Das Feld der elektromagnetischen Strahlung im Innern eines hohlen Drehparabols mit einem axial gerichteten elektrischen oder magnetischen Dipol im oder vor dem Brennpunkt

Ohne ZusammenfassungZusammenstellung der Formelzeichen =2 f die Kreisfrequenz und die gewöhnliche Schwingungszahl in Hz/s, - exp (–it) das Zeitgesetz der stationären Dipolschwingung - g ^(e)=–i die elektrodynamische Leitfähigkeit für den elektrischen Verschiebungsstrom in S/cm mit= =1/36·10^–11 F/cm für das Vakuum - g ^(m)=+i die elektrodynamische Leitfähigkeit für den magnetischen Verschiebungsstrom in Ohm/cm mit=4·10^–H/cm für das Vakuum - c=()^–1/2 die dem Medium zukommende Lichtgeschwindigkeit in cm/s, - =c/f die der aufgedrückten Schwingung zukommende Vakuumwellenlänge in cm - 2/ die Wellenzahl des Mediums in 1/cm - (/)^1/2 der Wellenwiderstand der freien Raumwelle mit dem Zahlenwert 120 Ohm - die elektrische und magnetische Feldstärke in V/cm und A/cm - x, y, z die drei rechtwinkligen und rechtshändigen Cartesischen Koordinaten - , , die drei rechtwinkligen und rechtshändigen Zylinderkoordinaten - , , die drei rechtwinkligen und rechtshändigen parabolischen Koordinaten - _r der Wert für die parabolische Koordinate in der Begrenzungsfläche des parabolischen Horns oder die Brennweite des Drehparabols in cm - _q der Wert für die parabolische Koordinate, die die Lage des Dipols auf der Achse fixiert - ^'=2k die dimensionslosen, reduzierten, parabolischen Koordinaten - R, R _q der Abstand des Brennpunkts oder des Dipols vom Aufpunkt in cm - I ^(e)·,I ^(m)· das elektrische oder magnetische Moment des Dipols in A/cm und V/cm mit als elementare Dipollänge - zwei Hilfsvektoren in A und V, von denen nur diez-Komponente von Null verschieden ist     

Detailed X-ray Diffraction Analyses and Correlation of Microstructural and Electromechanical Properties of La-doped PZT Ceramics

The influence of the La-concentration (0.1– 8mole-%) on the F_R/F_T-ratio and the c/a-ratio of mixed oxide derived stoichiometric and 3mole-% PbO excess containing PZT with a Zr/Ti-ratio near the morphotropic phase boundary (53/47) was investigated by quantitative X-ray diffraction analysis. Temperature dependent X-ray diffraction measurements showed a decrease of the Curie-temperature for La-additions >0.5mole-% but an increase for very low La-amounts (0.1 and 0.2mole-%) in comparison to undoped samples. Obviously this phenomenon indicates the influence of La-dopants on the vacancy concentration and thereby on the stability of the crystal structure. The change in vacancy concentration leads to a different densification behavior for undoped and doped samples which could be shown by dilatometric measurements. The observations were finally correlated to measurements of dielectric constants and coupling factors which additionally show a strong dependence on the PbO excess and the microstructure (porosities, grain sizes and chemical inhomogeneities) of PZT ceramics.     

Roles for paramagnetic substances in MRI: contrast agents,molecular amplifiers,and indicators for redox and pH mapping

A molecular amplifier is a substance which at high dilution can significantly influence the magnetic resonance (MR) properties of water; its gain can be controlled by varying either its chemical or magnetic properties. If the gain of that amplifier is sensitive to the chemical potential of its molecular environment, then it can be used as an MRI-active chemical indicator. Three examples are described: (a) the use of the ethylenediaminetetraacetic acid-copper(II) complex to map the spatial distribution of pH; (b) the use of Fe(II)/Fe(III) ions to map redox potential and thereby reducing species such as ascorbic acid or oxidants such as perbromate ion; (c) similar use of a stable nitroxide free radical to map reducing agents. The mass transport diffusion of those species can be visualized in hydrocolloid gels and in articular cartilage by MR imaging and the diffusion coefficients measured quantitatively using the null-point MR imaging method.     

