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Efficient quasi-three-level laser operation requires the generation of the highest possible pump rate from a given pump source. We derive the fundamental scaling laws for the pump rate and we extract optimization criteria for pump concepts from these laws. The analysis is then applied to the thin-disk laser. Based on the results, a novel pump concept for thin-disk lasers is proposed, which allows for several tens of pump beam passes and reduces the optical complexity of conventional pump concepts. Furthermore, the beam quality of the pump source is preserved almost completely, facilitating the highest possible pump rate.
Hunger und andere Formen der Mangelernährung können verschiedene Konsequenzen für den Organismus nach sich ziehen, wie zum Beispiel eine Herzinsuffizienz, eine Fettleber, Formen der Protein-Energie-Malnutrition wie Kwashiorkor und Marasmus und schlimmstenfalls den Tod. Bisher weniger gründlich untersucht sind die Folgen extremer Unterernährung für die Psyche. Menschen, die unter Hunger leiden, wirken antriebs- und kraftlos und lethargisch. Man könnte vermuten, dass sie depressiv sind. Aber erfüllen sie wirklich die Diagnosekriterien einer klinischen Depression? Die Beantwortung dieser Frage könnte wichtige Hinweise darauf bergen, welche langfristigen Konsequenzen etwa auf eine Hungersnot oder ein weiteres Ansteigen der Prävalenz der Anorexia Nervosa folgen könnten. Dies könnte sowohl relevant für die Arbeit von Ärzten, Oecotrophologen, Psychologen und anderen therapeutischen Berufsgruppen sein als auch, auf einer globalen Ebene, bedeutsame Informationen für die ökonomischen Folgen beinhalten, die auf eine von Mangelernährung betroffene Gesellschaft zukommen. So könnte eine durch Hunger induzierte erhöhte Depressionsprävalenz weitere Kosten für das wahrscheinlich ohnehin gebeutelte Gesundheitssystem eines betroffenen Staats nach sich ziehen. Zudem ist es für Menschen, die zusätzlich zu den körperlichen Entbehrungen des Hungers unter Symptomen der Antriebslosigkeit, Hoffnungslosigkeit, Interesse- und Freudlosigkeit leiden, um einiges schwerer, Kraft und Motivation für den Wiederaufbau eines Landes zu finden. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich daher damit, ob Mangelernährung zum Entstehen einer Depression führt und welcher Art die gefundenen Symptome sind. Mangelernährung ist ein weltweit verbreitetes Phänomen, das verschiedene Ursachen haben kann. Während Hunger ein großes Problem in ärmeren Ländern darstellt, entwickeln vor allem in den industrialisierten Ländern immer mehr Menschen Essstörungen. Die in dieser Arbeit formulierten Hypothesen wurden anhand einer Zusammenfassung der Literatur und der wichtigsten Studien überprüft. Es wurde gefunden, dass Mangelernährung nicht zu einer klinisch diagnostizierbaren Depression, aber dennoch zu ausgeprägten depressiven Symptomen führt, die sich nach einer Normalisierung der Nahrungsaufnahme zurückbilden. Diese Auswirkungen beschränken sich nicht auf einen somatischen Symptombereich, sondern finden sich ebenso in psychischen und kognitiven Gebieten. Weitere insbesondere experimentelle Forschungsarbeiten zur Kontrolle dieser Ergebnisse wären wertvoll für die Weiterentwicklung des Verständnisses der Interaktion von Mangelernährung und Symptomen psychischer Erkrankungen.
Reservoir sedimentation is increasingly affecting the majority of reservoirs all over the world. As many dams are more than 50 years of age, this problem is becoming more and more seriou403s nowadays. Reservoir sedimentation leads to various severe problems such as a decisive decrease of the active reservoir volume leading to both loss of energy production and water available for water supply and irrigation. These problems will intensify in the very next future, because sediment supply tends to increase due to climate change. Therefore coun-termeasures have to be developed. They can be divided into the three main categories sediment yield reduction, sediment routing and sediment removal. This paper focuses on sediment routing by means of sediment bypass tunnels. Sediment bypass tunnels are an effective measure to stop or at least decrease the reservoir sedimentation process. By routing the sediments around the reservoir into the tailwater in case of flood events sediment accumulation of both bed load and suspended load is reduced significantly. However, the number of sediment bypass tunnels in the world is limited primarily due to high investment and above all maintenance costs. The state-of-the-art design criteria of constructing bypass tunnels are summarized herein; major problems such as tunnel invert abrasion are discussed. The need for further research regarding sediment transport in bypass tunnels and invert abrasion is highlighted.
