Simulation and Design of a high speed Solid State Switch for Excimer Laser

Excimerlaser sind gepulste Gaslaser, die Laseremission in Form von Linienstrahlung – abhängig von der Gasmischung – im UV erzeugen. Der erste entladungsgepumpte Excimerlaser wurde 1977 von Ischenko demonstriert. Alle kommerziell verfügbaren Excimerlaser sind entladungsgepumpte Systeme. Um eine Inversion der Besetzungsdichte zu erhalten, die notwendig ist, um den Laser zum Anschwingen zu bekommen, muss aufgrund der kurzen Wellenlänge sehr stark gepumpt werden. Diese Pumpleistung muss von einem Impulsleistungsmodul erzeugt werden. Als Schaltelement gebräuchlich sind Thyratrons, Niederdruckschaltröhren, deren Lebensdauer jedoch sehr limitiert ist. Deshalb haben sich seit Mitte der 1990iger Jahre Halbleiterschalter mit Pulskompressionsstufen auch in dieser Anwendung mehr und mehr durchgesetzt. In dieser Arbeit wird versucht, die Pulskompression durch einen direkt schaltenden Halbleiterstapel zu ersetzen und dadurch die Verluste zu reduzieren sowie den Aufwand für diese Pulskompression einzusparen. Zudem kann auch die maximal mögliche Repetitionsrate erhöht werden. Um die Belastung der Bauelemente zu berechnen, wurden für alle Komponenten möglichst einfache, aber leistungsfähige Modelle entwickelt. Da die normalerweise verfügbaren Daten der Bauelemente sich aber auf andere Applikationen beziehen, mussten für alle Bauteile grundlegende Messungen im Zeitbereich der späteren Applikation gemacht werden. Für die nichtlinearen Induktivitäten wurde ein einfaches Testverfahren entwickelt um die Verluste bei sehr hohen Magnetisierungsgeschwindigkeiten zu bestimmen. Diese Messungen sind die Grundlagen für das Modell, das im Wesentlichen eine stromabhängige Induktivität beschreibt. Dieses Modell wurde für den „magnetic assist“ benützt, der die Einschaltverluste in den Halbleitern reduziert. Die Impulskondensatoren wurden ebenfalls mit einem in der Arbeit entwickelten Verfahren nahe den späteren Einsatzparametern vermessen. Dabei zeigte sich, dass die sehr gebräuchlichen Class II Keramikkondensatoren für diese Anwendung nicht geeignet sind. In der Arbeit wurden deshalb Class I Hochspannungs- Vielschicht- Kondensatoren als Speicherbank verwendet, die ein deutlich besseres Verhalten zeigen. Die eingesetzten Halbleiterelemente wurden ebenfalls in einem Testverfahren nahe den späteren Einsatzparametern vermessen. Dabei zeigte sich, dass nur moderne Leistungs-MOSFET´s für diesen Einsatz geeignet sind. Bei den Dioden ergab sich, dass nur Siliziumkarbid (SiC) Schottky Dioden für die Applikation einsetzbar sind. Für die Anwendung sind prinzipiell verschiedene Topologien möglich. Bei näherer Betrachtung zeigt sich jedoch, dass nur die C-C Transfer Anordnung die gewünschten Ergebnisse liefern kann. Diese Topologie wurde realisiert. Sie besteht im Wesentlichen aus einer Speicherbank, die vom Netzteil aufgeladen wird. Aus dieser wird dann die Energie in den Laserkopf über den Schalter transferiert. Aufgrund der hohen Spannungen und Ströme müssen 24 Schaltelemente in Serie und je 4 parallel geschaltet werden. Die Ansteuerung der Schalter wird über hochisolierende „Gate“-Transformatoren erreicht. Es zeigte sich, dass eine sorgfältig ausgelegte dynamische und statische Spannungsteilung für einen sicheren Betrieb notwendig ist. In der Arbeit konnte ein Betrieb mit realer Laserkammer als Last bis 6 kHz realisiert werden, der nur durch die maximal mögliche Repetitionsrate der Laserkammer begrenzt war.

