnisse einer Feldstudie mit einem tragbaren DSP-Hörgerät, welches versucht die individuelle Lautheitswahrnehmung Schwerhörender mit verschiedenen Strategien zur Dynamikkompression zu restaurieren. In Kapitel 3 werden zwei Methoden zur Messung der Lautheitswahrnehmung (Lautheitsvergleich und kategoriale Lautheitsskalierung) miteinander verglichen. Die übrigen Kapitel beschäftigen sich mit der Modellierung der Lautheitswahrnehmung stationärer Schalle bei Normal- und Schwerhörenden basierend auf Daten, die mit Hilfe der Lautheitsskalierung gewonnen wurden. Während Kapitel 4 eine Übersicht über verschiedene Versionen des von Zwicker vorgestellten Lautheitsmodells gibt, wird ein neues Lautheitsmodell (Das 'Oldenburger Lautheitsmodell') in Kapitel 5 eingeführt. Das Modell ist in der Lage, individuelle Daten Schwerhörender besser vorher zu sagen und berücksichtigt neueste Daten über die Isophonen. In Kapitel 6 wird eine Evaluation des Modells im Vergleich zu anderen, aus der Literatur bekannten, Modellen vorgestellt. <dt.>
This thesis is devoted towards the loudness perception of normal- and hearing-impaired listeners. It starts with a description of a field-test performed with a wearable DSP prototype hearing aid, which aims at restoring loudness perception in the individual hearing-impaired listener with different dynamic compression algorithms (chapter 2). In chapter 3 two methods (loudness matching and categorical loudness scaling) for assessing loudness perception are tested against each other. The reminder of the thesis is devoted towards modeling normal and impaired loudness perception for stationary sounds based on data derived from the method of loudness scaling. While chapter 4 gives a review of the literature on different versions of the loudness models based on the approach by Zwicker, a new loudness model (The 'Oldenburg Loudness Model') is introduced in chapter 5. This model has the advantage of better predicting the individual data of hearing-impaired listeners and taking into consideration the most recent data on equal-loudness level contours. Chapter 6 performs an evaluation of this model in comparison with two other models known from the literature. <engl.>
Für die Planung und den Betrieb von Offshore Windparks ist ein tiefes Verständnis der meteorologischen Gegebenheiten unabdingbar. Diese Arbeit widmet sich der Modellierung der marinen atmosphärischen Grenzschicht unter besonderer Berücksichtigung der Windpotentialprognose. Für die Analyse wurden Daten des Offshore Meßprogramms Rødsand in der Dänischen Ostsee verwendet. Der Kern der Arbeit ist die Untersuchung von verschiedenen mikrometeorologischen Modellen für die marine atmosphärische Grenzschicht in küstennahen Gebieten: Die Möglichkeit einer Erweiterung der Charnock Gleichung zu einer wellenfeldabhängigen Oberflächenrauhigkeit des Meeres und der Einfluß thermischer Effekte des Land-Meer Übergangs auf das vertikale Windgeschwindigkeitsprofil wurden untersucht. Die verschiedenen Modelle wurden in einer Testanwendung zur Extrapolation der Windgeschwindigkeit in der Höhe benutzt. Sie wurden auch mit dem Windpotentialprognoseprogramm WAsP verglichen. <dt.>
For planning and operation of offshore wind farms a profound knowledge of the meteorological conditions is indispensable. This thesis is concerned with modelling the structure of the marine atmospheric boundary layer, with focus on effects, which are important for wind resource assessment. Data from the offshore measurement program Rødsand in the Danish Baltic Sea have been used for the analysis. The core of the work is the investigation of different micrometeorological models for the marine atmospheric boundary layer in the coastal zone: The possibility and significance of extending the Charnock relation to a wave field dependent sea surface roughness has been studied. The influence of thermal effects of the land-sea discontinuity on the vertical wind speed profile has been investigated. The different models have than been used in a test application to extrapolate the wind speed from 10 m to 50 m height. They have also been compared with the standard resource assessment program WAsP. <engl.>
