Progress on single barrier varactors for submillimeter wave power generation

Theoretical work on Single Barrier Varactor (SBV) diodes, indicate that the efficiency for a multiplier has a maximum for a considerably smaller capacitance variation than previously thought. The theoretical calculations are performed, both with a simple theoretical model and a complete computer simulation using the method of harmonic balance. Modeling of the SBV is carried out in two steps. First, the semiconductor transport equations are solved simultaneously using a finite difference scheme in one dimension. Secondly, the calculated I-V, and C-V characteristics are input to a multiplier simulator which calculates the optimum impedances, and output powers at the frequencies of interest. Multiple barrier varactors can also be modeled in this way. Several examples on how to design the semiconductor layers to obtain certain characteristics are given. The calculated conversion efficiencies of the modeled structures, in a multiplier circuit, are also presented. Computer simulations for a case study of a 750 GHz multiplier show that InAs diodes perform favorably compared to GaAs diodes. InAs and InGaAs SBV diodes have been fabricated and their current vs. voltage characteristics are presented. In the InAs diode, was the large bandgap semiconductor AlSb used as barrier. The InGaAs diode was grown lattice matched to an InP substrate with InAlAs as a barrier material. The current density is greatly reduced for these two material combinations, compared to that of GaAs/AlGaAs SBV diodes. GaAs based diodes can be biased to higher voltages than InAs diodes

Animal Welfare Implications of Digital Tools for Monitoring and Management of Cattle and Sheep on Pasture

Simple SummaryMonitoring the welfare of cattle and sheep in large pastures can be time-consuming, especially if the animals are scattered over large areas in semi-natural pastures. There are several technologies for monitoring animals with wearable or remote equipment for recording physiological or behavioural parameters and trigger alarms when the acquired information deviates from the normal. Automatic equipment allows continuous monitoring and may give more information than manual monitoring. Ear tags with electronic identification can detect visits to specific points. Collars with positioning (GPS) units can assess the animals' movements and habitat selection and, to some extent, their health and welfare. Digitally determined virtual fences, instead of the traditional physical ones, have the potential to keep livestock within a predefined area using audio signals in combination with weak electric shocks, although some individuals may have difficulties in responding as intended, potentially resulting in reduced animal welfare. Remote technology such as drones equipped with cameras can be used to count animals, determine their position and study their behaviour. Drones can also herd and move animals. However, the knowledge of the potential effects on animal welfare of digital technology for monitoring and managing grazing livestock is limited, especially regarding drones and virtual fences.The opportunities for natural animal behaviours in pastures imply animal welfare benefits. Nevertheless, monitoring the animals can be challenging. The use of sensors, cameras, positioning equipment and unmanned aerial vehicles in large pastures has the potential to improve animal welfare surveillance. Directly or indirectly, sensors measure environmental factors together with the behaviour and physiological state of the animal, and deviations can trigger alarms for, e.g., disease, heat stress and imminent calving. Electronic positioning includes Radio Frequency Identification (RFID) for the recording of animals at fixed points. Positioning units (GPS) mounted on collars can determine animal movements over large areas, determine their habitat and, somewhat, health and welfare. In combination with other sensors, such units can give information that helps to evaluate the welfare of free-ranging animals. Drones equipped with cameras can also locate and count the animals, as well as herd them. Digitally defined virtual fences can keep animals within a predefined area without the use of physical barriers, relying on acoustic signals and weak electric shocks. Due to individual variations in learning ability, some individuals may be exposed to numerous electric shocks, which might compromise their welfare. More research and development are required, especially regarding the use of drones and virtual fences

Расчетно-статистические модели режимов потребления электроэнергии как основа нормирования и оценки энергетической эффективности

Необходимым прямым и косвенным инструментом государственной политики энергосбережения яв­ляется механизм нормирования расхода топлива и энергии для технических процессов, установок, продукции [1]. Нормирование потребления топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), с одной сторо­ны, необходимо для определения энергетической составляющей затрат в структуре себестоимости продукции (при калькуляции себестоимости), а с другой стороны — для оценки эффективности использования ТЭР. Нормирование расхода ТЭР является одним из элементов экономической части по­литики энергосбережения, способствует устранению неэффективного использования ТЭР и внедре­нию энергосберегающих мероприятий, призвано регулировать деятельность промышленных потре­бителей в области энергосбережения

A carbon mass-balance budget for a periglacial catchment in West Greenland - Linking the terrestrial and aquatic systems

