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Manganoxide als Elektrokatalysatoren in der Wasserspaltung: Synthese, Charakterisierung und ihre Aktivität in der Sauerstoffentwicklungsreaktion
No full textThe development of an efficient non-precious metal based electrocatalyst for the oxygen evolution reaction (OER) can be seen as a milestone to a sustainable energy scenario. Manganese oxides, which are deemed to be promising OER electrocatalysts, are
in the main focus of this thesis with a particular emphasis on material and catalytic
properties. Several different manganese oxide compounds were synthesized, characterized and compared regarding their electrocatalytic activity in the OER. For determina-
tion of material features, standard characterization methods such as thermogravimetric
analysis, X-ray diffraction, N2 physisorption experiments, scanning electron microscopy and atomic absorption spectroscopy were performed. Furthermore selected samples were investigated by complementary methods like Rietveld refinement of structural data or in situ Raman spectroscopy. By comparison of the electrocatalytic data
clear differences in catalytic activity and stability depending on the manganese oxide
species can be observed. Thus, the most active catalysts can be found within the hollandite-type oxides, like Cryptomelane which reaches a current density of about 30 mA cm-2 at a potential of 1.8 V. A more in-depth examination of Cryptomelane was carried out for a determination of influencing factors independent of the structure type. Therefore, Cryptomelane samples were synthesized by varying methods. Based on this approach different material properties could be derived and partly linked with the catalytic activity. Thereby, the sample conductivity and the morphology were identified as
important impact factors. However, the influence of other possibly important properties like the BET surface area were found to have only minor effects. Additionally, the electrocatalytic behavior is compared with water oxidation catalysis (WOC) using Ce4+ as chemical oxidising agent and H2O2 decomposition experiments. A detailed study on α-MnO2 provides deeper knowledge about the influence of the tunnel cation as well as the electrocatalytic performance of a “pure” manganese oxide. Finally, the evaluation of manganese oxides as OER electrocatalysts is complemented by an investigation of the stability and material changes during catalysis.Die Entwicklung von leistungsfähigen nichtedelmetall-basierten Elektrokatalysatoren für die Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) stellt ein Meilenstein für den Weg zu flächendeckenden nachhaltigen Energiesystemen dar. Als vielversprechende OER Elektrokatalysatoren gelten Manganoxide, mit deren Katalyse- und Materialeigenschaften
sich in der vorliegenden Dissertation befasst wird. Verschiedenste Manganoxidphasen wurden synthetisiert, charakterisiert und bezüglich ihrer katalytischen OER Aktivität verglichen. Zur Bestimmung der Materialmerkmale wurden Standardcharakterisierungsmethoden, z.B. Thermogravimetrie, Röntgenbeugung, Stickstoff-Physisorption-
Verfahren, Atomabsorptionsspektroskopie und Rasterelektronenmikroskopie, angewandt. Bei ausgewählten Proben kamen zusätzlich ergänzende Methoden, wie die
Rietveldverfeinerung der Strukturdaten oder die in situ Raman-Spektroskopie, zum Einsatz. Im Vergleich zeigten die jeweiligen Manganoxide gravierende Unterschiede bezüglich ihrer elektrokatalytischen Aktivität und Stabilität. So konnten die leistungsfä-
higsten Katalysatoren in der Gruppe der Hollandit-artigen Oxide verortet werden. Herausragend war hierbei Kryptomelan, welches eine Stromdichte von über 30 mA cm-2 bei einem Potential von 1.8 V aufweist. Für die Identifizierung von strukturtypunabhängigen Faktoren, die das elektrokatalytische Verhalten beeinflussen, erfolgte eine tiefgehende Untersuchung von Kryptomelan. Dafür wurden Kryptomelanproben über unterschiedliche Routen synthetisiert und somit verschiedene Materialeigenschaften eingestellt. Diese Eigenschaften konnten teilweise mit der katalytischen Aktivität korreliert werden. So konnte unter anderem der elektrischen Leitfähigkeit und der Morphologie entscheidender Einfluss zugeschrieben werden. Im Gegenzug wurden andere Materialeigenschaften, wie zum Beispiel die BET Oberfläche, als nahezu bedeutungslos eingestuft. Zusätzlich werden in der vorliegenden Arbeit auch Experimente zur chemischen
Wasserspaltung mit Ce4+ als Oxidationsmittel sowie zur Wasserstoffperoxidzersetzungsreaktion betrachtet und die Resultate einander gegenübergestellt. Eine detaillierte Studie über α-MnO2 gibt Aufschluss über den Einfluss des Tunnelkations und über die
elektrokatalytischen Eigenschaften eines “reinen” Manganoxids. Die Bewertung der Eignung von Manganoxiden als OER Katalysatoren wurde durch Untersuchungen zur Stabilität und zu Materialveränderungen während der Katalyse ergänzt
Potentials of image-based process monitoring for increasing the technological maturity of laser beam melting processes
No full textDurch Laser-Strahlschmelzverfahren können metallische Bauteile hergestellt werden, die durch funktionalisierte geometrische Formen einen technologischen oder wirtschaftlichen Mehrwert entfalten. Die technologischen Grundlagen des Laser-Strahlschmelzverfahrens sind heute soweit verstanden, dass es prinzipiell möglich ist Metallbauteile mit mechanisch-technologischen Eigenschaften her-zustellen, die den Anforderungen einer industriellen Anwendung genügen.
Dennoch können die Eigenschaften von laser-strahlgeschmolzenen Bauteilen und der Verlauf der Prozesse starken Schwankungen unterliegen. Durch eine ressourcenintensive Erarbeitung von Prozesswissen können Anwender der Technologie die Prozessschwankungen reduzieren. Die notwendigen Schritte zur Erarbeitung des Prozesswissens hemmen jedoch die weitere Etablierung der Laser-Strahlschmelz-Technologie.
Neben dem geometrisch-funktionalen Potenzial des Laser-Strahlschmelzverfahrens kann zudem ein metallurgisch-funktionales Potenzial erschlossen werden, indem die prozessinhärenten Randbedingungen gezielt zur Einstellung spezieller Mikrostrukturen und somit zur Erzeugung von herausra-genden Materialeigenschaften genutzt werden. Die Qualifizierung von neuen Werkstoffkonzepten vergrößert die Komplexität der Prozessführung und ist nach heutigem Stand der Technik mit aufwändigen Parameterstudien verknüpft.
