Mikromechanisch durchstimmbare, dielektrische Fabry-Pérot-Filter im nahen Infrarot-Bereich: Konzept, Herstellung und Charakterisierung

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Herstellung und Charakterisierung mikromechanisch durchstimmbarer, dielektrischer Fabry-Pérot-Filter im nahen Infrarot-Bereich bei einer Zentralwellenlänge von λc = 950 nm. Diese Bauelemente wurden auf Basis kostengünstiger Technologien realisiert, dank deren Entwicklung extreme Miniaturisierung und gleichzeitig hohe spektrale Anforderungen möglich sind. Der Vorteil solcher Filter liegt darin, dass sie direkt in einen Photodetektor integriert werden können und mit ganz wenigen Komponenten zu einem kompakten Spektrometermodul zusammengesetzt werden können. Die Baugröße ist nur durch die Größe des Photodetektors limitiert und die gesamte Intensität des einfallenden Lichts kann vorteilhaft auf eine einzelne Filtermembran des Fabry-Pérot-Filters fokussiert werden. Für den Filteraufbau werden zwei hochreflektierende, dielektrische DBR-Spiegel, ein organisches Opferschichtmaterial, welches zur Erzeugung einer Luftkavität im Filter dient, und zwei unterschiedliche Elektroden aus ITO und Aluminium verwendet. Die mikromechanische Auslenkung der freigelegten Filtermembran geschieht mittels elektrostatischer Aktuation, wobei auf diese Weise die Kavitätshöhe des Fabry-Pérot-Filters geändert wird und somit dieser im erforderlichen Spektralbereich optisch durchgestimmt wird. Das in dieser Arbeit gewählte Filterkonzept stellt eine Weiterentwicklung eines bereits bestehenden Filterkonzepts für den sichtbaren Spektralbereich dar. Zum Einen wurden in dieser Arbeit das vertikale und das laterale Design der Filterstrukturen geändert. Eine entscheidende Änderung lag im mikromechanisch beweglichen Teil des Fabry-Pérot-Filters. Dieser schließt den oberen DBR-Spiegel und ein aus dielektrischen Schichten und der oberen Aluminium-Elektrode bestehendes Membranhaltesystem ein, welches später durch Entfernung der Opferschicht freigelegt wird. Die Fläche des DBR-Spiegels wurde auf die Fläche der Filtermembran reduziert und auf dem Membranhaltesystem positioniert. Zum Anderen wurde im Rahmen dieser Arbeit der vertikale Schichtaufbau des Membranhaltesystems variiert und der Einfluss der gewählten Materialien auf die Krümmung der freistehenden Filterstrukturen, auf das Aktuationsverhalten und auf die spektralen Eigenschaften des gesamten Filters untersucht. Der Einfluss der mechanischen Eigenschaften dieser Materialien spielt nämlich eine bedeutende Rolle bei der Erhaltung der erforderlichen optischen Eigenschaften des gesamten Filters. Bevor Fabry-Pérot-Filter ausgeführt wurden, wurde die mechanische Spannung in den einzelnen Materialien des Membranhaltesystems bestimmt. Für die Messung wurde Substratkrümmungsmethode angewendet. Es wurde gezeigt, dass die Plasmaanregungsfrequenzen der plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung bei einer Prozesstemperatur von 120 °C die mechanische Spannung von Si3N4 enorm beeinflussen. Diese Ergebnisse wurden im Membranhaltesystem umgesetzt, wobei verschiedene Filter mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften des Membranhaltesystems gezeigt wurden. Darüber hinaus wurden optische Eigenschaften der Filter unter dem Einfluss des lateralen Designs der Filterstrukturen untersucht. Bei den realisierten Filtern wurden ein optischer Durchstimmbereich von ca. 70 nm und eine spektrale Auflösung von 5 nm erreicht. Die erreichte Intensität der Transmissionslinie liegt bei 45-60%. Diese Parameter haben für den späteren spektroskopischen Einsatz der realisierten Fabry-Pérot-Filter eine hohe Bedeutung. Die Anwendung soll erstmalig in einem „Proof of Concept“ stattfinden, wobei damit die Oberflächentemperatur eines GaAs-Wafers über die Messung der spektralen Lage seiner Bandlücke bestimmt werden kann.