Factores de riesgo para mortalidad y bajo gasto cardiaco en el posoperatorio de Switch arterial en pacientes con transposición de grandes arterias

El Switch arterial se ha convertido en la primera opción quirúrgica en pacientes con Transposición de grandes arterias (DTGA). El objetivo de este estudio es presentar la experiencia de la Fundación Cardioinfantil desde el año 2003 hasta julio del 2011, y determinar los factores de riesgo asociados a bajo gasto y mortalidad. Materiales y métodos: Estudio de caso - cohorte. Se revisaron las historias clínicas de los pacientes para obtener la información de las variables. El análisis se realizó mediante métodos estándar para variables continuas y variables categóricas. Los casos y sus controles se compararon y solo las variables con valores de p < 0.05 se analizaron como factores de riesgo. Resultados: 58 pacientes operados. Mediana de edad 12 días (RIQ 7 - 34), El 70.7% (41/58) de los pacientes fueron hombres. La DTGA con septum integro fue la anomalía más frecuente 53,5% (31/58). La mortalidad fue 15,2% (9/58) y la frecuencia de bajo gasto fue 55,2% (32/58). Entre el grupo de controles y casos no hubo diferencias estadísticamente significativas entre las variables preoperatorias y la presencia de bajo gasto y muerte, excepto el tiempo prolongado de circulación extracorpórea que fue factor de riesgo independiente para mortalidad OR 1.1 IC 95% (1 – 1,2) p de 0.002, y para bajo gasto cardiaco el score de vasoactivos-inotrópicos elevado OR 1.2 IC 95% (1.1 – 1,4) p de 0.001. Conclusiones: La frecuencia de las características de los pacientes operados en nuestra población es similar a lo reportado en la literatura mundial, sin embargo los factores de riesgo para mortalidad y bajo gasto no tuvieron el mismo impacto en nuestra población excepto por el tiempo de circulación extracorpórea y el uso de inotrópicos.

Grado de aclaramiento de tatuajes y eventos adversos, posterior a una sesión con láser q-switch

Introducción: Los resultados de la remoción de tatuajes con láser de sesión a sesión según los parámetros utilizados son limitados en la literatura. Objetivo: Evaluar los cambios en el aclaramiento de tatuajes y factores asociados posterior a una sesión con láser y los efectos adversos. Materiales y Métodos: Estudio longitudinal retrospectivo de antes y después de 1 sesión de con láser para remoción de tatuajes, donde se determinaron parámetros del tratamiento, aclaramiento y efectos adversos. Resultados: Se evaluaron 35 pacientes para un total de 98 sesiones, fototipo de piel II y IV. Equipos utilizados laser Q-Switch Nd Yag 1064 (83.3%), láser Q-Switch Nd YAG 532(11.3%) y laser Q-Switch Rubí (4.1%). El aclaramiento posterior a la sesión de láser fue evaluado por dos evaluadores independientes, mostrando concordancia significativa (Kappa de 0.615, p<0.001), con aclaración en un 96% de los tatuajes después de la sesión de láser. (p< 0.001). Se encontraron cambios significativos entre la densidad de energía aplicada y las categorías de aclaramiento de la escala de 0 a 3, siendo a mayor densidad mayor el nivel de aclaramiento (p= 0.05). No se encontró asociación significativa entre el número de pases y el aclaramiento del tatuaje. Los efectos adversos fueron del 5.4%. Cicatriz 2%, hiperpigmentación 2% y hipopigmentación 1%. Conclusión: Posterior a una sesión de remoción de tatuajes con láser Q-Switch hay un aclaramiento significativo en un 96% asociado con la densidad de energía, a mayor densidad de energía mayor el nivel de aclaramiento y no al número de pases realizados.

A model of school behavior: tuition fees and grading standards

This paper uses a hybrid human capital / signaling model to study grading standards in schools when tuition fees are allowed. The paper analyzes the grading standard set by a profit maximizing school and compares it with the efficient one. The paper also studies grading standards when tuition fees have limits. When fees are regulated a profit maximizing school will set lower grading standards than when they are not regulated. Credit constraints of families also induce schools to lower their standards. Given that in the model presented competition is not feasible, these results show the importance of regulation of grading standards.

Modeling tuition fees in presence of social heterogeneity. 'Como modelar las tasas de matrícula en presencia de la heterogeneidad social'.

