Development of powder diffraction apparatus for small-angle X-ray scattering measurements

A novel type of X-ray collimation system attached to commercial powder diffractometers makes the structural characterization of nanomaterials possible in a wide size range from <0.1 to 100 nm by combination of the small- and wide-angle X-ray scattering techniques. There is no dead interval in the detection between the small- and wide-angle regimes. This device can be attached to any existing 'θ/θ' powder diffractometer, providing a multi-functional small- and wide-angle X-ray scattering/diffraction (SWAXS) apparatus. After proper alignment and adjustment, the device can be removed and re-attached at any time to switch between normal and SWAXS functions. Copyright © International Union of Crystallography 2013

A new GIS toolbox for integrating massive heterogeneous GIS data for land use change analysis

Agricultural land use in Germany and related impacts on the environment and the use of natural resources are key research topics at the Thünen-Institute of Rural Studies. As spatial context is essential for the analysis of causal connections, GIS data regarding all necessary information was gathered during different research projects and prepared for processing in a database. In particular, the Integrated Administration and Control System, which was available for certain project purposes for several Federal Laender and years, serves as a very detailed data source for agricultural land use. We use different Open Source GIS software like PostgreSQL/ PostGIS, GRASS and QuantumGIS for geoprocessing, supplemented with the proprietary ESRI product ArcGIS. After introducing the used input data and the general processing approach, this paper presents a selection of geoprocessing routines for which Open Source GIS software was used. As an exemplary ’use case’ for the conclusions from the consecutive statistical analysis, we summarize impacts of increased biogas production on agricultural land use change highlighting the trend in biogas maize cultivation and the conversion of permanent grassland to agricultural cropland

Quantifying biogenic bias in screening libraries.

In lead discovery, libraries of 10(6) molecules are screened for biological activity. Given the over 10(60) drug-like molecules thought possible, such screens might never succeed. The fact that they do, even occasionally, implies a biased selection of library molecules. We have developed a method to quantify the bias in screening libraries toward biogenic molecules. With this approach, we consider what is missing from screening libraries and how they can be optimized

Datenauswertung zur Quantifizierung diffuser Stickstoffemissionen aus der Landwirtschaft im Rahmen des Projekts 'Integriertes Monitoring des chemischen Zustandes des Grundwassers' in Niedersachsen: Top-Down-Ansatz mit Daten der Agrarstrukturerhebungen 1999 und 2003 und Analyse des Landnutzungswandels

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Pedestal and Er profile evolution during an edge localized mode cycle at ASDEX Upgrade

The upgrade of the edge charge exchange recombination spectroscopy diagnostic at ASDEX Upgrade has enabled highly spatially resolved me asurements of the impurity ion dynamics during an edge-localized mode cycle ( ELM ) with unprecedented temp oral resolution, i.e. 65 μ s. The increase of transport during an ELM induces a relaxation of the ion, electron edge gradients in impurity density and fl ows. Detailed characterization of the recovery of the edge temperature gradients reveals a difference in the ion and electron channe l: the maximum ion temperature gradient T i is re-established on similar timescales as n e , which is faster than the recovery of T e .Afterthe clamping of the maximum gradient, T i and T e at the pedestal top continue to rise up to the next ELM while n e stays constant which means that the temperatur e pedestal and the resu lting pedestal pressure widen until the next ELM. The edge radial electric fi eld E r at the ELM crash is found to reduce to typical L-mode values and its ma ximum recovers to its pre-ELM conditions on a similar time scale as for n e and T i . Within the uncertainties, the measurements of E r align with their neoclassical predictions E r,neo for most of the ELM cycle, thus indicating that E r is dominated by collisional processes. However, between 2 and 4 ms af ter the ELM crash, other contributions to E B ́ fl ow, e.g. zonal fl ows or ion orbit effects, could not be excluded within the uncertainties.European Commission (EUROfusion 633053

Auswertung von Daten des Integrierten Verwaltungs- und Kontrollsystems zur Abschätzung der EU-Agrarreform auf Umwelt und Landschaft: Bericht für das F+E-Vorhaben 'Naturschutzfachliche Bewertung der GAP-Effizienzsteigerung durch Nutzung bestehender Datenbestände', gefördert durch das Bundesamt für Naturschutz (BfN) mit Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit

