Podcasts about entladungsfrequenz

Komplexe Plasmen sind Systeme bestehend aus schwach ionisierten Gasen und mesoskopischen Partikeln. Partikel in einem Plasma erhalten ihre Ladung hauptsächlich durch den Fluß von Ionen und Elektronen auf denen Oberflächen. Abhängig von der Teilchengröße und den Plasmabedinungen kann die Ladung pro Teilchen mehrere tausend Elementarladungen betragen. Da das Hintergrundgas sehr dünn ist, können Partikelsysteme unabhängig von dem Plasma betrachtet werden. In vielen Fällen kann das Partikelwechselwirkungspotential als Yukawapotential angenähert werden, welches im Wesentlichen ein abgeschirmtes Coulombpotential ist. Kapitel 1 ist eine kurze Einleitung in die theoretischen Konzepte komplexer Plasmen. Aufgrund der Bedeutung des Mechanismus, beginne ich diese Arbeit mit der Diskussion der Teilchenladung für zwei verschiedene Situationen in Kapitel 2. Zunächst beschreibe ich ein einzigartiges Experiment, die "Coulomb-Explosion", zur Messung der Teilchenladung tief in der Plasmarandschicht. Ein Hybrid-Analyseverfahren, bestehend aus Teilchenverfolgung, MD und PIC Simulationen, wurde angewendet um die Ladung im Anfangsstadium der Explosion abzuschätzen. Dieses wird mit einer theoretische Methode zur Bestimmung der Partikelladung im Bulk-Plasma bei verschiedenen Entladungsfrequenzen ergänzt. Die Abhängigkeit der Partikelladung von der Entladungsfrequenz wird bei drei verschiedenen Drücken gezeigt. Das verwendete Modell ist hilfreich um die Veränderung der Teilchenladung in Abhänigkeit der Entladungsfrequenz abzuschätzen. Die hohe Teilchenladung und die damit verbundene abstoßende Teilchenwechselwirkung verhindern Partikelagglomeration. In Kapitel 3 stelle ich ein Experiment vor, in dem Partikelagglomeration durch selbst-angeregte Wellen induziert wird. Innerhalb der Wellen werden die Teilchen derart beschleunigt, dass das abstoßende Potential durch die erhöhte kinetische Energie überwunden werden kann. Die resultierenden Agglomerate werden mit einem "Long-Distance" Mikroskop überprüft. Im Folgenden stelle ich ein System binärer komplexer Plasmen vor. Unter bestimmten Bedingungen können monodisperse Partikel in einer Monolage eingefangen werden. Die Teilchen ordnen sich in einem Dreiecksgitter mit hexagonaler Symmetrie an. Dies ist als 2D Plasmakristall bekannt. Wenn ein sich bewegendes, einzelnes Teilchen einer anderen Spezies in das System eingeführt wird, verursacht es eine Störung des Kristallgitters. In Kapitel 4 werden die Untersuchungen der Wechselwirkung des Kristallgitters mit einem sich oberhalb des Gitters (stromaufwärts des Ionenflusses) befindlichen Teilchens diskutiert. Dieses zusätzliche Partikel erzeugt einen Mach-Kegel, da es sich mit einer Geschwindigkeit, schneller als der Schall in dem System bewegt. Das stromaufwärts befindliche Teilchen neigt dazu sich zwischen Reihen von Teilchen in dem Gitter zu bewegen, was als "Channeling-Effekt" bekannt ist. Wenn Teilchen einer Spezies eine Partikelwolke einer anderen durchdringen, bilden sowohl die durchfliessende als auch die durchflossene Teilchenwolke Kettenstrukturen ("Lanes") aus. In komplexen Plasmen ist die Wechselwirkung verschiedener Partikel immer stärker abstoßend als das geometrische Mittel der Wechselwirkung gleicher Partikel. Diese Asymmetrie in der gegenseitigen Wechselwirkung heißt "Positive nicht-Additivität". Deren Grad wird von dem nicht-Additivitäts Parameter bestimmt. In Kapitel 5 beschreibe ich zuerst die Ergebnisse von Langevin-Simulationen, um die Abhängigkeit der "Lane - Formation" von dem nicht-Additivitäts Parameters zu studieren. Weiterhin wurde die Rolle des Anfangszustands numerisch untersucht. Zusätzlich wurde eine Reihe umfassender Experimente zur "Lane - Formation" an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) durchgeführt. Die Auswertung der Experimente konzentrierte sich auf die Struktur der durchflossenen Teilchen. Der Einfluss der Partikeldichten und -größe wurden untersucht. Das Studium zweier aufeinanderfolgenden Durchdringungen offenbarte einen "Memory-Effekt" in der Kettenstruktur. Zusätzlich wurde ein Übergang von freier "Lane-Formation" zu einem, von Entmischung dominierten, Zustand des Nichtgleichgewichtsystems innerhalb einer Experimentreihe beobachtet. Schließlich stelle ich einen ergänzenden Versuch zur "Lane-Formation" in erdgebundenen Experimenten vor. Die Schwerkraft wurde hier durch thermophoretische Kräfte kompensiert. In dieser Versuchsreihe konnten die durch unregelmässige Teilchengeschwindigkeiten und Inhomgenitäten in der durchflossenen Teilchenwolke entstehenden Nachteile erfolgreich überwunden werden. Mit diesem Modell-System kann die "Lane-Formation" im Detail untersucht werden und die Ergebnisse mit denen numerischer Simulationen und denen aus Experimenten in Kolloiden verglichen werden.