Resumen basado en el de la publicación

Equity in the higher fees era : a case study of English universities

Resumen basado en el de la publicai??n

Mechanism of the antioxidant to pro-oxidant switch in the behavior of dehydroascorbate during LDL oxidation by copper(II) ions

Oxidised low density lipoprotein (LDL) may be involved in the pathogenesis of atherosclerosis. We have therefore investigated the mechanisms underlying the antioxidant/pro-oxidant behavior of dehydroascorbate, the oxidation product of ascorbic acid, toward LDL incubated With Cu2+ ions. By monitoring lipid peroxidation through the formation of conjugated dienes and lipid hydroperoxides, we show that the pro-oxidant activity of dehydroascorbate is critically dependent on the presence of lipid hydroperoxides, which accumulate during the early stages of oxidation. Using electron paramagnetic resonance spectroscopy, we show that dehydroascorbate amplifies the generation of alkoxyl radicals during the interaction of copper ions with the model alkyl hydroperoxide, tert-butylhydroperoxide. Under continuous-flow conditions, a prominent doublet signal was detected, which we attribute to both the erythroascorbate and ascorbate free radicals. On this basis, we propose that the pro-oxidant activity of dehydroascorbate toward LDL is due to its known spontaneous interconversion to erythroascorbate and ascorbate, which reduce Cu2+ to Cu+ and thereby promote the decomposition of lipid hydroperoxides. Various mechanisms, including copper chelation and Cu+ oxidation, are suggested to underlie the antioxidant behavior of dehydroascorbate in LDL that is essentially free of lipid hydroperoxides. (C) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

Crystal structure of a monomeric form of SARS-CoV endonuclease nsp15 suggests a role for hexamerization as an allosteric switch

Mature nonstructural protein-15 (nsp15) from the severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV) contains a novel uridylate-specific Mn2+-dependent endoribonuclease (NendoU). Structure studies of the full-length form of the obligate hexameric enzyme from two CoVs, SARS-CoV and murine hepatitis virus, and its monomeric homologue, XendoU from Xenopus laevis, combined with mutagenesis studies have implicated several residues in enzymatic activity and the N-terminal domain as the major determinant of hexamerization. However, the tight link between hexamerization and enzyme activity in NendoUs has remained an enigma. Here, we report the structure of a trimmed, monomeric form of SARS-CoV nsp15 (residues 28 to 335) determined to a resolution of 2.9 A. The catalytic loop (residues 234 to 249) with its two reactive histidines (His 234 and His 249) is dramatically flipped by approximately 120 degrees into the active site cleft. Furthermore, the catalytic nucleophile Lys 289 points in a diametrically opposite direction, a consequence of an outward displacement of the supporting loop (residues 276 to 295). In the full-length hexameric forms, these two loops are packed against each other and are stabilized by intimate intersubunit interactions. Our results support the hypothesis that absence of an adjacent monomer due to deletion of the hexamerization domain is the most likely cause for disruption of the active site, offering a structural basis for why only the hexameric form of this enzyme is active.

Direct observation by time-resolved infrared spectroscopy of the bright and the dark excited states of the [Ru(phen)2(dppz)]2+ light-switch compound in solution and when bound to DNA

The [Ru(phen)2(dppz)]2+ complex (1) is non-emissive in water but is highly luminescent in organic solvents or when bound to DNA, making it a useful probe for DNA binding. To date, a complete mechanistic explanation for this “light-switch” effect is still lacking. With this in mind we have undertaken an ultrafast time resolved infrared (TRIR) study of 1 and directly observe marker bands between 1280–1450 cm-1, which characterise both the emissive “bright” and the non-emissive “dark” excited states of the complex, in CD3CN and D2O respectively. These characteristic spectral features are present in the [Ru(dppz)3]2+ solvent light-switch complex but absent in [Ru(phen)3]2+, which is luminescent in both solvents. DFT calculations show that the vibrational modes responsible for these characteristic bands are predominantly localised on the dppz ligand. Moreover, they reveal that certain vibrational modes of the “dark” excited state couple with vibrational modes of two coordinating water molecules, and through these to the bulk solvent, thus providing a new insight into the mechanism of the light-switch effect. We also demonstrate that the marker bands for the “bright” state are observed for both L- and D enantiomers of 1 when bound to DNA and that photo-excitation of the complex induces perturbation of the guanine and cytosine carbonyl bands. This perturbation is shown to be stronger for the L enantiomer, demonstrating the different binding site properties of the two enantiomers and the ability of this technique to determine the identity and nature of the binding site of such intercalators.