2024-03-29T14:22:04Z
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2020-10-19T07:25:29Z
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openaire
Das Politikum Wolf: Spurensuche nach den politischen Funktionalisierungen eines denaturalisierten Tieres
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ger
Die Arbeit widmet sich aus einer politikwissenschaftlichen Perspektive den politischen Funktionen des Wolfs. Anlass ist die auffällige Parallelisierung von Wölfen, die seit 2000 wieder beständig in Deutschland leben, mit der Konzeption von „Flüchtlingen“. Damit erscheint eine Fokussierung des Wolfs als soziologische Figur sinnvoll. Mithilfe des qualitativen Forschungsansatzes „systematische Metaphernanalyse“ werden Aspekte des Politikums Wolf rekonstruiert, die in Konzepten erfasst und theoretisiert werden.
Die Ausarbeitung liefert einen Anstoß dafür, die spezifische Politikfähigkeit des Phänomens überhaupt verstehen und bearbeiten zu können. Als zentrale Erkenntnis der Arbeit steht die verständlich gewordenene Konstitution des Wolfs als Bedeutungsträger unterschiedlicher Normvorstellungen sowie als Repräsentant des Verschwindens von normativen Ordnungen.
Wird der Wolf als ein die normative Ordnung angreifendes, zersetzendes oder verunreini-gendes – und nicht etwa lediglich als punktuell auftretende Ursache des „Verschwindens“ physischer Nutztiere – Element gesehen, mutiert er zum Antagonisten derer, die den Verlust fürchten. Das als von außen oktroyiert empfundene Aushalten der uneingeschränkten Freiheit jenes Eindringlings wird zum Motiv eines Resouveränisierungsnarrativs, über das die erodierende normative Ordnung wiederhergestellt werden muss. Die Figur des Wolfes wird dann insofern politisiert, als dass dieser – paradoxerweise als Hinzukommender – Stellvertreter und Repräsentant des Verschwindens wird: des Verschwindens der „eigenen Art zu leben“, der „Freiheit“, der Verfügungsgewalt über Leben und Tod.
Wird der Wolf hingegen als eine der normativen Ordnung entsprechende und sie stabilisierende Figur verhandelt, ist der Repräsentant des Verschwindens nicht der Wolf, sondern dasjenige Element, das seine „Retter“-Funktion zu untergraben scheint. Das Moment des Verschwindens oder allein die Angst vor dieser Erosion hat in beiden Fällen etwas Konservatives im wörtlichen Sinne: als ein Bewahren, Behalten und Verteidigen (imaginierter) Ordnungen
Obwohl nun die im öffentlichen Diskurs kommunizierten „Fakten“ des politischen Problems häufig klar zu sein scheinen, ist es die Konstitution der Problematisierung in versteckten, nur subkulturell zugänglichen Diskursen häufig nicht. Das Wolfsmanagement in Deutschland erfasst zwar akribisch jede Sichtung von Wölfen, ihre Reproduktionsraten, die durch Nutztierrisse verursachten ökonomischen Schäden und Todfunde. Die Fokussierung auf diese formalisierten, offiziellen Verfahren, Richtlinien und administrative Prozesse wird aber nicht ausreichen, wenn man den in dieser Arbeit entdeckten Bedeutungen des Problems nachgeht: nämlich dem Wolf als Bedeutungsträger verschiedener normativer Ordnungen. Um dem Problem zu begegnen, müsste – zumindest, wenn eine konstruktive Konfliktaustragung eines funktionalisierten Phänomens erstrebenswert scheint – eine Re-Definition des Problems „Wolf“ erfolgen.:Inhaltsverzeichnis 2
Einleitung 4
1 Herleitung des Problems: Die Krux mit dem Wolf 7
1.1 Die Rückkehr der Wölfe: Ein anthropogenes Problem 7
1.1.1 Grundlagen und Gründe der Rückkehr der Wölfe 8
1.1.2 Wolfsmanagement in Deutschland 10
1.1.3 Nutztierrisse und Bejagung: Das Problem des tötenden Subjekts 12
1.2 Kulturhistorischer Blick auf das Verhältnis von Mensch und Wolf 14
1.3 Forschungsstand: Konflikte zwischen Menschen über den Wolf 17
1.3.1 Quantitative Einstellungsuntersuchungen 18
1.3.2 Qualitative Konfliktforschung 20
1.4 Erkenntnisinteresse und Fragestellungen 25
2 Methodisches Konzept: Forschen als Spurensuche 30
2.1 Datengewinnung im zyklischen Forschungsprozess 31
2.1.1 Heuristische Hilfen und Nosing Around 31
2.1.2 Leitfadengestützte Interviews 34
2.2 Relevanz einer Methodentriangulation 37
2.2.1 Systematische Metaphernanalyse 38
2.2.2 Interpretative Modellierung: Die Positions-Maps 44
3 Systematische Metaphernanalyse 46
3.1 Der Jäger (IV-A): Rekonstruktion metaphorischer Konzepte 47
3.1.1 NATUR IST EIN GESCHLOSSENER BEHÄLTER 48
3.1.2 WOLF IST EINE ÜBERZÄHLIGE SUBSTANZ IN DER NATUR 50
3.1.3 WISSEN IST EIN EXKLUSIVES WERKZEUG 53
3.1.4 GESELLSCHAFT IST EIN TENDENZIELL INSTABILES GEBÄUDE 56
3.1.5 These: „Wölfe“ werden wie „Einwanderer“ konstituiert 58
3.2 Der Landwirt (IV-B): Rekonstruktion metaphorischer Konzepte 59
3.2.1 WOLF IST EINE SCHWERE LAST 60
3.2.2 LAND IST DRAUßEN; POLITIK IM ABSEITS 62
3.2.3 GESELLSCHAFT IST EINE SUBSTANZ, DIE SICH NACH UNTEN BEWEGT 64
3.2.4 These: Die „Leute auf dem Land“ werden als Tragkraft des schweren Jochs der „Rückkehr der Wölfe“ konstituiert. 67
3.3 Der Wolfsbotschafter (IV-C): Rekonstruktion metaphorischer Konzepte 68
3.3.1 NATUR IST EINE MASCHINE; WOLF IHR ORGANISATOR 68
3.3.2 NATURSCHUTZ IST EIN KAMPF DER UNTERLEGENEN 72
3.3.3 These: Das partikularistisch entworfene Naturschutz-„Wir“ steht dem universalistisch konzipierten Feind „Politik“ gegenüber 73
3.4 Implikationen der konzeptuellen Metaphern: Die (un)natürliche Gefahr? 74
4 Die positionierte Metapher: Topografie des Politikums Wolf 80
5 Theoretisierung der Erkenntnisse 82
5.1 Die Angst vor der Erosion der normativen Ordnung 82
5.2 Hidden transcripts und Infrapolitik 85
6 Ausblick: Die Re-Organisierung des Wolf-Problems 89
7 Abbildungsverzeichnis 91
8 Abkürzungsverzeichnis 92
10 Literaturverzeichnis 93
Wolf, Politik, Konflikt
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ddc:300
Betche, Pauline
Pauline Betche
Universität Leipzig
2020-08-13
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2020-10-19
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2020-10-19T09:47:28Z
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openaire
Energy Measurements of High Performance Computing Systems: From Instrumentation to Analysis
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-716000
173398125X
eng
Energy efficiency is a major criterion for computing in general and High Performance Computing in particular. When optimizing for energy efficiency, it is essential to measure the underlying metric: energy consumption. To fully leverage energy measurements, their quality needs to be well-understood. To that end, this thesis provides a rigorous evaluation of various energy measurement techniques. I demonstrate how the deliberate selection of instrumentation points, sensors, and analog processing schemes can enhance the temporal and spatial resolution while preserving a well-known accuracy. Further, I evaluate a scalable energy measurement solution for production HPC systems and address its shortcomings.
