Publications Repository - Gdańsk University of Technology

Page settings

polski
Publications Repository
Gdańsk University of Technology

Show publications from the year

Publications from the year 2018

Show all
  • Electronic Noses for Indoor Air Quality Assessment
    • Tomasz Majchrzak
    • Wojciech Wojnowski
    • Tomasz Dymerski
    • Jacek Gębicki
    • Jacek Namieśnik
    2018 Full text

    This chapter presents a proposal of the use of electronic noses in the monitoring of indoor air quality. The main focus is put on the detailed characteristics of today’s indoor air quality control methods, the types of pollution in the air, and the development of electronic noses for air testing. Currently, scientists seek methodological and structural solutions that would enable real-time online indoor air control. It has been shown that using electronic noses in this situation is advantageous. In addition, potential uses of these devices are discussed, with particular focus on closed food processing spaces. The authors of the chapter argue that in the near future, the proposed solution could improve the quality of indoor air and thus the health of the users of the indoor environments, as well as the quality of the products prepared there.

  • Electronic noses in classification and quality control of edible oils: A review
    • Tomasz Majchrzak
    • Wojciech Wojnowski
    • Tomasz Dymerski
    • Jacek Gębicki
    • Jacek Namieśnik
    2018 FOOD CHEMISTRY

    The growing demand for wholesome and nutritious food leads to intensification of production, which in turn can have a detrimental effect on quality and well-being of consumers. For that reason, it is important to develop novel methods of food control which would be characterized by a short time of analysis, adequate sensitivity and relatively low cost. One such technique involves the use of multi-sensory devices called electronic noses. In recent years there has been a rapid development of this method, especially in the area of food control. Electronic olfaction can be successfully used in the analysis of edible oils, in particular in the determination of the product’s geographical origin, and in detection of adulteration as well as deterioration caused by external factors.

  • Electronic structure and rovibrational predissociation of the 2^1Π state in KLi
    • Patryk Jasik
    • Jan Kozicki
    • Tymon Kilich
    • Józef Eugeniusz Sienkiewicz
    • N. Henriksen
    2018 Full text PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS

    Adiabatic potential energy curves of the 3^1Σ^+, 3^3Σ^+, 2^1Π and 2^3Π states correlating for large internuclear distance with the K(4s) + Li(2p) atomic asymptote were calculated. Very good agreement between the calculated and the experimental curve of the 2^1Π state allowed for a reliable description of the dissociation process through a small (∼20 cm−1 for J = 0) potential energy barrier. The barrier supports several rovibrational quasi-bound states and explicit time evolution of these states via the time-dependent nuclear Schrödinger equation, showed that the state populations decay exponentially in time. We were able to precisely describe the time-dependent dissociation process of several rovibrational levels and found that our calculated spectrum matches very well with the assigned experimental spectrum. Moreover, our approach is able to predict the positions of previously unassigned lines, particularly in the case of their low intensity.

  • Electron-impact dissociation of molecular hydrogen: benchmark cross sections
    • Dmitry Fursa
    • Liam Scarlett
    • Jonathan Tapley
    • Jeremy Savage
    • Mark Zammit
    • Mateusz Zawadzki
    • Robert Wright
    • Grant Dolmat
    • Merl Martin
    • Leigh Hargreaves
    • Murtadha Khakoo
    2018

    We present a joint experimental and theoretical investigation of a fundamental process in atomic and molecular physics: electron impact excitation of molecular hydrogen’s (H2) most dominant transition (X1Σg+ → b3Σu+). Excitation of this state is by far the main channel that causes the dissociation of H2 into H + H atoms at low energies. The Convergent Close-Coupling (CCC) calculations predicted significant, more than factor of two, disagreements with previously recommended cross sections. Khakoo et al. have recently designed a novel electron scattering instrument (an electron time-of-flight spectrometer, TOF), and have measured differential scattering cross sections for the excitation of the X1Σg+ → b3Σu+ transition, as ratios to elastic scattering, with high precision. The recently developed TOF spectrometer does not suffer from transmission problems like conventional spectrometers. Using the present theoretical and experimental approaches, we have been able to get outstanding agreement between theory and experiment for the excitation of a molecule for a very important transition in this most basic of all molecules. This work heralds significant progress in electron-molecule scattering, as well as promoting our understanding of dissociation processes not found in atoms.