Numerical comparison between Maxwell stress method and equivalent multipole approach for calculation of the dielectrophoretic force in octupolar cell traps

This work presents detailed numerical calculations of the dielectrophoretic force in octupolar traps designed for single-cell trapping. A trap with eight planar electrodes is studied for spherical and ellipsoidal particles using an indirect implementation of the boundary element method (BEM). Multipolar approximations of orders one to three are compared with the full Maxwell stress tensor (MST) calculation of the electrical force on spherical particles. Ellipsoidal particles are also studied, but in their case only the dipolar approximation is available for comparison with the MST solution. The results show that the full MST calculation is only required in the study of non-spherical particles.

"Riesgo de oportunismo del Gobierno en el sector eléctrico colombiano". Aproximación al diseño institucional de la regulación eléctrica en Colombia

Análisis del riesgo de oportunismo del gobierno Colombiano planteado por el diseño institucional y normativo de la CREG, y favorecido por una notoria concentración de calidades en cabeza del Estado Colombiano como agente de mercado y regulador.

La adopción de un enfoque de trabajo en red: implicaciones en torno al proceso estratégico de las organizaciones

En el mundo actual el enfoque del proceso estratégico es una variable que cada vez va tomando un mayor peso e incidencia en las decisiones de los directores de empresa, sin embargo, poco se ha estudiado sobre esta variable al ser adoptado por los nuevos modelos de cooperación empresarial en las organizaciones. Es por esta razón que esta investigación busca esclarecer la aplicabilidad de las metodologías y herramientas utilizadas en la planeación estratégica de una empresa en una red, además de servir como un primer acercamiento a los aspectos más importantes en la planeación estratégica de una red.

Análisis de la política exterior rusa frente a Abjasia en el período 2000-2008

El objetivo de la presente monografía de grado es analizar la relación entre la identidad dentro de Rusia y la política exterior de dicho Estado hacia la región de Abjasia. Se analiza y explica la manera en que los referentes identitarios dentro de Rusia en el periodo 2000-2008 influyen en las decisiones de política exterior que Rusia tomó hacia Abjasia en el campo militar y político. Se efectúa una revisión de textos (transcripciones de intervenciones y textos escritos) del Presidente y Primer Ministro de la Federación Rusa entre 2000 y 2008 para encontrar los referentes identitarios que determinan el comportamiento de Rusia hacia otros Estados y la forma en que influenciaron sus acciones con respecto a Abjasia.

Polimorfismos del gen Butirilcolinesterasa responsables de reacciones adversas en pacientes consumidores de “cocaína”