In dieser Dissertation wird die Digitale Speckle-Korrelation (DSC) als Methode zur Messung von dreidimensionalen Verformungsfeldern und Oberflächenprozessen, d.h. Änderungen in der Mikrostruktur der Oberfläche, präsentiert. Das Verfahren beruht auf einer detaillierten Analyse von Änderungen im gestreuten Specklefeld einer mit Laserlicht beleuchteten rauen Oberfläche mittels digitaler Bildverarbeitung. Der extrem einfache und robuste optische Aufbau ist gut für Anwendungen in rauer Umgebung außerhalb des Labors geeignet, z.B. in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung (NDT). Im ersten Teil der Arbeit wird ein neues Verfahren zur Bestimmung des vollständigen Verformungsfeldes - insbesondere der bisher nicht zugänglichen out-of-plane Komponente - entwickelt. Die Messung basiert auf einer Analyse der spektralen Abhängigkeit der durch lokale Verkippung hervorgerufenen Dekorrelation. Die Messgenauigkeit liegt im Bereich 1/10 Wellenlänge und ist mit interferometrischen Verfahren (z. B. ESPI) vergleichbar. Im zweiten Teil werden verschiedene Theorien zur Lichtstreuung an rauen Oberflächen (u.a. Störungstheorie, Kirchhoff Näherung, 2-Skalen Modell) weiterentwickelt, um die Korrelation der gestreuten Specklefelder durch Parameter der Mikrostrukturänderung zu beschreiben. Die theoretischen Zusammenhänge werden durch Vergleichsmessungen mit hochauflösender Rasterkraftmikroskopie (SFM) und durch Korrelationsmessungen mit variierenden Parametern experimentell verifiziert. Die Ergebnisse erlauben erstmals eine quantitative Beobachtung von Oberflächenprozessen mit einem berührungslosen optischen Verfahren. <dt.>
This thesis presents a detailed investigation of Digital Speckle Correlation (DSC) as a tool for the measurement of three-dimensional deformation fields and surface processes, i.e. changes in the microstructure of the surface. The method is based on a detailed analysis of the changes in the speckle field that is scattered from a laser-illuminated rough surface, using digital image processing. The extremely simple and robust optical setup is suited for uses in harsh environments outside the laboratory, e.g. in Non-Destructive Testing (NDT) applications. In the first part of the thesis, a new technique is presented to determine the complete deformation field, in particular the hitherto inaccessible out-of-plane component. The measurement relies on the analysis of the spectral properties of the decorrelation which is caused by local tilt. The accuracy of the measurement is about one tenth of the used wavelength, and thus comparable to interferometric techniques (e.g. ESPI). In the second part, different theoretical approaches to describe the scattering at random rough surfaces, including perturbation theory, Kirchhoff theory and the two-scale model, are advanced to determine the correlation of the scattered speckle fields in terms of parameters of the surface microstructure changes. The theoretical relations are verified by comparative measurements with high resolution scanning force microscopy (SFM) and by correlation measurements under a variation of experimental parameters. The results allow for the first time a quantitative whole-field monitoring of surface processes by remote optical means.<engl.>
Die Untersuchung der geänderten Defektcharakteristika, die durch beschleunigte Lebensdauertests von ZnO/CdS/Cu(In,Ga)(S,Se)2/Mo Dünnschichtsolarzellen verursacht werden, sind Ziel dieser Arbeit. Der Füllfaktor und die Leerlaufspannung von ungekapselten Testzellen werden durch eine künstliche Alterung im Labor verringert. Diese Alterung wird anhand des 'Damp-Heat' Tests durchgeführt, bei dem die ungekapselten Zellen Luft von 85C Temperatur und 85% relativer Luftfeuchtigkeit für verschiedene Zeitdauern (6h-438h) ausgesetzt werden. Zur Charakterisierung wenden wir temperaturabhängige Kapazitäts-Spannungsmessungen, Admittanzspektroskopie und Transiente Störstellenspektroskopie an. Wir beobachten elektronische Defektzustände, welche eine proportional zur Dauer der 'Damp-Heat' Belastung erhöhte Aktivierungsenergie aufweisen. Wir machen eine kontinuierliche Energieverteilung von Defektzuständen in der Nähe der CdS/Cu(In,Ga)(S,Se)2 Grenzfläche dafür verantwortlich. Die erhöhte Aktivierungsenergie deutet demnach auf eine Verminderung der Bandverbiegung an der Cu(In,Ga)(S,Se)2 Oberfläche hin. Zudem beobachten wir durch die 'Damp-Heat' Belastung induzierte nderungen in den Defektspektren von Volumenstörstellen. <dt.>
The changes of defect characteristics induced by accelerated lifetime tests on solar cells of the heterostructure ZnO/CdS/Cu(In,Ga)(S,Se)2/Mo are investigated. The fill factor and open-circuit voltage of non-encapsulated test cells are reduced after prolonged damp-heat treatment in the laboratory, leading to a reduced energy conversion efficiency. We subject non-encapsulated test cells to damp-heat exposure at 85C ambient temperature and 85% relative humidity for various time periods (6h-438h). We apply temperature-dependent capacitance-voltage measurements, admittance spectroscopy, and deep-level transient spectroscopy. We observe the presence of electronic defect states which showed an increasing activation energy due to damp-heat exposure. We conclude that the response originates from an energetically continuous distribution of defect states in the vicinity of the CdS/chalcopyrite interface. The increase in activation energy indicates a reduced band bending at the Cu(In,Ga)(S,Se)2 surface. We observe changes in the bulk defect spectra due to the damp-heat treatment as well. <engl.>
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