Optimized Multipactor-Resistant Wedge-Shaped Waveguide Bandpass Filters

[EN] Wedge-shaped waveguides present a certain advantage with respect to rectangular waveguides regarding their resistance to multipactor discharges. In this paper, the optimal configuration for the wedge geometry is investigated based on theoretical results, on a precise multipactor prediction tool, and on previous experience. In addition, design rules are presented, which allow us to achieve for wedge-shaped filters electrical performances comparable to the ones of rectangular waveguide filters, while at the same time improving the multipactor-free power range. As a proof of concept, two three-pole bandpass filters with equivalent electrical characteristic of 150-MHz bandwidth, centered at 12 GHz (Ku band), and the same Q factor have been designed, manufactured, and tested. The first design is based on conventional rectangular waveguide technology, while the second one has non-parallel broadside walls (wedge-shaped cross section). The multipactor power threshold and RF performance of the filters have been measured in order to validate the improvements achievable employing wedge-shaped resonators.This work was supported by the Ministerio de Ciencia e Innovacion, Spain, under Research Project TEC2010-21520-C04-01/TCM.Hueso González, J.; Raboso García-Baquero, D.; Ernst, C.; Schmitt, D.; Boria Esbert, VE.; Gimeno Martinez, B.; Taroncher Calduch, M.... (2013). Optimized Multipactor-Resistant Wedge-Shaped Waveguide Bandpass Filters. IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE. 41(8):2135-2144. https://doi.org/10.1109/TPS.2013.2253134S2135214441

The Nlrp3 inflammasome regulates acute graft-versus-host disease

The success of allogeneic hematopoietic cell transplantation is limited by acute graft-versus-host disease (GvHD), a severe complication accompanied by high mortality rates. Yet, the molecular mechanisms initiating this disease remain poorly defined. In this study, we show that, after conditioning therapy, intestinal commensal bacteria and the damage-associated molecular pattern uric acid contribute to Nlrp3 inflammasome-mediated IL-1β production and that gastrointestinal decontamination and uric acid depletion reduced GvHD severity. Early blockade of IL-1β or genetic deficiency of the IL-1 receptor in dendritic cells (DCs) and T cells improved survival. The Nlrp3 inflammasome components Nlrp3 and Asc, which are required for pro-IL-1β cleavage, were critical for the full manifestation of GvHD. In transplanted mice, IL-1β originated from multiple intestinal cell compartments and exerted its effects on DCs and T cells, the latter being preferentially skewed toward Th17. Compatible with these mouse data, increased levels of active caspase-1 and IL-1β were found in circulating leukocytes and intestinal GvHD lesions of patients. Thus, the identification of a crucial role for the Nlrp3 inflammasome sheds new light on the pathogenesis of GvHD and opens a potential new avenue for the targeted therapy of this severe complication

