Solid-State bipolar Marx modulator modeling

A mathematical model that simulates the operation of a solid-state bipolar Marx modulator topology, including the influence of parasitic capacitances is presented and discussed as a tool to analyze the circuit behavior and to assist the design engineer to select the semiconductor components and to enhance the operating performance. Simulations show good agreement with experimental results, considering a four stage circuit assembled with 1200 V isolated gate bipolar transistors and diodes, operating at 1000 V dc input voltage and 1-kHz frequency, giving 4 kV and 10-mu s output pulses into several resistive loads. Results show that parasitic capacitances between Marx cells to ground can significantly load the solid-state switches, adding new operating circuit conditions.

Comparison between monopolar and bipolar microsecond range pulsed electric fields in enhancement of apple juice extraction

The effect of monopolar and bipolar shaped pulses in additional yield of apple juice extraction is evaluated. The applied electric field strength, pulsewidth, and number of pulses are assessed for both pulse types, and divergences are analyzed. Variation of electric field strength is ranged from 100 to 1300 V/cm, pulsewidth from 20 to 300 mu s, and the number of pulses from 10 to 200, at a frequency of 200 Hz. Two pulse trains separated by 1 s are applied to apple cubes. Results are plotted against reference untreated samples for all assays. Specific energy consumption is calculated for each experiment as well as qualitative indicators for apple juice of total soluble dry matter and absorbance at 390-nm wavelength. Bipolar pulses demonstrated higher efficiency, and specific energetic consumption has a threshold where higher inputs of energy do not result in higher juice extraction when electric field variation is applied. Total soluble dry matter and absorbance results do not illustrate significant differences between application of monopolar and bipolar pulses, but all values are inside the limits proposed for apple juice intended for human consumption.

Marx-Type solid-state bipolar modulator topologies: Performance comparison

The operation of generalized Marx-type solid-state bipolar modulators is discussed and compared with simplified Marx-derived circuits, to evaluate their capability to deal with various load conditions. A comparative analysis on the number of switches per cell, fiber optic trigger count, losses, and switch hold-off voltages has been made. A circuit topology is obtained as a compromise in terms of operating performance, trigger simplicity, and switching losses. A five-stage laboratory prototype of this circuit has been assembled using 1200 V insulated gate bipolar transistors (IGBTs) and diodes, operating with 1000 V dc input voltage and 1 kHz frequency, giving 5 kV bipolar pulses, with 2.5 mu s pulse width and 5 mu s relaxation time into resistive, capacitive, and inductive loads.

Modeling of a solid-state bipolar blumlein generator for N stages

This paper models an n-stage stacked Blumlein generator for bipolar pulses for various load conditions. Calculation of the voltage amplitudes in time domain at the load and between stages is described for an n-stage generator. For this, the reflection and transmission coefficients are mathematically modeled where impedance discontinuity occurs (i.e., at the junctions between two transmission lines). The mathematical model developed is assessed by comparing simulation results to experimental data from a two-stage Blumlein solid-state prototype.

Pulsed electric field pre-treatment for apple juice extraction: Evaluation of monopolar and bipolar pulses effects

Additional apple juice extraction with pulsed electric field pretreated apple cubes towards control samples is evaluated. Monopolar and bipolar shaped pulses are compared and their effect is studied with variation of electric field, pulse width and number of pulses. Variation of electric field strength is ranged from 100 V/cm to 1300 V/cm, pulse width from 20 mu s to 300 mu s and number of pulses from 10 to 200, at frequency of 200Hz. Two pulse trains separated by 1 second are applied to all samples. Bipolar pulses showed higher apple juice yields with all studied parameters. Calculation of specific energies consumed was assessed and a threshold where higher energy inputs do not increase juice yield is found for a number of used parameters. Qualitative parameters of total soluble matter (Brix) and absorbance at 390 nm wavelength were determined for each sample and results show that no substantial differences are found for PEF pre-treated and control samples.

Identification of mating type genes in the bipolar basidiomycetous yeast rhodosporidium toruloides: first insight into the MAT Locus structure of the sporidiobolales

Eukaryotic Cell, Vol.7, Nº6

25 kV bipolar solid-state Marx generator for industrial food applications

The preliminary results from a bipolar industrial solidstate based Marx generator, developed for the food industry, capable of delivering 25 kV/250 A positive and negative pulses with 12 kW average power, are presented and discussed. This modular topology uses only four controlled switches per cell, 27 cells in total that can be charged up to 1000V each, the two extra cells are used for droop compensation. The triggering signals for all the switches are generated by a FPGA. Considering that biomaterials are similar to resistive type loads, experimental results from this new bipolar 25 kV modulator into resistive loads are presented and discussed.