Der vorliegende Arbeitsbericht entstand im Rahmen des F+E-Vorhabens 'Naturschutzfachliche Bewertung der GAP - Effizienzsteigerung durch Nutzung bestehender Datenbestände', das durch das Bundesamt für Naturschutz (BfN) mit Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit gefördert wurde. Ziel dieses Projektes war die Untersuchung flächenbezogener Auswirkungen der im Jahr 2003 beschlossenen EU-Agrarreform in Hinblick auf naturschutzrelevante Fragestellungen. Grundlage für quantitative Analysen bildeten die Daten des Integrierten Verwaltungs- und Kontrollsystems (InVeKoS), Fachkarten zu Schutzgebieten und flächenbezogenen Zielen des Natur- und Wasserschutzes sowie standortbezogene Informationen aus vier Bundesländern. Das Projekt diente damit auch dazu, Methoden zur Auswertung von InVeKoS-Daten in Verknüpfung mit georeferenzierten Fachdaten zu entwickeln und Erfahrungen mit der Evaluierung von Maßnahmen der ersten Säule der Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP) zu sammeln. Einen besonderen Schwerpunkt bei der Analyse nahm die Entwicklung der Grünlandflächen ein. Mit Hilfe der InVeKoS-Daten lassen sich räumlich hoch aufgelöste Informationen über die Dynamik der landwirtschaftlichen Flächennutzung abbilden. Dabei zeigt sich, dass in Bezug auf Grünlandverluste neben der Umwandlung in Ackerland auch die 'De-Aktivierung' von im Jahr 2005 im InVeKoS gemeldeten Grünlandflächen eine Rolle spielt, da für relevante Flächenumfänge in den Folgejahren keine Anträge mehr gestellt wurden. Anhand der Daten für 2005 und 2007 konnte für über 40.000 Hektar Fläche eine Umwandlung von Grünland in Ackerland nachgewiesen werden, im Vergleich zu einem Grünlandflächenverlust nach Cross Compliance-Statistik von insgesamt ca. 80.000 Hektar. Die Differenz ist auf 'De-Aktivierungen' zurückzuführen. Die Umwandlung von Grünland konnt auch innerhalb ökologisch sensibler Kulissen, z. B. auf Moorböden, nachgewiesen werden. Zusätzlich wurden bestehende beihilfe- und fachrechtliche Regelungen aus Agrar- und Umweltpolitik hinsichtlich möglicher Schutzwirkungen für Grünland betrachtet. Der Bericht schließt mit Empfehlungen insbesondere zu Grünlandschutz, zur Weiterentwicklung des Kontrollsystems für Landschaftselemente und zur Nutzbarkeit von InVeKoS-Daten. -- This report emerged in the course of the R&D project 'Evaluation of the CAP from a nature conservation point of view - increased efficiency through use of existing data sets', which was financed by the Federal Agency for Nature Conservation (Bundesamt für Naturschutz) with funds of the Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety. The aim of this project was to investigate area-related impacts in terms of nature conservation due to the EU agricultural reform of 2003. The basis for quantitative analyses were data of the Integrated Administration and Control System (IACS), technical maps on protected areas and area related objectives for nature and water conservation, and site-specific information from four German federal states. Thus, the project served as well for developing methodologies for the analysis of IACS-data in connection with geo referenced technical data, and for collecting experiences with the evaluation of first pillar measures of the Common Agricultural Policy (CAP). A special focus was on the development of the grassland area. IACS-data provide highly disaggregated spatial information on the dynamic of agricultural land use. Regarding loss of grassland it could be shown that besides a conversion into arable land the 'de-activation' of grassland initially IACS-registered in 2005 played a role, because relevant areas were not registered in subsequent years. On basis of data for 2005 and 2007, conversion of grassland into arable use could be detected on more than 40,000 hectare, compared to 80.000 hectare grassland loss according to cross compliance statistics. The difference is due to 'de-activation'. However, the analyses detected conversion of grassland to arable land as well in ecologically sensitive areas, e.g. on organic soils. In addition existing support payments and mandatory rules from agricultural and environmental policy were examined with respect to possible protection effects for grassland. The report concludes with recommendations, particularly regarding the protection of grassland, a further development of the control system for landscape elements, and the usability of IACS-data.Agrarreform,InVeKoS-Daten,Flächennutzung,Grünland : Naturschutz,Agricultural reform,IACS-data,land use,grassland,nature conservation

WER SCHÜTZT DAS GRÜNLAND? – ANALYSEN ZUR DYNAMIK DES DAUERGRÜNLANDS UND ENTSPRECHENDER SCHUTZMECHANISMEN

Agrarumweltpolitik, InVeKoS-Daten, Landnutzung, Grünlandumbruch, Environmental Economics and Policy, Land Economics/Use, Resource /Energy Economics and Policy,

Flächennutzungsanalysen als Grundlage der Klimaberichterstattung

Als Unterzeichnerstaat mehrerer internationaler Vereinbarungen zum Klimaschutz hat sich Deutschland verpflichtet, jährlich nationale Emissionsinventare zu Treibhausgasen zu erstellen (Klimaberichterstattung). Im Sektor 5 „Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forstwirtschaft (LULUCF)“ muss über die Emissionen aus Veränderungen in den Pools Boden, ober- und unterirdische Biomasse sowie Totholz und Streu berichtet werden, infolge anthropogenen Einflusses auf die Landnutzung. Grundlage der nationalen LULUCF-Berichterstattung ist u. a. die Erstellung einer konsistenten Zeitreihe der Landnutzung und Landnutzungsänderungen in Deutschland von 1990 bis heute. Dieser lange Zeitraum lässt sich flächendeckend mit den jeweils bestmöglichen Daten nur unter Verwendung unterschiedlicher Datensätze abdecken (z. B. Corine Land Cover, Basis-DLM, CIR-Luftbilder, Satellitenbilder). Diese unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht jedoch stark (z. B. Auflösung, Inhalt). Um diese Datensätze zu einer einheitlichen räumlich und zeitlich konsistenten Landnutzungsmatrix zusammenzuführen, wurde ein auf Punktstichproben basierender Rasterpunktansatz entwickelt. Dieser wird in diesem Beitrag vorgestellt

Polyethylene oxide matrix tablet swelling evolution: The impact of molecular weight and tablet composition

This article describes the designing of matrix tablets composed of polyethylene oxides (PEOs) with relative molecular masses of 1 × 106, 2 × 106, and 4 × 106. Percolation thresholds were determined for all of the selected PEO formulations (18, 16, and 12 %, m/m), taking into consideration excipients and tablet surface area which significantly increased the percolation threshold. Moreover, the robustness of the gel layer in PEO matrix tablets was evaluated by magnetic resonance imaging under various mechanical stresses (no flow, 12 mL min–1, and 64 mL–1 of medium flow). Correlations between the percolation threshold and gel thickness (R2 = 0.86), gel thickness and the erosion coefficient (R2 = 0.96) was detected. Furthermore, small-angle X-ray scattering of the selected PEOs detected differences in polymer molecular complexity at the nanoscale. Finally, the ratio of the heat of coalescence to the heat of fusion has confirmed the PEO molecular mass-dependent percolation threshold