6799
2014
eng
doctoralthesis
0
2014-05-08
--
2014-04-24
A study of the absorption characteristics of gaseous galaxy halos in the local Universe
Untersuchung von Absorptionsstrukturen in den gasförmigen Halos von Galaxien im lokalen Universum.
Today, it is well known that galaxies like the Milky Way consist not only of stars but also of gas and dust. The galactic halo, a sphere of gas that surrounds the stellar disk of a galaxy, is especially interesting. It provides a wealth of information about in and outflowing gaseous material towards and away from galaxies and their hierarchical evolution. For the Milky Way, the so-called high-velocity clouds (HVCs), fast moving neutral gas complexes in the halo that can be traced by absorption-line measurements, are believed to play a crucial role in the overall matter cycle in our Galaxy. Over the last decades, the properties of these halo structures and their connection to the local circumgalactic and intergalactic medium (CGM and IGM, respectively) have been investigated in great detail by many different groups. So far it remains unclear, however, to what extent the results of these studies can be transferred to other galaxies in the local Universe. In this thesis, we study the absorption properties of Galactic HVCs and compare the HVC absorption characteristics with those of intervening QSO absorption-line systems at low redshift. The goal of this project is to improve our understanding of the spatial extent and physical conditions of gaseous galaxy halos in the local Universe. In the first part of the thesis we use HST /STIS ultraviolet spectra of more than 40 extragalactic background sources to statistically analyze the absorption properties of the HVCs in the Galactic halo. We determine fundamental absorption line parameters including covering fractions of different weakly/intermediately/highly ionized metals with a particular focus on SiII and MgII. Due to the similarity in the ionization properties of SiII and MgII, we are able to estimate the contribution of HVC-like halo structures to the cross section of intervening strong MgII absorbers at z = 0. Our study implies that only the most massive HVCs would be regarded as strong MgII absorbers, if the Milky Way halo would be seen as a QSO absorption line system from an exterior vantage point. Combining the observed absorption-cross section of Galactic HVCs with the well-known number density of intervening strong MgII absorbers at z = 0, we conclude that the contribution of infalling gas clouds (i.e., HVC analogs) in the halos of Milky Way-type galaxies to the cross section of strong MgII absorbers is 34%. This result indicates that only about one third of the strong MgII absorption can be associated with HVC analogs around other galaxies, while the majority of the strong MgII systems possibly is related to galaxy outflows and winds. The second part of this thesis focuses on the properties of intervening metal absorbers at low redshift. The analysis of the frequency and physical conditions of intervening metal systems in QSO spectra and their relation to nearby galaxies offers new insights into the typical conditions of gaseous galaxy halos. One major aspect in our study was to regard intervening metal systems as possible HVC analogs. We perform a detailed analysis of absorption line properties and line statistics for 57 metal absorbers along 78 QSO sightlines using newly-obtained ultraviolet spectra obtained with HST /COS. We find clear evidence for bimodal distribution in the HI column density in the absorbers, a trend that we interpret as sign for two different classes of absorption systems (with HVC analogs at the high-column density end). With the help of the strong transitions of SiII λ1260, SiIII λ1206, and CIII λ977 we have set up Cloudy photoionization models to estimate the local ionization conditions, gas densities, and metallicities. We find that the intervening absorption systems studied by us have, on average, similar physical conditions as Galactic HVC absorbers, providing evidence that many of them represent HVC analogs in the vicinity of other galaxies. We therefore determine typical halo sizes for SiII, SiIII, and CIII for L = 0.01L∗ and L = 0.05L∗ galaxies. Based on the covering fractions of the different ions in the Galactic halo, we find that, for example, the typical halo size for SiIII is ∼ 160 kpc for L = 0.05L∗ galaxies. We test the plausibility of this result by searching for known galaxies close to the QSO sightlines and at similar redshifts as the absorbers. We find that more than 34% of the measured SiIII absorbers have galaxies associated with them, with the majority of the absorbers indeed being at impact parameters ρ ≤160 kpc.