Storm impacts on phytoplankton community dynamics in lakes

In many regions across the globe, extreme weather events, such as storms, have increased in frequency, intensity and duration. Ecological theory predicts that such extreme events should have large impacts on ecosystem structure and function. For lake ecosystems, high winds and rainfall associated with storms are linked by short term runoff events from catchments and physical mixing of the water column. Although we have a well-developed understanding of how such wind and precipitation events alter lake physical processes, our mechanistic understanding of how these short-term disturbances 48 translate from physical forcing to changes in phytoplankton communities is poor. Here, we provide a conceptual model that identifies how key storm features (i.e., the frequency, intensity, and duration of wind and precipitation) interact with attributes of lakes and their watersheds to generate changes in a lake’s physical and chemical environment and subsequently phytoplankton community structure and dynamics. We summarize the current understanding of storm-phytoplankton dynamics, identify knowledge gaps with a systematic review of the literature, and suggest future research directions by generating testable hypotheses across a global gradient of lake types and environmental conditions.Fil: Stockwell, Jason D.. University of Vermont; Estados UnidosFil: Adrian, Rita. Leibniz Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries; AlemaniaFil: Andersen, Mikkel. Dundalk Institute of Technology; IrlandaFil: Anneville, Orlane. Institut National de la Recherche Agronomique; FranciaFil: Bhattacharya, Ruchi. University of Missouri; Estados UnidosFil: Burns, Wilton G.. University of Vermont; Estados UnidosFil: Carey, Cayelan C.. Virginia Tech University; Estados UnidosFil: Carvalho, Laurence. Freshwater Restoration & Sustainability Group; Reino UnidoFil: Chang, ChunWei. National Taiwan University; República de ChinaFil: De Senerpont Domis, Lisette N.. Netherlands Institute of Ecology; Países BajosFil: Doubek, Jonathan P.. University of Vermont; Estados UnidosFil: Dur, Gaël. Shizuoka University; JapónFil: Frassl, Marieke A.. Griffith University; AustraliaFil: Gessner, Mark O.. Leibniz Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries; AlemaniaFil: Hejzlar, Josef. Biology Centre of the Czech Academy of Sciences; República ChecaFil: Ibelings, Bas W.. University of Geneva; SuizaFil: Janatian, Nasim. Estonian University of Life Sciences; EstoniaFil: Kpodonu, Alfred T. N. K.. City University of New York; Estados UnidosFil: Lajeunesse, Marc J.. University of South Florida; Estados UnidosFil: Lewandowska, Aleksandra M.. Tvarminne Zoological Station; FinlandiaFil: Llames, Maria Eugenia del Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Matsuzaki, Shin-ichiro S.. National Institute for Environmental Studies; JapónFil: Nodine, Emily R.. Rollins College; Estados UnidosFil: Nõges, Peeter. Estonian University of Life Sciences; EstoniaFil: Park, Ho-Dong. Shinshu University; JapónFil: Patil, Vijay P.. US Geological Survey; Estados UnidosFil: Pomati, Francesco. Swiss Federal Institute of Water Science and Technology; SuizaFil: Rimmer, Alon. Kinneret Limnological Laboratory; IsraelFil: Rinke, Karsten. Helmholtz-Centre for Environmental Research; AlemaniaFil: Rudstam, Lars G.. Cornell University; Estados UnidosFil: Rusak, James A.. Ontario Ministry of the Environment and Climate Change; CanadáFil: Salmaso, Nico. Research and Innovation Centre - Fondazione Mach; ItaliaFil: Schmitt, François. Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences; FranciaFil: Seltmann, Christian T.. Dundalk Institute of Technology; IrlandaFil: Souissi, Sami. Universite Lille; FranciaFil: Straile, Dietmar. University of Konstanz; AlemaniaFil: Thackeray, Stephen J.. Lancaster Environment Centre; Reino UnidoFil: Thiery, Wim. Vrije Unviversiteit Brussel; Bélgica. Institute for Atmospheric and Climate Science; SuizaFil: Urrutia Cordero, Pablo. Uppsala University; SueciaFil: Venail, Patrick. Universidad de Ginebra; SuizaFil: Verburg, Piet. 8National Institute of Water and Atmospheric Research; Nueva ZelandaFil: Williamson, Tanner J.. Miami University; Estados UnidosFil: Wilson, Harriet L.. Dundalk Institute of Technology; IrlandaFil: Zohary, Tamar. Israel Oceanographic & Limnological Research; IsraelGLEON 20: All Hands' MeetingRottnest IslandAustraliaUniversity of Western AustraliaUniversity of AdelaideGlobal Lake Ecological Observatory Networ

Torsional stability of interference screws derived from bovine bone - a biomechanical study