  • Electron-impact ionization cross section of formic acid
    • Mateusz Zawadzki
    2018 Full text EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL D

    Experimental electron-impact ionization cross sections of one of the simplest carboxylic acids, formic acid, are presented. The molecular target was studied in two independent experimental setups applying different methods: the total ion collection and the electron–impact mass spectrometry methods. Experimental data were taken at incident electron energies ranging from ionization threshold [11.31 eV; J.C. Traeger, Int. J. Mass Spectrom. Ion Process. 66, 271 (1985)] to 76 eV using a total cross section of 4.0 ̊A2 at 70eV for the total ion collection method. In the spectrometric method the four main cations COH+, HCOOH+, COOH+ and CO+ are found to contribute to about 97% of the total ionization cross section.

  • Elektrorozpylanie - dogodny sposób jonizacji analitów w przypadku stosowania bezpośrednich procedur pomiarowych opartych na wykorzystaniu spektrometrii mas
    • Hubert Byliński
    • Mateusz Kacper Woźniak
    • Jacek Gębicki
    • Jacek Namieśnik
    2018 Analityka: Nauka i Praktyka

    Spektrometria mas stanowi obecnie jedno z najważniejszych narzędzi analitycznych, stosowanych w celu oznaczania analitów występujących w próbkach o różnym pochodzeniu i składzie (próbki biologiczne, środowiskowe, żywność). Stosowanie tej techniki w sprzężeniu z rozdzielaniem chromatograficznym jest rozwiązaniem powszechnie stosowanym jednak w większości przypadków zachodzi konieczność oczyszczania, izolacji i wzbogacania analitów obecnych w próbce, co znacząco zwiększa zarówno czasochłonność jak i koszt toku postępowania analitycznego. Dlatego też rozwój spektrometrii mas związany jest z opracowaniem nowych rozwiązań aparaturowych, umożliwiających bezpośrednią analizę próbek w czasie rzeczywistym. Jedną z grup bezpośrednich technik pomiarowych w zakresie spektrometrii mas są techniki w których na etapie jonizacji wykorzystuje się zjawisko rozpylania ciekłego medium w polu elektrycznym. To powszechnie znane z chromatografii cieczowej rozwiązanie stało się punktem wyjścia do opracowania wielu interesujących rozwiązań. W artykule krótko scharakteryzowano najważniejsze z tych rozwiązań, przedstawiając jednocześnie ich najważniejsze kierunki zastosowań.

  • Elektryczne promy morskie na przykładzie Norwegii
    • Marcin Forkiewicz
    • Leszek Wolski
    2018 Full text Autobusy. Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe

    Norwegia jest światowym liderem wdrażania rozwiązań z zakresu e-mobilności (elektromobilności). W 2018 roku odbyła się ekspedy-cja naukowa projektu ELMAR w norweskich fiordach, podczas której zwizytowano wybrane promy pasażerskie oraz pasażersko-samochodowe. Zebrane przez autorów doświadczenia zostały przedstawione w artykule.

  • Elementary analysis and energetic potential of the municipal sewage sludges from the Gdańsk and Kościerzyna WWTPs
    • Arkadiusz Ostojski
    2018 Full text

    This paper aims to present municipal sewage sludge (MSS) elementary analysis and energetic potential based on measurement of heat of combustion (higher heating value HHV) and calculation of calorific values (lower heating value LHV). The analysis takes into the consideration water content in sewage sludge, at different utilization stages, in wastewater treatment plants in Gdańsk Wschód and Kościerzyna – Pomeranian Voivodeship. The study yielded the following results (in % dry matter): ash 19÷31 %, C - 31÷36 %, H - 5÷6 %, N - 4÷6 %, O - 28÷32 %, S – 1 %. Calorific value of stabilized sludges in Gdańsk was on average 13.8÷15 MJ/kg. In case of sludges not undergoing digestion from Kościerzyna WWTP, the calorific value was at the level of 17.5 MJ/kg. Thus, sewage sludges are good energy carriers. High water content though is the problem, as it lowers the useful effect of heat. There is no alternative for thermal sewage sludge neutralization, which is in conformity with valid Polish National Waste Management Plan (KPGO 2022).