Galaxien bestehen nicht nur aus Planeten und Sternen, sondern sind u.a. auch von einer Hülle aus Gas und Staub, dem Halo, umgeben. Dieser Halo spielt für die Entwicklung der Galaxie eine zentrale Rolle, da er mit der galaktischen Scheibe wechselwirken kann. Für das Verständnis des galaktischen Materiekreislaufs ist es daher entscheidend, die Prozesse und Vorgänge sowie das Zusammenspiel der verschiedenen Gasphasen in diesem Übergangsbereich zum intergalaktischen Medium charakterisieren und verstehen zu können. In der vorliegenden Arbeit werden lokale Phänomene, die sogenannten Hochgeschwindigkeitswolken (HVCs), im Halo der Milchstraße mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops analysiert und ausgewertet. Im Gegensatz zu dem normalen Halo Gas bewegen sich diese HVCs mit ungewöhnlich hohen Geschwindigkeiten durch die ̈ äußeren Bereiche der Milchstraße. Sie passen daher nicht in das Galaktische Ge- schwindigkeitsmodell und stellen eine eigene, wichtige Klasse von Objekten dar, welche mit der Galaxie wechselwirken und diese beeinflussen. Für die Analyse dieser HVCs werden mehr als 40 Spektren von extragalaktischen Hintergrundquellen statistisch untersucht, um u.a. den Bedeckungsanteil von verschiedenen niedrig-/mittel- und hochionisierten Metallen zu ermitteln. Wegen der Ähnlichkeit der Ionisationsparameter von einfach ionisiertem Silizium, SiII, und einfach ionisiertem Magnesium, MgII, ist es möglich, den Beitrag von HVCs zum Wirkungsquerschnitt von starken MgII Absorbern im lokalen Universum zu bestimmen. Es stellt sich heraus, dass, würde man von außen auf die Milchstraße schauen, Galaktische HVCs etwa 52 % zum totalen Wirkungsquerschnitt von starken MgII Absorptionssystemen in der Milchstraße beitragen. Weiterhin ergibt sich, dass nur etwa ein Drittel der starken MgII Absorptionssysteme in der Umgebung von Milchstraßen-ähnlichen Galaxien als HVC Gegenstücke identifziert werden kann. Betrachtet man die große Anzahl an bekannten MgII Absorptionssystemen folgt daraus, dass das HVC-Phänomen nicht alleine auf unsere Galaxie beschränkt ist, sondern im Gegenteil, weit verbreitet zu sein scheint. Weiterhin werden die Eigenschaften von Metallsystemen bei niedriger Rotverschiebung in Quasarspektren analysiert. Die Suche nach extragalaktischen Metallsystemen in einer Vielzahl von Spektren und deren statistische Auswertung bezogen auf ihre Ursprungsgalaxien ermöglicht es, neue Erkenntnisse über die typische Struktur von Halos Milchstraßen-ähnlicher Galaxien zu erlangen. Eine der Hauptfragestellungen ist die Identifizierung von entfernten Metallsystemen als HVC-Analoga. Dazu wurden weitere Quasarspektren des Hubble-Teleskops ausgewertet und mit den Ergebnissen über Galaktische HVCs verglichen. Es zeigt sich hierbei, dass z.B. in der Säulendichteverteilung von neutralem Wasserstoff eine deutliche zweikomponentige Struktur zu erkennen ist. Diese könnte das Resultat von zwei verschiedenen Absorber Populationen sein, wobei eine HVC-ähnliche Eigenschaften aufweist. Diese Absorptionssysteme besitzen im Mittel sehr ähnliche Eigenschaften wie Galaktische Absorber, z.B. in Bezug auf die Eigenschaften des Gases oder dessen Zusammensetzung. Das impliziert u.a., dass sich auch dazugehörige Galaxien innerhalb eines bestimmten Abstandes um diese Absorber befinden sollten. Diese Vermutung wird anhand der Daten exemplarisch für zweichfach ionisiertes Silizium, SiII, untersucht. Es stellt sich heraus, dass sich in mehr als 34 % der Fälle zugehörige Galaxien bei SiIII Absorbern befinden, wobei die Mehrheit sogar innerhalb des von uns ermittelten mittleren Detektionsradius von 160 kpc zu finden ist. Allgemein können wir viele Hinweise darauf finden, dass das HVC-Phänomen nicht nur auf die Milchstraße beschränkt, sondern weit verbreitet ist. Zusätzlich scheinen Metallsysteme in Quasarspektren gute Indikatoren für HVC-Analoga in der Umgebung von anderen entfernten Galaxien zu sein.