Climate change is predicted to have far reaching consequences for the mobility of carbon in arctic landscapes. On a regional scale, carbon cycling is highly dependent on interactions between terrestrial and aquatic parts of a catchment. Despite this, studies that integrate the terrestrial and aquatic systems and study entire catchments using site-specific data are rare. In this work, we use data partly published by Lindborg et al. (2016a) to calculate a whole-catchment carbon mass-balance budget for a periglacial catchment in West Greenland. Our budget shows that terrestrial net primary production is the main input of carbon (99% of input), and that most carbon leaves the system through soil respiration (90% of total export/storage). The largest carbon pools are active layer soils (53% of total carbon stock or 13 kg C m (2)), permafrost soils (30% of total carbon stock or 7.6 kg C m (2)) and lake sediments (13% of total carbon stock or 10 kg C m (2)). Hydrological transport of carbon from the terrestrial to aquatic system is lower than in wetter climates, but the annual input of 4100 kg C yr (1) (or 3.5 g C m (2) yr (1)) that enters the lake via runoff is still three times larger than the eolian input of terrestrial carbon. Due to the dry conditions, the hydrological export of carbon from the catchment is limited (5% of aquatic export/storage or 0.1% of total export/storage). Instead, CO2 evasion from the lake surface and sediment burial accounts for 57% and 38% of aquatic export/storage, respectively (or 0.8% and 0.5% of total export/storage), and Two-Boat Lake acts as a net source of carbon to the atmosphere. The limited export of carbon to downstream water bodies make our study system different from wetter arctic environments, where hydrological transport is an important export pathway for carbon. (C) 2019 The Author(s). Published by Elsevier B.V

Sample selection algorithms for enhanced MIMO antenna measurements using mode-stirred reverberation chambers

Mode-stirred reverberation chambers (MSRCs) are a useful tool for measuring several wireless-related MIMO antenna parameters. In a conventional single-cavity MSRC, the emulated fading environment is isotropic and the amplitude of the signal is Rayleigh distributed. Previous contributions have enhanced the emulation capabilities ofMSRCs so as to include the ability to emulate Rician- and non-isotropic fading environments. In this contribution, arbitrary amplitude probability density functions (PDF) emulation using a MSRC is presented by selecting parts of the sample set that forms different statistical ensembles. Several algorithms are presented and compared in terms of computation time and power accuracy using simulated as well as measured data from different MSRCs to obtain Rician, on-body and amplitude PDFs of standardized models. The technique is patent-protected by EMITEThis work was supported in part by the Spanish National R&D Programme through TEC2008-0581

Инфекционные поражения половых путей у женщин репродуктивного возраста вирусом папилломы человека

МОЧЕПОЛОВЫЕ БОЛЕЗНИЖЕНСКИЕ БОЛЕЗНИПАПИЛЛОМАВИРУС ЧЕЛОВЕКАПАПИЛЛОМАВИРУСНЫЕ ИНФЕКЦИИДНК-ВИРУСНЫЕ ИНФЕКЦИИОНКОГЕННОВИРУСНЫЕ ИНФЕКЦИИРЕПРОДУКЦИ