Reservoir sedimentation, a serious problem affecting the majority of reservoirs worldwide, was not systematically accounted for in the past. After 50 years of operation, a constantly decreasing reservoir volume becomes currently a serious challenge for reservoir owners, against which countermeasures have to be developed. This research focuses on sediment routing using a bypass tunnel to convey sediments past a dam.
By transporting sediments into the tailwater past a dam, their accumulation in the reservoir is reduced significantly. However, the global number of sediment bypass tunnels is limited primarily due to high investment and maintenance cost. The main problem of all bypass tunnels is the massive invert abrasion due to high flow velocities combined with high sediment transport rates. Therefore, VAW started two research projects to counter this problem. The main goal of the first project Layout and design of sediment bypass tunnels is to investigate the invert abrasion process by conducting hydraulic laboratory tests and to establish general design criteria for optimal flow conditions in which both sediment depositions in the tunnel are avoided and the resulting abrasion damages are kept at a minimum. The second project Optimizing hydroabrasive-resistant materials at sediment bypass tunnels and hydraulic structures investigates the hydraulic resistance of different tunnel invert materials, such as high performance concrete or cast basalt plates in prototype tests at the Solis bypass tunnel. The sediment transport measurement technique used in this project was optimized during preliminary model tests.
Dass Hochenergiekekse (High Energy Bisquits - HEB's) aufgrund ihres hohen Glukosegehalts und der häufig unkontrollierten Menge an zu sich genommener Nahrung das Refeeding-Syndrom auslösen können, lasst sich anhand der unzureichenden Datenlage nur schwer beweisen. Aus den Erfahrungen, die unter klinischen Bedingungen mit dem RFS gemacht wurden, lasst sich jedoch vermuten, dass HEBs bei extrem Mangelernährten mit hoher Wahrscheinlichkeit zur Auslösung eines RFS fuhren. Die medizinische Fachwelt hat sich weitgehend darauf geeinigt, diese beobachteten Symptome unter dem Begriff "Refeeding-Syndrom" zusammenzufassen. Deshalb wurde es in der Fachwelt begrüßt, dass das National Institute for Health and Clinical Excellence (NICE) Kriterien aufgestellt hat, um RFS-Risikopatienten schneller zu erkennen und so früh wie möglich prophylaktische Maßnahmen einzuleiten (2010: 3). Das World Food Programme der Vereinten Nationen führt verschiedene RUFs in seinem Bestand (siehe Anhang). Laut WFP(a) sollten RUFs hauptsachlich in Notfall-Einsätzen oder bei dem Beginn einer WFP Intervention eingesetzt werden. Das WFP verfügt über umfangreiche Vorrate an Hochenergiekeksen, Erdnussbutterpaste, komprimierten Nahrungsriegeln und Vitamin- und Mineralienpulver als Fertignahrung. HEBs sollen nur in den ersten Tagen der Katastrophe, wenn keine Kochmöglichkeiten vorhanden sind, eingesetzt werden. Diese Kekse basieren auf Weizenmehl, enthalten aber verschiedene Arten von Glukosesirup, Milchpulver und wichtigen Mikronährstoffen. In 100 Gramm Keksen sind 10 bis 15 Gramm Protein und 15 Gramm Fett enthalten. Demzufolge ist ein Keks aus cirka 60 bis 70 Prozent Glukose, 10 bis 15 Prozent Eiweiss und 15 Prozent Fett zusammengesetzt. Von einer dauerhaften Ernährung ist aufgrund der Zusammensetzung abzuraten. Die NICE-Richtlinie für eine RFS-risikoarme Realimentation (siehe Tabelle 8), sieht eine Makronahrstoffzusammensetzung von 50 bis 60 Prozent Glukose, 30 bis 40 Prozent Fett und 15 bis 20 Prozent Eiweiß als optimal an. Aber weisen diese empfohlenen Nährstoffverhältnisse doch eindeutige Unterschiede zu den Nährstoffverhältnissen der HEBs auf. Ein weiteres RUF sind die Compressed Food Bars. Sie werden ebenfalls aus Weizenmehl gebacken und enthalten Pflanzenöl, Glukose und Sojaeiweißkonzentrat. Das WFP weist ausdrücklich darauf hin, dass diese komprimierten Nahrungsriegel