urn:nbn:de:kobv:517-opus-70513
7051
US 3200
US 3300
US 3400
Peter Herenz
deu
uncontrolled
Halo
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uncontrolled
Hochgeschwindigkeitswolken
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uncontrolled
Galaxien
deu
uncontrolled
Spektroskopie
eng
uncontrolled
halo
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uncontrolled
high-velocity-clouds
eng
uncontrolled
galaxies
eng
uncontrolled
spectroscopy
Astronomie und zugeordnete Wissenschaften
open_access
Institut für Physik und Astronomie
Universität Potsdam
Universität Potsdam
https://publishup.uni-potsdam.de/files/6799/herenz_diss.pdf
6810
2013
eng
doctoralthesis
0
2014-05-23
--
2014-03-04
Passive biomimetic actuators : the role of material architecture
Passive biomimetische aktuatoren : die Rolle der Materialarchitektur
Passive plant actuators have fascinated many researchers in the field of botany and structural biology since at least one century. Up to date, the most investigated tissue types in plant and artificial passive actuators are fibre-reinforced composites (and multilayered assemblies thereof) where stiff, almost inextensible cellulose microfibrils direct the otherwise isotropic swelling of a matrix. In addition, Nature provides examples of actuating systems based on lignified, low-swelling, cellular solids enclosing a high-swelling cellulosic phase. This is the case of the Delosperma nakurense seed capsule, in which a specialized tissue promotes the reversible opening of the capsule upon wetting. This tissue has a diamond-shaped honeycomb microstructure characterized by high geometrical anisotropy: when the cellulosic phase swells inside this constraining structure, the tissue deforms up to four times in one principal direction while maintaining its original dimension in the other. Inspired by the example of the Delosoperma nakurense, in this thesis we analyze the role of architecture of 2D cellular solids as models for natural hygromorphs. To start off, we consider a simple fluid pressure acting in the cells and try to assess the influence of several architectural parameters onto their mechanical actuation. Since internal pressurization is a configurational type of load (that is the load direction is not fixed but it “follows” the structure as it deforms) it will result in the cellular structure acquiring a “spontaneous” shape. This shape is independent of the load but just depends on the architectural characteristics of the cells making up the structure itself. Whereas regular convex tiled cellular solids (such as hexagonal, triangular or square lattices) deform isotropically upon pressurization, we show through finite element simulations that by introducing anisotropic and non-convex, reentrant tiling large expansions can be achieved in each individual cell. The influence of geometrical anisotropy onto the expansion behaviour of a diamond shaped honeycomb is assessed by FEM calculations and a Born lattice approximation. We found that anisotropic expansions (eigenstrains) comparable to those observed in the keels tissue of the Delosoperma nakurense are possible. In particular these depend on the relative contributions of bending and stretching of the beams building up the honeycomb. Moreover, by varying the walls’ Young modulus E and internal pressure p we found that both the eigenstrains and 2D elastic moduli scale with the ratio p/E. Therefore the potential of these pressurized structures as soft actuators is outlined. This approach was extended by considering several 2D cellular solids based on two types of non-convex cells. Each honeycomb is build as a lattice made of only one non-convex cell. Compared to usual honeycombs, these lattices have kinked walls between neighbouring cells which offers a hidden length scale allowing large directed deformations. By comparing the area expansion in all lattices, we were able to show that less convex cells are prone to achieve larger area expansions, but the direction in which the material expands is variable and depends on the local cell’s connectivity. This has repercussions both at the macroscopic (lattice level) and microscopic (cells level) scales. At the macroscopic scale, these non-convex lattices can experience large anisotropic (similarly to the diamond shaped honeycomb) or perfectly isotropic principal expansions, large shearing deformations or a mixed behaviour. Moreover, lattices that at the macroscopic scale expand similarly can show quite different microscopic deformation patterns that include zig-zag motions and radical changes of the initial cell shape. Depending on the lattice architecture, the microscopic deformations of the individual cells can be equal or not, so that they can build up or mutually compensate and hence give rise to the aforementioned variety of macroscopic behaviours. Interestingly, simple geometrical arguments involving the undeformed cell shape and its local connectivity enable to predict the results of the FE simulations. Motivated by the results of the simulations, we also created experimental 3D printed models of such actuating structures. When swollen, the models undergo substantial deformation with deformation patterns qualitatively following those predicted by the simulations. This work highlights how the internal architecture of a swellable cellular solid can lead to complex shape changes which may be useful in the fields of soft robotics or morphing structures.