Digital tillsynsteknik i djurhållning utomhus

I enlighet med Jordbruksverkets förfrågan behandlar denna rapport tre områden för digital teknik vid övervakning och kontroll av djur som vistas utomhus på stora ytor: (1) kamerateknologi, t.ex. användning av drönare, (2) positioneringsteknologi som GPS och (3) teknologi för att styra djurens rörelser, som drivning med drönare och användning av s.k. virtuella stängsel. De tre teknikområdena överlappar delvis varandra. Digital tillsyn av utegående djur är beroende av att sensorer mäter det man tror att de mäter med tillräcklig noggrannhet och att data kan överföras och bearbetas till information som lagras och analyseras på ett säkert och korrekt sätt. Sådana teknologier benämns med samlingsnamnet ’Precision Livestock Farming’ (PLF). Användningen av informationen är avgörande för teknikens användbarhet i tillsyns- och djurskyddsarbete. Tillämpningarna är till viss del reglerade av gällande lagstiftning, exempelvis genom krav på tillsyn, begränsad användning av elektricitet för att styra djurs beteende, användning av obemannade luftfarkoster, d.v.s. drönare, samt åtgärder för att förhindra att utrustning skadar djuren eller påverkar deras hälsa och beteende. Inom PLF används en rad olika sensorer som direkt eller indirekt kan mäta djurens miljö och djurens beteende och fysiologiska tillstånd. Den teknologiska utvecklingen har främst varit inriktad på mjölkkor, fjäderfän och grisar och endast i liten utsträckning berört häst, får och get. För djur på bete är överföringen av data från en enhet på eller vid djuret till en mottagare särskilt problematisk p.g.a. stora avstånd, men det sker en snabb teknisk utveckling mot effektivare överföring. PLF-teknologin innebär i de flesta fall att djuren övervakas kontinuerligt och att avvikelser i t.ex. deras hälsotillstånd och välfärd i princip kan upptäckas i realtid, vilket ska ställas mot nuvarande lagkrav på tillsyn minst en eller två gånger dagligen. Sensorer kan ge information om ett stort antal fysiologiska tillstånd och beteenden. En av de vanligaste teknikerna är sensorer för aktivitet. Indirekt kan de också ge information om idissling, liggtid, stegantal och ättid och utlösa larm om exempelvis brunst, hälsoproblem, hälta och kalvning. Sensorer kan även placeras i förmagen hos idisslare (s.k. våmbolus) där de mäter våm-pH och kan larma om störningar i magfunktionen, eller utformas som termometrar som kan larma om hälsostörningar, kalvning och vattenintag eller mikrofoner som kan mäta idissling och larma om brunst, kalvning och onormalt idisslingsmönster. Med kamerateknik kan man mäta aktivitet, kroppsform och hudtemperatur, vilket kan ge information om ketosstatus, hull, hälta och juverhälsa. Kameror monterade på drönare kan användas för att lokalisera och räkna djur, bestämma deras position, habitatval och till viss del deras beteende, särskilt när djuren rör sig över stora arealer. Det finns flera elektroniska positioneringsteknologier varav passiv ’Radio Frequency Identification RFID’ är den vanligaste. Räckvidden är kort med denna teknik men den kan vara användbar om man t.ex. vill mäta hur ofta djuren besöker en vattenpost. Andra teknologier kan med hjälp av antenner följa djurens positioner i realtid. GPS-enheter monterade i halsband kan regelbundet registrera djurens geografiska position. Användningen av GPS har blivit relativt vanlig i renskötseln vilket tycks ha lett till en förbättrad arbetssituation för renskötarna. Positionering med GPS ger inte alltid exakta uppgifter men tekniken har visat sig användbar för studier av habitatval, sociala interaktioner och gruppdynamik. Med positionerna från GPS har man också kunnat styra djur till områden med bättre betestillgång. Med en tillräckligt frekvent bestämning av position med hjälp av GPS (ca en gång per minut) är det möjligt att bestämma betestiden för nötkreatur på ett tillförlitligt sätt. En användning av drönare i djurskötsel och djurtillsyn kan vara att med hjälp av kamera lokalisera djuren över stora ytor. Denna användning begränsas dock av nuvarande bestämmelser om att föraren måste ha ögontakt med drönaren. I renskötseln har drönare börjat användas för att förflytta djur men denna tillämpning är ännu inte juridiskt reglerad. Virtuella stängsel är strukturer som bestäms med kartkoordinater eller elektronisk sändare på marken. Stängslen fungerar som inhägnader, hinder eller gränser. Djuren mottar signaler (vanligen ljud) och stimuli (vanligen elstötar från ett halsband) som gör det möjligt för dem att lära sig var stängslet finns. I vetenskapliga studier har man med varierande framgång lyckats lära djuren att associera ljudsignaler och elstötar med en gräns som inte får passeras. Förmågan att lära sig skiljer mellan olika djurslag, liksom mellan individer. Det finns fortfarande många obesvarade frågeställningar om hur djur kan anpassa sig till virtuella stängselsystemet, liksom hur de påverkas, både under inlärningsfas och bruksfas

Bioinformatics and functional analysis define four distinct groups of AlkB DNA-dioxygenases in bacteria

The iron(II)- and 2-oxoglutarate (2OG)-dependent dioxygenase AlkB from Escherichia coli (EcAlkB) repairs alkylation damage in DNA by direct reversal. EcAlkB substrates include methylated bases, such as 1-methyladenine (m1A) and 3-methylcytosine (m3C), as well as certain bulkier lesions, for example the exocyclic adduct 1,N6-ethenoadenine (εA). EcAlkB is the only bacterial AlkB protein characterized to date, and we here present an extensive bioinformatics and functional analysis of bacterial AlkB proteins. Based on sequence phylogeny, we show that these proteins can be subdivided into four groups: denoted 1A, 1B, 2A and 2B; each characterized by the presence of specific conserved amino acid residues in the putative nucleotide-recognizing domain. A scattered distribution of AlkB proteins from the four different groups across the bacterial kingdom indicates a substantial degree of horizontal transfer of AlkB genes. DNA repair activity was associated with all tested recombinant AlkB proteins. Notably, both a group 2B protein from Xanthomonas campestris and a group 2A protein from Rhizobium etli repaired etheno adducts, but had negligible activity on methylated bases. Our data indicate that the majority, if not all, of the bacterial AlkB proteins are DNA repair enzymes, and that some of these proteins do not primarily target methylated bases