Such high-resolution and large-scale measurements present challenges regarding the management of large volumes of generated metric data. I address these challenges with a scalable infrastructure for collecting, storing, and analyzing metric data. With this infrastructure, I also introduce a novel persistent storage scheme for metric time series data, which allows efficient queries for aggregate timelines.
To ensure that it satisfies the demanding requirements for scalable power measurements, I conduct an extensive performance evaluation and describe a productive deployment of the infrastructure.
Finally, I describe different approaches and practical examples of analyses based on energy measurement data. In particular, I focus on the combination of energy measurements and application performance traces. However, interweaving fine-grained power recordings and application events requires accurately synchronized timestamps on both sides. To overcome this obstacle, I develop a resilient and automated technique for time synchronization, which utilizes crosscorrelation of a specifically influenced power measurement signal. Ultimately, this careful combination of sophisticated energy measurements and application performance traces yields a detailed insight into application and system energy efficiency at full-scale HPC systems and down to millisecond-range regions.:1 Introduction
2 Background and Related Work
2.1 Basic Concepts of Energy Measurements
2.1.1 Basics of Metrology
2.1.2 Measuring Voltage, Current, and Power
2.1.3 Measurement Signal Conditioning and Analog-to-Digital Conversion
2.2 Power Measurements for Computing Systems
2.2.1 Measuring Compute Nodes using External Power Meters
2.2.2 Custom Solutions for Measuring Compute Node Power
2.2.3 Measurement Solutions of System Integrators
2.2.4 CPU Energy Counters
2.2.5 Using Models to Determine Energy Consumption
2.3 Processing of Power Measurement Data
2.3.1 Time Series Databases
2.3.2 Data Center Monitoring Systems
2.4 Influences on the Energy Consumption of Computing Systems
2.4.1 Processor Power Consumption Breakdown
2.4.2 Energy-Efficient Hardware Configuration
2.5 HPC Performance and Energy Analysis
2.5.1 Performance Analysis Techniques
2.5.2 HPC Performance Analysis Tools
2.5.3 Combining Application and Power Measurements
2.6 Conclusion
3 Evaluating and Improving Energy Measurements
3.1 Description of the Systems Under Test
3.2 Instrumentation Points and Measurement Sensors
3.2.1 Analog Measurement at Voltage Regulators
3.2.2 Instrumentation with Hall Effect Transducers
3.2.3 Modular Instrumentation of DC Consumers
3.2.4 Optimal Wiring for Shunt-Based Measurements
3.2.5 Node-Level Instrumentation for HPC Systems
3.3 Analog Signal Conditioning and Analog-to-Digital Conversion
3.3.1 Signal Amplification
3.3.2 Analog Filtering and Analog-To-Digital Conversion
3.3.3 Integrated Solutions for High-Resolution Measurement
3.4 Accuracy Evaluation and Calibration
3.4.1 Synthetic Workloads for Evaluating Power Measurements
3.4.2 Improving and Evaluating the Accuracy of a Single-Node Measuring System
3.4.3 Absolute Accuracy Evaluation of a Many-Node Measuring System
3.5 Evaluating Temporal Granularity and Energy Correctness
3.5.1 Measurement Signal Bandwidth at Different Instrumentation Points
3.5.2 Retaining Energy Correctness During Digital Processing
3.6 Evaluating CPU Energy Counters
3.6.1 Energy Readouts with RAPL
3.6.2 Methodology
3.6.3 RAPL on Intel Sandy Bridge-EP
3.6.4 RAPL on Intel Haswell-EP and Skylake-SP
3.7 Conclusion
4 A Scalable Infrastructure for Processing Power Measurement Data
4.1 Requirements for Power Measurement Data Processing
4.2 Concepts and Implementation of Measurement Data Management
4.2.1 Message-Based Communication between Agents
4.2.2 Protocols
4.2.3 Application Programming Interfaces
4.2.4 Efficient Metric Time Series Storage and Retrieval
4.2.5 Hierarchical Timeline Aggregation
4.3 Performance Evaluation
4.3.1 Benchmark Hardware Specifications
4.3.2 Throughput in Symmetric Configuration with Replication
4.3.3 Throughput with Many Data Sources and Single Consumers
4.3.4 Temporary Storage in Message Queues
4.3.5 Persistent Metric Time Series Request Performance
4.3.6 Performance Comparison with Contemporary Time Series Storage Solutions
4.3.7 Practical Usage of MetricQ
4.4 Conclusion
5 Energy Efficiency Analysis
5.1 General Energy Efficiency Analysis Scenarios
5.1.1 Live Visualization of Power Measurements
5.1.2 Visualization of Long-Term Measurements
5.1.3 Integration in Application Performance Traces
5.1.4 Graphical Analysis of Application Power Traces
5.2 Correlating Power Measurements with Application Events
5.2.1 Challenges for Time Synchronization of Power Measurements
5.2.2 Reliable Automatic Time Synchronization with Correlation Sequences
5.2.3 Creating a Correlation Signal on a Power Measurement Channel
5.2.4 Processing the Correlation Signal and Measured Power Values
5.2.5 Common Oversampling of the Correlation Signals at Different Rates
5.2.6 Evaluation of Correlation and Time Synchronization
5.3 Use Cases for Application Power Traces
5.3.1 Analyzing Complex Power Anomalies
5.3.2 Quantifying C-State Transitions
5.3.3 Measuring the Dynamic Power Consumption of HPC Applications
5.4 Conclusion
6 Summary and Outlook
Energy Measurement, Energy-efficient Computing, Energy Efficiency Analysis, High Performance Computing, System Monitoring, Application Analysis
Energiemessungen, Energieeffizientes Rechnen, Energieeffizienzanalyse, Hochleistungsrechnen, System Monitoring, Application Analysis
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ddc:004
Ilsche, Thomas
Nagel, Wolfgang E.