Eine Theorie des Wechselstromkreises mit Lichtbogen

Die Ausgleichvorgänge durch Kreis- und Erdkapazitäten Bei den nachfolgenden Ausführungen handelt es sich um eine Fortsetzung des in Bd. 44 (1959) Heft 4 dieser Zeitschrift bereits erschienenen ersten Teiles Eine Theorie des Wechselstromkreises mit Lichtbogen.Bezeichnungen R ₁ Ohmscher Widerstand von Trafo und Netzzuleitung - R ₂ Ohmscher Widerstand des Lastkreises - R ₃ Ohmscher Widerstand vorC ₁ - R ₄ Ohmscher Widerstand vorC ₂ - R Kleinstmöglicher Widerstand der Verbindung zweier Stromkreise über ein Schaltgerät - Phasenwinkel der Spannung im Augenblick des Stromnulldurchganges bei metallisch geschlossenem Stromkreis - Phasenwinkel der Spannung im Augenblick des Stromnulldurchganges nach der Zündung bei Berücksichtigung vonL undR stattL undR - Phasenwinkel des Stromes im metallisch geschlossenen Stromkreis - Phasenwinkel des Stromes im metallisch geschlossenen Stromkreis vor der Zündung des Lichtbogens - ₁ - ₂ - Phasenwinkel der Ausgleichströme - tg - ₁ - ₂ - 2f (Kreisfrequenz beif=50Hz: =314) - ₁ - ₂ - z _ges - z ₄ - e _b Lichtbogenspannung= (Die konstante induktive und ohmsche Komponente der Lichtbogenspannung ist bereits zu den StromkreiskonstantenL undR addiert) - u Spannungsabfall an einem lastseitigen Stromkreisglied Mit 5 Textabbildungen     

Electrical Properties of 6H-BaTi0.95M0.05O3−δ Ceramics where M = Mn, Fe, Co and Ni

Hexagonal BaTiO₃ materials have been stabilised at room temperature according to the formula BaTi_0.95M_0.05 O_3– where M = Mn, Fe, Co and Ni. Dense ceramics (> 96% of the theoretical X-ray density) were sintered at 1450C in flowing O₂ gas from calcined powders prepared by the mixed oxide route at 1300C. All samples were single-phase and the bulk conductivity, _b, measured by Impedance Spectroscopy and Q.f measured by microwave dielectric resonance methods showed a strong dependence on the type of dopant. _b at 300C was 10^–7, 10^–5.5, 10^–5.5 and 10^–4 Scm^–1 for M = Mn, Fe, Ni and Co, respectively and Q.f at 5 GHz was 7790, 6670, 2442 and 1291 GHz, for M = Mn, Fe, Ni and Co, respectively. The correlation between _b and Q.f is attributed to the presence of oxygen vacancies and/or mixed valency of the dopant ions.     

Optical Waveguiding Properties of (Pb,La)TiO3/Al2O3 Planar Structures

Thin films of lead lanthanum titanate (Pb,La)TiO₃ have been grown by radio-frequency magnetron sputtering on (0001) Al₂O₃ substrates. The structure, the microstructure and the optical properties of the films have been investigated as a function of the postdeposition annealing. Films deposited at low temperatures crystallize to a perovskite phase after the annealing treatment from 500°C to 650°C. X-ray (–2) diffraction studies have shown that films are crystallized with a strong (111) orientation and the best crystalline structure is reported at 600°C. The optical properties were both demonstrated by spectrophotometry and prism coupling. PLT thin films with a transparency of 80% in the wavelength range 300–2000nm have exhibited a refractive index of 2.38 @ 632.8nm representing 97% of the bulk corresponding material. Investigation of optical propagation has been accomplished in a 10mm long planar optical waveguide using a butt-coupling configuration.     