Die Erarbeitung von Methoden zur Quantifizierung und Analyse von kritischen prozessseitigen Aspekten des Laser-Strahlschmelzverfahrens stellt daher ein anerkanntes Handlungsfeld dar und soll im Rahmen dieser Arbeit am Beispiels einer bildgestützten Analysemethodik vertieft werden.
Zunächst wird der grundlegende Aufbau eines bildgestützten Prozessdokumen-tationssystems beschrieben und eine Methodik zur Auswertung des gewonne-nen Bildmaterials vorgestellt. Die Analysemethodik wird im Rahmen experimen-teller Versuchsbauprozesse für die Messung der Prozessstabilität von kritischen Geometrieelementen und die Ermittlung der Auswirkungen von Prozess- und Materialfehlern auf die resultierenden statischen Festigkeitseigenschaften er-probt. Die Ergebnisse zeigen, dass es durch den verwendeten bildgestützten Analyseansatz gelingen kann die Prozessstabilität zu beschreiben und hieraus Rückschlüsse auf Prozess- und Geometrieparameter gewonnen werden können. Die Analyse von fehlerhaft aufgeschmolzenen Bauteilregionen zeigt, dass diese prinzipiell im Bildmaterial erkennbar sind und durch ein erneutes Aufschmelzen bis zu einem bestimmten Ausmaß ausgeheilt werden können.
In einem weiteren Schritt wurde die entwickelte Analysemethodik unterstütztend für Parameterstudien zur Qualifizierung einer amorph-erstarrenden Metalllegie-rung auf Zr-Basis und eines Metall-Matrix-Komposit-Materials genutzt. Die durch das Bildgebungssystem gewonnenen Erkenntnisse konnten durch metallografi-sche Untersuchungen bestätigt werden und können somit zur beschleunigten Erarbeitung von Prozesswissen und zur Steigerung des technologischen Reife-grades beitragen.Laser beam melting processes can be used to produce metallic components that provide technological or economic added value through functionalized geometric shapes. The technological principles of the laser beam melting process are today so far understood that it is basically possible to produce metal components with mechanical-technological properties that meet the requirements of an industrial application.
Nevertheless, the properties of laser-melted components and the course of the processes can be subject to strong fluctuations. The resource-intensive develop-ment of process knowledge enables users of the technology to reduce process fluctuations. However, the steps necessary to develop process knowledge inhibit the further establishment of the laser beam melting technology.
In addition to the geometric-functional potential of the laser beam melting pro-cess, metallurgical-functional potential can be tapped by using the process-inherent boundary conditions specifically for the adjustment of certain microstruc-tures and thus for the generation of outstanding material properties. The qualifi-cation of new material concepts increases the complexity of process control and is linked to complex parameter studies according to the current state of the art.
The development of methods for the quantification and analysis of critical pro-cess-related aspects of the laser beam melting process is therefore a recognized field of work. The example of an image-supported analysis methodology will be used as a basis for this work.
First, the basic structure of an image-based process documentation system is de-scribed and a methodology for evaluating the image material obtained is present-ed. The analysis methodology is tested in the scope of experimental test process-es in order to measure the process stability of critical geometry elements and to determine the effects of process and material defects on the resulting static strength properties. The results show that the image-based analysis approach used can be used to describe process stability and to draw conclusions about process and geometry parameters. The analysis of defective part regions shows that these are basically recognizable in the image material and can be healed to a certain extent by remelting.
In a further step, the developed analysis methodology was used for parameter studies to qualify an amorphous solidifying metal alloy based on Zr and a metal matrix composite material. The findings of the imaging system have been con-firmed by metallographic investigations and can thus contribute to the accelerated development of process knowledge and to increasing the degree of technological maturity
Energy and communications analysis of a radio transmission link for SHF-RFID-systems
No full textDie vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Optimierung der Übertragungsstrecke eines SHF-RFID-Systems. Im Vordergrund steht die Steigerung der Energieübertragung durch optimierte Trägersignale sowie die Untersuchung neuer Lesegerät-Architekturansätze für den Einsatz dieser Signale.
Leistungsoptimierte Trägersignale ermöglichen im Transponder die Effizienzsteigerung des Gleichrichters. Die optimierten Trägersignale unterscheiden sich von einem standardmäßig genutzten kontinuierlichen Trägersignal, mit der gleichen mittleren abgestrahlten Leistung, durch die größere genutzte Bandbreite. Durch die Effizienzsteigerung ist entweder eine größere Lesedistanz erzielbar oder es steht zusätzliche Leistung für weitere Verbraucher zur Verfügung, wie zum Beispiel Sensoren. Untersuchungen mit modulierten Trägersignalen zeigen deutliche Effizienzsteigerungen, womit der Abstand im Betrieb zwischen Lesegerät und Transponder mehr als verdoppelt werden kann.
Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Analyse neuer Front-End-Architekturen für RFID-Lesegeräte. Es wurde eine neuartige Hochfrequenzkomponente erfunden, die im Weiteren als Zwei-Frequenz-Zirkulator (engl. Dual Frequency Circulator - DFC) bezeichnet wird. Diese ermöglicht zum einen die Effizienzsteigerung
der Energieübertragung durch das Aussenden von zwei Trägersignalen und zum anderen die Reduzierung des Übersprechens der starken Trägersignale vom Sender in den Empfänger. Verglichen mit dem reduzierten Übersprechen
eines Zirkulators, nach Stand der Technik von ca. 17 dB, erreichte der DFC für zwei unabhängige Frequenzen eine Reduzierung von jeweils min. 60 dB.
Zur Verifikation des DFC in einem RFID-System wurde die Kommunikation vom Transponder zum Lesegerät untersucht und mit einem realisierten RFID-Lesegerät als Referenz verglichen. Unterschiedliche Konfigurationen, ermöglicht durch die zwei Trägersignale und den DFC, zeigen eine verbesserte Kommunikation
gegenüber dem RFID-Vergleichssystem.The present work deals with the optimization of the transmission link of a SHF RFID system. It focuses on the increase in energy transfer through optimized carrier signals and the investigation of new reader architecture approaches for the use of these signals.
Power-optimized carrier signals offer the transponder to increase the Efficiency of the rectifier. The optimized carrier signals differ from a standard continuous carrier signal, with the same average radiated power, by the larger bandwidth used. Thus either a greater reading distance can be achieved or additional power is available for further consumers, such as sensors. Investigations with modulated
carrier signals show significant increases in efficiency, which more than doubles the distance between reader and transponder during operation.