Schulz, Martin
Technische Universität Dresden
2020-03-03
2020-07-07
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2020-07-31
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2020-10-20T08:48:25Z
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openaire
Beiträge zur röntgenradioskopischen Visualisierung und Charakterisierung von Erstarrungsvorgängen und zweiphasigen Strömungsphänomenen in metallischen Schmelzen
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-724692
ger
Röntgenradioskopische Bildgebungsverfahren ermöglichen es, ein besseres Verständnis der zweiphasigen Strömungsphänomene und der Prozesse der Mikrostrukturentstehung während der Erstarrung in Metallschmelzen intuitiv zu gewinnen, da diese Verfahren die innere Gestalt der sonst undurchsichtigen Flüssigkeiten abbilden. In der vorliegenden Arbeit wurden dazu Untersuchungen zu zwei unterschiedlichen Teilaufgaben durchgeführt. Zum einen wurde die Dichteverteilung in dünnen Erstarrungsproben in Echtzeit und in-situ mit räumlichen Auflösungen von wenigen Mikrometern untersucht, um den Einfluss natürlicher und erzwungener Schmelzenströmungen auf die Erstarrung einer binären Gallium-Indium-Metalllegierung experimentell nachzuweisen. Zum anderen wurden Gasblasenströmungen in nichttransparenten Metallschmelzen nicht-invasiv und in-situ visualisiert und charakterisiert, um Kenntnis der Eigenschaften und der Bewegung von Argon-Einzelblasen und Blasenketten in flüssigem Gallium-Indium-Zinn ohne und unter dem Einfluss eines externen magnetischen Feldes zu erlangen. Diese experimentellen Untersuchungen wurden mit einem Mikrofokus-Röntgenbildgebungssystem durchgeführt. Die Implementation angepasster Bildverarbeitungs-algorithmen ermöglichte die präzise quantitative Vermessung der dendritischen Strukturparameter und der Wachstumsgeschwindigkeiten. Die Strömungsgeschwindigkeiten in der Schmelze vor der Erstarrungsfront wurden durch Berechnung des optischen Flusses in den Röntgenbildsequenzen vermessen. Thermosolutale Konvektionsbewegungen und der Einfluss magnetisch angetriebener erzwungener Schmelzenströmung auf die Gefügeentstehung konnten durch die Röntgenvisualisierung nachgewiesen werden. Die lokale Akkumulation angereicherter Schmelze, das Aufschmelzen von Dendritenarmen und das Entstehen von Entmischungskanälen im Zweiphasengebiet hinter der Erstarrungsfront wurden unmittelbar beobachtet. Für die Untersuchung des Verhaltens von Gasblasen in einer schmalen Flüssigmetall-Blasensäule wurde das Röntgenbildgebungssystem modifiziert. Das ermöglichte die Vermessung der Gasblasengrößen, der Trajektorien und der Geschwindigkeiten zur Charakterisierung der Blasenströmungen. Die Abhängigkeit der Gasblasengrößen von der Benetzung der Mündungsöffnung wurde gezeigt. Vergleichsexperimente im Gas-Wasser-System verdeutlichten die signifikanten Unterschiede der zweiphasigen Gas-Flüssigmetall-Strömungen.
X-ray radioscopic imaging methods enables one to intuitively gain a better understanding of the two-phase flow phenomena and the processes of microstructure formation during solidification in molten metals, as these methods depict the internal shape of the otherwise opaque liquids. In the present work, investigations were carried out on two different subtasks. On one hand, the density distribution in thin solidification samples was investigated in real time and in-situ with a spatial resolution of a few micrometers in order to demonstrate experimentally the influence of natural and forced melt flow on the solidification of a binary gallium-indium (GaIn) metal alloy. On the other hand, gas bubble flows in non-transparent metal melts were visualized and characterized non-invasively and in-situ in order to gain knowledge of the properties and the movement of individual argon bubbles and bubble chains in liquid gallium-indium-tin (GaInSn) without and under the influence of an external magnetic field. These experimental studies were performed with a microfocus X-ray imaging system. The implementation of adapted image processing algorithms enabled the precise quantitative measurement of the dendritic structure parameters and the growth rates. The flow velocities in the melt in front of the solidification front were measured by calculating the optical flow in the X-ray image sequences. Thermosolutal convection and the influence of magnetically driven forced melt flow on the formation of the structure could be demonstrated by the X-ray visualization. The local accumulation of enriched melt, the melting of dendrite arms and the emergence of segregation channels in the two-phase area behind the solidification front were observed directly. The X-ray imaging system was modified to study the behavior of gas bubbles in a narrow column of liquid metal bubbles. This made it possible to measure the gas bubble sizes, the trajectories and the velocities to characterize the bubble flows. The dependence of the gas bubble sizes on the wetting of the nozzle opening was shown. Comparative experiments in the gas-water system clearly revealed the significant differences in two-phase gas-liquid metal flows.