Die Studie untersucht die Wirkung lokal applizierter Kälte auf das elektromyographische Amplituden u.- Frquenzverhalten der Skelettmuskulatur bei isometrischer Muskelaktivität. Es wurden hierzu 30 muskelgesunde Probanden dazu aufgefordert unter Anwendung einer kliniküblichen Kältepackung mit individuell ermittelter 30%-Maximalkraft bis zur muskulären Ermüdung gegen einen Widerstand zu drücken. Untersucht wurden die Mm. extensores carpi rad. longus et brevis. Ergebnis: Die Kälteapplikation steigert die muskuläre Ausdauer bei isometrischer Muskelarbeit. Es ist anzunehmen, dass dies über eine Herabsetzung der Empfindlichkeit des Gamma-Systems des Muskels geschieht. Über einen Regelkreismechanismus kommt es zur Reduktion der Feuerungsrate der Alpha-Motoneuronen, was zusätzlich durch eine zunehmende Membranträgheit, Abnahme der Acetylcholinhydrolyserate und eine Ph-Wert-Abnahme, die durch die kälteinduzierte Vasokonstriktion und dem damit verbundenen verzögerten Abtransport saurer Valenzen bedingt ist, verstärkt zu einer Abnahme der Entladungsfrequenz an der Muskulatur führt. Daher ist es nötig Kompensationsmechanismen wie Synchronisation und Rekrutierung weiterer Muskelfasern intensiver als unter Standardbedingungen anzustossen. Kompensation kann jedoch auch als Ökonomisierung der Muskelarbeit mir erhöhter Ausdauerleistung als Optimierung durch den Faktor Kälte betrachtet werden.

Zur Evaluierung der Wirkung von Wärmepackungen werden an 30 gesunden Probanden oberflächenelektromyographische Untersuchungen am M. extensor carpi radialis sinister während einer isometrischen Kontraktion bei 30% Maximalkraft unter Ausdauerbedinungen durchgeführt. Zur Auswertung kommen zum einen die oberflächenmyographischen Parameter der turns als Frequenzparameter sowie der RMS als Maßzahl für die mittlere Spannungsdifferenz, zum anderen die Gesamtausdauer vor und nach Wärmeapplikation. Die Gesamtausdauer zeigt sich in Absolutzahlen sowie in der statistischen Signifikanzprüfung als unabhängig von der Wärmeintervention. Die oberflächenmyographischen Parameter zeigen zum einen die in der Literatur allgemein beschriebenen Ermüdungserscheinungen im Verlauf einer isometrischen Ausdauerkontraktion, die Wärme induziert dabei die Erhöhung der Frequenzwerte über die Standardkurve, die mittlere Spannungsdifferenz erniedrigt sich unter die Meßwerte unter Standardbedingungen; dies spiegelt sich über große Abschnitte auch in der statistischen Signifikanzprüfung wieder. Zusammenfassend läßt sich ableiten, daß nach Wärmeintervention die gleiche Kraftstufe durch die Rekrutierung kleinerer motorischer Einheiten ( bei einem Fasershift von Typ II nach Typ I ), die in der Anzahl auch reduziert sind, bei gleichzeitig erhöhter Entladungsfrequenz im Sinne einer Desynchronisation erreicht wird.