2001

01-08

WETENSCHAPSNIEUWS 01/08 31-8-2001

Agenda
Samenvattingen promoties
Benoemingen
Stellingen
Archief

Wetenschapsnieuws is een periodieke uitgave van de Universiteit Twente. Het verschijnt ± 20 maal per jaar in een oplage van 500 stuks. Voor nadere informatie, of voor een gratis abonnement, kunt u contact opnemen met de Dienst Communicatie en Transfer, Postbus 217, 7500 AE Enschede, tel. (053) 489 43 85, e-mail: b.meijering@cent.utwente.nl
Laatste nieuws op Internet: URL: http://www.utwente.nl/nieuws


Proefschriften ook on-line beschikbaar
Een groot aantal proefschriften zijn direct opvraagbaar via de website van de Universiteitsbibliotheek. De documenten zijn in het kader van het webdocproject per faculteit /instituut integraal opgeslagen in pdf formaat.

Samenvattingen promoties

Nanogestructureerde zirkonia coatings
WN 01/47 *28 juni 2001

promotie dr. F.C.M. Woudenberg, faculteit Chemische Technologie, ‘Nanostructured oxide coatings via emulsion precipitation’

De vraag naar nanogestructureerde keramische materialen is enorm toegenomen, omdat dit soort keramiek, door de verhouding oppervlak-volume, unieke fysische en chemische eigenschappen heeft die niet waargenomen worden voor bulkmateriaal. De korrelgrootte heeft bovendien een aanzienlijke invloed op de sinter(verdichtings)kinetiek. Een verkleining van de korrelgrootte van micrometers tot nanometers kan een toename van 9 ordes van grootte tot gevolg hebben.
Voor industriële toepassingen zijn oppervlaktelagen in de vorm van coatings of beschermlagen van belang als bescherming tegen extreme omstandigheden. Medisch-technische apparaten, voorzien van een nanokeramische coating, zouden bijvoorbeeld beter bestand zijn tegen hoge zuurgraden en daarnaast zouden de micromechanische eigenschappen, met betrekking tot slijtvastheid en wrijvingscoëfficiënten, verbeterd kunnen worden.
In de leerstoel Anorganische Materiaalkunde werd tijdens het promotieonderzoek van Fiona Woudenberg de voor nanodeeltjes bruikbare bereidingstechniek ‘gemodificeerde emulsieprecipitatie’ verder ontwikkeld, zodat het nu mogelijk is niet-geagglomereerde ZrO2, Fe2O3, BaTiO3 en Al2O3 precursordeeltjes te maken. Er wordt gebruik gemaakt van thermisch stabiele water-in-olie-emulsies met een druppelgrootte tussen de 300- 600 nm. Deze kleine waterdruppeltjes fungeren als het ware als nanoreactoren, waarin kleine keramische precursor deeltjes met een gemiddelde deeltjesgrootte van slechts 5 nm geprecipiteerd kunnen worden. Na de totale procesgang worden stabiele-nanodeeltjesdispersies verkregen in olie.
De deeltjes werden in dunne lagen aangebracht op de gladde oppervlakken vanstandaard silicium plakken waarop een dunne laag siliciumoxide (SiO2) aanwezig is. Het voordeel van deze vlakke oppervlakken is dat spin-coating kan worden toegepast. Hierbij wordt de dispersie snel en zeer gelijkmatig over het oppervlak verspreid door gebruik te maken van de middelpuntvliedende kracht. Voor gekromde oppervlakken kan dip-coating worden toegepast.

 

 

 

 



 

Figuur 1: Transmissie electronen microscopie cross-sectie opname van een nanogestructureerde zirkoniacoating, gesinterd bij 600°C.

