The development and deployment of FOTOS: a fast observation of trace organics system

Flüchtige organische Bestandteile (engl.: VOC) sind in der Atmosphäre in Spuren vorhanden, spielen aber trotzdem eine wichtige Rolle in der Luftchemie: sie beeinflussen das Ozon der Troposphäre, städtischen Smog, Oxidationskapazität und haben direkte und indirekte Auswirkungen auf die globale Klimaveränderung. Eine wichtige Klasse der VOC sind die Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffe (engl.: NMHC), die überwiegend von anthropogenen Quellen kommen. Aus diesem Grund ist für Luftchemiker ein Messinstrument nötig, das die VOC, die NMHC eingeschlossen, mit einer höheren Zeitauflösung misst, besonders für Echtzeitmessungen an Bord eines Forschungsflugzeuges. Dafür wurde das System zur schnellen Beobachtung von organischen Spuren (engl.: FOTOS) entworfen, gebaut für den Einsatz in einem neuen Wissenschaftlichen Flugzeug, das in großen Höhen und über weite Strecken fliegt, genannt HALO. In der Folge wurde FOTOS in zwei Messkampagnen am Boden getestet. FOTOS wurde entworfen und gebaut mit einem speziell angefertigten, automatisierten, kryogenen Probensystem mit drei Fallen und einem angepassten, erworbenen schnellen GC-MS. Ziel dieses Aufbaus war es, die Vielseitigkeit zu vergrößern und das Störungspotential zu verringern, deshalb wurden keine chemischen Trocknungsmittel oder adsorbierenden Stoffe verwendet. FOTOS erreichte eine Probenfrequenz von 5.5 Minuten, während es mindestens 13 verschiedene C2- bis C5-NMHC maß. Die Drei-Sigma-Detektionsgrenze für n- und iso-Pentan wurde als 2.6 und 2.0 pptv ermittelt, in dieser Reihenfolge. Labortests bestätigten, dass FOTOS ein vielseitiges, robustes, hochautomatisiertes, präzises, genaues, empfindliches Instrument ist, geeignet für Echtzeitmessungen von VOC in Probenfrequenzen, die angemessen sind für ein Forschungsflugzeug wie HALO. Um die Leistung von FOTOS zu bestätigen, wurde vom 26. Januar bis 4. Februar 2010 ein Zwischenvergleich gemacht mit dem GC-FID-System am Meteorologischen Observatorium Hohenpeißenberg, einer WMO-GAW-globalen Station. Dreizehn verschiedene NMHC wurden innerhalb des Rahmens der GWA Data Quality Objectives (DQO) analysiert und verglichen. Mehr als 80% der Messungen von sechs C3- bis C5-NMHC erfüllten diese DQO. Diese erste Messkampagne im Feld hob die Robustheit und Messgenauigkeit von FOTOS hervor, zusätzlich zu dem Vorteil der höheren Probenfrequenz, sogar in einer Messung am Boden. Um die Möglichkeiten dieses Instrumentes im Feld zu zeigen, maß FOTOS ausgewählte leichte NMHC während einer Messkampagne im Borealen Waldgebiet, HUMPPA-COPEC 2010. Vom 12. Juli bis zum 12. August 2010 beteiligte sich eine internationale Gruppe von Instituten und Instrumenten an Messungen physikalischer und chemischer Größen der Gas- und Partikelphasen der Luft über dem Borealen Wald an der SMEAR II-Station nahe Hyyttiälä, Finnland. Es wurden mehrere Hauptpunkte von Interesse im Mischungsverhältnis der Alkane und im Isomerenverhätnis von Pentan identifiziert, insbesondere sehr unterschiedliche Perioden niedriger und hoher Variabilität, drei Rauchschwaden von Biomassen-Verbrennung von russischen Waldbränden und zwei Tage mit extrem sauberer Luft aus der Polarregion. Vergleiche der NMHC mit anderen anthropogenen Indikatoren zeigten mehrere Quellen anthropogener Einflüsse am Ort auf und erlaubten eine Unterscheidung zwischen lokalen und weiter entfernten Quellen. Auf einen minimalen natürlichen Beitrag zum 24h-Kreislauf von NOx wurde geschlussfolgert aus der Korrelation von NOx mit Alkanen. Altersschätzungen der Luftmassen durch das Isomerenverhältnis von Pentan wurden erschwert durch sich verändernde Verhältnisse der Quellen und durch Besonderheiten der Photochemie während des Sommers im hohen Norden. Diese Messungen zeigten den Wert des Messens leichter NMHC, selbst in abgelegenen Regionen, als einen zusätzlichen spezifischen Marker von anthropogenem Einfluss.

Angiographic maximal luminal diameter and appropriate deployment of the everolimus-eluting bioresorbable vascular scaffold as assessed by optical coherence tomography: an ABSORB cohort B trial sub-study

Bioresorbable vascular scaffolds (BVS) present different mechanical properties as compared to metallic platform stents. Therefore, the standard procedural technique to achieve appropriate deployment may differ.

TARWIS - A Testbed Management Architecture for Wireless Sensor Network Testbeds

With research on Wireless Sensor Networks (WSNs) becoming more and more mature in the past five years, researchers from universities all over the world have set up testbeds of wireless sensor networks, in most cases to test and evaluate the real-world behavior of developed WSN protocol mechanisms. Although these testbeds differ heavily in the employed sensor node types and the general architectural set up, they all have similar requirements with respect to management and scheduling functionalities: as every shared resource, a testbed requires a notion of users, resource reservation features, support for reprogramming and reconfiguration of the nodes, provisions to debug and remotely reset sensor nodes in case of node failures, as well as a solution for collecting and storing experimental data. The TARWIS management architecture presented in this paper targets at providing these functionalities independent from node type and node operating system. TARWIS has been designed as a re-usable management solution for research and/or educational oriented research testbeds of wireless sensor networks, relieving researchers intending to deploy a testbed from the burden to implement their own scheduling and testbed management solutions from scratch.

Authentication and Authorisation Mechanisms in support of Secure Access to WMN Resources

Over the past several years, a number of design approaches in wireless mesh networks have been introduced to support the deployment of wireless mesh networks (WMNs). We introduce a novel wireless mesh architecture that supports authentication and authorisation functionalities, giving the possibility of a seamless WMN integration into the home's organization authentication and authorisation infrastructure. First, we introduce a novel authentication and authorisation mechanism for wireless mesh nodes. The mechanism is designed upon an existing federated access control approach, i.e. the AAI infrastructure that is using just the credentials at the user's home organization in a federation. Second, we demonstrate how authentication and authorisation for end users is implemented by using an existing web-based captive portal approach. Finally, we observe the difference between the two and explain in detail the process flow of authorized access to network resources in wireless mesh networks. The goal of our wireless mesh architecture is to enable easy broadband network access to researchers at remote locations, giving them additional advantage of a secure access to their measurements, irrespective of their location. It also provides an important basis for the real-life deployment of wireless mesh networks for the support of environmental research.