nicht für unter 6 Monate alte Kinder geeignet sind. Ebenso wenig eignen sie sich für die ersten zwei Wochen der Behandlung einer ernsten Unterernährung. Von dem Mikronährstoffpulver einmal abgesehen, ist die Erdnussbutterpaste das dritte Ready-to-Use Food, welches dem World Food Programme im Kampf gegen den Hunger zur Verfügung steht. Dieses gibt es laut WFP(a) in zwei Ausführungen von der franzosischen Firma Nutriset. Zum Einen gibt es Plumpy-Doz, welches aus Erdnussbutterpaste, Magermilchpulver, Pflanzenöl, Molke, Maltodextrin und Zucker besteht, zum Anderen gibt es Supplementary Plumpy, welches die gleiche Makronährstoffzusammensetzung hat, aber zusatzlich mit Mikronahrstoffen wie Thiamin, Kalium, Phosphat, Magnesium und vielen mehr angereichert ist. Ein Gegenargument für eine hohe Gabe an Fett ist die Möglichkeit der Ketoazidose. Nach Bauch, K. und Gericke, G. kann es aufgrund des geringen, durch Hunger verursachten, Insulinspiegels und der hohen Anzahl an Ketonkörpern im Blut, bei einer erhöhten Gabe von Fett zu einem weiteren starken Anstieg an Ketonkörpern kommen (2004: 618). Die Ketonkörper Acetoacetat und β-Hydroxybuttersäure sind relativ starke organische Säuren. Durch die Wechselwirkungen mit den ebenfalls hohen Konzentrationen an Fettsäuren und Milchsäure kann der PH-Wert des Blutes fallen, was den Betreffenden in ein ketotisches Koma versetzen kann (Newsholme und Leech 1983: 285). Eine Erhöhung des Insulinspiegels würde nach Newsholme und Leech die hungerbedingte endogene Ketogenese stoppen und damit den Ketonkörperspiegel langsam absenken (1983: 532). Der Anstieg des Insulinspiegels wäre bei PlumpyDoz insofern gegeben, da diese Erdnussbuttermischung auch Zucker enthalt, und dieser einen Anstieg des Insulinspiegels provoziert. Das macht diese Erdnussbutterpaste zu einem geeigneten RUF, das RFS zu vermeiden.
Ziel dieser Arbeit war es zu untersuchen, wie sich das Gewicht von Patienten mit Typ-1- Diabetes unter den verschiedenen Therapieformen CSII, ICT und CT entwickelt. Dabei wurde vermutet, dass Patienten, die mit ICT oder Insulinpumpe behandelt werden, ein höheres Gewicht aufweisen und wie die stoffwechselgesunde Bevölkerung mehr zu Übergewicht neigen, da mit diesen Therapieformen ein flexibleres und damit normalgesellschaftliches Essverhalten möglich wird. Methodik: Es wurde zunächst eine Recherche in der internationalen wissenschaftlichen Literatur durchgeführt. Die Ergebnisse wurden um Experteninterviews mit einer Diabetesberaterin, einem Diabetologen und einem Pädiater ergänzt. Ergebnisse und Interpretation: CT-Patienten weisen einen niedrigeren BMI auf und neigen weniger zu Übergewicht. Das Gewicht von ICT- und Insulinpumpenpatienten gleicht der stoffwechselgesunden Bevölkerung, so dass das flexiblere Essverhalten, welches durch diese beiden Therapieform möglich ist, in der Diskussion als Hauptfaktor ausgemacht wird. Dennoch gibt es noch andere diabetesspezifische Einflüsse auf das Gewicht. Diese können in therapieabhängige, wie Anzahl der Hypoglykämien und Qualität der Stoffwechseleinstellung, und therapieunabhängige Faktoren unterschieden werden. Besonders gefährdet sind Mädchen in der Pubertät mit einer längeren Diabetesdauer. Auch die Substitution des Insulins hat einen Einfluss auf das Gewicht. Wie es im Einzelnen eine Gewichtszunahme bewirkt, bleibt unklar. Als anaboles Hormon hat es auch auf den Fettstoffwechsel eine aufbauende Wirkung. Zudem besteht in der Insulintherapie die Gefahr der Überinsulinierung. Schlussfolgerung: Da Übergewicht und Adipositas unter Typ-1-Diabetikern immer häufiger wird, was für die Patienten mit einer erheblichen Risikosteigerung für kardiovaskuläre Erkrankungen und die diabetesspezifischen Folgeschäden einhergeht, wird empfohlen, diesem vorzubeugen. Dabei sind besonders primärpräventive Maßnahmen gefragt. Dies beinhaltet als wichtigstes Element eine Aufklärung des Patienten, damit von Anfang an ein verantwortungsbewusster Umgang mit der Ernährung gefunden werden kann.