La butirilcolinesterasa humana (BChE; EC 3.1.1.8) es una enzima polimórfica sintetizada en el hígado y en el tejido adiposo, ampliamente distribuida en el organismo y encargada de hidrolizar algunos ésteres de colina como la procaína, ésteres alifáticos como el ácido acetilsalicílico, fármacos como la metilprednisolona, el mivacurium y la succinilcolina y drogas de uso y/o abuso como la heroína y la cocaína. Es codificada por el gen BCHE (OMIM 177400), habiéndose identificado más de 100 variantes, algunas no estudiadas plenamente, además de la forma más frecuente, llamada usual o silvestre. Diferentes polimorfismos del gen BCHE se han relacionado con la síntesis de enzimas con niveles variados de actividad catalítica. Las bases moleculares de algunas de esas variantes genéticas han sido reportadas, entre las que se encuentra las variantes Atípica (A), fluoruro-resistente del tipo 1 y 2 (F-1 y F-2), silente (S), Kalow (K), James (J) y Hammersmith (H). En este estudio, en un grupo de pacientes se aplicó el instrumento validado Lifetime Severity Index for Cocaine Use Disorder (LSI-C) para evaluar la gravedad del consumo de “cocaína” a lo largo de la vida. Además, se determinaron Polimorfismos de Nucleótido Simple (SNPs) en el gen BCHE conocidos como responsables de reacciones adversas en pacientes consumidores de “cocaína” mediante secuenciación del gen y se predijo el efecto delos SNPs sobre la función y la estructura de la proteína, mediante el uso de herramientas bio-informáticas. El instrumento LSI-C ofreció resultados en cuatro dimensiones: consumo a lo largo de la vida, consumo reciente, dependencia psicológica e intento de abandono del consumo. Los estudios de análisis molecular permitieron observar dos SNPs codificantes (cSNPs) no sinónimos en el 27.3% de la muestra, c.293A>G (p.Asp98Gly) y c.1699G>A (p.Ala567Thr), localizados en los exones 2 y 4, que corresponden, desde el punto de vista funcional, a la variante Atípica (A) [dbSNP: rs1799807] y a la variante Kalow (K) [dbSNP: rs1803274] de la enzima BChE, respectivamente. Los estudios de predicción In silico establecieron para el SNP p.Asp98Gly un carácter patogénico, mientras que para el SNP p.Ala567Thr, mostraron un comportamiento neutro. El análisis de los resultados permite proponer la existencia de una relación entre polimorfismos o variantes genéticas responsables de una baja actividad catalítica y/o baja concentración plasmática de la enzima BChE y algunas de las reacciones adversas ocurridas en pacientes consumidores de cocaína.

Resiliencia organizacional y capital psicológico

Desde la noción universal sobre la empresa como un sistema de interacción con un entorno determinado para alcanzar un objetivo, de manera planificada y en función de satisfacer las demandas de un mercado mediante la actividad económica, su viabilidad, sostenibilidad y crecimiento dependerán, por supuesto, de una serie de estrategias adecuadas no solo para tales fines, sino también para enfrentar diversidad de agentes endógenos y exógenos que puedan afectar el normal desempeño de su gestión. Estamos hablando de la importancia de la resiliencia organizacional y del Capital Psicológico. En un escenario tan impredecible como el de la economía mundial, donde la constante son los cambios en su comportamiento —unos propios de su dinámica e interdependencia, naturales de fenómenos como la globalización, y otros derivados de eventos disruptivos— hoy más que nunca es necesario implementar el modelo de la empresa resiliente, que es aquella entidad capaz de adaptarse y recuperarse frente a una perturbación. Al mismo tiempo, más allá de su tamaño, naturaleza u objeto social, es indispensable reconocer básicamente que toda organización está constituida por personas, lo cual implica la trascendencia que para su funcionamiento tiene el factor humano-dependiente, y por lo tanto se crea la necesidad de promover el Capital Psicológico y la resiliencia a nivel de las organizaciones a través de una cultura empresarial.

Efectividad en redes Inter-Organizacionales : una aproximación al concepto y su medición

El concepto de efectividad en Redes Inter-organizacionales se ha investigado poco a pesar de la gran importancia en el desarrollo y sostenibilidad de la red. Es muy importante entender este concepto ya que cuando hablamos de Red, nos referimos a un grupo de más de tres organizaciones que trabajan juntas para alcanzar un objetivo colectivo que beneficia a cada miembro de la red. Esto nos demuestra la importancia de evaluar y analizar este fenómeno “Red Inter-organizacional” de forma más detallada para poder analizar que estructura, formas de gobierno, relaciones entre los miembros y entre otros factores, influyen en la efectividad y perdurabilidad de la Red Inter-organizacional. Esta investigación se desarrolla con el fin de plantear una aproximación al concepto de medición de la efectividad en Redes Inter-organizacionales. El trabajo se centrara en la recopilación de información y en la investigación documental, la cual se realizará por fases para brindarle al lector una mayor claridad y entendimiento sobre qué es Red, Red Inter-Organizacional, Efectividad. Y para finalizar se estudiara Efectividad en una Red Inter-organizacional.