Another focus of the work is the analysis of new front-end architectures for RFID readers. A novel high frequency component has been invented, hereafter referred to as the Dual Frequency Circulator (DFC). On the one hand, this makes it possible to increase the efficiency of energy transmission by transmitting two carrier signals and, on the other hand, to reduce the crosstalk of the strong
carrier signals from the transmitter into the receiver. Compared with the crosstalk reduction of a circulator, according to the state of the art of about 17 dB, the DFC reaches at least 60 dB for each of two independent frequencies.
To verify the DFC in an RFID system, the communication from the Transponder to the reader was examined and compared with a realized RFID reader as a reference. Different configurations, made possible by the two carrier signals and the DFC, show improved communication over the RFID comparison system
Unternehmensreputation im Retail Banking - eine empirische Analyse unter besonderer Berücksichtigung der Kundenverhaltenswirkung
No full textIm Rahmen der Arbeit wird das Konstrukt Unternehmensreputation für das Marktsegment Retail Banking unter besonderer Berücksichtigung der für den Unternehmenserfolg zentralen Stakeholdergruppe der Kunden untersucht.
Auf der Basis von bestehenden Messmodellen und Theorien wird eine auf den Untersuchungsgegenstand zugeschnittene treiberorientierte Modellierung des Konstrukts entwickelt. Die hergeleiteten Wirkbeziehungen werden anschließend im Rahmen einer Strukturgleichungsanalyse anhand erhobener Daten überprüft
Systematic investigation of flat flames by photoionization mass spectrometry and photoelectron photoion coincidence spectroscopy
No full textIn dieser Arbeit wird die Verbrennung von konventionellen Kohlenwasserstoffen und Bio-kraftstoffen in vorgemischten, laminaren Niederdruckflammen untersucht. Das Ziel der experimentellen Verbrennungsforschung ist die Bereitstellung detaillierter Speziesdaten. Diese Daten sind notwendig für die Entwicklung und Validierung von Reaktionsmodellen in der Verbrennungschemie.
Die Experimente wurden an der Advanced Light Source (ALS) in Berkeley, USA und der Swiss Light Source (SLS) in Villigen, Schweiz durchgeführt. Die Synchrotronstrahlung bietet sowohl eine hohe Energieauflösung als auch eine hohe Intensität über einen weiten Energiebereich und ermöglicht sogar die Unterscheidung von Isomeren. Die Molekularstrahlprobenahme ist die einzige invasive Probenahmetechnik, die einen Nachweis von stabilen und reaktiven Verbrennungsspezies ermöglicht. In Kombination mit der Flugzeitmassenspektrometrie wird eine hohe Sensitivität erreicht und ein nahezu unbegrenzter Massenbereich abgedeckt.
Zum ersten Mal wird die Photoelektron-Photoion-Koinzidenz-Spektroskopie (PEPICO-Spektroskopie) während dieser Arbeit zur Untersuchung von Flammen angewendet. Eine speziell entwickelte Brennerkammer wird dazu mit dem Molekularstrahl-Massenspektrometer an der SLS gekoppelt. Der Hauptvorteil der PEPICO-Methode in Kombination mit durchstimmbarer Synchrotronstrahlung liegt im gleichzeitigen Nachweis von Ionen und Elektronen in Koinzidenz. Werden nur die Schwellenelektronen mit kaum kinetischer Energie berücksichtigt, wird die Selektivität deutlich verbessert und Informationen über die innere Energie des Ions werden erhalten. Das entsprechende massenselektive Schwellenphotoelektronenspektrum ist wie ein spektroskopischer Fingerabdruck für jede Spezies und fügt der Speziesidentifizierung eine neue analytische Dimension hinzu. Die Vorteile dieser Technik zur Untersuchung von Flammen werden anhand bereits gut untersuchter Brennstoffe dargestellt. So ist der isomeren-selektive Nachweis von Brennstoffradikalen in Isobutan- und Ethanol-Flammen im Vergleich zu früheren Experimenten überragend und die Quantifizierung über Schwellenphotoelektronensignale kann die Messunsicherheit der Molenbrüche von Isomeren reduzieren.
Weitere detaillierte Analysen der Flammenstrukturen von Acetylen-, m-Xylol-, Anisol- und drei Terpen-Flammen geben Aufschluss über ihre Verbrennungskinetik. Umfassende Speziesdaten von 30 bis 50 Verbrennungsintermediaten werden für jede Flamme erhalten. Sofern verfügbar, werden die Ergebnisse mit Reaktionsmechanismen verglichen und beobachtete Unterschiede im Detail diskutiert.
Der Effekt der Ethanol-Beimischung auf eine fette Acetylenflamme wird unter besonderer Berücksichtigung der Rußvorläufer untersucht, die für die Bildung des ersten aromatischen Rings in aliphatischen Kohlenwasserstoffen von großer Bedeutung sind. Die Ethanol-Beimischung führt zu einer Abnahme der wichtigen Rußvorläufer Propargyl, Benzol und der Polyine. Auf der anderen Seite kommt es zu erhöhten Konzentrationen von oxygenierten Spezies, wie den Aldehyden. Weiterhin zeigen die Ergebnisse, dass Polyine unter den untersuchten Bedingungen signifikant zur Rußbildung beitragen können und ihre Konzentration mit zunehmender Masse exponentiell abnimmt. Ionisierungsenergien von Polyinen bis zu C14H2 wurden bestimmt und liefern nützliche Informationen über die Verbrennungsforschung hinaus, da Polyine auch für die Astrophysik von Relevanz sind. Die Identifizierung und Quantifizierung von C4H2O-Isomeren kann helfen, das Oxidationsverhalten der kleinen Polyine zu verstehen.
Erstmals konnte bei der Verbrennung von m-Xylol in einer flachen Niederdruckflamme p-Xylylen und Benzocyclobuten eindeutig identifiziert werden. Insgesamt werden drei C8H8-Isomere gebildet, aber m-Xylylen, das ein Diradikal ist, wird nicht gebildet. Stattdessen muss die Isomerisierung des m-Xylyl-Brennstoffradikals sowohl zu o- als auch zu p-Xylyl-Radikalen erfolgen, um die Anwesenheit von p-Xylylen und Benzocyclobuten erklären zu können. Die Identifizierung des p-Xylyl-Radikals war sogar direkt möglich.