Eén van de belangrijkste consequenties dat de deeltjes zo klein zijn, is dat de sintertemperatuur ver beneden de 1000°C ligt. Met de ontwikkelde methode kunnen dichte nanogestructureerde zirkonia coatings gemaakt worden bij slechts 500-600°C (Figuur 1). Productiekosten kunnen dus aanzienlijk verlaagd worden en ook kunnen de beschermende deklagen op tal van materialen afgezet worden, zoals op staal. Zirkoniacoatings vormen een goed praktijkvoorbeeld. Ze zijn bestand tegen zeer snel oplopende hoge temperaturen (thermoshock) en het materiaal heeft in verhouding een hoge uitzettingscoëfficiënt,wat een verminderde kans geeft op scheur- en breukvorming.

promotor prof.dr.ir. H. Verweij
co-promotor mw.dr. W.F.C. Sager
contactpersoon drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 4385
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Architectures for RF Frequency Synthesizers
WN 01/48 *30 augustus 2001

Promotie Cicero S. Vaucher, faculteit elektrotechniek: ‘Architectures for RF Frequency Synthesizers’

This thesis focuses on innovative system and building block architectures for RFPLL frequency synthesisers. The main body of the work presents a theoretical analysis of different PLL properties, followed by descriptions of circuit implementations and measurement results. The analysis of the PLL properties is performed with the use of open-loop bandwidth and phase margin concepts.
In this way, the in influence and the trade-offs associated with a second pole in the loop filter can be taken into account from the beginning of the design process. Vaucher describes the main specification points of a tuning system, and provides an overview of single-loop PLL architectures.
Then he focuses on tuning systems intended to be used in communication systems which use phase-modulation of a carrier signal. An analysis is presented of the residual phase deviation of PLL frequency synthesizers. The results of the residual phase deviation analysis are used in the implementation of a design methodology for single-loop and for multi-loop PLLs. Subsequently, a double-loop tuning system architecture is described, as well as the architectures and circuit implementations of building blocks which were used to realise the double-loop PLL mentioned above.
Vaucher presents the relationship of the settling time performance to the dimensioning of the loop parameters, namely open-loop bandwidth and phase margin. Then he proceeds with an analysis of the residual frequency deviation of PLL tuning systems. The analysis shows that the procedure which leads to optimal residual phase deviation performance, must be avoided in tuning systems which will be used in frequency-modulation systems. Next, a practical situation is presented where the open-loop requirement derived from the settling time specification results in an unacceptable residual frequency deviation performance. An adaptive PLL architecture is described which resolves the contradictory requirements on the open-loop bandwidth.
At last Vaucher presents a truly-modular architecture for low-power programmable frequency dividers. The architecture provides building blocks with low power dissipation,high design exibility and high reusability.

promotor prof.dr.ir. B. Nauta
contactpersoon drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 4385
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Hydrodynamic modelling of fluidised bed spray granulation
WN 01/49 *31 augustus 2001

Promotie ir. M.J.V. Goldschmidt, faculteit Chemische Technologie: ‘Hydrodynamic modelling of fluidised bed spray granulation’

Fluidised bed spray granulation is an important powder production process offering several key advantages compared to other powder production processes. However, hydrodynamic models that allow for quantification of the impact of process design and operation conditions on powder characteristics are not yet available.
In this thesis a multi-level modelling approach is adopted to study fluidised bed spray granulation processes. A discrete element model capturing the key features of fluidised bed dynamics, liquid-solid contacting and agglomeration is presented. The great potential of hydrodynamic models to predict the influence of key process conditions such as fluidisation velocity, spray rate and spray pattern on powder product characteristics is demonstrated.
Since bubbles play a dominant role in particle mixing, segregation and elutriation in dense gas-fluidised beds, this thesis focuses on the correctness of bubble dynamics predicted by fluidised bed models. A critical comparison between a two-fluid continuum model, a three-dimensional hard-sphere discrete particle model and experimental results is presented. A first step towards linking different modelling levels is made using a newly developed sampling technique, enabling critical assessment of the assumptions underlying the kinetic theory of granular flow, generally applied in continuum models, with more detailed discrete particle models. Furthermore, a novel set of kinetic theory closure relations for continuum modelling of dense gas-fluidised beds containing multi-component particle mixtures is presented.
A crucial step in the development of fundamental hydrodynamic models is validation of these models with accurate experimental data. Therefore, an extensive set of experimental data on fluidised bed and segregation dynamics, obtained with a novel, non-intrusive digital image analysis technique, is presented. The thesis concludes with a topic wise summary of the conclusions and a discussion on the challenges for future research.