Orientation Control of ZnO Thin Film Prepared by CVD

A series of materials represented by the formula Ni_1;Mo_1–/3O₄, where -1/5 1/3, were prepared by calcination of layered ammonium nickel molybdates having a general formula (NH₄)H_2xNi_3-xO(OH)(MoO₄)₂, where 0 x 3/2. Phase determination using high temperature X-ray diffraction studies showed that the variable stoichiometry of the precursor phase that allowed for Ni/Mo ratios between 0.75 and 1.5 led to the formation of a single phase of the form Ni_1;Mo_1–/3O₄ following calcination. AC impedance spectroscopy was used to investigate the electronic conductivity of the materials. The defect chemistry of these ternary ionic materials was modeled to correlate the electronic conductivity with the structure.     

Berechnung der magnetischen Felder in den Stirnraumwänden elektrischer Maschinen

Übersicht Ausgehend von der Beschreibung des magnetischen Feldes im Stirnraum elektrischer Maschinen wird die Induktion in den nichtleitend und hochpermeabel angenommenen Stirnraumwänden berechnet. Ferner wird versucht, die wirklichen Materialbeiwerte nachträglich zu berücksichtigen.

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Contents The magnetic field in non-conductive and highly permeable walls of the end-region of electrical machines is calculated by means of the field in the air-part of the end-zone. In a second step the properties of real materials are considered.

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Im Text verwendete Symbole a Vektorpotential - A , A, A_z Komponenten des Vektorpotentials in der zyl. Maschine - A _y, A_z Komponenten d. Vektorpotentials im abgewickelten Modell - a radiale Bauhöhe des Stirnraums im abgewickelten Modell - a , a_z; a_y, a_z dimensionslose Koeffizienten der - b , b_z; b_y, b_z Reihenwicklung des Strombleags - B , B, B_z Komponenten der Induktion in der zylindrischen Maschine - B _y, B_z Komponenten der Induktion im abgewickelten Modell - c axiale Abmessung des Stirnraumes - c _I–c _VI Konstanten der homogenen Lösungen der Wandflüsse - d _I–d _VI (die Indices kennzeichnen einzelne Wandzonen entsprechend Bild (B 2)) - d Eindringmaß - magnetische Feldstärke - i , i, i_z Ströme - F Strombelag - J , J, J_z Komponenten des Strombelags - j , j_z Strombelagsmaximum für ein Wicklungselement - Drehoperator - k, n Separationsparameter in der zyl. Maschine - l ₀, m, n Separationsparameter im abgewickelten Modell - l komplexer Separationsparameter - p Polpaarzahl (=Separationsparameter i. d. zyl. Maschine) - R Reduktionsfaktor - |R| Betrag des Reduktionsfaktors - d Wegelement - u, v, w natürliche Zahlen - flußdurchsetzte Zone in den idealisierten Stirnraumwänden - elektrische Leitfähigkeit - Permeabilität - ₀ Permeabilität des Vakuums - Grundwellenpolteilung im abgewickelten Modell - magnetischer Fluß - Kreisfrequenz Funktionen I _p(k ) Besselfunktionen erster und zweiter Art - N _p(k ) Besselfunktionen erster und zweiter Art - I _p(n ) modifizierte Besselfunktionen erster und zweiter Art - K _p(n ) modifizierte Besselfunktionen erster und zweiter Art - S _{u, p}(k ) Hilfsfunktionen nach Lommel (L₃) Koordinaten , ,z Zylinderkoordinaten - x, y, z cartesische Koordinaten - z ₁,z ₂,z ₃ Einheitsvektoren für Zylinderkoordinaten - ₁, ₂; ₁, ₂;z ₁ Koordinaten des Wicklungselementes mitj -undj -Strombelagskomponenten - ₁; ₁, ₂;z ₁,z ₂ Koordinaten eines Wicklungselementes mitj -undj _z-Strombelagskomponenten - ₀ Wellenradius - ₃ Außenwandradius hochgestellte Indices (i) ideell - (h) homogen - (p) partikular     

Die zweidimensionale Stromverdrängung in einer wechselstromdurchflossenen,trapezförmigen Nut