  • Elementy analizy RAMS i cyklu życia napędów nowej generacji w układzie e-transformatora realizowanych w technologii SiC do elektrycznych zespołów trakcyjnych
    • Marek Adamowicz
    • Stec Paweł
    • Zbigniew Krzemiński
    • Jarosław Guziński
    2018 Full text

    Transport kolejowy podlega ciągłej presji, aby zwiększać dostępność połączeń i obniżać koszty przejazdów. Konstruktorzy pociągów i przewoźnicy, w odpowiedzi na stawiane oczekiwania, starają się wdrażać pojawiające się na rynku nowe innowacyjne rozwiązania. Europejski program Shift2Rail stawia ambitne cele w stosunku do kluczowych wskaźników wydajności (z ang. KPI - Key Performance Indicators) systemu kolejowego obejmującego infrastrukturę, sygnalizację i tabor: aby o 50% zmniejszyć koszt cyklu życia urządzeń (ang. LCC – Life Cycle Cost), o 50% zwiększyć ich niezawodność i o 100% zwiększyć wydajność transportu kolejowego.Technologia e-transformatora, nazywanego w zastosowaniach kolejowych energoelektronicznym transformatorem trakcyjnym PETT (z ang. power electronic traction transformer), umożliwia wyeliminowanie w pojazdach szynowych, zasilanych z trakcji AC, wielkogabarytowych transformatorów trakcyjnych oraz zmniejszenie gabarytów dławika filtru wejściowego. Dzięki precyzyjnej regulacji prądu i precyzyjnemu generowaniu napięcia z wysoką częstotliwością przełączeń, e-transformator pozwala zmniejszyć straty w dławiku i w silniku trakcyjnym - co prowadzi również do wydłużenia żywotności silnika trakcyjnego. Istota proponowanego w niniejszym referacie rozwiązania e-transformatora trakcyjnego zawiera się w wykorzystaniu wysokosprawnych modułów tranzystorowych SiC MOSFET. Podstawowym modułem konstrukcyjnym e-transformatora jest celka DC-DC-AC-transformator-AC-DC-AC zbudowana z 8 mostków typu H i posiadająca izolację galwaniczną realizowaną za pomocą transformatora wysokiej częstotliwości.Dostępność e-transformatora jest determinowana przez upływ czasu opisany parametrami MTBF oraz MTTR. Zapewnienie wysokiej niezawodności A(t) uzyskuje się w e-transformatorze poprzez minimalizację czasu MTTR. Służy temu budowa modułowa e-transformatora wraz z zastosowaniem nowej generacji komponentów, przyrządów półprzewodnikowych SiC i niskoindukcyjnych kondensatorów polipropylenowych. W referacie poruszono wybrane zagadnienia analizy RAMS i cyklu życia, które mają zastosowanie do nowej generacji napędu trakcyjnego o topologii e-transformatora, przeznaczonego do modernizacji elektrycznych zespołów trakcyjnych.

  • Elementy polityki podatkowej państw europejskich dotyczące wybranych przedsięwzięć inwestycyjnych
    • Piotr Kasprzak
    2018 Full text Finanse, Rynki Finansowe, Ubezpieczenia