promotoren prof.dr.ir. J.A.M. Kuipers / prof.dr.ir. W.P.M. van Swaaij
contactpersoon drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 4385
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Marketingstrategie voor de Indonesische staalindustrie
WN 01/50 *5 september 2001

promotie A. (Akmal) Akmaludin, faculteit Technologie & Management: ‘Competitive Marketing Strategy Development: A case study in the Indonesian steel industry’

Dit proefschrift handelt over de noodzaak tot het ontwikkelen van een geschikte marketingstrategie voor Indonesische staalbedrijven. De uitkomst van het onderzoek is bruikbaar voor het verbeteren van de concurrentiepositie van de staalindustrie. Vanuit een theoretisch standpunt is de uitkomst relevant voor het ontwikkelen en aanpassen van marketingstrategiemodellen in een dynamische omgeving. Hoewel dit een studie is over drie staalbedrijven is te verwachten dat de gevonden factoren toe te passen zijn op alle Indonesische staalbedrijven omdat deze drie staalbedrijven het grootste deel uitmaken van de totale 'flatstaalindustrie' en spelers vormen in dezelfde branche.
Centraal in dit onderzoek staan:

  1. Veranderingen in de zakelijke omgeving die de marketing strategie van staalbedrijven beïnvloeden;
  2. Huidige marketingstrategieën van Indonesische staalbedrijven;
  3. Een geschikt model om de ontwikkeling van marketing strategieën van Indonesische staalbedrijven te analyseren;
  4. Relevante issues voor de ontwikkeling van marketingstrategieën in Indonesische staalbedrijven.

promotor prof. dr. ir. E.J. de Bruijn
informatie drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 4385
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Second opinion, de keuze is aan u
WN 01/51 *7 september 2001

Promotie mw.drs. H.C.H. Coumou, faculteit Wijsbegeerte en Maatschappijwetenschappen: ‘Second opinion, de keuze is aan u’

De patiënt weet vaak niet hoe de arts tot een oordeel komt. Allerlei medische, maar ook strikt persoonlijke opvattingen die ten grondslag liggen aan de door de arts gemaakte keuzen, blijven verborgen. Dit maakt dat een medisch advies bijzonder moeilijk op zijn merites kan worden beoordeeld.
Een van de mogelijkheden voor de patiënt om een beter inzicht te krijgen in een gegeven advies is de second opinion. Second opinion betekent het raadplegen van een onafhankelijk arts met een bepaalde expertise. Welke arts wordt geraadpleegd hangt af van de vraagstelling van de patiënt.

In haar dissertatie ‘Second opinion, de keuze is aan u’ beschrijft Herma Coumou een beslissingsondersteunende methode, toegepast in de Second Opinion-Praktijk in Amsterdam. Haar onderzoek laat zien dat het mogelijk is met de patiënt actuele literatuur te bestuderen en tevens hoe op eenvoudige wijze de besluitvorming van een arts stap voor stap kan worden gevolgd.

In deze explorerende, beschrijvende studie, gefinancierd met behulp van een AIO-aanstelling, is o.a. beschreven wat de motieven zijn voor het vragen van de second opinion en welke vragen men voorlegt. Ook is aan de patiënt het oordeel gevraagd over dit consult. Het krijgen van meer informatie en uitleg in een consult zonder tijdsdruk wordt achteraf zeer gewaardeerd en een belangrijk deel van de bezoekers ziet na het second opinion-consult af van verdere medische behandeling.