Übersicht Es wird in dieser Arbeit die Stromverteilung in einem hinreichend langen, metallischen Stab von trapezförmigem Querschnitt berechnet, der von einem Wechselstrom durchflossen wird und bis auf einen schmalen, von einem magnetischen Wechselfeld erfüllten Luftschlitz von allen Seiten ohne merklichen Luftzwischenraum und isoliert in eine unendlich permeable, metallische Hülle eingebettet liegt. Der Umriß des Leiters mit dem trapezförmigen Querschnitt besteht aus zwei gegenüberliegenden, gleich langen, auseinander-strebenden Geradenstücken, deren Endpunkt oben und unten durch konzentrische Kreisbogen verbunden sind. Die maßgebende partielle Differentialgleichung für die FeldkomponenteE _z (, ) in Richtungz der Längsstreckung eines solchen Nutenleiters entspricht dann der ebenen Wellengleichugn in Zylinderkoordinaten.Nicht streng erfaßbar ist bei Anwendung dieser Methode geradeso wie in den beiden anderen bereits durchgerechneten Fällen, wo es sich um einen rechteckigen oder kreisförmigen Nutenquerschnitt handelt, der Einfluß der Öffnungsweite des Nutenschlitzes in der Oberfläche des Nutenleiters. Ist er hinreichend schmal, so kann die Verteilung der maßgebenden magnetischen Feldkomponente als gleichmäßig angesehen werden. Bei genaueren Rechnungen müßte man über die Fourierkomponenten des Feldes der magnetischen Induktion im Nutenschlitz Bescheid wissen. Diese Annahme wird in der Arbeit gemacht.

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Summary In this paper is reported on the distribution of an alternating current over the trapezoid crosssection of a metallic and sufficiently long conductor, who ist embedded in an infinitely permeable envelop up to a narrow air slit containing an alternating magnetic field, the feeler of the airgapfield between stator and rotor. The contour of the conductor with the trapezoid cross-section is composed here of two equally long opposite but divergent straight lines. The endpoints of which on the two ends are connected by two concentric circular arcs. The decisive partial differential equation for the field componentE _z (, ) in the direction of the conductor corresponds to the two dimensional wave equation in cylinder coordinates.As in the two other cases which are already counted over conformal with this method, namely in the cases of the rectangular and circular cross-section, the influence of the width of the slit is not exactly to realise. In cases which call for more excit calculations, it would be necessary to have knowledge of the Fourier-components of the magnetic induction in the slits of the grooves.

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Übersicht der Abkürzungen und der mathematischen Zeichen E die elektrische Feldstärke in V/m als Betrag des Vektors , - H die magnetische Feldstärke in A/m als Betrag des Vektors , - B die magnetische Induktion oder die Flußdichte in Vs/m² als Betrag von , - ₀ die magnetische Feldkonstante von der Größe 4·10^–9 H/m, die elektrische Leitfähigkeit des Nutenleiters in S/m - =2f die Kreisfrequenz in 1/s - d=(2/₀)^1/2 das Eindringmaß in m - die imaginäre Einheit - eine besondere komplexe Konstante mit der Dimension 1/m - 2 die totale Winkelbreite des keilförmigen Nutenleiters - , ,z die drei Zylinderkoordinaten mit [, ,z] in m - _i , _a die Radien der oberen und unteren Begrenzungskreisbögen des Nutenquerschnitts von Bild 1 in m - 2 der doppelte öffnungswinkel zwischen den Zahnflanken - I (h )K _r (h ) die beiden modifizierten Zylinderfunktionen mit dem Parameter - die beiden, in ihren Richtungen von abhängenden Einheitsvektoren im Zylinderkoordinatensystem - der dritte, stets parallel zurz-Achse gerichtete Einheitsvektor - D _n die Koeffizienten in der maßgebenden Fourier-Entwicklung vonB (, ) in Gl. 2(9) mit der Dimension Vs/m (n=0, 1, 2 ...), - e ^jt das Gesetz der zeitlichen Strom- und Feldänderungen Mit 4 Textabbildungen     

Non Linear Behavior of the Permittivity and of the Piezoelectric Strain Constant Under High Electric Field Drive

Two methods are proposed and compared for the measurement of the converse piezoelectric strain constant: A Laser Doppler Vibrometer Technique and a Capacitance Probe. The complete results obtained with the Capacitance Probe device are given for hard and soft PZT samples between 1 Hz - 1 kHz and up to 700 Vp with and without a dc offset bias. The permittivity is also studied under various conditions of electric drive (ac, dc, ac + dc . . .) with the help of a LCR meter and a Schering Bridge. Many analogies between the dielectric non linearities and the piezoelectric one's are observed. In both cases the high field behavior follows the empirical Rayleigh law providing that the dc and ac influences would be separated.     