Röntgenradioskopie, Binäre Metalllegierung, Dendritische Erstarrung, Metallschmelze, Zweiphasenströmung
X-ray radioscopy, Binary alloy, Dendritic solidification, Metallic melt, Two-phase flow
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ddc:600
Boden, Stephan
Hampel, Uwe
Schlüter, Michael
Technische Universität Dresden
2015-10-08
2016-06-21
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2020-10-20
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2020-10-21T06:16:50Z
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openaire
Magnetic Micromotors in Assisted Reproductive Technology
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-715579
eng
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5b04221
https://doi.org/10.1002/advs.202000843
Micromotors – untethered, motile, microscopic devices – are implemented in this dissertation for two applications in the field of assisted reproductive technology. First, as synthetic motor units for individual sperm cells, representing a novel approach to counteract sperm immotility (asthenozoospermia), which is one of the most prevalent causes of male infertility. Second, as synthetic carriers of fertilized oocytes (zygotes) towards the realization of non-invasive intrafallopian transfer, representing a novel alternative to the current keyhole surgery (laparoscopy) approach to achieve early embryo transfer after in vitro fertilization. In both applications, magnetically actuated micromotors are utilized to capture, transport, and deliver individual cells in a reproducible, controllable manner. In comparison with established in vitro fertilization routines, the crucial advantage of employing micromotors for the manipulation of gametes, i.e. sperm and (fertilized) oocytes, lies in the potential transfer of decisive steps of the fertilization process back to its natural environment – the fallopian tube of the female patient – taking advantage of the untethered, non-invasive motion and manipulation capabilities of magnetic micromotors. When sperm motility can be restored with magnetic micromotors, sperm can travel to the oocyte under external actuation and control, and the oocyte does not need to be explanted for in vitro fertilization. However, if in vitro fertilization was necessary, fertilized oocytes can be transferred back to the fallopian tube by micromotors in a non-invasive manner, to undergo early embryo development in the natural environment. These novel concepts of micromotor-assisted reproduction are presented and investigated in this thesis, and their potential is analyzed on the basis of proof-of-concept experiments.:1 Introduction 6
1.1 Background and Motivation 6
1.2 Objectives and Structure of this Dissertation 9
2 Fundamentals 11
2.1 Micromotors Definition and Concept 11
2.2 Micromotors for Biomedical Applications 13
2.3 Magnetic Micropropellers 15
2.3.1 Theory 15
2.3.2 Implementation 20
2.4 Microfabrication: Direct Laser Writing 21
2.5 Assisted Reproductive Technology 23
2.5.1 In vitro Fertilization and Intracytoplasmic Sperm Injection 24
2.5.2 Embryo Transfer and Zygote Intrafallopian Transfer 25
2.5.3 The Sperm Cell and the Oocyte 26
2.6 Towards Micromotor-Assisted Reproduction 28
3 Materials and Methods 30
3.1 Fabrication of Microfluidic Channel Platforms 30
3.1.1 Tailored Parafilm Channels 30
3.1.2 Polymer Channels Cast from Micromolds 31
3.1.3 Tubular Channels to Mimic In vivo Ducts 32
3.2 Fabrication of Magnetic Micropropellers 32
3.2.1 Direct Laser Writing of Polymeric Resin 33
3.2.1.1 Design and Programming 33
3.2.1.2 Exposure and Development 35
3.2.1.3 In Situ Direct Laser Writing 35
3.2.2 Critical Point Drying 35
3.2.3 Magnetic Metal Coatings 36
3.2.4 Surface Functionalization 37
3.3 Sample Characterization 38
3.3.1 Optical Microscopy 38
3.3.2 Scanning Electron Microscopy 38
3.4 Cell Culture and Analysis 39
3.4.1 Sperm Cells 39
3.4.2 Oocytes 39
3.4.3 In vitro Fertilization 41
3.4.4 Hypoosmotic Swelling Test 44
3.4.5 Cell Viability Assays 44
3.5 Magnetic Actuation 45
3.5.1 Modified Helmholtz Coil Setup 46
3.5.2 MiniMag Setup 47
3.5.3 Experimental Procedure 48
3.5.3.1 Micromotor Performance Evaluation 48
3.5.3.2 Cell Transport Experiments 49
3.5.3.3 Cell Transfer Experiments 50
4 Micromotor-assisted Sperm Delivery 51
4.1 Micromotor Design and Fabrication 51
4.2 Actuation and Propulsion Performance 53
4.3 Capture, Transport, and Release of Sperm 56
4.4 Delivery to the Oocyte 59
4.5 Sperm Viability and the Ability to Fertilize 61
5 Micromotor-assisted Zygote Transfer 68
5.1 Micromotor Design and Fabrication 68
5.2 Actuation and Propulsion Performance 70
5.3 Capture, Transport, and Release of Zygotes 76
5.4 Transfer between Separate Environments 80
5.5 Zygote Viability and Further Development 82
6 Conclusions and Prospects 85
Appendix 87
Bibliography 93
List of Figures and Tables 108
List of Abbreviations and Terms 109
Theses 111
Selbstständigkeitserklärung 112
Acknowledgments 113
List of Publications 115
Curriculum Vitae 116
micromotor, in vitro fertilization, assisted reproductive technology, 3D laser lithography
info:eu-repo/classification/ddc/530
ddc:530
Extrakorporale Befruchtung; Reproduktionsmedizin
Schwarz, Lukas
Schmidt, Oliver G.
Schmidt, Oliver G.
Friedrich, Benjamin
Technische Universität Chemnitz
Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung
2019-09-19
2020-06-22
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2020-10-21
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2020-10-21T07:39:45Z
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openaire
Expressiveness and Decidability of Weighted Automata and Weighted Logics
urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-724625
eng
Automata theory, one of the main branches of theoretical computer science, established its roots in the middle of the 20th century. One of its most fundamental concepts is that of a finite automaton, a basic yet powerful model of computation. In essence, finite automata provide a method to finitely represent possibly infinite sets of strings. Such a set of strings is also called a language, and the languages which can be described by finite automata are known as regular languages. Owing to their versatility, regular languages have received a great deal of attention over the years. Other formalisms were shown to be expressively equivalent to finite automata, most notably regular grammars, regular expressions, and monadic second order (MSO) logic. To increase expressiveness, the fundamental idea underlying finite automata and regular languages was also extended to describe not only languages of strings, or words, but also of infinite words by Büchi and Muller, finite trees by Doner and Thatcher and Wright, infinite trees by Rabin, nested words by Alur and Madhusudan, and pictures by Blum and Hewitt, just to name a few examples. In a parallel line of development, Schützenberger introduced weighted automata which allow the description of quantitative properties of regular languages. In subsequent works, many of these descriptive formalisms and extensions were combined and their relationships investigated. For example, weighted regular expressions and weighted logics have been developed as well as regular expressions for trees and pictures, regular grammars for trees, pictures, and nested words, and logical characterizations for regular languages of trees, pictures, and nested words.
In this work, we focus on two of these extensions and their relationship, namely weighted automata and weighted logics. Just as the classical Büchi-Elgot-Trakhtenbrot Theorem established the coincidence of regular languages with languages definable in monadic second order logic, weighted automata have been shown to be expressively equivalent to a specific fragment of a weighted monadic second order logic by Droste and Gastin. We explore several aspects of weighted automata and of this weighted logic. More precisely, the thesis considers the following topics.
In the first part, we extend the classical Feferman-Vaught Theorem to the weighted setting. The Feferman-Vaught Theorem is one of the fundamental theorems in model theory. The theorem describes how the computation of the truth value of a first order sentence in a generalized product of relational structures can be reduced to the computation of truth values of first order sentences in the contributing structures and the evaluation of an MSO sentence in the index structure. The theorem itself has a long-standing history. It builds upon work of Mostowski, and was shown in subsequent works to hold true for MSO logic. Here, we show that under appropriate assumptions, the Feferman-Vaught Theorem also holds true for a weighted MSO logic with arbitrary commutative semirings as weight structure.
In the second part, we lift four decidability results from max-plus word automata to max-plus tree automata. Max-plus word and tree automata are weighted automata over the max-plus semiring and assign real numbers to words or trees, respectively. We show that, like for max-plus word automata, the equivalence, unambiguity, and sequentiality problems are decidable for finitely ambiguous max-plus tree automata, and that the finite sequentiality problem is decidable for unambiguous max-plus tree automata.
In the last part, we develop a logic which is expressively equivalent to quantitative monitor automata. Introduced very recently by Chatterjee, Henzinger, and Otop, quantitative monitor automata are an automaton model operating on infinite words. Quantitative monitor automata possess several interesting features. They are expressively equivalent to a subclass of nested weighted automata, an automaton model which for many valuation functions has decidable emptiness and universality problems. Also, quantitative monitor automata are more expressive than weighted Büchi-automata and their extension with valuation functions. We introduce a new logic which we call monitor logic and show that it is expressively equivalent to quantitative monitor automata.