Anisol wird oft als Modellverbindung für Lignin verwendet, um die phenolische Struktur in diesem natürlichen Polymer zu untersuchen. Zwei fette Flammen wurden untersucht und geben erstmals Einblicke in die Verbrennungskinetik von Anisol in einer Flamme. Durch die nur schwache O–CH3-Bindung wird eine Zersetzung von Anisol zu Phenoxy-Radikalen stark begünstigt. Fünfgliedrige Ringspezies spielen ebenfalls eine bedeutende Rolle bei der Anisol-Verbrennung und bieten einen Bildungsweg für aromatische Verbindungen ohne die Involvierung des Benzols. Höhere oxygenierte Spezies, wie Guajakol, werden gebildet und können zu unerwarteten Schadstoffemissionen führen. Die Gegenwart von Guajacol kann die Bildung anderer oxygenierter Spezies, wie Fulvenon erklären.
In einer weiteren Studie wird die Verbrennung der C10H16-Monoterpene α-Pinen, β-Pinen und Myrcen in stöchiometrischen Flammen untersucht. Pinene haben eine vergleichbar hohe Energiedichte wie erdölbasierte Kraftstoffe und könnten vielversprechende Biokraftstoffe darstellen. Untersuchungen zu ihrer Verbrennungskinetik in Flammen sind jedoch begrenzt. Ein möglicher Reaktionsweg für den Myrcen-Zerfall beginnt mit der unimolekularen Spaltung der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung zu C5H7- und C5H9-Radikalen. Konzentrationen aller detektierten Kohlenwasserstoffe liegen in der β-Pinen-Flamme näher an Myrcen als an α-Pinen. Diese Gemeinsamkeiten zeigen, dass β-Pinen unter den untersuchten Bedingungen eine Isomerisierung zu Myrcen eingehen kann, sodass die Hauptzersetzungsschritte dieselben sind. Insbesondere können mehrere C4–C6-Kohlenwasserstoffe in β-Pinen und Myrcen in deutlich höheren Konzentrationen als in α-Pinen gefunden werden. Aromaten, wie Phenylacetylen, Styrol, Xylole und Inden konnten eindeutig identifiziert werden und haben höhere Konzentrationen in α-Pinen, sodass auch mit einer höheren Rußbildung zu rechnen ist.
Diese Arbeit hat wesentlich zur Entwicklung eines neuen diagnostischen Verfahrens zur Bestimmung von Reaktionswegen in flachen Niederdruckflammen beigetragen. Wichtige Datensätze wurden erhalten und helfen, das Verständnis über die Verbrennung prototypischer Kraftstoffe zu verbessern. Dazu gehören insbesondere Biokraftstoffe, die heute oder in Zukunft eine technische Rolle spielen werden: Ethanol, Anisol und die Pinene. Daher ist es wichtig, ihr Schadstoffpotenzial bereits heute in grundlegenden Experimenten zu untersuchen und zu bewerten.In this work, the combustion of conventional hydrocarbons and promising biofuels is studied in premixed, laminar, low-pressure flames. The goal of the combustion research is to provide detailed chemical speciation data of flames. This data is necessary for the development and the validation of combustion chemistry models which are used to transfer the knowledge of reaction pathways from the model systems to more applied combustion devices.
Experiments were carried out at the Advanced Light Source (ALS) in Berkeley, USA and the Swiss Light Source (SLS) in Villigen, Switzerland. Synchrotron radiation provides both high energy resolution and intensity over a wide energy range and even isomers can be separated. The molecular-beam sampling method is the only invasive technique which allows measure-ment of stable and reactive combustion species and time-of-flight mass spectrometric detec-tion of the photoions is possible with high sensitivity and nearly unlimited mass range.
For the first time, the photoelectron photoion coincidence (PEPICO) spectroscopy is applied during this work to investigate flames. A specially designed burner chamber is coupled to the molecular-beam mass spectrometry setup at the SLS. The main benefit of the PEPICO method in combination with tunable synchrotron radiation is that ions and electrons are de-tected in coincidence. The data can be filtered to consider only electrons with nearly zero kinetic energy to improve selectivity and get information about the internal energy of the ion. The mass-selected threshold photoelectron spectrum obtained in this way shows vibrational transitions from the neutral to a specific ionic state. Such a spectrum is like a spectroscopic fingerprint for each species and adds a new analytical dimension in species identification. Advantages of this technique for investigation of flames are shown for well-studied fuels. Isomer-selective detection of fuel radicals in isobutane and ethanol flames is outstanding in comparison with previous experiments. It is shown that quantification from threshold photoelectron signals can reduce the uncertainty in mole fractions of isomers.
Further detailed analyses of flame structures of acetylene, m-xylene, anisole, and three terpenes give insights into their combustion kinetics. Comprehensive speciation data of 30–50 combustion are obtained for each flame. If available, results are compared with reaction mechanisms and differences are discussed and possible future improvements emphasized.
The effect of ethanol addition to a rich and lightly sooting acetylene flame is studied with special regard to soot precursors which are very important for the formation of the first aro-matic ring in aliphatic hydrocarbons. Ethanol addition leads to a decrease of the prominent soot precursors propargyl, benzene and the polyynes. From the reduction of soot precursor concentration, a degradation of soot can be inferred. On the other hand, ethanol addition leads to increased concentrations of oxygenated hydrocarbons like aldehydes. Further, the results show that polyynes may contribute significantly to soot formation under the studied conditions and their concentration decreases exponentially with increased mass. Ionization energies of polyynes up to C14H2 are determined and provide useful information beyond combustion research because polyynes are of astrophysical relevance. The identification and quantification of C4H2O isomers can help to understand the oxidation behavior of small polyynes.
m-Xylene is a volatile organic compound and is contained in conventional gasoline. Xy-lene isomers are emitted with the exhaust gases of vehicles. This is a first study of rich m-xylene combustion in a flat, low-pressure flame which provides both species identification and mole fraction profiles. Previously unobserved species in m-xylene combustion like p-xylylene and benzocyclobutene are clearly identified by photoelectron photoion coincidence spectroscopy. Overall, three C8H8 isomers are formed but m-xylylene which is a diradical is not formed. Instead, isomerization of the fuel radical, the m-xylyl radical, to both o- and p-xylyl must take place to explain the presence of p-xylylene and benzocyclobutene. Identification of the p-xylyl radical was also directly possible.