Passive pflanzliche Aktuatoren sind bewegliche Strukturen, die eine komplexe Bewegung ohne jegliche metabolische Energiequelle erzeugen können. Diese Fähigkeit entstammt dabei der Materialverteilung mit unterschiedlicher Quellbarkeit innerhalb der Gewebsstruktur.Die bis heute am besten untersuchten Gewebearten pflanzlicher und künstlicher Passivaktuatoren sind Faserverbundwerkstoffe, in denen steife, fast undehnbare Zellulosemikrofibrillen die ansonsten isotrope Schwellung einer Matrix leiten. Darüber hinaus gibt es in der Natur Beispiele für Aktuationssysteme, wie z.B. die Delosoperma nakurense Samenkapsel, in der das Aktuatorgewebe eine Wabenstruktur aufweist, deren Zellen mit einem hochquellenden Material gefüllt sind. Dabei hat die Wabenstruktur des Gewebes eine hohe geometrische Anisotropie, so dass sich das Gewebe bei Wasseraufnahme bis zur vierfachen Länge entlang einer Hauptrichtung ausdehnt und somit die reversible Öffnung der Kapsel angetrieben wird. Inspiriert durch das Vorbild der Delosoperma nakurense, wird in der vorliegenden Arbeit die Rolle der Architektur von 2D-Zellulärmaterialien als Modell für natürliche passive Aktuatoren analysiert. Zunächst wird anhand eines einfachen Flüssigkeitsdrucks in den Zellen der Einfluss verschiedener architektonischer Parameter auf deren mechanische Betätigung untersucht. Wohingegen regelmäßige konvexe Wabenstrukturen (wie z. B. sechseckige, dreieckige oder quadratische Gitter) sich unter Druck isotropisch verformen, wird durch Finite-Elemente-Simulationen gezeigt, dass es bei anisotropen und nicht-konvexen Zellen zu großen Ausdehnungen jeder einzelnen Zelle kommt. Auch wenn nur eine einzelne Zellgeometrie betrachtet wird, können hierbei viele verschiedene Gitter entstehen. Die Ausdehnungsrichtung des Gitters ist variabel und hängt von der lokalen Konnektivität der Zellen ab. Dies hat Auswirkungen sowohl auf makroskopischer (Gitter-) als auch auf mikroskopischer (Zell-) Ebene. Auf makroskopischer Ebene erfahren diese nicht-konvexen Gitter entweder große anisotrope (ähnlich der Delosperma nakurense Samenkapsel) oder vollkommen isotrope Eigendehnungen, große Scherverformungen oder jeweilige Mischformen. Überdies können Gitter mit ähnlichem makroskopischem Verhalten gänzlich unterschiedliche mikroskopische Verformungsmuster zeigen, wie z.B. Zick-Zack-Bewegungen oder radikale Änderungen der ursprünglichen Zellform. Dies verursacht auch eine entsprechende Änderung der elastischen Eigenschaften. In Abhängigkeit der Gitterarchitektur kann es zu gleichen oder unterschiedlichen mikroskopischen Zelldeformationen kommen, die sich in Summe entweder verstärken oder ausgleichen, und somit die Vielzahl an makroskopischen Verhalten erklären. Interessanterweise lassen sich mit Hilfe einfacher geometrischer Argumente aus der nichtdeformierten Zellform und Zellkonnektivität die Ergebnisse der FE-Simulationen vorhersagen. Die Ergebnisse der Finite-Elemente-Simulationen wurden durch Laborversuche bestätigt, in denen (mit 3D-Drucktechnik gefertigte) Modellgitter ähnliches Ausdehnungsverhalten beim Quellen zeigen. Diese Arbeit zeigt auf, wie die Innenarchitektur eines quellfähigen zellulären Feststoffs zu komplexen Formänderungen führen kann, die in den Bereichen der Soft-Robotik oder bei Morphing-Strukturen angewandt werden können.
