Use of silicon tubes to take soil air samples from undisturbed soil columns for the study of CO 2 and N 2 O contents

Az utóbbi időben az atmoszférába irányuló folyamatosan növekvő üvegházhatású gázok kibocsátása fokozott figyelmet érdemel. Míg a talaj felszínéről történő gázemissziót széleskörűen tanulmányozzák, viszonylag kevesen vizsgálják a talajprofilon belül az üvegházhatású gázok transzportját és koncentrációváltozását. Vizsgálatunk célja ezeknek a folyamatoknak a tanulmányozása volt bolygatatlan talajoszlopokban. Mivel a talajlevegő mintavétele gyakran körülményes, különösen vízzel átitatott és nedves talajokban, egy szilikoncsöves talajlevegő mintavevőt fejlesztettünk ki bolygatatlan talajoszlopok számára. Hat bolygatatlan talajoszlopot preparáltunk a Pannon Egyetem Georgikum Mezőgazdaságtudományi Karának keszthelyi tartamkísérleti területének művelés alól kivont részéről. A talajlevegő mintavételezéséhez szilikoncsöveket helyeztünk el a talajoszlop három eltérő mélységében (20, 40 és 60 cm). Mivel a szilikoncső falán keresztül a gázok diffúzióval könnyen átjutnak, a szén-dioxid és dinitrogén-oxid koncentrációját mérni tudtuk. A talajoszlopokba kukoricát vetettünk és a növények növekedése során közel egyenlő időközökben vizsgáltuk a talajgáz összetételét. Míg a CO2koncentrációja a talajmélységgel szignifikánsan változott, addig a N2O eloszlása alig változott. A talajlevegő CO2- és N2O-tartalma időben jelentősen változott. A tenyészidőszak alatt a CO2-koncent-ráció két csúcsot mutatott, ezek közül az első csúcs a 20 cm-es mélységben korábban jelent meg, mint a 40 és 60 cm-es mélységben. A 20 cm-es mélységben a CO2-koncentráció időbeli ingadozása sokkal kisebb volt. A második csúcs után a CO2koncentrációja mind a három mélységben fokozatosan lecsökkent. A N2O-koncentráció egy maximumot mutatott a kísérlet kezdeti szakaszában, ami egybeesett a kezdeti intenzív gyökérnövekedéssel, és feltehetően a talajlégzés általi jelentős O2-fogyasztás miatt növekedett az anaerob talajtérfogat, ami a denitrifikáció fokozódásához vezetett. Ezt követően a N2O-képződés fokozatosan lecsökkent. A talaj gázösszetétel dinamikájában nyomon követhető változások a gyökérlégzés intenzitásával, a talajnedvesség és a hőmérséklet változásával állhattak kapcsolatban, amire közvetett módon a csapadék- és léghőmérséklet adatok alapján következtettünk.

Pulse Wave Propagation and Reflection in Human Arteries by Pressure-Velocity Loop and Impedance Analysis

To investigate the mechanism and the usage of the information of pulse wave propagation and reflection in human arteries are the objects of this study. In this study, an experimental apparatus simulating human circulatory system by using silicon tubes to examine the pulse wave propagation and reflection with and without branches has been developed. We examined the effect of eight parameters, such as flow rate, tube diameter, tube thickness etc., affecting waveform, PWV (Pulse Wave Velocity) and PV loop (Pressure-Velocity Loop). Numerical analyses were also carried out, and the relation between PV Loop and local impedance was discussed. Finally, the effect of eight parameters on the PWV and PV loop were clarified. It was also found that, the PV Loop includes much information on the tube characteristics, impedance, boundary condition, tube connection and reflection condition. Therefore, the PV loop method might be promising to be used in health diagnosis systems. In addition, we found that the effects of bifurcation angle on wave propagation and reflection were so little that they can be neglected in wave calculation models.

Use of a Peltier chip with a newly devised local brain–cooling system for neocortical seizures in the rat

✓ Local cortical cooling for termination of epileptic discharges (EDs) has recently become a focus of research. The authors report on a newly devised cooling system that uses a thermoelectric (Peltier) chip and examine the system’s performance in experimental neocortical seizures. Experiments were performed in adult male Sprague–Dawley rats after induction of halothane anesthesia. The Peltier chip was attached to a heat sink with a water channel. Two silicon tubes were connected to the heat sink, and water at 37°C was circulated in the channel. The newly designed device was placed on the surface of the cortex. Kainic acid (KA) was injected into the cortex to provoke EDs. In the nonepileptic cortex, the temperature of the cortical surface decreased to 14.8 ± 1.5°C and that 2 mm below the surface to 27.1 ± 3.1°C within 30 seconds after the start of cooling. The temperature of the heated side of the chip was maintained at approximately 36.9°C. Without water circulation, the temperature of the cortical surface decreased to 20°C but soon began to increase, peaking at 30°C. The temperature of the heated side of the chip rose to more than 60°C. The EDs, which appeared within 20 minutes after KA injection, began to decrease in amplitude immediately after cooling began and continued to decrease as the temperature of the cortex was lowered. Sufficient miniaturization and good performance of the cooling device was demonstrated. Further efforts to develop implantable cooling systems and improve existing ones should be continued.