Anisole is often discussed as model compound for lignin to study the phenolic-carbon structure in this natural polymer. Two rich flames were investigated and give insights into the reaction kinetics of anisole for the first time in a flame environment. As expected from the weak bond of the O–CH3 group, decomposition of anisole to phenoxy radicals is strongly favored. Five-membered ring species play a significant role in the anisole combustion by providing a formation pathway of aromatic compounds without benzene involved. Higher oxygenates are observed and one of them is guaiacol. The presence of guiacol can explain the formation of other oxygenated species like fulvenone (C5H4CO) which is rather unusual in the combustion of conventional hydrocarbons and opens new reaction pathways beyond the phenoxy radical route and may result in unexpected pollutant emission.
In a further study, the combustion kinetics of the C10H16 monoterpenes α-pinene, β-pinene, and myrcene are investigated in stoichiometric flames. Pinenes have a similar high energy density as petroleum-based fuels and may become promising biofuels. Pyrolysis of the pinenes is well-studied and myrcene is an isomerization product in the pyrolysis of α-pinene, but investigations on their combustion kinetics in flames are limited. A possible reaction pathway for the consumption of myrcene starts from the unimolecular scission of the carbon-carbon single bond to give C5H7 and C5H9 radicals. Concentrations of all detected hydrocarbons in the β-pinene flame are closer to myrcene than to α-pinene. These similarities show that β-pinene may undergo isomerization to myrcene under the investigated conditions so that main decomposition steps are the same. Especially, several C4-C6 hydrocarbons can be found in β-pinene and myrcene in distinctly higher concentrations than in α-pinene. Aromatics like phenylacetylene, styrene, xylenes, and indene could be clearly identified and have higher concentrations in α-pinene so that also soot formation is expected to be higher. The obtained speciation data provide important information for the development of kinetic reaction models.
This work has contributed significantly to the development of a new diagnostic method for the determination of reaction paths in low-pressure flat flames. Important datasets have been obtained and help to improve the understanding of prototypical fuels. These include in particular biofuels, which will play a technical role now or in the future: Ethanol, anisole and the pinenes. Therefore, it is crucial to investigate and evaluate their polluting potential already today in basic experiments
Fate and effects of two veterinarian cephalosporins, ceftiofur and cefapirin, in the aquatic environment
No full textCephalosporine sind wichtige Antibiotika in Human- und Veterinärmedizin. Die Untersuchung des Umweltverhaltens von Cephalosporin-Antibiotika ist von besonderer Bedeutung aufgrund ihres breiten Wirkungsspektrums, was zu möglichen Schäden in „Non-target“ Organismen führen könnte, sowie der Ausbildung von Antiobiotika-Resistenzen durch die Wirkstoffe, deren Metabolite und bioaktiven Nebenprodukte.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden in einem kritischen Überblick physikochemische Eigenschaften, Anwendungen, das Auftreten in wässrigen Matrizes, vorhandene Daten über Ökotoxizität und die Eliminierung von Cephalosporinen diskutiert. Cefalexin, Cefradin, Cefotaxim und Cefazolin wurden am häufigsten in der aquatischen Umwelt nachgewiesen. Klassische Verfahren der biologischen Abwasseraufbereitung können keinen vollständigen Abbau der Cephalosporine gewährleisten. Daher wurden vielfach weitere Verfahren untersucht, um diese Substanzen in wässrigen Matrizes zu eliminieren, insbesondere Photolyse und Sorption. Viele Fragestellungen bedürfen weiterer Untersuchungen. Dies umfasst: Umwelttoxikologische Analysen der Substanzen und Transformationsprodukte, einschließlich der Verwendung von Boden-Mikroorganismen, Cyanobakterien und Biofilmen; abiotische Abbauraten (Hydrolyse, Photolyse) biologische Inaktivierung und die Einbeziehung von Metaboliten und Transformationsprodukten in die Überwachung der Oberflächengewässer.
Die pH-abhängige Speziation von Xenobiotika wird durch ihre Säurekonstanten (pKs) beschrieben und bestimmt in vielen Fällen ihr Verhalten in der Umwelt. Wie auch andere Pharmazeutika weisen Cephalosporine mehrere ionisierbare Zentren auf. Für die beiden veterinären Wirkstoffe Cefapirin (CEPA) und Ceftiofur (CEF) wurden pKs-Werte mittels zweier experimenteller Methoden ermittelt (Potentiometrie und Spektrophotometrie) und betrugen für CEF 2,68 ± 0,05 (Deprotonierung der Carboxylgruppe), für CEPA 2,74 ± 0,01 (Deprotonierung der Carboxylgruppe) und 5,13 ± 0,01 (Deprotonierung des Pyridinium Ringes). Für diese sowie 14 weitere Cephalosporine wurden experimentell bestimmte Daten (n=88) mit Computersimulationen verglichen. Die experimentellen pKs-Werte stimmen mit den vorhergesagten in silico-Werten (ACD/Percepta RMSE: 0,552 und Marvin RMSE: 0,706) gut überein. CEPA und CEF, sowie viele andere Cephalosporine, liegen im umweltrelevanten pH Bereich von 6 – 7,5 als anionische Spezies vor, was in der bisherigen Diskussion ihres Umweltverhaltens oft nicht berücksichtigt wurde.
CEPA und CEF wurden in der aquatischen Umwelt nachgewiesen und ihr Verbleib in Oberflächengewässer, sowie in der Trinkwasseraufbereitung ist noch nicht geklärt. Um die Beständigkeit von Cephalosporinen in wässrigen Matrizes zu verstehen, wurde die Kinetik des hydrolytischen und photolytischen Abbaus untersucht. CEF und CEPA wiesen eine hohe Instabilität unter alkalischen Bedingungen auf, mit einem innerhalb von Minuten stattfindenden Abbau, bei einem pH>11 (T = 22 ± 1°C). Die Speziation der Cephalosporine beeinflusste nicht signifikant die Photolyse-Raten von CEPA und CEF bei einer simulierten UV-Desinfektion (UV-C, λ = 254 nm). Sämtliche ionischen Spezies von CEF (kapp 0,0095 ± 0,0004 mJ cm-2) und CEPA (kapp 0,0092 ± 0,001 mJ cm-2) wiesen hohe und ähnliche Abbauraten pseudo-erster Ordnung auf. Bei Hydrolyse-Experimenten in Oberflächenwasser wies CEF eine signifikante, matrixabhängige Stabilitätserhöhung auf, mit einer Halbwertszeit (t½ 14,7 Tage), die zehnfach höher war als in einer gepufferten Reisntwasser-Lösung (t½ 1,4 Tage). CEPA wies eine ähnliche Hydrolyse-Rate in gepufferter Lösung (t½ 3 Tage) und in Flusswasser (t½ 4,2 Tage) auf. Dieses Antibiotikum wies auch einen etwas schnelleren photolytischen Abbau in der gleichen Matrix (kapp 0,0128 ± 0,001 mJ cm-2) auf, während der photolytische Abbau von CEF nicht von der Matrix abhing.