urn:nbn:de:kobv:517-opus-70446
7044
WN 1750
UV 9050
UV 4100
Lorenzo Guiducci
deu
uncontrolled
Aktuatoren
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uncontrolled
Zellulärmaterialien
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uncontrolled
Sorption
eng
uncontrolled
cellular materials
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uncontrolled
actuating materials
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uncontrolled
swelling
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uncontrolled
reconfigurable matter
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uncontrolled
architectured materials
Naturwissenschaften und Mathematik
open_access
Institut für Physik und Astronomie
Universität Potsdam
Universität Potsdam
https://publishup.uni-potsdam.de/files/6810/guiducci_diss.pdf
677
2006
eng
doctoralthesis
0
2006-07-31
--
2006-06-19
Introduction of a thermo-sensitive non-polar species into polyelectrolyte multilayer capsules for drug delivery
Einbettung unpolarer, temperaturempfindlicher Substanzen in Polyelektrolytkapselsysteme zur Wirkstofffreisetzung
The layer-by-layer assembly (LBL) of polyelectrolytes has been extensively studied for the preparation of ultrathin films due to the versatility of the build-up process. The control of the permeability of these layers is particularly important as there are potential drug delivery applications. Multilayered polyelectrolyte microcapsules are also of great interest due to their possible use as microcontainers. This work will present two methods that can be used as employable drug delivery systems, both of which can encapsulate an active molecule and tune the release properties of the active species. Poly-(N-isopropyl acrylamide), (PNIPAM) is known to be a thermo-sensitive polymer that has a Lower Critical Solution Temperature (LCST) around 32oC; above this temperature PNIPAM is insoluble in water and collapses. It is also known that with the addition of salt, the LCST decreases. This work shows Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM) evidence that the LCST of the PNIPAM can be tuned with salt type and concentration. Microcapsules were used to encapsulate this thermo-sensitive polymer, resulting in a reversible and tunable stimuli- responsive system. The encapsulation of the PNIPAM inside of the capsule was proven with Raman spectroscopy, DSC (bulk LCST measurements), AFM (thickness change), SEM (morphology change) and CLSM (in situ LCST measurement inside of the capsules). The exploitation of the capsules as a microcontainer is advantageous not only because of the protection the capsules give to the active molecules, but also because it facilitates easier transport. The second system investigated demonstrates the ability to reduce the permeability of polyelectrolyte multilayer films by the addition of charged wax particles. The incorporation of this hydrophobic coating leads to a reduced water sensitivity particularly after heating, which melts the wax, forming a barrier layer. This conclusion was proven with Neutron Reflectivity by showing the decreased presence of D2O in planar polyelectrolyte films after annealing creating a barrier layer. The permeability of capsules could also be decreased by the addition of a wax layer. This was proved by the increase in recovery time measured by Florescence Recovery After Photobleaching, (FRAP) measurements. In general two advanced methods, potentially suitable for drug delivery systems, have been proposed. In both cases, if biocompatible elements are used to fabricate the capsule wall, these systems provide a stable method of encapsulating active molecules. Stable encapsulation coupled with the ability to tune the wall thickness gives the ability to control the release profile of the molecule of interest.