Introduction: It has been proposed that individual genetic variation contributes to the course of severe infections and sepsis. Recent studies of single nucleotide polymorphisms (SNPs) within the endotoxin receptor and its signaling system showed an association with the risk of disease development. This study aims to examine the response associated with genetic variations of TLR4, the receptor for bacterial LPS, and a central intracellular signal transducer (TIRAP/Mal) on cytokine release and for susceptibility and course of severe hospital acquired infections in distinct patient populations. Methods: Three intensive care units in tertiary care university hospitals in Greece and Germany participated. 375 and 415 postoperative patients and 159 patients with ventilator associated pneumonia (VAP) were included. TLR4 and TIRAP/Mal polymorphisms in 375 general surgical patients were associated with risk of infection, clinical course and outcome. In two prospective studies, 415 patients following cardiac surgery and 159 patients with newly diagnosed VAP predominantly caused by Gram-negative bacteria were studied for cytokine levels in-vivo and after ex-vivo monocyte stimulation and clinical course. Results: Patients simultaneously carrying polymorphisms in TIRAP/Mal and TLR4 and patients homozygous for the TIRAP/Mal SNP had a significantly higher risk of severe infections after surgery (odds ratio (OR) 5.5; confidence interval (CI): 1.34 - 22.64; P = 0.02 and OR: 7.3; CI: 1.89 - 28.50; P < 0.01 respectively). Additionally we found significantly lower circulating cytokine levels in double-mutant individuals with ventilator associated pneumonia and reduced cytokine production in an ex-vivo monocyte stimulation assay, but this difference was not apparent in TIRAP/Mal-homozygous patients. In cardiac surgery patients without infection, the cytokine release profiles were not changed when comparing different genotypes. Conclusions: Carriers of mutations in sequential components of the TLR signaling system may have an increased risk for severe infections. Patients with this genotype showed a decrease in cytokine release when infected which was not apparent in patients with sterile inflammation following cardiac surgery

Efficient Network Reconstruction from Dynamical Cascades Identifies Small-World Topology of Neuronal Avalanches

Cascading activity is commonly found in complex systems with directed interactions such as metabolic networks, neuronal networks, or disease spreading in social networks. Substantial insight into a system's organization can be obtained by reconstructing the underlying functional network architecture from the observed activity cascades. Here we focus on Bayesian approaches and reduce their computational demands by introducing the Iterative Bayesian (IB) and Posterior Weighted Averaging (PWA) methods. We introduce a special case of PWA, cast in nonparametric form, which we call the normalized count (NC) algorithm. NC efficiently reconstructs random and small-world functional network topologies and architectures from subcritical, critical, and supercritical cascading dynamics and yields significant improvements over commonly used correlation methods. With experimental data, NC identified a functional and structural small-world topology and its corresponding traffic in cortical networks with neuronal avalanche dynamics

Präparation, funktionelle und strukturelle Charakterisierung von Oxidationskatalysatoren zur Nachbehandlung von Abgasen dieselmotorbetriebener Fahrzeuge