Abschließend wurde die akute und chronische Toxizität von CEF und CEPA gegenüber aquatischen Organismen unter Berücksichtigung des zuvor bestimmten abiotischen Abbaus untersucht. CEF und seine Hydrolyse-Produkte waren toxisch für Daphnia magna (48 Std. EC50 139, LC50 179 in μM), aber nicht für Scenedesmus spec. (72 Std. NOAEC 82.5 ± 2.5 μM). Im Falle von CEPA konnten keine toxischen Effekte während beider Tests (48 Std. EC-LC50 > 510 and 72 Std. NOAEC 57 ± 6, in μM) beobachtet werden. Die Photolyse von CEPA unter Bedingungen der UV-Desinfektion (UV-C, λ = 254 nm) resultierte in toxischen Abbauprodukten, welche Auswirkungen auf Cladocera, jedoch nicht auf die Grünalgen hatten. Im Unterschied dazu wurde unabhängig von den Bestrahlungszeiten für CEF keine zusätzliche negative Wirkungen auf die beiden Testorganismen gefunden.
Zusammengefasst liefert diese Arbeit wichtige Daten zum pH-abhängigen Verhalten und Wirkung von Cephalosporin-Antibiotika in aquatischen Systemen.Human and veterinary cephalosporins can reach the environment due to their widespread consumption, intermittent and diffuse discharge rate. Particular attention is given to this antibiotic group due to their broad spectrum of activity and possible deleterious effects in non-target organisms as well as pressure in antimicrobial resistance acquirement, which may be caused by the parental drugs, metabolites and bioactive byproducts.
Physicochemical properties, consumption, occurrence in aqueous matrices, available ecotoxicity data and technical strategies employed for the degradation of compounds within this group were critically discussed. Classical biological treatment systems cannot provide complete removal of cephalosporins, therefore several technologies have been employed for the removal of these compounds from aquatic matrices. In this regard, photolysis and mass transfer processes were the most investigated ones. Cefalexin, cefradine, cefotaxime and cefazolin possess respectively the highest occurrence score in the aquatic environment. Topics were identified where further investigations are necessary, as: ecotoxicological assessment of parental and transformed compounds, especially using soil organisms, cyanobacteria and biofilms; abiotic degradation rates (hydrolysis, photolysis) and control of natural degradation during abatement technologies; analysis of biologic inactivation and inclusion of metabolites and transformation products in surface water surveillance.
Several biotic and abiotic processes in the environment depend primordially on the xenobiotic pH-dependent speciation. The veterinarian drugs ceftiofur (CEF) and cefapirin (CEPA) are widely used for the treatment of recurrent and economically relevant infections. The acid dissociation constants (pKa) of CEF and CEPA were studied using two experimental techniques (potentiometry and spectrophotometry) along with computational simulations. In silico studies were also used to contrast and discuss the experimental dissociation constants available in the literature of 14 cephalosporins. pKa values were obtained experimentally for CEF (2.68 ± 0.05, carboxylic acid group deprotonation) and for CEPA (2.74 ± 0.01 for the carboxylic acid deprotonation and 5.13 ± 0.01 for the pyridinium ring deprotonation). The pKa values available for cephalosporins (n=88) agreed with the in silico predicted data (ACD/Percepta RMSE: 0.552 and Marvin RMSE: 0.706). Therefore, in the biologically and environmentally relevant pH values of 6 - 7.5, CEF and CEPA, as well as many other cephalosporins, are present as anionic species.
CEF and CEPA have been detected in aquatic environments and their fate in surface water as well as during drinking water processing is still unknown. To understand the persistence of cephalosporins in aqueous matrices, hydrolytic and photolytic kinetics were investigated. Both CEF and CEPA showed high instability under alkaline conditions, degrading in few minutes at pH>11 (T = 22 ± 1°C). Cephalosporins speciation did not significantly influence the direct photolysis rates of CEF and CEPA under simulated water disinfection radiation (UV-C, λ = 254 nm). All ionic species of CEF (kapp 0.0095 ± 0.0004 mJ cm-2) and CEPA (kapp 0.0092 ± 0.001 mJ cm-2) presented fast and similar pseudo-first order degradation rates. In hydrolysis experiments using surface water CEF showed a significant matrix-dependent stability increase with a half-life (t½ 14.7 d) tenfold higher than in buffered solutions (t½ 1.4 d). Meanwhile, CEPA showed similar hydrolysis in buffered solutions (t½ 3 d) and in river water (t½ 4.2 d). On the other hand, this antibiotic showed subtle faster photo-degradation rate in this same matrix (kapp 0.0128 ± 0.001 mJ cm-2), while CEF photo-degradation showed no matrix effects.
The acute and chronic toxicities of CEF and CEPA towards aquatic organisms were also investigated. CEF and CEPA have significant decay during cladocera (Daphnia magna) tests, portraying half-life times (t½) of 49 and 53 hours, respectively. During tests with green algae (Scenedesmus spec.), CEPA was more instable (t½ 88 h) than CEF (t½ 267 h). CEF and its hydrolysis products induced deleterious effects in Daphnia magna (48h EC50 139, LC50 179 in μM), which was not observed with Scenedesmus spec. (72h NOAEC 82.5 ± 2.5 μM). In the case of CEPA, no toxic effects were observed in both tests (48h EC-LC50 > 510 and 72h NOAEC 57 ± 6, in μM). The effects of water disinfection radiation (UV-C, λ = 254 nm) on ecotoxicological responses were also studied. Photolysis of CEPA resulted in toxic products, which were effective for cladocera but not for the green algae. On the other hand, the different radiation doses studied did not affect CEF ecotoxicity. This work should provide important data for researchers interested in cephalosporins antibiotics as environmental contaminants, confirming the importance of investigating the fate and effects of cephalosporin antibiotics in the aquatic environment
Transcutaneus sonography in differential diagnosis of peritonsillar abscess and peritonsillar cellulitis, a retrospective diagnosis study
No full textEinführung: Der Peritonsillarabszess (PTA) ist ein häufiges Krankheitsbild in der Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, trotzdem ist die Differentialdiagnose zwischen einer ausgeprägten Peritonsillitis und einem PTA häufig schwierig. Zur besseren Unterscheidung haben wir Daten von 100 Patienten unserer Klinik mit dem klinischen Verdacht auf einen PTA, bei denen eine transkutane B-Mode-Sonographie durchgeführt worden war, ausgewertet. Untersucht wurde unter anderem, ob der klinische Verlauf bzw. der intraoperative Befund mit dem Sonographieergebniss übereinstimmt.
