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We present a new concept of 3D polymer-based 1 × 4 beam splitter for wavelength splitting around 1550 nm. The beam splitter consists of IP-Dip polymer as a core and polydimethylsiloxane (PDMS) Sylgard 184 as a cladding. The splitter was designed and simulated with two different photonics tools and the results show high splitting ratio for single-mode and multi-mode operation with low losses. Based on the simulations, a 3D beam splitter was designed and realized using direct laser writing (DLW) process with adaptation to coupling to standard single-mode fiber. With respect to the technological limits, the multi-mode splitter having core of (4 × 4) μm 2 was designed and fabricated together with supporting stable mechanical construction. Splitting properties were investigated by intensity monitoring of splitter outputs using optical microscopy and near-field scanning optical microscopy. In the development phase, the optical performance of fabricated beam splitter was examined by splitting of short visible wavelengths using red light emitting diode. Finally, the splitting of 1550 nm laser light was studied in detail by near-field measurements and compared with the simulated results. The nearly single-mode operation was observed and the shape of propagating mode and mode field diameter was well recognized.
Die vorliegende Arbeit beschreibt eine Methode zur Prognose von Anomalien in einzelnen Sensordaten für die Anwendung in Expertensystemen im Bereich der Biomassekraftwerke. Die in fünf Schritten beschriebene Methode beinhaltet neben der Datenaufbereitung eine Anomalievorauswahl durch eine unüberwachte Ausreißererkennung, welche mittels des PYOD-Toolkit umgesetzt wurde. Bei der anschließenden Anomaliebestimmung wird der zuvor generierte binäre Zielvektor durch einen mit dem System vertrauten Experten validiert. Eine darauffolgende überwachte binäre Klassifikation mit unbekannten Betriebsdaten ergibt, dass mittel- bis langfristige Anomalien im Mehrstunden- bis Mehrtagesbereich in Form eines Trends reproduktiv vorhergesagt werden können. Kurzfristige Anomalien im Minutenbereich in Form von Extremfällen können hingegen nicht reproduktiv vorhergesagt werden. Eine zusätzliche Untersuchung zur Vorhersage einer Anomalie noch vor deren tatsächlichen Eintrittszeitpunkt brachte keine zufriedenstellenden Ergebnisse. Demnach lässt sich mit dieser Methode nur eine bestimmte Art von Anomalien in Expertensystemen für Biomassekraftwerke vorhersagen. Dazu sollte zudem darauf geachtet werden, dass es trotz positiv erzielter quantitativer Ergebnisse notwendig ist, für die qualitative Prüfung einen mit dem System vertrauten Experten hinzuzuziehen und dass für die zu prognostizierende Anomalie die geeignete Abtastzeit zu wählen ist. Abschließend bleibt zu erwähnen, dass Anomalien, welche nur durch Über- bzw. Unterschreitung eines definierten Grenzwertes gekennzeichnet werden, als zu trivial für diese Methode gelten. Diese können über eine einfache Grenzwertbetrachtung identifiziert werden.
Seit jeher versuchen Energieversorgungsunternehmen den Einsatz ihrer Kraftwerke zu optimieren. Grund für die Optimierung ist die Sicherstellung der Stromversorgung bzw. das wirtschaftliche Handeln eines Unternehmens. Bisher gibt es am Markt kaum intelligente Lösungen für sehr komplexe, hydraulisch zusammenhängende Kraftwerksgruppen. Obwohl die deterministische Optimierung der illwerke vkw sehr ausgereift ist, wird hier ein Schritt weitergegangen. Als Methode dient eine detaillierte Bewertung des Kraftwerkseinsatzes bei gleichzeitiger Reduzierung von Risiken. Es wird nach Strategien und Regeln gesucht, welche den Einsatz zusätzlich optimieren. Für das Ziel dieser Forschung stellt sich in der vorliegenden Masterarbeit folgende Frage: „Wie können Kraftwerkseinsatzstrategien mithilfe eines Trainingssimulators bewertet und verallgemeinert werden?“
Zur Beantwortung der Forschungsfrage wurden Simulationsfahrten von mehreren Dispatchern durchgeführt. Die Bewertungsmethodik basiert auf der Analyse der unterschiedlichen Strategien und gewichteten Kennzahlen. Zusätzlich wurde ein Fragebogen erstellt. Dieser beinhaltet Aspekte zu bereits bekannten Regeln im Dispatching, zur Gewichtung der Kennzahlen, zur Erfahrung der Dispatcher und zum Verhalten in verschiedenen Einsatzsituationen. Die Antworten der Dispatcher zeigen, dass bereits verschiedene Regeln im Kraftwerkseinsatz zur Anwendung kommen.
Die Ergebnisse belegen, dass ein größeres rotierendes Regelband trotz geringfügiger Wirkungsgradeinbußen, optimal ist. Dadurch können spontane Regelenergieabrufe ohne Fehlarbeit beantwortet werden. Ebenso werden die Umstellungen und somit die Maschinenbelastung deutlich geringer gehalten. In allen Strategien der Dispatcher wurden die Endpegelstände so gewählt, dass min. 1,5 h mit Vollabrufen weitergefahren werden konnte. Außerdem zeigt die Arbeit, dass es nicht möglich ist, Pegelreserven während des Einsatzes zu bewerten.