Weighted Automata, Weighted Logics, Quantitative Model Theory, Feferman-Vaught Theorem, Max-Plus Tree Automata, Ambiguity, Quantitative Monitor Automata
info:eu-repo/classification/ddc/000
ddc:000
Paul, Erik
Droste, Manfred
Seidl, Helmut
Universität Leipzig
2020-01-08
2020-07-15
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2020-10-19
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2020-10-21T08:19:36Z
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openaire
Microscopic origin of the aluminium assisted spiking effects in n-type silicon solar cells
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-724550
eng
https://doi.org/10.1016/j.solmat.2014.05.036
0927-0248
Contact formation with silver (Ag) thick film pastes on boron emitters of n-type crystalline silicon (Si) solar cells is a nontrivial technological task. Low contact resistances are up to present only achieved with the addition of aluminium (Al) to the paste. During contact formation, Al assisted spiking from the paste into the silicon emitter and bulk occurs, thus leading to a low contact resistance but also to a deterioration of other cell parameters. Both effects are coupled and can be adjusted by choosing proper Al contents of the paste and temperatures for contact formation. In this work the microscopic electric properties of single spikes are presented. These microscopic results, i.e. alterations of the local emitter doping density, the pronounced local recombination activity at the interface between spikes and Si and its influence on the charge collection efficiency, are used to explain the observed dependencies of global cell parameters on the Al content of contact pastes.
Silicon, n-Type, Spiking, µPLS, µRS, µLBIC
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Heinz, Friedemann D.
Breitwieser, Matthias
Gundel, Paul
König, Markus
Hörteis, Matthias
Warta, Wilhelm
Schubert, Martin C.
Elsevier
2014
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2020-10-16
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2020-10-21T08:34:39Z
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ddc:380
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openaire
Analysis of solar cell cross sections with micro-light beam induced current (µLBIC)
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-724563
eng
https://doi.org/10.1016/j.solmat.2014.05.002
0927-0248
A highly resolving micro-light beam-induced current (µLBIC)-system is presented in this work. Based on the laser excitation via an optical microscope, current values can be measured with sub-micron precision. We show, that this non-destructive, light-based approach delivers superior results to a reference electron microscope based electron beam induced current method concerning contrast and robustness towards reflection differences, whereas no vacuum is needed, no charging effects can occur and equal resolution is achieved. µLBIC allows therefore mapping of pn-junctions at silicon solar cell cross sections. By combination of µLBIC with other measurement methods in the same setup, such as micro-Raman spectroscopy, complementary microscopic information about material stress or crystallinity and electronic properties at the same region of interest on the sample is revealed. By applying µLBIC for analyzing silicon solar cross sections, two characterization examples of current technological relevance are presented: enhanced dopant diffusion along grain boundaries between grains with different orientations is quantified and the impact of a nickel silicide spike on local charge collection quality is studied.
µLBIC, Raman spectroscopy, Micro-characterization, Grain boundary diffusion, Nickel silicide
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Breitwieser, Matthias
Heinz, Friedemann D.
Büchler, Andreas
Kasemann, Martin
Schön, Jonas
Warta, Wilhelm
Schubert, Martin C.
Elsevier
2014
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2020-10-16
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doc-type:article
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2020-10-21T09:45:03Z
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ddc:620
ddc:621.3
ddc:670
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openaire
Effizienzsteigerung des Kunststoffblasformprozesses durch Optimierung des Drucklufteinsatzes
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-708082
978-3-96100-117-0
ger
Die ökologischen und ökonomischen Anforderungen der heutigen Zeit verlangen energieeffiziente Verarbeitungsverfahren. Vor diesem Hintergrund befasst sich diese Arbeit mit dem Kunststoffblasformprozess, der neben dem für die Kunststoffverarbeitung typischen hohen Energiebedarf zusätzlich ein hohes Maß an energieintensiv zu erzeugender Druckluft erfordert. Ausgehend von einer ausführlichen Energiebilanz des Extrusionsblasformprozesses wurde der zur Formgebung (Blasluft) und zur inneren Blasteilkühlung (Spülluft) benötigte Drucklufteinsatz als eine energetische Schwachstelle identifiziert. Zur Reduzierung des erforderlichen Druckluftaufwands bei der Formgebung wird die Prozessrückführung der Blasluft detailliert betrachtet. Weiterhin wird ein Speichersystem vorgestellt, das eine sekundäre Nutzung der bei der inneren Blasteilkühlung kontinuierlich anfallenden druckbehafteten Prozessabluft ermöglicht. Abschließend wird ein Ansatz zum effektiven Drucklufteinsatz bei der inneren Kühlung flaschenförmiger Blasteile aufgezeigt, der durch gezieltes Ausnutzen von für den Wärmeübergang günstiger Strömungsverhältnisse eine Kühlzeitverkürzung sowie eine Reduzierung des Druckluftaufwands verspricht.:1 Einleitung
2 Prozessanalyse des Blasformverfahrens
3 Motivation, Zielstellung und Aufbau der Arbeit
4 Energetische Bilanzierung des Extrusionsblasformverfahrens
5 Reduzierung des Druckluftaufwands bei der Formgebung
6 Sekundärnutzung der zur inneren Blasteilkühlung verwendeten Druckluft
7 Effektive Druckluftnutzung bei der inneren Kühlung flaschenförmiger Blasteile
8 Zusammenfassung und Ausblick
Today's ecological and economic requirements demand energy-efficient processing methods. Against this background, this thesis deals with the plastic blow moulding process, which, in addition to the high energy demand typical for plastics processing, requires a high degree of energy-intensive compressed air. Based on a detailed energy balance of the extrusion blow moulding process, the use of compressed air required for forming (blow air) and for internal cooling of the blowing parts (purge air) was identified as an energetic weak point. In order to reduce the amount of compressed air required for forming, a feedback process used to recycle the blowing air is investigated in detail. Furthermore, a storage system will be presented which allows a secondary use of the pressurized process exhaust air, which is continuously generated during the internal cooling of the blowing part. Finally, an optimization approach for the effective use of compressed air for the internal cooling of bottle-shaped blow-moulded parts is presented, which promises a shortening of the cooling time and a reduction of the compressed air required through the targeted use of favourable flow conditions for heat transfer.:1 Einleitung
2 Prozessanalyse des Blasformverfahrens
3 Motivation, Zielstellung und Aufbau der Arbeit
4 Energetische Bilanzierung des Extrusionsblasformverfahrens
5 Reduzierung des Druckluftaufwands bei der Formgebung
6 Sekundärnutzung der zur inneren Blasteilkühlung verwendeten Druckluft
7 Effektive Druckluftnutzung bei der inneren Kühlung flaschenförmiger Blasteile
8 Zusammenfassung und Ausblick
sekundäre Druckluftnutzung, Prozessluftrückführung, Speichersystem, Wärmeübergangskoeffizient, Vordruckstufe
blow moulding, compressed air, energy balance, energy efficiency, reuse of compressed air, process air recirculation, storage-system, impinging jet, heat transfer coefficient, pre-pressure Stage
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ddc:620
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ddc:670
Blasformen; Druckluft; Energiebilanz; Energieeffizienz; Prallstrahl; Wärmeübergangszahl
Zipplies, Daniel
Platzer, Bernd
Platzer, Bernd
Kroll, Lothar
Technische Universität Chemnitz
Universitätsverlag Chemnitz
2020-01-28
2020-05-07
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2020-10-21
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2020-10-21T10:01:03Z
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doc-type:doctoralThesis
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openaire
Laserstrahltiefschweißen hochfester Feinkornbaustähle in der Serienproduktion: Experimentelle Bewertung werkstoffbedingter und fertigungstechnischer Einflüsse auf die Prozess- und Verbindungsstabilität
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-717218
978-3-96100-123-1
ger
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-148007
qucosa:20082
In der serienmäßigen Verarbeitung von hochfesten Feinkornbaustählen zeigte sich, dass verschiedene Stähle gleicher Festigkeitsklasse zu stark unterschiedlichen Schweißergebnissen beim Laserstrahltiefschweißprozess führen können. Die materialbedingten Einflüsse auf das Schmelzbadverhalten sind bisher in keiner bekannten Forschungsarbeit untersucht worden. Diese Arbeit erweitert die bisherige Forschung mit neuen Erkenntnissen aus umfangreichen Materialanalysen und Schweißversuchen. Dadurch wurde es möglich, ein ganzheitliches Erklärungsmodell der materialbedingten Einflüsse beim Laserstrahltiefschweißprozess zu beschreiben.