Methoden: Zwischen Oktober 2012 und September 2014 wurden insgesamt 100 Patienten mit dem klinischen Verdacht auf einen PTA identifiziert und einer transkutanen B-Mode-Sonographie unterzogen. Als Sonographiegeräte kamen ein GE Loqic P5/A5 und ein Philips HD 11 XE zur Anwendung. Untersucher waren mehrere Ärzte in unterschiedlichen Stadien der HNO-Weiterbildung unserer Klinik. Alle Untersucher waren routiniert in der Kopf-Hals-Sonographie und hatten im Vorfeld einen Sonographiekurs erfolgreich abgeschlossen.
Ergebnis: Bei 62 Patienten wurde sonographisch eine abzessverdächtige Struktur nachgewiesen, die Seitenverteilung zeigte sich mit 31 links, 29 rechts und zwei beidseitigen Abszessen ausgeglichen. Insgesamt 67 Patienten wurden einer chirurgischen Intervention unterzogen, 59 Patienten wurden tonsillektomiert, bei 9 Patienten wurde eine Punktion bzw. Inzision durchgeführt. Ein Patient wurde zunächst punktiert und im weiteren Verlauf dann noch tonsillektomiert. Der sonographische Befund stimmte in 50 von 59 Fällen mit dem operativen Befund überein. Bei 9 Patienten wurde eine Abszesspunktion durchgeführt, hierbei lag bei 8 Patienten eine Übereinstimmung mit dem Punktionsergebnis vor. Somit korrelierte die Sonographie in 84,7 % mit dem intraoperativen Befund bzw. in 88,8% mit dem Punktionsergebnis. Von den 32 Patienten die sonographisch unauffällig waren und keiner chirurgischen Maßnahme zugeführt wurden, stellte sich keiner mit einer erneuten Tonsillenproblematik wieder vor. Die Sensitivität lag in unserem Patientenkollektiv bei 89,6 %, die Spezifität bei 76,2 %.
Schlussfolgerungen: Die transkutane Sonographie der Tonsillenregion ist ein einfaches, schnell durchzuführendes und diagnostisch sicheres Verfahren, um eine bessere Unterscheidung zwischen einem PTA und einer Peritonsillitis zu ermöglichen. Zusätzlich ist dieses Verfahren einfach zu lernen und auch von Anfängern sicher zu beherrschen. Das Verfahren kann für die diagnostische Routine empfohlen werden
Genetische Effekte auf die Erhöhung von Freien Leichtketten im Serum
No full textDie polyklonale Erhöhung Freier Leichtketten (FLC) kann ein Anzeichen akuter oder chronischer Entzündungsreaktionen darstellen. Die monoklonale Erhöhung kann ein Anzeichen hämatologischer Krankheiten wie der Vorstufe der Monoklonalen Gammopathie unklarer Signifikanz (MGUS) oder Lymphoproliferativen Erkrankungen (LPD) sein. In einer Genomweiten Assoziationsstudie (GWAS) sowie einer nachgeschalteten Geneset Enrichment Analyse (GSEA) wurde die Assoziation und die Anreicherung von genetischen Varianten mit der monoklonalen und polyklonalen FLC-Erhöhung ermit-telt.
Bei der polyklonalen FLC-Erhöhung zeigt sich in der GWAS keine Assoziation mit genetischen Varianten, die in den Kontext von systemischen Entzündungen eingestuft werden kann. In Gensets mit G-Proteinen und Interleukinen, sind jedoch genetische Varianten angereichert, die in Zusammenhang mit Entzündungsreaktionen und koronaren Herzerkrankungen stehen. Diese sind wiederum mit Interleukinen und CRP assoziiert. Da CRP und FLC komplementäre Entzündungsmarker sind, könnte die polyklonale FLC-Erhöhung – zum Beispiel über ähnliche molekularbiologische Mechanismen – mit Ko-ronarverkalkung und koronaren Ereignissen assoziiert sein. Die monoklonale FLC-Erhöhung ist mit genetischen Varianten assoziiert, die sich in der Nähe des Genortes für Corin befinden. Corin ist wiederum mit einem kardialen Hormon assoziiert, das das Blutvolumen und den Blutdruck reguliert. In der GSEA spiegelt sich diese Verbindung wider, als dass genetische Varianten in Gensets angereichert sind, die mit Entzündungen und kardiovaskulären Ereignissen in Verbindung stehen (AMI-pathway, NF-κB, VEGF und CD40-Signalweg). Einerseits zeigt sich hier die bekannte Verbindung von Entzündungen und koronarer Verkalkung mit kardiovaskulären Ereignissen über zum Beispiel der koronaren Verkalkung. Andererseits scheinen Entzündungen molekulare Mechanismen auszulösen oder zu nutzen, die auch in Verbindung mit hämatologischen Neoplasien stehen, sodass entzündliche Reaktionen auch einer hämatologischen Krebsentstehung voranzugehen scheinen
Corporate Sustainability Performance Management: Conception of a practice-oriented model for companies
Get PDFEin bekannter Satz von Milton Friedman lautet: „Social responsibility of business is to increase its profits.” Dass in marktwirtschaftlichen Systemen Unternehmen Profite realisieren müssen, ist unbestritten, jedoch verlangen hohe Umweltbelastungen, wachsende Rohstoffverbräuche und ein zunehmendes Umweltbewusstsein der Konsumenten, den Einbezug von ökologischen Aspekten in die Unternehmensentscheidungen. Gleichermaßen werden Diskussionen über Mindestlöhne, Fachkräftemangel und soziale Mindeststandards geführt, um die menschlichen Bedürfnisse in das soziale Bewusstsein der Unternehmen zu rufen. Diese ökono-mischen, ökologischen und sozialen Anforderungen sind an Unternehmen zu stellen und in einem unternehmensweiten, nachhaltig orientierten Managementsystem zu integrieren. Die zugrundeliegenden Konzepte werden allgemein mit den Begriffen Corporate Social Responsibility (CSR) bzw. Corporate Sustainability Performance Management (CSPM) bezeichnet, die als moralisches, verantwortliches Verhalten von Unternehmen gegenüber Gesellschaft und Umwelt definiert werden können. Im Vordergrund steht dabei nicht eine karitative Unternehmensethik, sondern eine Ausweitung ethischer Fragen auf das Kerngeschäft der Unterneh-men. Diese Definition zeigt, dass die Verfolgung von Nachhaltigkeitsaspekten nicht nur eine weitere Kostenbelastung für Unternehmen bedeutet, sondern eine Reihe von Potenzialen bereitstellt, die sich direkt z. B. anhand von Ressourcenein-sparungen im Produktionsbereich oder indirekt über das Unternehmensimage auswirken. Entscheidend ist jedoch, dass Nachhaltigkeitsanforderungen nicht nur strategischer Natur sind, sondern in allen Unternehmensbereichen und -ebenen implementiert werden. Dies erfordert ein integratives CSPM-Modell, das alle Aspekte von der Planung, über das Reporting, bis hin zur Analyse beinhaltet, um bestmögliche Entscheidungsunterstützung zu liefern. Das Rückgrat eines solchen CSPM-Modells bildet ein Datenmodell, das alle entscheidungsrelevanten Daten enthält, Prozesse abbildet und monetäre, sowie nicht monetäre Kennzahlen berechnet, damit nicht nur ökonomische Entscheidungen getroffen werden können, sondern zusätzlich auch ökologische und soziale Ziele in die Entscheidungen einbezogen werden