In der internationalen Soforthilfe haben sich standardisierte und technisch angepasste Lösungen bewährt. Die als Verpackungsmaterial mobiler Nothilfeeinheiten ausgelieferten Europaletten lassen sich aufgrund ihrer Standardisierung weltweit zu semipermanenten Gebäuden mit einfachsten Mitteln zusammensetzen.
Die Organisationen der internationalen Soforthilfe haben in den vergangenen Jahrzehnten erhebliche Anstrengungen zur Professionalisierung, Standardisierung und Koordination aller Hilfeleistungen unternommen. Die dabei gewonnenen epidemiologischen Daten belegen auch für Katastrophensituationen die besondere Bedeutung präventiver Maßnahmen im Bereich von Public Health, Pädiatrie und kommunaler Hygiene.
Regional angepasste Lösungen
(2011)
"Der Gesetzgeber sieht für die geplante Wertstofftonne eine bundesweit einheitliche Regelung vor. Aus Sicht des Gesetzgebers ist das wünschenswert, weil vermutlich nur so eine bundesweit einheitliche Ausschreibung durchgeführt werden kann. Ob das auch aus Sicht der Ressourcenwirtschaft sowie der daran Beteiligten sinnvoll ist, steht auf einem anderen Blatt. Regionale Belange sowie regi onal erprobte und bewährte Systeme müssen Berücksichtigung finden, um die Akzeptanz der Bürger, die Vorstellungen der Entschei dungsträger vor Ort sowie ökologische und ökonomische Vorteile zu erreichen."
Demographie und Ökonomie sind unauflöslich miteinander verwoben. Dieser Zusammenhang schlägt nach neuen Untersuchungen zur Zukunftsfähigkeit von Regionen jetzt bis in die Abfallwirtschaft durch. Denn wo sich die Gesellschafts struktur ändert, Menschen älter werden oder wegziehen, dort sind die Auswirkungen in der Mülltonne - und im Klärbecken
Der Qualitätsbegriff im Umfeld der Abfall- und Wertstoffsammlung wurde bislang häufig lediglich mit dem Aspekt der Sortenreinheit und Sauberkeit der erfassten Wertstoffe in Verbindung ge bracht. Derzeit entwickelt sich jedoch auf europäischer Ebene eine Diskussion über die Stan dardisierung und Normung von Dienstleistungen in der Abfall- und Wertstofflogistik (vgl. DIN SPEC 1108-3). Die Intension dieser Standardisierungs- und Normungsbemühungen liegt neben einer grundlegenden Prozessbeschreibung in der Verwendung definierter Qualitätsstandards der Leistungserbringung (sogenannter Service Levels), einerseits im Rahmen von Leistungsverzeichnissen bei Ausschreibungen und andererseits innerhalb von Angeboten seitens potenzieller Leistungserbringer (vgl. Schröter, 2011).
Etwa alle 10 bis 15 Jahre überarbei ten viele öffentlich-rechtliche Ent- sorgungsträger grundlegend ihre Abfallgebührensatzungen. Auf Grund sich über die Jahre entwickelnder Rechtssprechungen sowie neuer ge- setzlicher Rahmenbedingungen sind die Satzungen entsprechend an- zupassen. Vor diesem Hintergrund und insbesondere auf Grund der Zu- kunftssicherung des ostholsteiner Abfallgebührenmodells (Stichwort: Demografie) wird der Zweckverband Ostholstein für sein Verantwortungsgebiet ab dem 01.01.2011 ein neues zukunftsweisendes und demografie sicheres Abfallgebührensystem umsetzen. Dies wurde von der Politik einstimmig beschlossen.