Diese Arbeit fokussierte sich einerseits auf die Analyse der chemischen Zusammensetzung der Grundmaterialien und die Auswirkungen der Legierungselemente auf die Schweißnahtvorbereitung in Kombination mit dem Vorprozess Laserstrahlbrennschneiden. Andererseits wurde gezielt die Auswirkung der chemischen Grundmaterialzusammensetzung auf das Schmelzbadverhalten im Laserstrahltiefschweißprozess untersucht. Dabei wurden die Blechstärken so variiert, dass durchgeschweißte und nicht durchgeschweißte I-Naht-Verbindungen, geschweißt unter konstanten Schweißbedingungen, analysiert werden konnten. Die Schweißparameter und der Hilfsstoffeinsatz wurden dabei konstant gehalten, sodass Vergleichsanalysen der Schweißergebnisse möglich waren. Bei durchgeschweißten Stößen wurde die Schmelzbadoberfläche, aber auch die Schmelzbadunterseite per Hochgeschwindigkeitskamera inkl. Laserlichtfilter analysiert. Bei nicht durchgeschweißten Stößen wurde die Wirkung der verschiedenen Schnittkantenzustände auf das Einschweißverhalten und die Einbrandgeometrie an mehr als 100 Makroschliffen untersucht.
Die Untersuchungen zeigten, dass die Art der Schnittkantenbehandlung nach dem Laserstrahlbrennschneidprozess materialbedingt zu unterschiedlichen Schnittkantenzuständen führt. Diese können in weiterer Folge die Schweißergebnisse stark beeinflussen. Auch bei mechanisch bearbeiteten Schweißnahtvorbereitungen wurden grundwerkstoffbedingte Unterschiede in der Einbrandform und im Erstarrungsgefüge nachgewiesen. Unbehandelte und somit schnittoxidbehaftete Schnittkanten bzw. auch Schweißnahtvorbereitungen mit manuell aufgetragenem SiO2 führen zu einer Stabilisierung der Dampfkapillare und erhöhen die Einschweißtiefe signifikant. Die positive Wirkung von Oxiden, welche direkt in der Schweißfuge dem Schmelzbad zugeführt werden, wurden mit den experimentellen Versuchen in dieser Arbeit erstmals nachgewiesen. Bei den gewählten Schweißparametersätzen stellen die Oxide in der Schweißfuge die dominierende Einflussmöglichkeit beim Laserstrahltiefschweißprozess dar. Vergleiche der mechanisch-technologischen Verbindungseigenschaften bei unterschiedlichen Schnittkantenzuständen und Schweißversuche mit unterschiedlichen Schutzgaszusammensetzungen zeigten die Auswirkungen der verschiedenen Fugenvorbereitungen auf die Schweißergebnisse.
Durch die Kombination der bisherigen Erkenntnisse aus der Forschung mit den neu gewonnenen Erkenntnissen aus dieser Arbeit, konnte ein ganzheitliches Erklärungsmodell aufgestellt werden, das die Einflüsse der Grundmaterialzusammensetzung entlang der Prozesskette beschreibt und die materialabhängigen Unterschiede der Schweißergebnisse aus dem Laserstrahltiefschweißprozess nachvollziehbar macht.
Die Erkenntnisse dieser Arbeit ermöglichen ein erhöhtes Prozessverständnis und zeigen neue Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung in der Blechverarbeitungsprozesskette mit Lasertechnologien.:1 Einleitung
2 Zielsetzung
3 Stand der Technik
4 Experimentelles
5 Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen
6 Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse
7 Schlussfolgerungen und Ausblick
In the industrial series processing of high-strength fine grain steels, it was found that different steels of the same strength class can lead to different welding results by the laser beam keyhole welding process. The material-related influences on the molten pool behavior have not yet been investigated in any known research. This research work extends the state of knowledge with new findings from extensive material analysis and welding tests. This new findings made it possible to describe a holistic explanatory model of the material-related influences in the laser beam keyhole welding of high-strength fine grain steels. On the one hand, this work focused on the analysis of the chemical composition of the base materials and the effects of the alloying elements on the weld preparation in combination with the laser cutting process. On the other hand, the effect of the chemical base material composition on the melt pool behavior during laser keyhole welding process was specifically investigated. The welding parameters and the use of filler material were kept constant so that comparative analysis of the welding results was possible. The sheet thicknesses were varied so that full penetration and partly penetration I-seam-butt-welds could be analyzed. While welding full penetration welds, the surface of the molten pool as well as the root of the melt pool was analyzed by a high-speed camera equipped with laser light filter. For the partly penetration welds, the effect of the different cutting edge conditions on the penetration depth and the weld penetration geometry was investigated on more than 100 macro sections.