    Cel – Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie podstawowych rozwiązań realizowanych za pośrednictwem systemów podatkowych w zakresie opodatkowania inwestycji. Autor dokonał analizy mechanizmów wykorzystywanych w wybranych państwach europejskich mogących mieć wpływ na podejmowane decyzji o przedsięwzięciu lub zaniechaniu rozpoczęcia wybranych rodzajów inwestycji. Metodyka badania – Przedstawiona w poniższym artykule analiza to przegląd literatury oraz rozwiązań o charakterze systemowym i prawnym. Ponadto autor zbadał wtórne dane statystyczne oraz specjalistyczne raporty z zakresu opisywanej tematyki. Wynik – Szeroko stosowanym narzędziem w przypadku podejmowanych przez przedsiębiorstwa inwestycji (np. w rynek nieruchomości) jest nakładany na osiągane dochody – podatek dochodowy. Jak wynika z przeprowadzonej analizy, w państwach Europy podatek ten nakładany jest najczęściej z progresywnymi stawkami w przypadku PIT oraz liniowo w przypadku CIT. Podatek ten powoduje bezpośrednie uszczuplenie osiąganych przez przedsiębiorców korzyści ekonomicznych, co powinno być wliczone już na etapie kalkulowania zakładanej stopy zwrotu. Oryginalność/wartość – Niniejsze opracowanie stanowi oryginalny przegląd literatury oraz danych o charakterze prawnym i statystycznym. Wyniki stanowić mogą podstawę do dalszych, bardziej szczegółowych badań w zakresie zaprezentowanej problematyki.

  • ELEMENTY POLITYKI PODATKOWEJ PAŃSTW UNII EUROPEJSKIEJ PO KRYZYSIE FINANSOWYM W 2008 R.
    • Piotr Kasprzak
    2018 Full text Studia Ekonomiczne. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Ekonomicznego w Katowicach

    Artykuł przedstawia główne założenia harmonizacji systemów podatkowych Unii Europejskiej oraz działań podjętych przez państwa Wspólnoty po wybuchu kryzysu finansowego w 2008 r. Autor dokonał przeglądu zmian przeprowadzonych w ramach stawek podatku VAT oraz CIT, a także przedstawił wybrane elementy prorodzinnej ulgi podatkowej w zakresie podatku PIT, która stała się formą złagodzenia obcią- żeń podatkowych dla niektórych gospodarstw domowych (głównie z powodu wzrostu stawek podatku VAT). Analiza obejmuje lata 2008-2016, czyli okres, który, co do zasady, należy uznać za moment wybuchu kryzysu oraz moment, w którym w większości państw UE kryzys ekonomiczny zakończył się lub uległ znacznemu złagodzeniu.

  • Elicitation strategies for the improvement of essential oil content in Rhododendron tomentosum (Ledum palustre) bioreactor-grown microshoots
    • Anna Jesionek
    • Adam Kokotkiewicz
    • Aleksandra Krolicka
    • Bożena Zabiegała
    • Maria Luczkiewicz
    2018 INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS

    Rhododendron tomentosum Harmaja, previously Ledum palustre L., is a fragrant plant growing in swampy areas, which is characterized by well-known repellent properties and the anti-arthritic potential. In the present study, R. tomentosum microshoots cultivated in RITA® bioreactor, providing the alternative, environment-independent source of the valuable essential oil, were treated for 7 days with copper and nickel salts, methyl jasmonate, chitosan, ergosterol, lysates of: Candida albicans, Escherichia coli, Enterobacter sakazaki, Pectobacterium carotovorum and Dickeya dadantii, to stimulate the production of secondary metabolites. Moreover, for the first time, the aphid ethanol extract was tested as an elicitor of insect origin. Suspensions of all pathogens added to in vitro culture reduced significantly the biomass growth parameters. The application of the aphid extract and lysate of P. carotovorum increased the volatile fraction content by 14%, while Ni2+ and ergosterol by 8%. The influence of the studied elicitors on the chemical composition of R. tomentosum essential oils was presented and discussed thoroughly, taking into account a percentage of 22 main terpenoid compounds, determined by GC/MS (i.a. p-cymene, geranyl acetate, δ-cadinene, shyobunone, methyl everninate, ledene oxide (II) and alloaromadendrene). The biosynthesis of monoterpenes was primarily proven to be affected by the elicitation. The conducted experiments suggest that R. tomentosum is rather resistant to elicitation strategies, both abiotic and biotic as well as methyl jasmonate.