De beslissingsondersteunende methode is bij uitstek geschikt voor de groeiende groep patiënten die geïnformeerd wil beslissen, hierbij gebruik maakt van internet, maar problemen ondervindt bij de interpretatie van gevonden informatie. De methode garandeert dat aan alle belangrijke aspecten van een probleem aandacht wordt besteed, waardoor kan worden gesproken van een afgewogen beslissing. De enig mogelijke greep op de altijd onzekere toekomst is de adequate voorbereiding van een beslissing.

promotoren prof. dr. E.R. Seydel/prof.dr. H. Lamberts
informatie drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 4385
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Multilevel IRT
WN 01/52 *7 september 2001

Promotie ir. G.J.A. Fox, faculteit Toegepaste Wiskunde: ‘Multilevel IRT: A Bayesian perspective on estimating parameters and testing statistical hypotheses’

In dit proefschrift wordt een nieuw model (multilevel IRT) geïntroduceerd voor het analyseren van multiniveau-data waarbij rekening wordt gehouden met meetfouten in geobserveerde afhankelijke en verklarende variabelen. In het structurele gedeelte van het model worden relaties gelegd tussen de direct observeerbare en niet direct observeerbare kenmerken of eigenschappen.
In het meetgedeelte worden de niet direct observeerbare kenmerken als leerprestaties en sociale vaardigheden gemeten. In de praktijk worden de niet direct observeerbare kenmerken geschat op basis van een aantal vragen, ook wel items genoemd. Het negeren van de daarbij horende meetfouten leidt tot afwijkende schattingen van de modelparameters. Het gebruik van een meetmodel (een item response-model c.q. een IRT-model) leidt ertoe dat de geschatte parameters gecorrigeerd worden voor meetfouten in geobserveerde variabelen; tevens wordt een betrouwbaarheid van de meting verkregen.
In grote peilingsonderzoeken en in onderwijseffectiviteitsonderzoek wordt getracht een beeld te krijgen van het leeraanbod en de effecten van onderwijs. Daarvoor worden steekproeven van scholen en leerlingen genomen om inzicht te verkrijgen in het onderwijsaanbod, resultaten en de relatie daartussen. Het nieuwe model is uiterst geschikt voor het analyseren van deze data. De effecten van het onderwijs op individuele leerprestaties worden bepaald, terwijl gecontroleerd wordt op relevante achtergrondkenmerken van leerlingen, klassen en scholen, zonder daarbij meetfouten in de geobserveerde afhankelijke en/of verklarende variabelen te negeren.
Het simultaan schatten van alle parameters van een multilevel IRT model met deze methode is problematisch aangezien er veel meervoudige integralen uitgerekend moeten worden. Standaard methoden schieten hierin te kort, of kunnen slechts gedeeltelijke de klasse van multilevel IRT-modellen schatten. Met behulp van recent ontwikkelde technieken, Markov chain Monte Carlo (MCMC), kunnen de parameters wel simultaan worden geschat.

promotor prof.dr.ir. B. Poelsema
co-promotor dr.ir. H. Wormeester
contactpersoon drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 4385
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Josephson contacten tussen hoge-Tc en lage-Tc supergeleiders
WN 01/53 *7 september 2001

promotie ir. H.J.H. Smilde, Faculteit Technische Natuurkunde: ‘Josephson contacts between high-Tc and low-Tc superconductors

Supergeleiders zijn materialen met bijzondere elektrische eigenschappen, waarvan de belangrijkste het verdwijnen van de elektrische weerstand beneden de kritische temperatuur Tc is. Er bestaan ruwweg 2 soorten supergeleiders: lage-Tc supergeleiders, vaak metalen, en hoge-Tc supergeleiders, meestal oxiden. Wereldwijd wordt al enige tientallen jaren onderzoek gedaan aan beide soorten supergeleiders. Het mechanisme van de hoge-Tc supergeleiding is echter nog onbekend.
Tevens is het experimenteel zeer moeilijk gebleken goed contact tussen beide soorten supergeleiders te maken. Dit proefschrift beschrijft een methode die is ontwikkeld om gecontroleerd dit type (Josephson) contacten met een goede kwaliteit te fabriceren. De resultaten zijn van belang voor de verdere ontwikkeling van toepassingen van supergeleiders en voor fundamenteel onderzoek aan het mechanisme van supergeleiding.
De bijzondere eigenschappen van supergeleiders ontstaan uit de hoge mate van orde in de ladingdragerpopulatie, de elektronen. Deze orde wordt beschreven door de ordeparameter, en hangt nauw samen met het mechanisme van de supergeleiding. De eigenschappen van lage-Tc supergeleiders zijn in alle richtingen van het materiaal hetzelfde (ordeparameter heeft s-symmetrie); hoge-Tc supergeleiders daarentegen, vertonen een grote anisotropie in de ordeparameter (d-symmetrie). Door beide soorten supergeleiders te combineren kan de ordeparameter meer in detail onderzocht worden, wat informatie over het mechanisme van de hoge-Tc supergeleiding geeft.
Het onderzoek concentreert zich op de materiaalkundige en elektromagnetische karakterisering van dit type contacten. Daarnaast zijn er circuits die van de anisotropie in de hoge-Tc-ordeparameter gebruikmaken, gefabriceerd en onderzocht, wat het grote potentieel van deze contacten demonstreert.