Verkapselung ist ein vielseitiges Werkzeug, das zum Schutz und zum Transport von Molekülen ebenso eingesetzt werden kann, wie zur Verbindung von Reaktionspartnern in einem gemeinsamen, von der Umgebung abgeschirmten Raum. Es basiert auf einem einfachen Vorbild der Natur. Pflanzen schützen ihren Samen zum Beispiel durch eine harte, nahezu undurchdringbare Schale (Nüsse) oder durch eine selektiv durchlässige Hülle, wie bei Weizen, der sobald er feucht wird zu keimen beginnt. Die Natur setzt durch den Einsatz des Hülle-Kern Prinzips sehr effizient die Kontrolle über Durchlässigkeit und Anpassung an bestimmte Aufgaben um. Wird das Hülle-Kern-Prinzip zum Schutz oder Transport von Molekülen eingesetzt, so sind die zu verwendenden Kapseln nur wenige Mikrometer groß. Sie werden dann als Mikrokapseln bezeichnet. Zur Erzeugung dieser Mikrokapseln werden verschiedene Methoden verwendet. Der heute übliche Weg geht von einer ca. 5-10 Mikrometer großen Kugel (Kern) aus, die mit einer stabilen und an die gewünschten Eigenschaften angepassten Schicht von wenigen Nanometern versehen wird. Im Anschluss wird der Kern herausgelöst und eine hohle, stabile Kapsel erhalten. Schichten von wenigen Nanometern Dicke können aus Polyelektrolyten durch das Layer-by-Layer-Verfahren (LbL) hergestellt werden. Dieses Verfahren eignet sich auf Grund seiner vielen Anpassungsmöglichkeiten besonders zum Aufbau der Schichten für Mikrokapseln, da sich die Eigenschaften der Beschichtung bereits beim Aufbau der Schicht auf die Bedürfnisse maßschneidern lassen. Diese Arbeit befasst sich mit der Erzeugung von Mikrokapseln, deren Eigenschaften temperaturabhängig sind. Dies wurde auf zwei Wegen erreicht. Zum einen wurden Kapseln aus Polyelektrolyten und Wachs aufgebaut. Bei Temperaturerhöhung schmilzt das Wachs und versiegelt die Kapsel. Zum anderen werden Kapseln mit einem Wärme empfindlichen Polymer gefüllt. Bei Temperaturerhöhung kollabiert das Polymergerüst. Der enthaltene Wirkstoff wird freigesetzt.
urn:nbn:de:kobv:517-opus-7785
778
UP 1080
Michelle Elizabeth Prevot
deu
swd
Mikrokapsel
deu
swd
Polyelektrolyt
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swd
Mehrschichtsysteme
eng
uncontrolled
Polyelectrolyte
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uncontrolled
Multilayers
eng
uncontrolled
Capsule
Physik
open_access
Institut für Physik und Astronomie
Extern
Universität Potsdam
Universität Potsdam
https://publishup.uni-potsdam.de/files/677/prevot_diss.pdf
644
2006
eng
conferenceobject
0
2006-05-15
--
--
Spatiotemporal earthquake patterns
Interdisziplinäres Zentrum für Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006
urn:nbn:de:kobv:517-opus-7267
726
[Poster]
Sebastian Hainzl
Frank Scherbaum
Gert Zöller
Geowissenschaften
open_access
Workshop des Interdisziplinären Zentrums für Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung <2006, Potsdam>
Institut für Physik und Astronomie
Institut für Geowissenschaften
Interdisziplinäres Zentrum für Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung
Universität Potsdam
https://publishup.uni-potsdam.de/files/644/IMAF_060210_Hainzl.pdf
1312
1996
deu
preprint
0
2007-06-22
--
--
Komplexes Verhalten in multistabilen, schwach dissipativen Systemen
Anhand eines paradigmatischen Modellbeispiels werden die Konsequenzen der Koexistenz vieler Attraktoren auf die globale Dynamik schwach dissipativer Systeme studiert. Es wird gezeigt, dass diese Systeme eine sehr reichhaltige Dynamik besitzen und extrem sensitiv gegenüber Störungen in den Anfangsbedingungen sind. Diese Systeme zeichnen sich durch eine extrem hohe Flexibilität ihres Verhaltens aus.
urn:nbn:de:kobv:517-opus-14412
1441
-
Ulrike Feudel
NLD Preprints
34
Physik
open_access
Institut für Physik und Astronomie
Interdisziplinäres Zentrum für Dynamik komplexer Systeme
Universität Potsdam
https://publishup.uni-potsdam.de/files/1312/nld_preprint_034_ulrike_feudel.pdf
1625
2007
eng
conferenceobject
0
2008-04-25
--
--
Clumping in hydrodynamic atmosphere models
We investigate the effect of wind clumping on the dynamics of Wolf-Rayet winds, by means of the Potsdam Wolf-Rayet (PoWR) hydrodynamic atmosphere models. In the limit of microclumping the radiative acceleration is generally enhanced. We examine the reasons for this effect and show that the resulting wind structure depends critically on the assumed radial dependence of the clumping factor D(r). The observed terminal wind velocities for WR stars imply that D(r) increases to very large values in the outer part of the wind, in agreement with the assumption of detached expanding shells.