  • Embodying Intelligence in Autonomous and Robotic Systems with the Use of Cognitive Psychology and Motivation Theories
    • Zdzisław Kowalczuk
    • Michał Czubenko
    2018 Full text

    The article discusses, on a certain level of abstraction and generalization, a coherent anthropological approach to the issue of controlling autonomous robots or agents. A contemporary idea can be based on appropriate modeling of the human mind using the available psychological knowledge. One of the main reasons for developing such projects is the lack of available and effective top-down approaches resulting from the known research on autonomous robotics. On the other hand, there is no system that models human psychology sufficiently well for the purpose of constructing autonomous systems. Nevertheless, to combat this lack, several ideas have been proposed for embodying human intelligence. We review recent progress in our understanding of the mechanisms of cognitive computations underlying decision-making and discuss some of the pertinent challenges identified and implemented in several systemic solutions founded on cognitive ideas (like LIDA, CLARION, SOAR, MANIC, DUAL, OpenCog). In particular, we highlight the idea of an Intelligent System of Decision-making (ISD) based on the achievements of cognitive psychology (using the aspect of ‘information path’), motivation theory (where the needs and emotions serve as the main drives, or motivations, in the mechanism of governing autonomous systems), and several other detailed theories, which concern memory, categorization, perception, and decision-making. In the ISD system, in particular, an xEmotion subsystem covers the psychological theories on emotions, including the appraisal, evolutionary and somatic theories.

  • EM-driven topology evolution for bandwidth enhancement of hybrid quadrature patch couplers
    • Adrian Bekasiewicz
    • Sławomir Kozieł
    2018 Full text

    A broad operational bandwidth is one of the key performance figures of hybrid patch couplers. Due to the lack of systematic design procedures, bandwidth enhancement is normally obtained through manual modifications of the structure geometry. In this work, an optimization-based topology evolution for EM-driven design of patch couplers with enhanced bandwidth has been proposed. The method exploits a novel spline-based EM model where the spline control points (also referred to as knots) are defined in a cylindrical coordinate system. The model has been optimized in an unattended manner using a gradient-based algorithm embedded in a trust-region framework. Two design cases with 13 and 21 design parameters have been considered. The optimized structures are characterized by symmetrical bandwidth (defined for the maximum of 0.5 dB imbalance between S21 and S31) of 23.4% and 31.6%, respectively. The obtained coupler topologies have been favorably compared with state-of-the-art patch broadband couplers reported in the literature.

  • Emotion Recognition - the need for a complete analysis of the phenomenon of expression formation
    • Katarzyna Bobkowska
    • Marek Przyborski
    • Dariusz Skorupka
    2018 Full text E3S Web of Conferences

    This article shows how complex emotions are. This has been proven by the analysis of the changes that occur on the face. The authors present the problem of image analysis for the purpose of identifying emotions. In addition, they point out the importance of recording the phenomenon of the development of emotions on the human face with the use of high-speed cameras, which allows the detection of micro expression. The work that was prepared for this article was based on analyzing the parallax pair correlation coefficients for specific faces. In the article authors proposed to divide the facial image into 8 characteristic segments. With this approach, it was confirmed that at different moments of emotion the pace of expression and the maximum change characteristic of a particular emotion, for each part of the face is different.

  • Empiryczny model tłumienia systemowego w łączu radiowym sieci BAN pracującej w środowisku promu pasażerskiego
    • Paweł Tomasz Kosz
    • Sławomir Ambroziak
    • Jacek Stefański
    • Krzysztof Cwalina
    • Luis M. Correia
    • Kenan Turbic
    2018 Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

    W referacie zaprezentowano empiryczny model do szacowania tłumienia systemowego dla radiowych sieci BAN pracujących w środowisku promu pasażerskiego przy częstotliwości 2,45 GHz dla komunikacji typu off-body. Badania pomiarowe przeprowadzono dla scenariuszy dynamicznych w pomieszczeniu dyskoteki promu pasażerskiego. Postać analityczna modelu składa się z trzech składowych: tłumienia średniego, tłumienia wynikającego ze zmiennej pozycji anteny na ciele człowieka oraz tłumienia wynikającego z występowania zaników sygnału radiowego.

  • Employing economical methods for pavement defects estimation
    • Maciej Szczodrak
    • Dariusz Grabowski
    • Andrzej Czyżewski
    2018 Full text MATEC Web of Conferences

    It is a common practise that measurements of road surface conditions are made using professional and expensive apparatus. Typically a van or a truck equipped with a set of professional sensors i.e. laser scanners of surface is used, therefore the measurement update period is often quite long. Two alternative low-cost methods for estimating road pavement defects and failures were proposed and investigated by the authors. The first one is based on accelerometers application and the other one employs image analysis acquired by cameras installed on a vehicle.