Die GEFMA 198 als neue Richtlinie im Facility Management dient der Standardisierung einer ganzheitlichen Vorgehensweise für eine lebenszyklusorientierte FM-Dokumentation. Im Rahmen der Dokumentation einer Immobilie ist insbesondere ein Betreiberkonzept als Grundlage des späteren Betriebs der Immobilie zu erstellen und strukturiert zu dokumentieren. Die Richtlinie richtet sich an alle Beteiligte des Immobilienlebenszyklus.
Seit einem Jahr betreibt der Kinder- und Jugendbereich der Berliner Tafel nun das KIMBAmobil als fahrbares Kochstudio. Im Gegensatz zur herkömmlichen Arbeit der Berliner Tafel geht es beim KIMBA-Projekt nicht um eine Unterstützung von bedürftigen Menschen. Mit dem Angebot der mobilen Kochkurse soll ein Beitrag zur Ernährungsbildung für Kinder und Jugendliche geleistet werden. Um das Angebot auf einer fundierten wissenschaftlichen Basis aufzubauen und dahingehend zu bewerten, war es deshalb auch nötig, sich mit den aktuellen Erkenntnissen verschiedener Disziplinen auseinanderzusetzen. Damit der Komplexität des Ernährungssystems und somit auch der Ernährungsbildung Rechnung getragen werden konnte, war eine interdisziplinäre Herangehensweise an das Thema erforderlich.Vordergründig haben die meisten Akteure der Ernährungsbildung als Hauptproblem unter Heranwachsenden Übergewicht, immer häufiger auch in Begleitung anderer Zivilisationskrankheiten wie Diabetes, ausgemacht. Das ist sicherlich nicht falsch, allerdings sind dies lediglich Symptome, ausgelöst durch ungünstiges Ernährungsverhalten. Genau da liegt aber die Wurzel des Übels. Das weitaus größte Problem ist die mangelnde Ernährungskompetenz von Kindern und Jugendlichen. Diese Tatsache ist es nämlich, die letzten Endes zu Fehlernährung und Bewegungsmangel führt, was dann wiederum in oben genannten Symptomen enden kann. Konzepte wie das des KIMBAmobil gehen an dieser Stelle den nötigen Schritt, indem sie das theoretische Wissen, das den Kindern und Jugendlichen mitgegeben wird, aufgreifen und mit der Praxis verknüpfen. Speziell bei der Realisierung setzt die Berliner Tafel mit ihrem Programm auf eine nachhaltige Entwicklung. Es wird auf Lebensmittel zurückgegriffen, die auch zugänglich sind, und man begegnet den Heranwachsenden auf einer respektvollen und anerkennenden Ebene. Kinder und Jugendliche werden ermutigt, ihre Umwelteigenverantwortlich, selbstbewusst und -bestimmt zu erkunden. Der Schlüssel des Erfolges liegt keineswegs alleine in dieser Herangehensweise, aber es ist ein ganz wichtiger Schritt in die richtige Richtung. Letzten Endes ist es die Möglichkeit, sich weiter zu vernetzen, die aufgegriffen werden muss, und so die einzelnen Kapazitäten die Familien, Schulen und Kindergärten oder externe Bildungsangebote mit sich bringen, sinnvoll zu verbinden. Abschließend lässt sich sagen, dass die Aktivität der Berliner Tafel im Kinder- und Jugendbereich durchaus ihre Berechtigung hat. Das KIMBAProjekt setzt genau dort an, wo bisher noch Lücken in der Ernährungsbildung bestehen und leistet somit einen wichtigen Beitrag, hin zu einer gesünderen und bewussten Ernährung von Kindern und Jugendlichen. Dieses Argument konnte auch durch die Evaluation der ersten Saison untermauert werden. Die Berliner Tafel beansprucht dieses Feld nicht für sich alleine, sondern möchte mit ihrem Ernährungsbildungsprogramm andere Einrichtungen und Familien dazu ermutigen, selbst in diese Richtung aktiv zu werden. Damit besteht auch nicht die Gefahr, dass durch Projekte wie das KIMBAmobil jemand aus der Verantwortung genommen wird. Dies wäre auch gar nicht möglich, da die primären Orte für Bildung zweifelsfrei zuhause sowie in Schulen und Kindergärten liegen. Nichtsdestotrotz gibt es auch für die Kinder- und Jugendabteilung der Berliner Tafel noch viel zu tun, damit durch das KIMBAProjekt weiterhin ein sinnvolles und vor allem kompetentes Angebot realisiert werden kann.