The investigations have shown that the type of cut edge treatment after the laser beam cutting process leads to different cutting edge conditions depending on the material. These different conditions can subsequently strongly influence the welding results. Base-material-related differences in the penetration shape and in the solidification structure were detected in the cross sections even on seams welded on mechanically processed edge preparations. After laser beam cutting, untreated and thus cut-oxide-containing cut edges lead to a stabilization of the keyhole and increase the penetration depth significantly. This effect could also be observed with manually applied SiO2 on the mechanically processed edge preparations before welding. The positive effects of oxides, which are existing directly in the weld preparation groove, were first detected with the experimental investigations during this work. With regard to the selected welding parameter sets, the oxides that are directly on the weld preparation edges are the dominant influence option in the laser beam keyhole welding process. Comparisons of the mechanical-technological joint properties at different cutting edge conditions and welding tests with different protective gas compositions showed the impacts of various joint preparations on the final welding results.
By combining previous experience with the results of this work, a holistic explanatory model was developed, which describes the influence of the base material composition along the process chain and makes the material-dependent differences of the welding results of the laser beam keyhole welding process comprehensible.
The findings of this work enable a better understanding of the process and show new possibilities for increasing efficiency in the concerned sheet metal processing chain with laser technologies.:1 Einleitung
2 Zielsetzung
3 Stand der Technik
4 Experimentelles
5 Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen
6 Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse
7 Schlussfolgerungen und Ausblick
Laserstrahltiefschweißen, oberflächenaktive Elemente, Laserstrahlschneiden, hochfeste Feinkornbaustähle, Schnittoxide
laser keyhole welding, surface-active elements, Marangoni effect, laser cutting, high-strength fine-grain structural steels, HSLA, cut oxides
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ddc:671
Tiefschweißen; Marangoni-Effekt; Laserschneiden
Wirnsperger, Franz
Mayr, Peter
Mayr, Peter
Enzinger, Norbert
Lampke, Thomas
Technische Universität Chemnitz
Universitätsverlag Chemnitz
2020-06-17
2020-07-24
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2020-10-16
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2020-10-22T05:42:14Z
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Vorläufiges Verzeichnis zum schriftlichen Nachlass des Volkskundlers und Pädagogen Karl Ewald Fritzsch (1894-1974) - Mscr.Dresd.App.Fritzsch
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1693295598
ger
Zusammengestellt im März 2013 von Lisa Träger.
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Karl Ewald Fritzsch
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ddc:390
Fritzsch; Karl Ewald; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Fritzsch; Karl Ewald; Dresden; Ethnologe; Volkskundler; Lehrer
Träger, Lisa
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2013
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2019-12-27
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T05:54:42Z
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Q.Kun.Hs.1-590 - Spezialkatalog zum Kunowski-Archiv
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1688657665
ger
Zusammengestellt von Ilka Höfer 2011/2012.
Enthält: Teilnachlass Felix von Kunowski, Teilnachlass Arnold Joseph Christoffels, Teilnachlass Forschungskreis für die Sprechspur / Sammlung Rahn
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Felix von Kunowski, Arnold Joseph Christoffels
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ddc:430
Kunowski; Felix von; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Kunowski; Felix von; Stenograf
Rahn; Gottfried; Sächsische Landesbibliothek - Staats - und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Rahn; Gottfried; Pädagoge; Stenograf
Christoffels; Arnold Joseph; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Christoffels; Arnold Joseph; Kaufmann; Stenograf
Höfer, Ilka
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2012
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2020-01-02
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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Q.John.Hs.1-263 - Spezialkatalog zum schriftlichen Nachlass von Christian Johnen (1862-1938): Jurist, Stenographiewissenschaftler
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1688655557
ger
Zusammengestellt von Ilka Höfer 2012.
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Christian Johnen
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ddc:340
Johnen; Christian; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Johnen; Christian; Jurist
Höfer, Ilka
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2012
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2020-01-02
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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Vorläufiges Verzeichnis zum Nachlass des Malers und Grafikers Hofmann, Werner (1907-1983) - Mscr.Dresd.App.Hofmann
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1693427214
ger
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Werner Hofmann
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Hofmann; Werner; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Hofmann; Werner; Dresden; Maler; Grafiker
Körner, Tobias
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2009
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2020-01-29
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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openaire
Inhaltsübersicht zum schriftlichen Nachlass Hadwig Klemperer - Mscr.Dresd.App.Klemperer, Hadwig: (Vorläufiges Verzeichnis)
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1693337231
ger
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Hadwig Klemperer
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ddc:400
Kirchner-Klemperer; Hadwig; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Kirchner-Klemperer; Hadwig; Philologin
Schellenberg, Julia
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2011
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2019-12-27
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T10:06:33Z
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openaire
Vorläufiges Verzeichnis zum schriftlichen Teilnachlass Erich Gerlach (1909-2000) - Mscr.Dresd.App.Gerlach: Maler und Graphiker in Dresden
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1693336197
ger
Zusammengestellt im Juli 2009 von Tobias Körner.
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Erich Gerlach
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Gerlach; Erich; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Gerlach; Erich; Dresden; Maler
Körner, Tobias
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2009
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2019-12-27
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T10:10:21Z
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openaire
Vorläufiges Inhaltsverzeichnis zum schriftlichen Nachlass Marianne Bruns (1897-1994) - Mscr.Dresd.App.Bruns
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1693211017
ger
Zusammengestellt im März 2009-03-09 von Christian Leutemann.
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Marianne Bruns
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ddc:830
Bruns; Marianne; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Bruns; Marianne; Schriftstellerin
Leutemann, Christian
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2009
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2019-12-27
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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openaire
Vorläufiges Verzeichnis zum schriftlichen Nachlass Hartmut Zenker (1922-1991) - Mscr.Dresd.App.Zenker(I)
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1688648674
ger
Zusammengestellt im Januar 2009 von Christian Leutemann.
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Hartmut Zenker
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ddc:830
Zenker; Hartmut; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Zenker; Hartmut; Bibliothekar; Schriftsteller
Leutemann, Christian
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2009
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2020-01-02
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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Vorläufiges Verzeichnis zum schriftlichen Teilnachlass Gotthard Liebchen (1906-1956) - Mscr.Dresd.App.Liebchen
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1688563121
ger
Zusammengestellt von Perk Loesch im April 2009.