Construcció d'un elèctrode d'ió selectiu amb membrana de PVC i marro de cafè com a ionòfor

Els elèctrodes són instruments d’anàlisi molt emprats per la seva gran eficiència, fàcil utilització, de resposta “in situ” i que ocupen poc espai. Tot i això, existeix una problemàtica actual dels elèctrodes, que és la no comercialització d’elèctrodes per tots els metalls que trobem dissolts en solucions d’interès analític. Per aquest motiu s’estudien possibles substàncies dins la formació de la membrana dels elèctrodes, ionòfors, que reaccionin amb espècies iòniques amb inexistència d’elèctrodes comercials. S’han dut a terme estudis amb residus vegetals com a ionòfors. Algunes dels biomaterials estudiats són la rapa i la iohimbe per a la detecció del Cr(VI) i l’Hg(II). Aquestes han sigut les motivacions que han dut a construir un elèctrode de ió selectiu amb membrana de PVC i marro de cafè com a ionòfor, i seguidament avaluar-ne la seva resposta

Development of chemical separation processes for the treatment and monitoring of metallic cations and oxoanions in polluted waters

The chemical contamination of natural waters is a global problem with a worldwide impact. Considering the relevance of this problem, this thesis is intended, on one hand, to develop different separation/preconcentration techniques based on membranes ability to permeate anions for the transport of toxic oxyanions of chromium(VI) and arsenic contained in aqueous matrices. In particular, we have investigated supported liquid membranes and polymer inclusion membranes, both of which contain the commercial quaternary ammonium salt Aliquat 336 as a carrier, as well as commercial anion exchange membranes. On the other hand, we have focused on the development of chemical sensors to facilitate the monitoring of several metals from different aqueous matrices. Thus, a selective optical sensor for Cr(VI) based on polymeric membranes containing Aliquat 336 as an ionophore has been designed. Additionally, mercury-based screen-printed electrodes have been evaluated for for cadmium, lead, copper and zinc detection.

Preparació de nous catalitzadors basats en complexos de Ru i Pd, i el seu ancorament a polímers conductors per a la fabricació de materials multifuncionals

Aquesta tesi doctoral es basa en l'estudi de l'aplicació en catàlisi de dos tipus de complexos organometallics basats en dos metalls de tansició diferents. Concretament s'estudien complexos macrocíclics triolefínics de pal·ladi(0) com a catalitzadors per a les reaccions de Suzuki i Heck, i oxocomplexos carbènics de ruteni(II) com a espècies catalítiques en oxidacions de compostos orgànics. En el cas dels complexos de ruteni s'ha vist que en augmentar el nombre de lligands carbènics en l'esfera de coordinació del metall s'aconseguiex afavorir els processos bielectrònics, obtenint-se catalitzadors més actius i més selectius. En un segon pas, els dos tipus de catalitzadors homogenis s'han immobilitzat sobre la superfície d'un elèctrode mitjançant l'estratègia d'electropolimerització del grup pirrol. Els elèctodes modificats resultants s'han aplicat com a catalitzadors heterogenis. En ambdós casos els catalitzadors heterogenis han mostrat una activitat equiparable o superior a la del sistema homogeni corresponent. Finalment, s'ha assajat una reacció de catàlisi tàndem en què els dos catalitzadors (immobilitzats sobre el mateix elèctrode) actuen en cooperació. S'ha aconseguit realitzar dues transformacions consecutives d'un substat orgànic.

Real-Time software control of neural stimulation in a closed loop Animat system

A recent area for investigation into the development of adaptable robot control is the use of living neuronal networks to control a mobile robot. The so-called Animat paradigm comprises a neuronal network (the ‘brain’) connected to an external embodiment (in this case a mobile robot), facilitating potentially robust, adaptable robot control and increased understanding of neural processes. Sensory input from the robot is provided to the neuronal network via stimulation on a number of electrodes embedded in a specialist Petri dish (Multi Electrode Array (MEA)); accurate control of this stimulation is vital. We present software tools allowing precise, near real-time control of electrical stimulation on MEAs, with fast switching between electrodes and the application of custom stimulus waveforms. These Linux-based tools are compatible with the widely used MEABench data acquisition system. Benefits include rapid stimulus modulation in response to neuronal activity (closed loop) and batch processing of stimulation protocols.