  • End-Of-Life Management of Photovoltaic Solar Modules
    • Ewa Klugmann-Radziemska
    2018

    The PV industry continues to push its credentials as a technology that addresses one of the fundamental challenges of our times – climate change. There are however two major concerns about this technology: first, the potential negative environmental impacts of energy used in the production stage and second, the possible shortage of the valuable materials in the future. The currently dominant semiconductor used in photovoltaic modules is silicon, particularly crystalline silicon wafers. The average lifetime of PV modules can be expected to be more than 25 years. Therefore, many researchers have indicated the need for valuable materials from damaged and spent crystalline silicon photovoltaic cells and modules to be re-used, but up till now no one has come up with a viable solution to this problem. Also, sustainable recycling of photovoltaic thin film modules gains in importance due to the considerable growth of the PV market and the increasing scarcity of the resources for semiconductor materials. The establishment of recycling and reuse technologies appropriate and applicable to all PV modules is a key issue to be addressed as part of the corporate social responsibility to safeguard the environment and to implement a fully material-circulated society without any wastes. However, the problem of utilizing worn out photovoltaic systems, the amount of which will rapidly increase in the future, is yet to be solved.

  • Energetic model of hydraulic system of refuse collection vehicle based on simulation and experimental data
    • Tomasz Zajdziński
    • Oskar Wysocki
    • Jacek Czyżewicz
    • Jacek Kropiwnicki
    2018

    This paper presents an energetic model of hydraulic system of a refuse collection vehicle. First, benefits resulting from implementation of an energetic model in the industry and operation of a Refuse Collection Vehicle are briefly explained. Then, components of the energy consumption in hydraulic circuits of compactor and lifting device are described and combined into a comprehensive model that can be evaluated using basic measurement equipment. Efficiency of individual components determined through measurement and simulation is also presented. Finally, potential application of the model and conclusions resulting from the carried out analysis are presented.

  • Energetyczne ujęcie działania komór spalania okrętowych silników spalinowych tłokowych i turbinowych
    • Jerzy Girtler
    2018 Full text Journal of Polish CIMEEAC

    Przedstawiono propozycję wartościowania (ilościowego określenia) działania komór spalania tłokowych i turbinowych silników spalinowych z uwzględnieniem zachodzących w nich takich rodzajów przemiany energii jakimi są ciepło i praca. Przedstawione rozważania bazują na fakcie, że w komorach spalania tego rodzaju silników spalinowych zachodzi przekształcanie energii chemicznej zawartej w dostarczonym do niej paliwie (ściślej – energii chemicznej zawartej w mieszaninie paliwowo-powietrznej powstałej w tej komorze) na energię wewnętrzną spalin powstających podczas spalania paliwa. Ta forma przemiany energii została nazwana ciepłem indykowanym (Qi). Ciepło Qi odniesione do jednostki czasu t spalania paliwa zostało nazwane strumieniem ciepła ( ). Zwrócono uwagę, że proces spalania paliwa w komorach spalania obu rodzajów silników może być nieprawidłowy, w przypadku niewłaściwego działania ich wtryskiwaczy, co jest równoznaczne z nieprawidłowym działaniem tych komór. Działanie dowolnej komory tłokowego bądź turbinowego silnika spalinowego zostało w tym artykule zinterpretowane, jako przetwarzanie energii chemicznej zawartej w paliwie na energię wewnętrzną powstających spalin podczas spalania paliwa w ustalonym czasie. Wartościowanie tak rozumianego działania komór spalania tego rodzaju silników spalinowych, zaproponowane przez autora tego artykułu, polega na określeniu ilościowym tego działania za pomocą wielkości fizycznej, którą cechuje wartość liczbowa z jednostkę miary nazwaną dżulosekundą [dżulsekunda]. Do oceny procesu pogarszania się działania komór spalania dowolnego tłokowego bądź turbinowego silnika spalinowego zaproponowano model w formie jednorodnego procesu Poissona.