Striation Formation in Ti-doped Y3Al5O12 Fibers Grown by the Laser Heated Floating Zone Method

Microscopic dopant distribution has been investigated in 1mm-diameter single crystal fibers of Ti-doped Y₃Al₅O₁₂ (YAG) grown by a laser heated floating zone (LHFZ) method. In the fibers, a periodic fluctuation in the Ti dopant concentration has been observed along the growth direction, and striations, attributed to variation in dopant concentration, were seen across the diameter of the fiber by two dimensional mapping using an electron probe microanalyser. The dopant concentration was found to vary by as much as 30% from average levels with a spacing of the order of 20m. Microscopic inhomogeneities of Ti are discussed in relation to growth conditions with emphasis on crystal/feed rotation. Effects to minimize segregation effects by annealing are reported.     

Ca Substituted PbTiO3 Thin Films for Infrared Detectors

Crack free Ca substituted PT thin films have been deposited on ITO coated 7059 glass substrates by sol gel technique and crystallized at 650C. Characterization of these films by X-ray diffraction show that the films exhibit tetragonal structure with perovskite phase. AFM, hysteresis, dielectric relaxation and pyroelectric studies have been carried out. The pyroelectric figures of merit of the films have been calculated. Our investigations show that these films are expected to give high infrared detector performance due to its high pyroelectric coefficient (43 nC/cm²K), high voltage responsivity (2340 Vcm²/J) and detectivity(3 × 10^{– 5} Pa^{– 1/2}) along with small value of dielectric constant (83) and loss tangent (0.04).     

Principles and applications of FLASH NMR imaging

Routine clinical NMR scanners apply low-flip-angle gradient-echo sequences as fast-imaging modalities. Fast low-angle shot (FLASH) NMR imaging is the first version of a large family of fast gradient-echo methods. It is based on the application of reduced flip angles for NMR excitation, the acquisition of magnetic field gradient echoes, and considerably shortened repetition times. Under these conditions, transverse magnetization survives. This magnetization can be destroyed in spoiled FLASH or used for imaging in refocused FLASH. The measuring time of FLASH NMR images is dependent on gradient hardware and is under optimal technical conditions user selectable between less than 100 ms and 1 s. Short imaging times give the possibility to apply magnetization preparation before imaging. This technique allows the acquisition of image contrast with respect to any selected parameter, e.g.T ₁ T ₂, or diffusion constant. This FLASH version has been called snapshot-, turbo-, or magnetization-prepared RAGE.     

Preparation of Bulk Pb(Zr, Ti)O3 with Crystallographic Texture by Templated Grain Growth Method

Polycrystalline Pb(Zr, Ti)O₃ (PZT) ceramics with 111-texture were prepared by the templated grain growth (TGG) method using the platelike Ba₆Ti₁₇O₄₀ (B6T17) particles as templates. Textured PZT was obtained by sintering of green compacts containing matrix PZT, aligned B6T17, and excess PbO. Excess PbO formed a liquid phase and promoted the dissolution of PZT grains and the precipitation on B6T17 grains. A similarity of the arrangement of ions on (001) of B6T17 and (111) of PZT gave 111-texture to matrix PZT.     

Aufschalten eines Wechselrichters auf eine rotierende Asynchronmaschine mit unbekanntem Magnetisierungszustand

Übersicht Die Arbeit beschreibt das Aufmagnetisieren einer Asynchronmaschine, deren Drehzahl und Magnetisierungszustand unbekannt ist. Grundgedanke dabei ist, durch kurzzeitiges Schalten des Umrichters in den Zustand Kurzschluß und Auswertung des Stromverlaufs auf den momentanen Magnetisierungszustand und die aktuelle Drehzahl zu schließen. Durch Aufbringen einer flußparallelen Stromkomponente wird dann der Fluß aufgebaut. Durch abwechselnde Kurzschlußauswertung und Flußaufbau gelingt es, die Maschine sicher aufzumagnetisieren, sofern die Drehzahl ein gewisses Minimum übersteigt. Für sehr kleine Drehzahlen wird eine alternative Methode zum Flußaufbau vorgestellt, die ebenfalls auf der Auswertung des Stromverlaufs zufolge eines definierten Spannungstestsignals beruht.