Eine besonders von Wassermangel betroffene Region ist das Bundesland Afar im Nordosten Äthiopiens. In diesem Gebiet befindet sich das Dorf Hidmo. Mittels Geldern aus der Entwicklungshilfe hat die äthiopische Regierung dort ein Schulgebäude errichten lassen, damit die Kinder aus der Umgebung der allgemeinen Schulpflicht nachkommen können. Es wurde aber vergessen, Geld für eine Wasser-und Sanitärversorgung einzuplanen, diese wäre notwendig, da die nächste Wasserstelle 500 m weit entfernt ist. Im Rahmen dieser Arbeit soll auf Vorplanungsniveau untersucht werden, inwiefern es möglich ist, Niederschlagswasser zu speichern, welches den Schülern als Wasserquelle dient und welche Sanitärsysteme dafür in Frage kommen. Zum einen sollen diese das Ausbreiten von Krankheiten verhindern und zum anderen die knappe Ressource Wasser schonen. Zusätzlich soll versucht werden, Bewässerungswasser bereit zu stellen, zur Bewässerung eines schuleigenen Nutzgartens, der dazu dienen soll, die Kinder in sparsamen Bewässerungsmethoden zu schulen. Der Wasserspeicher soll nur Brauchwasser zum Händewaschen und zu Bewässerungszwecken liefern. Trinkwasser soll mittels einer Rohrleitung aus der vorhandenen, 500m von der Schule entfernten, Wasserquelle bezogen werden. Zur Auswahl sollen nur angepasste Technologien kommen, vorwiegend einfach gehalten, dem Prinzip der Kreislaufwirtschaft nahekommend.
Sustainability is a central issue in food business and food retailing since approximately 3 years (See Teitscheid 2011). Various influential factors are significant for this development. On the one hand consumers choices are changing (See GFK et al. 2009). They are looking for natural, good and healthy food; they have a longing for home and an intact world (See iSuN 2010). The image of a highly efficient, but often ruthless industrial food production in regards to mankind and nature is not appropriate here. On the other hand, raw materials are scarce and, thus, very valuable. Bad harvests, mostly interpreted as a result of climate change, worldwide increasing consumption and the production of food in favor of energy production instead of nutritional aims, lead to a re-evaluation of agricultural resources and their producers. Within this context, food industry is searching for new forms of cooperation and partnership along the value chain in order to secure their resource basis. In the light of their significant environmental impact, an increasing number of companies also start to work on the environmental assessment and optimization of their products and value chains. Therefore they need employees with valid knowledge and competencies in sustainability and resources management. Based on this demand, the master's program "Sustainable Services and Nutrition Management" started in 2009 in the University of Applied Sciences in Münster (Germany)1. This text reports about how the topic of resource efficiency in food/nutrition industry has been integrated within the study program, which projects have been worked on and what experience could be gained from them.
Novel unimorph deformable mirror with monolithic tip-tilt functionality for solid state lasers
(2011)
We present a new type of unimorph deformable mirror with monolithic tip-tilt functionality. The tip-tilt actuation is based on a spiral arm design. The mirror will be used in high-power laser resonators for real-time intracavity phase control. The additional tip-tilt correction with a stroke up to 6 μm simplifies the resonator alignment significantly. The mirror is optimized for a laser beam footprint of about 10 mm. We have modeled and optimized this mirror by finite element calculations and we will present design criteria and tradeoffs for this mirrors. The mirror is manufactured from a super-polished glass substrate with very low surface scattering and excellent dielectric coating.
It has been shown that the beam quality and the efficiency of high-power solid-state lasers could be enhanced by the use of deformable mirrors in order to compensate for optical aberrations. An intracavity compensation requires a deformable mirror which is capable of handling very high laser intensities. The active diameter of the deformable mirror should be a few millimeters in order to match typical fundamental mode laser beam diameters. There is a wide variety of commercially available deformable mirrors, but neither meets all requirements.