Recovery of acid and base from brackish water by bipolar membrane electrodialysis

Nesta dissertação pretendeu-se estudar a viabilidade do uso de eletrodiálise com membranas bipolares (BM) na recuperação de ácido clorídrico e de hidróxido de sódio a partir de um efluente industrial que contém 1.4 mol/L de cloreto de sódio. Estas membranas mostraram ser uma ferramenta eficiente para a produção de ácidos e bases a partir do respetivo sal. Foi feita uma seleção de diferentes membranas bipolares (Neosepta, Fumatech e PCA) e aniónicas (PC-SA e PC-ACID 60) na tentativa de encontrar a combinação mais adequada para o tratamento do efluente. Dependendo do critério, o melhor arranjo de membranas é o uso de PC-ACID 60 (membrana aniónica), PC-SK (membrana catiónica) e membranas bipolares do tipo Neosepta para maior pureza dos produtos; membranas bipolares Fumatech para maior eficiência de dessalinização e membranas bipolares PCA para um maior grau de dessalinização. Tecnologicamente foi possível obter uma dessalinização de 99.8% em quatro horas de funcionamento em modo batch com recirculação de todas as correntes. Independentemente da combinação usada é recomendável que o processo seja parado quando a densidade de corrente deixa de ser máxima, 781 A/m2. Assim é possível evitar o aumento de impurezas nos produtos, contra difusão, descida instantânea do pH e uma dessalinização pouco eficiente. A nível piloto o principal fornecedor de membranas e unidade de tratamento “stack” é a marca alemã PCA. Sendo assim realizaram-se ensaios de repetibilidade, contra difusão, avaliação económica e upscaling utilizando as membranas bipolares PCA. A nível económico estudou-se o uso de dois tipos de unidades de tratamento; EDQ 380 e EDQ 1600, para diferentes níveis de dessalinização (50, 75 e 80%). Tendo em conta a otimização económica, é recomendável uma dessalinização máxima de 80%, uma vez que a eficiência de processo a este ponto é de 40%. A aplicação do método com a unidade EDQ 1600 para uma dessalinização de 50% é a mais vantajosa economicamente, com custos de 16 €/m3 de efluente tratado ou 0,78 €/kg Cl- removido. O número de unidades necessárias é 4 posicionados em série.

Potential Therapeutic Effects of Physical Exercise for Bipolar Disorder

Cognitive deficits are observed in a variety of domains in patients with bipolar disorder (BD). These deficits are attributed to neurobiological, functional and structural brain factors, particularly in prefrontal cortex. Furthermore, cortical alterations in each phase (mania/hypomania, euthymia and depression) are also present. A growing basis of evidence supports aerobic exercise as an alternative treatment method for BD symptoms. Its benefits for physical health in healthy subjects and some psychiatric disorders are fairly established; however evidence directly addressed to BD is scant. Lack of methodological consistency, mainly related to exercise, makes it difficult accuracy and extrapolation of the results. Nevertheless, mechanisms related to BD physiopathology, such as hormonal and neurotransmitters alterations and mainly related to brain-derived neurotrophic factors (BDNF) can be explored. BDNF, specially, have a large influence on brain ability and its gene expression is highly responsive to aerobic exercise. Moreover, aerobic exercise trough BDNF may induce chronic stress suppression, commonly observed in patients with BD, and reduce deleterious effects caused by allostatic loads. Therefore, it is prudent to propose that aerobic exercise plays an important role in BD physiopathological mechanisms and it is a new way for the treatment for this and others psychiatric disorders.

Como se vive com a doença bipolar: um estudo de caso sobre as experiências sociais de doentes diagnosticados com a doença bipolar

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Doutor em Sociologia

Transtorno de pânico e hipocondria

A hipocondria é associada a diversos transtornos de ansiedade, sobretudo ao transtorno de pânico (TP). Estima-se que 50% a 70% dos pacientes com TP tenham sintomas hipocondríacos e que 13% a 17% dos hipocondríacos tenham TP associado. Considera-se que há co-morbidade com hipocondria no TP quando as preocupações com saúde não se restringem aos sintomas das crises de pânico. Relatamos um caso de uma paciente que, durante seu acompanhamento, evoluiu com hipocondria e transtorno de pânico associados. Discutimos as manifestações psiquiátricas manifestadas pela paciente, assim como analisamos aspectos conceituais, diagnósticos e prognósticos.