urn:nbn:de:kobv:517-opus-17925
1792
<hr/>
The complete edition of the proceedings "Clumping in hot-star winds" is available:<br/>
<a href="http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-13981">urn:nbn:de:kobv:517-opus-13981</a>
US 1999.07
Keine öffentliche Lizenz: Unter Urheberrechtsschutz
G. Gräfener
Astronomie und zugeordnete Wissenschaften
open_access
Clumping in hot-star winds: International Workshop, Potsdam, Germany, 18. - 22. June 2007
Talks and Discussions (in alphabetical order)
Hydrodynamic modeling (stationary)
Institut für Physik und Astronomie
Universität Potsdam
https://publishup.uni-potsdam.de/files/1625/Article22.pdf
1630
2007
eng
conferenceobject
0
2008-04-25
--
--
Hydrodynamic simulations of clumps
Clumps in hot star winds can originate from shock compression due to the line driven instability. One-dimensional hydrodynamic simulations reveal a radial wind structure consisting of highly compressed shells separated by voids, and colliding with fast clouds. Two-dimensional simulations are still largely missing, despite first attempts. Clumpiness dramatically affects the radiative transfer and thus all wind diagnostics in the UV, optical, and in X-rays. The microturbulence approximation applied hitherto is currently superseded by a more sophisticated radiative transfer in stochastic media. Besides clumps, i.e. jumps in the density stratification, so-called kinks in the velocity law, i.e. jumps in dv/dr, play an eminent role in hot star winds. Kinks are a new type of radiative-acoustic shock, and propagate at super-Abbottic speed.
urn:nbn:de:kobv:517-opus-17975
1797
<hr/>
The complete edition of the proceedings "Clumping in hot-star winds" is available:<br/>
<a href="http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-13981">urn:nbn:de:kobv:517-opus-13981</a>
US 1999.07
Keine öffentliche Lizenz: Unter Urheberrechtsschutz
Achim Feldmeier
Wolf-Rainer Hamann
D. Rätzel
Lida M. Oskinova
Astronomie und zugeordnete Wissenschaften
open_access
Clumping in hot-star winds: International Workshop, Potsdam, Germany, 18. - 22. June 2007
Talks and Discussions (in alphabetical order)
Hydrodynamic modeling (stationary)
Institut für Physik und Astronomie
Universität Potsdam
https://publishup.uni-potsdam.de/files/1630/Article25.pdf
1645
2007
eng
conferenceobject
0
2008-04-25
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X-raying clumped stellar winds
X-ray spectroscopy is a sensitive probe of stellar winds. X-rays originate from optically thin shock-heated plasma deep inside the wind and propagate outwards throughout absorbing cool material. Recent analyses of the line ratios from He-like ions in the X-ray spectra of O-stars highlighted problems with this general paradigm: the measured line ratios of highest ions are consistent with the location of the hottest X-ray emitting plasma very close to the base of the wind, perhaps indicating the presence of a corona, while measurements from lower ions conform with the wind-embedded shock model. Generally, to correctly model the emerging Xray spectra, a detailed knowledge of the cool wind opacities based on stellar atmosphere models is prerequisite. A nearly grey stellar wind opacity for the X-rays is deduced from the analyses of high-resolution X-ray spectra. This indicates that the stellar winds are strongly clumped. Furthermore, the nearly symmetric shape of X-ray emission line profiles can be explained if the wind clumps are radially compressed. In massive binaries the orbital variations of X-ray emission allow to probe the opacity of the stellar wind; results support the picture of strong wind clumping. In high-mass X-ray binaries, the stochastic X-ray variability and the extend of the stellar-wind part photoionized by X-rays provide further strong evidence that stellar winds consist of dense clumps.