Die immer schärferen Grenzwerte für Abgasemissionen von Verbrennungsmotoren betriebener Fahrzeuge erfordern ein grundlegendstes Verständnis für die rasche Weiterentwicklung der bestehenden Katalysatorsysteme. Die vorliegende Arbeit beinhaltet die Darstellung, die funktionelle und strukturelle Charakterisierung von Oxidationskatalsatoren für die Abgasnachbehandlung von dieselmotorbetriebener Fahrzeuge. Dabei steht das System Pt/gamma-Al2O3 im Vordergrund. Hauptkriterium für die Weiterentwicklung dieses Katalysatortyps ist eine nahezu vollständige Konversion der Schadstoffe CO (Kohlenmonoxid) und CxHy (Kohlenwasserstoffe) bei möglichst tiefen Temperaturen zu den Oxidationsprodukten Kohlendioxid und Wasser. Somit kann eine hohe Schadstoffemission vor allem während der Kaltstartphase von Dieselfahrzeugen verhindert werden. Um den Einfluß von Präparationsparameter auf die Funktionalität von Katalysatoren zu untersuchen, wurden die Parameter a) Herstellverfahren und b) Platinsalzprekursor variiert. Die Charakterisierung der Katalysatoren gliedert sich in zwei Abschnitte, den speziellen Voruntersuchungen der Edukte und der systematischen Untersuchung des Trocknungs-, Kalzinierungs- und Reduktionsprozeß. Bei den Voruntersuchungen für die Darstellungsmethode „Injektionsverfahren“ wurde, um den pH-Wert einer starken Platinsalzprekursor/ Trägeroxid Wechselwirkung zu ermitteln, die spezifische Wechselwirkung von anionischen- {[Pt(OH)6]2-} und kationischen {[Pt(NH3)4](NO3)2, [Pt(NH3)4](OH)2} Platinsalzkomplexen mit Trägeroxiden (gamma-Al2O3, gamma-Al2O3/SiO2 und SiO2) im pH-Bereich vier bis zehn untersucht,. In einer weiteren Versuchsreihe wurde die thermische Stabilität der Trägeroxide gamma-Al2O3, gamma-Al2O3/SiO2 und SiO2 bei 750°C anhand von Stickstoffadsorption bestimmt. Um den Einfluß des Herstellverfahren auf die Aktivität zu untersuchen, wurden Katalysatoren nach dem sogenannten Injektionsverfahren und dem Sprühverfahren hergestellt und verglichen. Die realen Katalysatoren wurden an einer für die Simulation von Dieselabgasen konzipierten Modellgasanlage auf die Tieftemperatuaktivität hin getestet. Zusammenfassend haben die mittels Sprühverfahren hergestellten Katalysatoren nach Kalzinierung und Reduktion eine geringfügig bessere Katalysatoreigenschaft. Nach thermischer Alterung kehren sich die Verhältnisse um. Der zweite Präparationsparameter ist der Platinsalzprekursor. Es wurden zwei unterschiedliche Katalysatoren mit dem Prekursor R*2[Pt(OH)6] oder [Pt(NH3)4](OH)2 hergestellt. Hierbei konnte gezeigt werden, daß die Verwendung eines Platinsalzprekursors mit einem organischen Kation R zu einer entscheidenden Verbesserung der Katalysatoreigenschaft im ungealterten und gealterten Zustand beiträgt. Um den Einfluß der Präparationsparameter zu beschreiben, wurden die Darstellungsschritte Trocknung, Kalzinierung und Reduktion systematisch mit thermoanalytischen Verfahren und vor allem mit Röntgenabsorbtion untersucht. Im Falle der Röntgenabsorption wurden zur Bestimmung des Valenzzustandes der Nahkantenbereich (XANES = X-Ray Absorption Near Edge Structure) im Energiebereich der Platin L3-Kante quantifiziert und anhand von Referenzen der Valenzzustand zugeordnet. Die Untersuchungen im Nahkantenbereich wurden mit ex-situ und in-situ Messungen vorgenommen. Die Auswertung des kantenfernen Bereichs (EXAFS = Extended X-Ray Absorption Fine Structure) ermöglicht Aussagen über Art und Abstand des nächsten Nachbars der Platinatome, sowie den Ordnungszustand. Dabei wird insbesondere der Nahordnungsbereich bis zur dritten Koordinationssphäre der Platinatome quantifiziert. Betrachtet man allgemein Partikel im Größenbereich kleiner ca. 7 nm, so verringert sich die mittlere Koordinationszahl bei abnehmender Partikelgröße. Dieser Zusammenhang und die Bestimmung der mittleren Koordinationszahl aus EXAFS-Daten ermöglichen anhand eines Kugelmodells die Berechnung der mittlere Partikelgröße von Platinclustern. Ergänzende Informationen bezüglich der Partikelgröße, Kristallinität und des Phasenzustandes zeigen Untersuchungen mit hochauflösender Transmissionselektronenmikroskopie. Als wesentliches Ergebnis der funktionellen und strukturellen Charakterisierung kann die Aussage getroffen werden, daß bei einer Platinpartikelgröße von drei bis vier Nanometer die beste Katalysatoreigenschaft vorliegt. Als Gründe sind ein ausreichend hoher metallischer Charakter der Platinpartikel, sowie eine hohe spezifische Oberfläche zu nennen. Der Stabilität einer solchen Partikelgröße steht die thermische Alterung gegenüber: Die Abgase von Dieselmotoren erreichen Temperaturen bis zu 750°C, dabei wird ab einer Temperatur von ca. 550°C durch Agglomeration und Sinterprozesse ein Partikelwachstum beobachtet. Dieses Partikelwachstum ist direkt proportional einem Verlust an spezifischer Oberfläche und damit auch Katalysatoraktivität. Dieser Zusammenhang wurde anhand von CO-Chemisorption und Röntgenpulverdiffraktometrie (=Methoden zur Bestimmung der mittleren Partikelgröße) und Synthesegasmessungen (Bestimmung der Aktvität) untersucht. R*: aus Geheimhaltungsgründen kann das organische Kation nicht näher beschrieben werden