Im Rahmen eines Forschungsprojektes gingen die Autorinnen folgender Frage nach: Welche identitätsstiftenden Werte der Siebenbürger Sachsen/Sächsinnen sind heute in Oberösterreich noch wahrnehmbar? Es wurde dazu ein qualitatives Forschungsdesign gewählt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Auswanderung, Fluchterfahrung und die Ankunft in Österreich wesentlich die Identitäten dieser Personengruppe bestimmte und noch immer beeinflusst. Es wird aufgezeigt, wie sich die Identitäten über drei Generationen verändert haben und was noch als identitätsstiftend erfahrbar ist. Die Ergebnisse leisten einen Beitrag zur Identitätsforschung und bieten eine gute Möglichkeit Erkenntnisse über die beforschte Zielgruppe hinaus zu generieren.
Athena
(2021)
Im postdigitalen Zeitalter, in dem wir uns befinden, ist ein gesellschaftlicher Wandel erkennbar. Die Arbeitswelt verlangt zunehmend nach Flexibilität und dynamischen Prozessen. Es herrscht ein allgemeines Selbstverständnis bezüglich der Einschätzung, dass digitale Technologien in unserem Alltag als fester Bestandteil integriert sind.
Als Gegenpol zu den digitalen Netzwerken herrscht ein starkes Bedürfnis nach analogen Erlebnissen. Öffentliche Arenen eignen sich seit jeher als Orte der Begegnung. Verantwortliche in Städten und Betreiber von Gewerbeparks beschäftigen sich mit der Frage, wie sie Areale aufwerten und den Nutzern ein attraktives Angebot schaffen können.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Bedürfnissen der Nutzer (Stadtbewohner/-besucher) in Bezug auf städtische Möbelkonzepte. Leitmotiv ist, durch unterschiedliche Methoden einen besseren Einblick in urbane Räume und das Spannungsfeld zwischen Mensch, Ort und Möbel zu bekommen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der fotodokumentarischen Studie von vorhandenen Möbelkonzepten. Ziel ist es, Arealverantwortlichen sowie Gestaltern Möglichkeiten für zukünftige urbane Möbelkonzepte aufzuzeigen.
Das „Gestalterische Pflanzenwissen“ bietet dem Design eine systematische Vorgehensweise im Umgang mit Pflanzen. Die Methode beinhaltet eine konkrete Handlungsanleitung und führt zu innovativen Designlösungen. Die gestalterische Auseinandersetzung mit der Natur wirkt der Entfremdung entgegen, denn die allumfassende disruptive Technologie der Gegenwart vergrößert zusehends den Abstand zwischen Natur und Mensch. Außerdem ist es von Bedeutung, hierfür adäquate Designlösungen bereitzustellen, um die Sehnsucht nach Natur zu stillen. Um ein Problembewusstsein für die „Naturentfremdung“ in der Gesellschaft zu verankern, bieten sich intermediale Interventionen in Form von kurzen Videoclips an.
Recently the use of microRNAs (miRNAs) as biomarkers for a multitude of diseases has gained substantial significance for clinical as well as point-of-care diagnostics. Amongst other challenges, however, it holds the central requirement that the concentration of a given miRNA must be evaluated within the context of other factors in order to unambiguously diagnose one specific disease. In terms of the development of diagnostic methods and devices, this implies an inevitable demand for multiplexing in order to be able to gauge the abundance of several components of interest in a patient’s sample in parallel. In this study, we design and implement different multiplexed versions of our electrochemical microfluidic biosensor by dividing its channel into subsections, creating four novel chip designs for the amplification-free and simultaneous quantification of up to eight miRNAs on the CRISPR-Biosensor X (‘X’ highlighting the multiplexing aspect of the device). We then use a one-step model assay followed by amperometric readout in combination with a 2-minute-stop-flow-protocol to explore the fluidic and mechanical characteristics and limitations of the different versions of the device. The sensor showing the best performance, is subsequently used for the Cas13a-powered proof-of-concept measurement of two miRNAs (miRNA-19b and miRNA-20a) from the miRNA-17∼92 cluster, which is dysregulated in the blood of pediatric medulloblastoma patients. Quantification of the latter, alongside simultaneous negative control measurements are accomplished on the same device. We thereby confirm the applicability of our platform to the challenge of amplification-free, parallel detection of multiple nucleic acids.
With Cloud Computing and multi-core CPUs parallel computing resources are becoming more and more affordable and commonly available. Parallel programming should as well be easily accessible for everyone. Unfortunately, existing frameworks and systems are powerful but often very complex to use for anyone who lacks the knowledge about underlying concepts. This paper introduces a software framework and execution environment whose objective is to provide a system which should be easily usable for everyone who could benefit from parallel computing. Some real-world examples are presented with an explanation of all the steps that are necessary for computing in a parallel and distributed manner.
In this work, we present a significant step toward in vivo ophthalmic optical coherence tomography and angiography on a photonic integrated chip. The diffraction gratings used in spectral-domain optical coherence tomography can be replaced by photonic integrated circuits comprising an arrayed waveguide grating. Two arrayed waveguide grating designs with 256 channels were tested, which enabled the first chip-based optical coherence tomography and angiography in vivo three-dimensional human retinal measurements. Design 1 supports a bandwidth of 22 nm, with which a sensitivity of up to 91 dB (830 µW) and an axial resolution of 10.7 µm was measured. Design 2 supports a bandwidth of 48 nm, with which a sensitivity of 90 dB (480 µW) and an axial resolution of 6.5 µm was measured. The silicon nitride-based integrated optical waveguides were fabricated with a fully CMOS-compatible process, which allows their monolithic co-integration on top of an optoelectronic silicon chip. As a benchmark for chip-based optical coherence tomography, tomograms generated by a commercially available clinical spectral-domain optical coherence tomography system were compared to those acquired with on-chip gratings. The similarities in the tomograms demonstrate the significant clinical potential for further integration of optical coherence tomography on a chip system.