urn:nbn:de:kobv:517-opus-18133
1813
<hr/>
The complete edition of the proceedings "Clumping in hot-star winds" is available:<br/>
<a href="http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-13981">urn:nbn:de:kobv:517-opus-13981</a>
US 1999.07
-
Keine öffentliche Lizenz: Unter Urheberrechtsschutz
Lida M. Oskinova
Wolf-Rainer Hamann
Achim Feldmeier
Astronomie und zugeordnete Wissenschaften
open_access
Clumping in hot-star winds: International Workshop, Potsdam, Germany, 18. - 22. June 2007
Talks and Discussions (in alphabetical order)
X-rays
Institut für Physik und Astronomie
Universität Potsdam
https://publishup.uni-potsdam.de/files/1645/Article46.pdf
1365
1998
eng
preprint
0
2007-07-31
--
--
Nonlinear interaction of Farley-Buneman waves
The nonlinear interaction of waves excited by the modified two-stream instability (Farley-Buneman instability) is considered. It is found that, during the linear stage of wave growth, the enhanced pressure of the high-frequency part of the waves locally generates a ponderomotive force. This force acts on the plasma particles and redistributes them. Thus an additional electrostatic polarization field occurs, which influences the low-frequency part of the waves. Then, the low-frequency waves also cause a redistribution of the high-frequency waves. In the paper, a self-consistent system of equations is obtained, which describes the nonlinear interaction of the waves. It is shown that the considered mechanism of wave interaction causes a nonlinear stabilization of the high-frequency waves’ growth and a formation of local density structures of the charged particles. The density modifications of the charged particles during the non-linear stage of wave growth and the possible interval of aspect angles of the high-frequency waves are estimated.
urn:nbn:de:kobv:517-opus-14851
1485
-
Alexandra V. Volosevich
Claudia-Veronika Meister
NLD Preprints
52
Physik
open_access
Institut für Physik und Astronomie
Interdisziplinäres Zentrum für Dynamik komplexer Systeme
Universität Potsdam
https://publishup.uni-potsdam.de/files/1365/nld_preprint_053_volosevich_meister.pdf
1412
2007
eng
345
conferenceobject
Universitätsverlag Potsdam
Potsdam
0
2007-10-10
--
--
The 3rd international IEEE scientific conference on physics and control (PhysCon 2007) : September 3rd-7th 2007 at the University of Potsdam
During the last few years there was a tremendous growth of scientific activities in the fields related to both Physics and Control theory: nonlinear dynamics, micro- and nanotechnologies, self-organization and complexity, etc. New horizons were opened and new exciting applications emerged. Experts with different backgrounds starting to work together need more opportunities for information exchange to improve mutual understanding and cooperation. The Conference "Physics and Control 2007" is the third international conference focusing on the borderland between Physics and Control with emphasis on both theory and applications. With its 2007 address at Potsdam, Germany, the conference is located for the first time outside of Russia. The major goal of the Conference is to bring together researchers from different scientific communities and to gain some general and unified perspectives in the studies of controlled systems in physics, engineering, chemistry, biology and other natural sciences. We hope that the Conference helps experts in control theory to get acquainted with new interesting problems, and helps experts in physics and related fields to know more about ideas and tools from the modern control theory.
urn:nbn:de:kobv:517-opus-15228
1522
<hr>Zugleich in Printform erschienen im <a href="http://info.ub.uni-potsdam.de/verlag.htm">Universitätsverlag Potsdam</a>:<br><br>The 3rd international IEEE scientific conference on physics and control (PhysCon 2007) : September 3rd-7th 2007 at the University of Potsdam / ed. By Jürgen Kurths ; Alexander Fradkov ; Guanrong Chen. - Potsdam : Univ.-Verl., 2007. - 345 S. : graph. Darst.<br>ISBN 978-3-939469-89-6
UG 1199.09
schobert
eng
uncontrolled
nonlinear dynamics
eng
uncontrolled
micro- and nanotechnologies
eng
uncontrolled
self-organization
eng
uncontrolled
complexity
Physik
open_access
Institut für Physik und Astronomie
Extern
Universitätsverlag Potsdam
Universität Potsdam
https://publishup.uni-potsdam.de/files/1412/3rd_International_IEEE_2007.pdf