Stability analysis of cartesian feedback power amplier used for RF feed network of 7 Tesla parallel transmit MRI system
Get PDFIntroduction of magnets with higher static magnetic fields is a major trend of Magnetic Resonance Imaging (MRI) systems. Higher field strength increases image resolution due to the greater magnetization of the body tissue under investigation and higher signal to noise ratio that increases approximately linearly with the magnetic field strength.
A high-field 7 Tesla MRI system applying a multichannel transmit system is under investigation at Erwin L. Hahn Institute to utilize the benefit of high-field and parallel transmission into an array of coils which can reduce artifacts resulting from comparably short wavelengths inside the human tissue. Multichannel transmit systems apply a dynamic RF shimming for individual phase and amplitude modulation for each channel to gain the desired image homogeneity.
The system will employ 32 near-magnet power amplifiers with output power of 1kW. The problems of mutual coupling due to the neighborhood coils and also the RF distortion in the transmit path become non-negligible. Coil current variation due to the coupling effects of neighborhood channels can be compensated by applying a Cartesian feedback loop in the power amplifier implementation: the output voltage of the power amplifier is controlled by a feedback loop in order to deliver a constant current to the connected
MR-coil.
Due to the coil coupling, the neighborhood amplifiers behave like an active load for each closed loop Cartesian feedback power amplifier and may produce a refection coefficient |Γ|>1 which potentially may cause instability of the Cartesian feedback power amplifier.
In order to avoid instability in the parallel transmit system, conditions and limits of stability have to be investigated for every possible mode of operation. This contribution presents the principle architecture of an unconventional Cartesian feedback power amplifier with control loop. The stability conditions are discussed by analytic and simulation model of the single power amplifier and the array of coupled power amplifiers. Experiments present different prototypes of stability tests for single and coupled Cartesian feedback amplifiers to verify the analytic and simulation results.Es gibt eine Tendenz, Magneten mit immer höheren statischen Feldstärke in Magnet Resonanz Tomographie (MRT) Systemen einzusetzen. Die höhere magnetische Feldstärke verbessert die Auflösung aufgrund der stärkeren Magnetisierung des zu untersuchenden Körpergewebes, wobei sich das Signal-zu-Rausch Verhältnis im Wesentlichen linear zu der magnetischen Feldstärke verhält.
Ein Hochfeld 7 Tesla MRT Gerät mit einem mehrkanaligen System von Anregungsspulen wird derzeit am Erwin L. Hahn Institut untersucht, um den Vorteil von statischen Hochfeld Magneten in Kombination mit mehrkanaliger paralleler Speisung der Anregungsspulen zu nutzen. Hierdurch können Artefakte, die durch die relativ kleine Wellenlänge im Körpergewebe entstehenden minimiert werden. Mehrkanalige Anregungssysteme wenden dynamisches “RF-Shimmin” an mit individueller Phasen- und Amplituden-Modulation der einzelnen Kanäle, um so die gewünschte Bild-Homogenität zu erzielen.
Das System besteht aus 32 Leistungsverstärkern mit jeweils 1kW Ausgangsleistung, die nah am Magneten verbaut sind. Die gegenseitige Verkopplung der benachbarten Spulen sowie die HF-Verzerrung im Sendepfad sind nicht mehr vernachlässigbar. Variationen in den Spulenströmen, hervorgerufen durch die Einkopplung der benachbarten Kanäle, können mit Hilfe eines kartesischen Feedbacks im Leistungsverstärker kompensiert werden: Die Ausgangsspannung der Leistungsverstärker wird über eine Feedback-Schleife gesteuert, um einen konstanten Strom in der Spule des jeweiligen Kanals zu erzwingen. Die Verkopplung der benachbarten Spulen lässt sich als aktive Last des rückgekoppelten Leistungsverstärkers darstellen, so dass es zu Reflektionsfaktoren |Γ|> 1 kommen kann. Diese können potentiell den Leistungsverstärker instabil machen.
Um diese Instabilität bei der mehrkanaligen Einspeisung zu vermeiden, müssen die Stabilitäts-Kriterien in Abhängigkeit der Betriebsmodi untersucht werden. Der Beitrag dieser Arbeit ist die prinzipielle Architektur eines unkonventionellen kartesischen Feedback Leistungsverstärker in einer Rückkopplungsschleife. Stabilitäts-Kriterien werden für den einzelnen Pfad, sowie für die verkoppelte mehrkanalige Anordnung auf Basis von analytischen und Simulationsmodellen diskutiert. Versuchsaufbauten mit unterschiedlichen Prototypen wurden realisiert, um die Stabilität des einzelnen und der verkoppelten kartesischen Feedback Leistungsverstärker messtechnisch zu belegen und so die analytischen und die Simulations-Ergebnisse zu verifizieren