Estudos de associação entre transtorno obsessivo-compulsivo e genes candidatos: uma revisão

OBJETIVO: Nos últimos anos, o papel dos genes dos sistemas serotoninérgicos e dopaminérgicos tem sido sistematicamente investigado em pacientes com transtorno obsessivo-compulsivo (TOC), uma vez que esses neurotransmissores apresentam uma provável implicação na fisiopatologia do TOC. Este artigo objetiva revisar os principais resultados de estudos de associação entre genes candidatos e TOC. MÉTODOS: Revisão da literatura na base de dados Medline até agosto de 2006, utilizando as palavras-chave obsessive-compulsive disorder (OCD) e/ou gene(s), polymorphism(s), genetics. RESULTADOS: Inúmeros estudos têm apresentado resultados negativos ao compararem pacientes com TOC e controles, entretanto resultados positivos têm sido observados em pacientes com TOC com características clínicas particulares (sexo, idade de início, dimensão ou gravidade dos sintomas obsessivos ou compulsivos e presença de tiques). CONCLUSÃO: Para garantir a continuidade do avanço de estudos genéticos, é necessária a identificação de subgrupos homogêneos de pacientes com TOC. Diante desses grupos, será possível delinear endofenótipos confiáveis que permitam explorar de forma mais específica a contribuição dos diferentes genes na patogênese da doença.

Desempenho neuropsicológico de tipos de transtorno do déficit de atenção e hiperatividade (TDAH) em tarefas de atenção visual

OBJETIVO: Comparar o desempenho dos tipos de TDAH em tarefas de seletividade, sustentação e atenção alternada, considerando tempo médio de reação, número de erros por ação e número de erros por omissão em teste computadorizado de atenção visual (TAVIS-III). MÉTODOS: Cento e duas crianças e adolescentes de duas escolas particulares e uma escola pública da cidade do Rio de Janeiro, com idades entre 6 e 17 anos com diagnóstico de TDAH, segundo DSM-IV, foram submetidas ao TAVIS-III. A separação por grupos respeitou os tipos determinados por entrevista semi-estruturada (P-CHIPS), e os resultados foram comparados levando-se em consideração o fator grupo. RESULTADOS: O tipo combinado (C) revelou-se o mais comum (n = 65; 63,7%), seguido pelo predominantemente desatento (D) (n = 32; 31,4%). O tipo predominantemente hiperativo-impulsivo (HI) foi excluído das análises estatísticas em virtude da baixa freqüência. O desempenho do grupo C revelou-se inferior apenas em tarefa de atenção sustentada, no que tange ao número de erros por ação e tempo médio de reação (p < 0,05), ambos maiores quando comparados ao grupo D. CONCLUSÃO: Apenas em tarefa de atenção visual por tempo mais prolongado, o tipo combinado revelou diferenças significativas em relação ao grupo desatento.

Fluvoxamina no transtorno depressivo maior: um estudo multicêntrico aberto

OBJETIVO: Este trabalho estudou a eficácia e a tolerabilidade da fluvoxamina no tratamento, de forma aberta, sem comparação com placebo ou outros agentes, por 6 semanas, de pacientes com o diagnóstico de transtorno depressivo maior (TDM). Constitui-se em objetivo secundário do estudo avaliar os efeitos da fluvoxamina sobre o sono dos pacientes. MÉTODOS: Foram incluídos 104 pacientes, maiores de 18 anos, com o diagnóstico de TDM, de acordo com os critérios do Manual Diagnóstico e Estatístico de Transtornos Mentais, 4ª edição (DSM-IV), e com escores, na Escala de Hamilton para Depressão, versão de 17 itens (HAM-D 17), de 17 pontos ou mais. Avaliou-se a eficácia da fluvoxamina por meio das Escalas HAM-D 17 e da CGI (Impressão Clínica Global). A análise dos itens 4, 5 e 6 da HAM-D 17 foi utilizada para a avaliação do sono dos pacientes. Avaliaram-se a segurança e a tolerabilidade da fluvoxamina ao longo das 6 semanas, registrando-se quaisquer eventos adversos. A fluvoxamina foi inicialmente ministrada em doses de 50 ou 100 mg/dia, podendo haver aumentos progressivos até 300 mg/dia. RESULTADOS: Dos 104 pacientes incluídos, 81 (78%) concluíram o estudo. Obtiveram resposta favorável (diminuição de 50% ou mais na HAM-D 17) 69% dos pacientes, e a taxa de remissão (HAM-D 17 < 7) foi de 52%. A análise da CGI indicou ter havido melhora significante (p < 0,001) em relação aos escores de base. A análise específica dos itens relativos ao sono, na HAM-D 17, revelou melhora significativa já na segunda visita, mantendo-se ao longo das 6 semanas. Os eventos adversos foram os esperados para inibidores seletivos de recaptação da serotonina, predominando as queixas gastrointestinais, em sua maioria transitórias e de pequena intensidade. CONCLUSÃO: O estudo vem confirmar a eficácia e a tolerabilidade da fluvoxamina no tratamento do transtorno depressivo maior, assim como sua eficácia no tratamento das alterações do sono encontradas nos pacientes deprimidos. O perfil de eventos adversos foi o esperado para os ISRS, ressaltando-se o fato de que poucos pacientes relataram disfunção sexual (2,5% dos pacientes).