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Synchronizing an inverter to a rotating induction motor with unknown magnetizing state

Contents The paper describes magnetization of an induction motor with unknown angular velocity and magnetizing state. The basic idea is to detect the actual magnetization level and angular velocity by evaluation of the current during inverter state short circuit. By applying a flux-parallel current component, the flux level is increased. By periodic change between evaluation of short circuit and application of flux-producing current, the motor is magnetized reliably, so far as speed exceeds a certain minimum. At very low speed, an alternative method for magnetization is presented, likewise based on evaluation of the current due to a defined voltage test signal.

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Formelzeichen i Strom (bezogen) - m Drehmoment (bezogen) - u Spannung (bezogen) - Flußverkettung (bezogen) - Winkelgeschwindigkeit (bezogen) - Drehwinkel - Zeit (bezogen) - r Widerstand (bezogen) - x Induktivität bzw. Impedanz (bezogen) - Streukoeffizient - _R Rotorzeitkonstante (bezogen) - i innen - l Last- - m mechanisch - R Rotor- - S Stator- - Flußverkettungs- - Stationär- - x,y Komponenten im rotorflußfesten Koordinatensystem - , Komponenten im statorfesten Koordinatensystem     

Transformation method for electromagnetic wave problems with moving boundary conditions

Contents A method for the solution of initial-boundary-value problems of the wave equation with moving boundary conditions is presented, which transforms the wave equation for the region with moving boundary into a form-invariant wave equation for a region with fixed boundary. Two kinds of transformations are found which refer to regions (1) expanding and (2) contracting with (increasing) time. As an application, the compression of microwaves in a one-dimensional cavity 0xs(t) with fixed liner atx=0 and an inward moving liner atx=s(t) is treated analytically. It is shown that large amounts of microwave energy can be generated in the final compression stages(t)0 with the help of a copper liner driven by explosives ( 10^3 m/s$$ " align="middle" border="0"> ), for times of the order of the electromagnetic diffusion time, _D =d ²10^-2s. Such microwave compressions proceed quasi-statically for non-relativistic liner velocities, .

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Transformations-Methode für elektromagnetische Wellenprobleme mit bewegten Randbedingungen

Übersicht Eine Methode zur Lösung von Anfangs-Randwert-Problemen der Wellengleichung mit bewegten Randbedingungen wird gegeben, welche die Wellengleichung für das Gebiet mit bewegter Grenzfläche in eine form-invariante Wellengleichung für ein Gebiet mit ruhender Grenzfläche umformt. Zwei Arten von Transformationen werden gefunden, welche sich auf zeitlich (1) expandierende und (2) schrumpfende Gebiete beziehen. Als Anwendung wird die Kompression von Mikrowellen in einem eindimensionalen Hohlraum 0xs(t) mit einem festen Liner beix=0 und einem nach Innen bewegten Liner beix=s(t) analytisch behandelt. Es wird gezeigt, daß sich große Mengen von Mikrowellen-Energie in der Endphases(t)0 der Kompression mit Hilfe eines durch Explosivstoffe angetriebenen Kupfer Liners ( 10^3 m/s$$ " align="middle" border="0"> ) erzeugen lassen, für Zeiten von der Größenordnung der elektromagnetischen Diffusionszeit _D =d ²10^-2s. Derartige Mikrowellen-Kompressionen erfolgen quasi-statisch bei nicht-relativistischen Liner Geschwindigkeiten, .