A double-Gerdien instrument for simultaneous bipolar air conductivity measurements on balloon platforms

A bipolar air conductivity instrument is described for use with a standard disposable meteorological radiosonde package. It is intended to provide electrical measurements at cloud boundaries, where the ratio of the bipolar air conductivities is affected by the presence of charged particles. The sensors are two identical Gerdien-type electrodes, which, through a voltage decay method, measure positive and negative air conductivities simultaneously. Voltage decay provides a thermally stable approach and a novel low current leakage electrometer switch is described which initiates the decay sequence. The radiosonde supplies power and telemetry, as well as measuring simultaneous meteorological data. A test flight using a tethered balloon determined positive (σ+) and negative (σ−) conductivities of σ+ = 2.77±0.2 fS m−1 and σ− = 2.82±0.2 fS m−1, respectively, at 400 m aloft, with σ+/σ− = 0.98±0.04.

Resistivity imaging survey of the Roman barrows at Bartlow, Cambridgeshire, UK

Resistivity imaging was carried out on four large Roman barrows at Bartlow in Cambridgeshire. The geophysical survey formed part of a wider research project designed to record and assess the landscape context of the largest surviving Roman burial mounds in Britain. The barrows today range in height from 6.6 m to 13.2 m and their steep profile loosed particular practical and modelling challenges. Data were obtained using a Campus Geopulse resistance meter with up to 50 electrodes spaced at 1 m intervals and lines up to 76 m long. A total of 24 lines was obtained. Topographic corrections were applied to the pseudosections, whichwere inverted using Res 2 Dinv and Res3 Dinv. Resistivity imaging was particularly successful in identifying evidence for the antiquarian explorations of the site. Central collapse features or in-filled tunnels image as high resistance features in all barrows and in one (Barrow IV) there is also a low resistance feature in the approximate position of a known antiquarian tunnel. Barrow VI had a thick covering of high-resistivity that may relate to nineteenth century landscaping and reconstruction of this monument. Resistivity imaging also revealed possible evidence for ancient revetments in all four large barrows. Copyright (c) 2006 John Wiley & Sons, Ltd.

Hydrological controls on soil redox dynamics in a peat-based, restored wetland

Increasing areas of altered wetland are being restored by re-flooding the soil. Evidence in the literature indicates that this practice can induce the redox-mediated release of soil nutrients, thereby increasing the risk of diffuse water pollution. However, for the sake of improving wedand management decisions, there is a need for more detailed studies of the underlying relationship between the hydrological and redox dynamics that explain this risk; this is particularly the case in agricultural peatlands that are commonly targeted for the creation of lowland wet grassland. A 12-month field study was conducted to evaluate the relationship between hydrological fluctuations and soil redox potential (Eh) in a nutrient-rich peat field (32 g N kg(-1) and 1100 mg P kg(-1) in the surface 0-30 cm soil) that had been restored as lowland wet grassland from intensive arable production. Field tensiometers were installed at the 30-, 60- and 90-cm soil depths, and Pt electrodes at the 10-, 30-, 60- and 90-cm depths, for daily logging of soil water tension and Eh, respectively. The values for soil water tension displayed a strong negative relationship (P < 0.001) with monthly dip well observations of water table height. Calculations of soil water potential from the logged tension values were used, therefore, to provide a detailed profile of field water level and, together with precipitation data, explained some of the variation in Eh. For example, during the summer, alternating periods of aerobism (Eh > 330 mV) in the surface, 0-10 cm layer of peat coincided with intense precipitation events. Redox potential throughout the 30-100 cm profile also fluctuated seasonally; indeed, at all depths Eh displayed a strong, negative relationship (P < 0.001) with water table height over the 12-month study period. However, Eh throughout the 30-100 cm profile remained relatively low (< 230 mV), indicating permanently reduced conditions that are associated with denitrification and reductive dissolution of Fe-bound P. The implications of these processes in the N- and P-rich peat for wetland plant diversity and water quality are discussed. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.