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.>
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
Das Thema dieser Dissertation ist die Aufklärung eines neuronalen Korrelats des räumlichen Hörens beim Menschen. Es werden frühe akustisch evozierte Potenziale (FAEPs) und binaurale Differenzpotenziale (BDs) auf Stimuli mit interauralen Differenzen in Zeit (ITD) und Pegel (ILD) gemessen und analysiert. In Kap. 2 wird der Vorteil der Analyse der Rohdaten zur Abschätzung des Restrauschens und des Signal-Rausch-Verhältnisses eines evozierten Potenzials dargelegt. In Kap. 3 wird nachgewiesen, dass FAEP- und BD-Amplituden mit der Lateralisation der Stimuli korrelieren, aber nicht allein mit den interauralen Parametern. Kap. 4 behandelt die Dipolquellenanalyse von Vielkanalmessungen der FAEP auf lateralisierte Clicks. Die Momenttrajektorien eines rotierenden Dipols korrelieren nicht mit ITD oder ILD allein, sondern mit der psychophysikalischen Lateralisation, die durch die Kombination beider Parameter hervorgerufen wurde. Dies deutet auf eine Extraktion der Lateralisation einer Schallquelle im Hirnstamm hin. In Kap. 5 wird gezeigt, dass binaurale FAEPs und BDs größere Amplituden für Chirps mit steigender Momentanfrequenz als für Clicks aufweisen. Das konstante Amplitudenverhältnis BD zu FAEP deutet auf eine hauptsächlich kontralateral inhibitorische und ipsilateral exzitatorische binaurale Interaktion hin. <dt.>
The objective of the present thesis is to elucidate a neural correlate of spatial hearing in humans. Auditory brain stem responses (ABRs) and binaural difference potentials (BDs) to stimuli with interaural differences in time (ITD) and level (ILD) are measured and analyzed. In chap. 2 the advantage of using information from the raw data of a measurement to accurately estimate the residual noise and the signal-to-noise ratio of an evoked potential is demonstrated. In chap. 3 it is shown that the amplitudes of ABRs and BDs rather correspond to the lateralization of the stimuli than to the interaural parameters. Chap. 4 deals with the dipole source analysis of multi-channel ABR data to lateralized clicks. The moment trajectories of a rotating dipole do not correlate with a single interaural cue alone, but with the psychophysical lateralization caused by the combination of both cues indicating an early extraction of the lateralization of a sound source. In chap. 5 it is shown that binaural ABRs and BDs have larger amplitudes for rising frequency chirps than for clicks. The constant amplitude ratio between BDs and binaural ABRs supports the hypothesis that binaural processing is predominantly contralateral inhibitory and ipsilateral excitatory. <engl.>
Resonatorintern frequenzverdoppelte Festkörperlaser besitzen insbesondere im spektralen Bereich von grün bis blau ein beträchtliches technisches Potential. Der wichtigste Grund dafür ist der hohe Wirkungsgrad, der sich durch die resonatorinterne Frequenzverdoppelung erzielen läßt. Ein aus technischer Sicht unerwünschter Nebeneffekt der resonatorinternen Frequenzwandlung sind starke zeitliche Fluktuationen der Ausgangsleistung. Verursacht wird dieses nichtlinear-dynamische Phänomen durch das Zusammenspiel der Modenkopplung im nichtlinear optischen Kristall mit dem räumlichen Lochbrennen im optisch aktiven Material des Lasers. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein klassisches elektronisches Regelverfahren zur Stabilisierung der Ausgangsleistung eines resonatorintern frequenzverdoppelten Nd:YAG-Lasers entwickelt, technisch implementiert und theoretisch fundiert. Darüber hinaus wurden die dynamischen und die optischen Phänomene des Lasers systematisch erfaßt und mit den entsprechenden Vorhersagen eines klassischen Ratengleichungsmodells verglichen. <dt.>
Intra-cavity frequency doubled solid state lasers have a remarkable technical potential in particular at the spectral range of green to blue. The most important reason for that is the high efficiency achievable using the intra-cavity frequency conversion. From the technical point of view there is an unwanted effect of the intra-cavity frequency conversion appearing in strong fluctuations of the output intensity. This nonlinear-dynamical phenomenon is caused by an interaction of mode coupling into the nonlinear optical crystal and the spatial hole burning into the laser media. Within the scope of this thesis a classical feedback control for stabilization of the output intensity of an intra-cavity frequency doubled Nd:YAG-laser was developed, implemented and theoretically funded. Furthermore the dynamical and optical phenomena of the laser were collected systematically and compared to the corresponding predictions of a classical rate equation model. <engl.>
Konfokale Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie (FCS) ermöglicht über zeitliche Signalfluktuationen, die Dynamik von Biomolekülen zu erfassen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden neuartige Mehrfarben-Konzepte kombiniert mit Zweiphotonenanregung entwickelt, die eine Analyse molekularer Wechselwirkungen bei extrem niedrigen Probenkonzentrationen in transparenten Medien erlauben, bis hin zu lebenden Zellen. Diese Methoden bieten erhebliche Vorteile bzgl. Signalqualität und Zellviabilität mit der zusätzlichen Option, zwei spektral verschieden emittierende Fluorophore effizient mit nur einer Laserlinie anzuregen. Unter Einsatz von zwei- und dreifarbig markierten Assays konnten z.B. Protein-Protein-Wechselwirkungen in vitro und in vivo quantitativ verfolgt werden. Die Konzepte eröffnen somit vielversprechende Perspektiven, Michaelis-Menten-Komplexe oder Rezeptor-Komplexe zu charakterisieren, insbesondere im Hinblick auf die Entschlüsselung intrazellulärer Signalübertragung, welches Ziel vieler aktueller biowissenschaftlicher Forschung ist. <dt.>
Confocal fluorescence correlation spectroscopy FCS, as a time-averaging fluctuation analysis, has proved to be a powerful tool for detection and temporal investigation of biomolecules. Within the scope of this work, advanced multi-color concepts combined with two-photon excitation have been developed allowing for analysis of molecular interactions at extremely low concentrations in any transparent microenvironment, including living cells. This technique offers considerable advantages in signal quality and cell viability, along with the ability to simultaneously excite two spectrally distinct fluorophores with a single laser line. Studies on dual- and triple fluorophore assays assessing (reversible) protein-protein interactions are exemplified in vitro and in vivo. This concepts offer bright prospects to characterize Michaelis-Menten complexes or receptor complexes, particularly with regard to decoding intracellular signaling as a goal of many current in vivo studies. <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.>
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.>
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 Änderungen 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.>
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.>
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.>