Mode-locking (lasers)

Die Shockley-Queisser-Grenze ist der maximale theoretische Wirkungsgrad einer Solarzelle mit einfachem pn-Übergang. Sie berücksichtigt nur Strahlungsrekombination und Schwarzkörperstrahlungsverluste. Für eine Zelle mit einfachem Übergang und einer optimalen Bandlücke von 1,34 eV unter Standard-Sonneneinstrahlung (AM1.5G) beträgt der maximale Wirkungsgrad etwa 33,7 %. Diese fundamentale Grenze dient als Leitfaden für Forschung und Entwicklung von Solarzellen.

Q-Switching ist eine Technik zur Erzeugung hochintensiver, kurzer Laserpulse. Dabei wird die Laserwirkung vorübergehend unterbrochen, sodass das Verstärkungsmedium durch Besetzungsinversion eine große Energiemenge speichern kann. Anschließend wird der Gütefaktor (Q-Faktor) des Lasers schlagartig auf einen hohen Wert umgeschaltet, wodurch die gespeicherte Energie in einem einzigen, hochenergetischen Nanosekundenpuls freigesetzt wird.

Die CIE-D-Normlichtarten sind eine Reihe standardisierter spektraler Leistungsverteilungen (SPDs), die verschiedene Phasen des natürlichen Tageslichts darstellen. Die gebräuchlichste Norm ist D65 mit einer Farbtemperatur von etwa 6504 K, die dem durchschnittlichen Mittagslicht entspricht. D50 (5003 K) ist eine weitere wichtige Norm, die häufig in der Grafik verwendet wird. Diese Normen ermöglichen eine konsistente Farbwiedergabe.

Bei der Top-down-Synthese werden Nanomaterialien hergestellt, indem man von einem größeren Material ausgeht und es auf die Nanoskala zerlegt oder strukturiert. Zu den wichtigsten Techniken gehören mechanische Methoden wie Kugelmühlen und lithografische Verfahren wie Fotolithografie, Elektronenstrahllithografie und Nanoimprint-Lithografie. Diese Methoden werden häufig zur Herstellung strukturierter Oberflächen und integrierter Schaltkreise eingesetzt, können aber Oberflächenfehler aufweisen.

Bei der Schwungrad-Energiespeicherung (FES) wird ein Rotor (Schwungrad) auf eine sehr hohe Geschwindigkeit beschleunigt und die Energie im System als kinetische Rotationsenergie gespeichert. Die gespeicherte Energie ist proportional zum Quadrat der Rotationsgeschwindigkeit. Wenn Energie entnommen wird, verlangsamt sich die Drehung des Schwungrads. Die Formel für die gespeicherte Energie lautet [latex]E = \frac{1}{2} I \omega^2[/latex], wobei I das Trägheitsmoment und ω die Winkelgeschwindigkeit ist.

Die Molekularelektronik erforscht die Nutzung einzelner Moleküle oder nanoskaliger Molekülansammlungen als grundlegende elektronische Komponenten. Ziel dieses Ansatzes ist der Bau von Schaltkreisen an der äußersten Grenze der Miniaturisierung, weit über die traditionelle Siliziumtechnologie hinaus. Zu den Schlüsselkomponenten gehören molekulare Drähte, Schalter und Gleichrichter, deren Funktion quantenmechanische Eigenschaften wie das Tunneln von Elektronen durch Molekülorbitale nutzt.

The first functional laser was the ruby laser, demonstrated in 1960. It is a solid-state laser that uses a synthetic ruby crystal (chromium-doped aluminum oxide) as its gain medium. The ruby is optically pumped by a powerful xenon flashtube, creating a population inversion in the chromium ions and producing a deep red beam of light at a wavelength of 694.3 nanometers.

Ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) ist ein Synchronmotor, der anstelle mechanischer Bürsten eine elektronische Steuerung und einen Kommutator zum Schalten des Stroms in den Wicklungen verwendet. Er verfügt typischerweise über einen Permanentmagnetrotor und einen gewickelten Stator. Die Steuerung verwendet Sensoren (z. B. Hall-Effekt-Sensoren) oder sensorlose Algorithmen, um die Rotorposition zu bestimmen und die Wicklungen sequenziell zu aktivieren, wodurch ein rotierendes Magnetfeld entsteht.

CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) ist die vorherrschende Technologie für die Herstellung integrierter Schaltkreise. Dabei werden komplementäre Paare von p-Typ- und n-Typ-MOSFETs zum Aufbau logischer Gatter verwendet. Der Hauptvorteil liegt in der sehr geringen statischen Leistungsaufnahme, da ein Transistor des Paares im stationären Zustand immer ausgeschaltet ist, was außer bei Schaltübergängen zu einem minimalen Stromfluss führt.

Die Entdeckung, dass mit Europium dotiertes Yttriumvanadat ([latex]YVO_4:Eu^{3+}[/latex]) als brillanter roter Leuchtstoff dienen kann, war ein entscheidender Durchbruch für das Farbfernsehen. Zuvor waren rote Leuchtstoffe schwach, was zu stumpfen Farben führte. Die intensive, schmalbandige rote Emission des [latex]Eu^{3+}[/latex]-Ions ermöglichte helle, leuchtende Farbdisplays, die die Qualität des Farbfernsehens drastisch verbesserten und den Standard für die Displaytechnologie setzten.

UNISURF wurde in den 1960er Jahren vom französischen Ingenieur Pierre Bézier für Renault entwickelt und war eines der ersten echten 3D-CAD/CAM-Systeme. Seine wichtigste Innovation war die Verwendung der heute als Bézier-Kurven und -Flächen bekannten Systeme. Dabei handelt es sich um parametrische Kurven, die durch eine Reihe von Kontrollpunkten definiert werden und die intuitive und mathematische Erstellung komplexer Freiformformen für Karosserien ermöglichen.

Supraleitende magnetische Energiespeicher (SMES) speichern Energie in dem Magnetfeld, das durch den Gleichstromfluss in einer supraleitenden Spule entsteht. Die Energie kann unbegrenzt gespeichert werden, solange die Spule auf supraleitenden Temperaturen gehalten wird, da es praktisch keine Energieverluste aufgrund des elektrischen Widerstands gibt. Die gespeicherte Energie ist gegeben durch [latex]E = \frac{1}{2} L I^2[/latex].

Der Ganz-Griesser-Weißgrad-Index ist eine lineare Formel, die vor allem in der Textilindustrie weit verbreitet ist. Er wird von den CIE-Tristimuluswerten abgeleitet und ist definiert als [latex]W_{GG} = Y - Px - Qy + C[/latex], wobei P, Q und C Konstanten sind, die für die Lichtart und den Beobachter spezifisch sind. Für die Bedingung D65/10° lautet die Formel [latex]W_{GG} = Y - 1868.322x - 3695.690y + 1809.441[/latex].