     

Über den ballistischen Entmagnetisierungsfaktor zylindrischer Stäbe

Übersicht Es werden Beziehungen abgeleitet, die eine einfache Ermittlung des ballistischen Entmagnetisierungsfaktors für praktisch interessierende Maßverhältnissep bis herab zup=0 und Suszeptibilitäten 0 gestatten; ferner wird der Zusammenhang zwischen dem ballistischen Entmagnetisierungsfaktor zylindrischer Stäbe und dem Entmagnetisierungsfaktor von Ellipsoiden genauer untersucht.Mit 14 Textabbildungen.     

Nutkontraktionsfaktoren für halbgeschlossene Nuten

Übersicht Der Kontraktionsfaktor für eine halbgeschlossene Nut mit der Nutbreite und der Zahnlippenhöhe über einem Luftspalt mit der Länge wurde in Abhängigkeit der Quotienten / und / berechnet. Für die praktischen Berechnungen wurde ein Netznomogramm aufgezeichnet.

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Contents The contraction factor for a semi-enclosed slot having the slot opening and the crown height over an air-gap having the length has been calculated as a function of the quotients / and /. A network nomogram has been plotted for practical calculations.

     

Accuracy of 3D MR microscopy for trabecular bone assessment: a comparative study on calcaneus samples using 3D synchrotron radiation microtomography

Magnetic resonance (MR) imaging is attractive for a noninvasive and radiation-free assessment of in vivo trabecular bone architecture. However the quantitative evaluation of architectural parameters could be biased by the limited sensitivity of MR. The aim of this study was to determine the accuracy of trabecular bone architectural parameters obtained from 3D high-resolution MR images, by comparison to reference images obtained by high-resolution X-ray microtomography using synchrotron radiation, from 29 samples of human calcaneus. MR images were obtained with a 66 m×66 m×66 m voxel size, using a 8.5 T MR microscope. Microtomography images were acquired with a 10 m×10 m×10 m voxel size, from the same samples. 3D architectural parameters characterizing the morphometry, topology, anisotropy, and orientation were computed from both modalities and carefully compared. To avoid errors, an identical region of interest was selected in the two corresponding images, and the same algorithms were run at identical spatial resolution. Our results establish that network connectivity, orientation and anisotropy are reliable from the MR data. The bone volume fraction, and morphometric parameters measured from the MR data, were found to be biased with respect to their values from the microtomography data, although there was a significant correlation between the two modalities.An erratum to this article can be found at     

Analytische Berechnung magnetischer Konfigurationen mit starr magnetisierten Permanentmagneten und begrenzt permeablem Eisen

Übersicht Bei der analytischen Behandlung der Magnetfelder von Dauermagneten in Anwesenheit von ferromagnetischen Stoffen wird üblicherweise angenommen, daß die relative Permeabilität der Eisenteile unendlich groß ist. Sind Magnetwerkstoffe mit geringer Permeabilität oder gesättigte Eisenteile im Magnetsystem enthalten, lassen sich bei Anwendung solcher vereinfachter Rechenmodelle u. U. erhebliche Fehler bei der Bestimmung der Feldgrößen und vor allem der Magnetkräfte nicht vermeiden. Für zwei in der Praxis oft vorkommende Magnetkonfigurationen mit starren Dauermagneten und begrenzt permeablem Eisen wird eine analytisch exakte Lösung des Randwertproblems angegeben und die Abhängigkeit der Magnetfeldgrößen von verschiedenen Parametern untersucht. Es wird außerdem ein einfaches magnetladungsmodell aufgestellt, das zur bequemen Behandlung komplizierterer Magnetsysteme angewendet werden kann.

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Analytical calculation of magnetic configurations with rigid permanent magnets and iron with low permeability

Contents For the analytic solution of magnetic field problems with permanent magnets and ferromagnetic materials one usually assumes and infinite realtive permeability of the iron parts. In case magnetic materials with a low permeability or saturated iron parts are contained in the configuration, the application of such simplified models may result in significant errors when calculating the field variables and particularly the magnetic forces. For two magnetic configurations of the above type being frequently met in reality an exact analytic solution of the bounj dary problem is derived and the influence of different parameters on the magnetic field variables assessed. Furthermore, a simple magnetic charge model is constructed, wich can easily be used to analyse more complex magnetic configurations.