promotor prof. H. Rogalla
co-promotor dr.ir. J.W.M. Hilgenkamp
contactpersoon drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 4385
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Innovative software for electron diffraction experiments in surface physics
WN 01/53 *13 september 2001

Promotie dipl.-phys. M. Esser, faculteit Technische Natuurkunde: ‘WinSPA32 – innovative software for electron diffraction experiments in surface physics’

WinSPA32 is a new experimental control software, developed in the course of Esser’s PhD study at the Solid State Physics group (MESA+, Faculty of Applied Physics) of the University of Twente. Its development became necessary because shortcomings of an older, existing software didn't allow its usage for the planned growth experiments on semiconductor surfaces. WinSPA32 allows for the first time reliable "real-time" data acquisition of electron diffraction pattern intensities; i.e. data acquisition while the growth experiments are actually in progress. Furthermore, all important components of the experimental setup are remote controlled by the software. In combination with the Internet-connection of the computer running the software, the experiments can run independently. The researcher responsible for the measurements can monitor and control the measurements from any other computer connected to the Internet, maybe from his office next door, from his home or even from conferences abroad. This, of course increases drastically the efficiency of the experimental set-up, because principally it can operate around the clock.

The software has been published on the Internet to make it accessible for other researchers. It can easily be adapted to other experimental systems; users from other institutes have already started creating hardware drivers for WinSPA32. For more information see "http://spaleed.com".

promotor prof.dr.ir. B. Poelsema
co-promotor dr.ir. H. Wormeester
contactpersoon drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 4385
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

Benoemingen

Stellingen

Roel Nieuwenkamp, faculteit Bestuurskunde, Universiteit Twente

1. Voor de top-down houding bij het ‘herstel van het politieke primaat’ wordt een te hoge prijs betaald: krampachtigheid en risicomijdend gedrag verdringen wederzijds vertrouwen en wederzijdse loyaliteit in de politiek-ambtelijke betrekkingen.

2. Dat ministers dikwijls gebrekkige informatie aan de Tweede Kamer verstrekken is een goede zaak..

3. Wat politiek relevante informatie is kan vaak alleen achteraf worden vastgesteld. Dit maakt de selectie van informatie door topambtenaren een onmogelijke opgave.

4. De media nemen de rol van ‘zweepslag van de ambtelijke dienst’ steeds meer over van de ministeriële verantwoordelijkheid.

5. Het oeroude instinct van het zoeken van een zondebok is een van de belangrijkste pijlers van ons staatssysteem. Vandaar dat politici de ministeriële verantwoordelijkheid moeten beschouwen als risico-aansprakelijkheid en niet als schuldaansprakelijkheid.

6. Halvering van het aantal leden van de Tweede Kamer zal haar bestuurskracht verdubbelen.

Henk-Jan Smilde, faculteit Technische Natuurkunde, Universiteit Twente

Het door economische krachten gedreven (gedwongen) toenemende gebruik van uitgeselecteerde agrarische gewassen doet de genetische diversiteit afnemen, waardoor de wereldvoedselvoorziening op lange termijn in gevaar komt. Dit geldt zeker als men bedenkt, dat slechts enkele genetische databanken de nog bestaande diversiteit behouden en onderhouden.