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Gotthard Liebchen
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Liebchen; Gotthard; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Liebchen; Gotthard; Bibliothekar
Loesch, Perk
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2009
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2020-01-02
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T10:15:53Z
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openaire
Vorläufiges Verzeichnis zu der Schenkung Rudolf Mayer (1928-2008) - Mscr.Dresd.App.2950
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-368866
1688558853
ger
Auf Grundlage der Anlagen zum Schenkungsvertrag zusammengestellt von Kerstin Schellbach. (Stand Jan. 2009)
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Rudolf Mayer
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ddc:700
Mayer; Rudolf; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Schenkung
Mayer; Rudolf; Kunsthistoriker; Verleger
Schellbach, Kerstin
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2009
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2020-01-02
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T10:16:55Z
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openaire
Vorläufiges Verzeichnis zum Nachlass des Komponisten und Musikwissenschaftlers Rainer Kunad (24.10.1936 Chemnitz - 17.06.1995 Reutlingen) - Mscr.Dresd.App.Kunad
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1688545069
ger
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Rainer Kunad
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ddc:780
Kunad; Rainer; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Kunad; Rainer; Musikwissenschaftler; Komponist
Leutemann, Christian
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2009
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2020-01-02
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T10:18:48Z
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Vorläufiges Verzeichnis zum schriftlichen Nachlass Werner Haselhuhn (1925-2007) - Mscr.Dresd.App.Haselhuhn
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-368654
1693338505
ger
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Werner Haselhuhn
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ddc:700
Haselhuhn; Werner; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Haselhuhn; Werner; Dresden; Maler
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2007
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2019-12-27
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T10:19:46Z
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openaire
Inhaltsverzeichnis Nachlieferung Nachlass Birnstengel/Gelbke - Mscr.Dresd.App.Birnstengel/Gelbke-Ergänzung
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-368634
1693294133
ger
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Richard Birnstengel, Georg Hermann Gelbke
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ddc:700
Birnstengel; Richard; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Birnstengel; Richard; Maler
Gelbke; Georg Hermann; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Gelbke; Georg Hermann; Dresden; Maler
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2019-12-27
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T10:20:50Z
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openaire
Vorläufiges Verzeichnis zum schriftlichen Nachlass Fritz Gay (1901-1969) - Mscr.Dresd.App.Gay: Schriftsteller, Übersetzer, Lyriker, Essayist, Dramatiker, Hörspielautor
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-368625
1693293102
ger
Zusammengestellt 2008 von Christian Leutemann.
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Fritz Gay
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ddc:830
Gay; Fritz; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Gay; Fritz; Dresden; Schriftsteller
Leutemann, Christian
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2008
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2019-12-27
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T11:18:43Z
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openaire
Vorläufiges Verzeichnis zum schriftlichen Nachlaß Hildegard M. Böhme (1907-1993) - Mscr.Dresd.App.Böhme
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-368591
169329088X
ger
Zusammengestellt 2007 durch Christian Leutemann.
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Hildegard M. Böhme
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ddc:700
Böhme; Hildegard; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Böhme; Hildegard; Dresden; Malerin
Leutemann, Christian
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2007
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2019-12-27
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T11:19:49Z
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openaire
Vorläufiges Verzeichnis zum schriftlichen Nachlass von Hans Becher (1904-1999) - Mscr.Dresd.App.Becher
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-365492
1693280647
ger
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Hans Becher
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ddc:700
Becher; Hans; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Becher; Hans; Kunsterzieher; Maler; Grafiker
Leutemann, Christian
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2008
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2019-12-19
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T11:20:45Z
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ddc:943
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openaire
Gustav Adolf Kuhfahl: Vorläufiges Nachlassverzeichnis - Mscr.Dresd.App.Kuhfahl
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-369014
1688667237
ger
Vorläufiges Verzeichnis zusammengestellt von Frau Sarah Hoffmann, 2008
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Gustav Adolf Kuhfahl
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ddc:943
Kuhfahl; Gustav Adolf ; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Kuhfahl; Gustav Adolf; Jurist; Fotograf; Bergsteiger
Hoffmann, Sarah
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2008
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2020-01-02
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T11:21:39Z
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openaire
Vorläufiges Verzeichnis zum schriftlichen Nachlaß Kurt Walter Leucht (1913-2001) - Mscr.Dresd.App.Leucht
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-368994
1688665765
ger
Zusammengestellt im Oktober 2008 durch Christian Leutemann.
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Kurt Walter Leucht
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ddc:720
Leucht; Kurt W.; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Leucht; Kurt W.; Architekt
Leutermann, Christian
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2008
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2020-01-02
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T11:23:21Z
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ddc:830
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openaire
Nachlass Gottfried Jürgas (1933-2004) - Mscr.Dresd.App.Jürgas: Schriftsteller
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-369004
1688661867
ger
Vorläufiges Verzeichnis 2008 von Kristin Einecke und Roland Schramm
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Gottfried Jürgas
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ddc:830
Juergas; Gottfried; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Juergas; Gottfried; Dresden; Schriftsteller
Einecke, Kristin
Schramm, Roland
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2008
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2020-01-02
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T11:24:19Z
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ddc:700
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openaire
Vorläufiges Nachlassverzeichnis Erich A. Bischof (1899-1990) - Mscr.Dresd.App.Bischof
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1688653465
ger
Vorläufiges Verzeichnis zusammengestellt von Herrn Christian Leutemann, 2007
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Erich A. Bischof
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ddc:700
Bischof; Erich A.; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Bischof; Erich A.; Grafiker; Maler
Leutemann, Christian
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2007
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2020-01-02
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T11:35:08Z
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ddc:830
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openaire
Vorläufiges Verzeichnis zum schriftlichen Nachlass Walter Weller - Mscr.Dresd.App.Weller: Schriftsetzer, Lehrer, Dozent, Schriftsteller
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-368939
1688647082
ger
Zusammengestellt im August 2008 von Christian Leutemann.
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Walter Weller
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ddc:830
Weller; Walter; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Weller; Walter; Schriftsteller; Lehrer
Leutemann, Christian
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2008
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2020-01-02
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T11:36:44Z
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doc-type:Text
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openaire
Vorläufiges Nachlassverzeichnis Karl Wagner (1905-1998) - Mscr.Dresd.App.Wagner
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-368921
1688578250
ger
Vorläufiges Verzeichnis zusammengestellt von Herrn Christian Leutemann, 2007
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Karl Wagner
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ddc:070
Wagner; Karl; Sächsische Landesbibliothek- Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Wagner; Karl; Verleger
Leutemann, Christian
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2007
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2020-01-02
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T11:37:38Z
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openaire
Vorläufiges Verzeichnis zum schriftlichen Nachlass Werner Scheffel (1912-1996) - Mscr.Dresd.App.Scheffel: Bildhauer - Grafiker - Plastiker
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-368890
1688576169
ger
Zusammengestellt 2008 von Christian Leutemann.
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Werner Scheffel
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ddc:700
Scheffel; Werner; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Scheffel; Werner; Bildhauer; Grafiker
Leutemann, Christian
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2008
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2020-01-02
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T11:39:28Z
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openaire
Nachlass Dr. Henner Menz (1916 - 1975), Kunsthistoriker - Mscr.Dresd.App.Menz
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-368877
1688573267
ger
Vorläufiges Verzeichnis zusammengestellt von Herrn Christian Leutemann, 2008
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Henner Menz
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ddc:700
Menz; Henner; Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Menz; Henner; Dresden; Kunsthistoriker
Leutemann, Christian
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2008
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2020-01-02
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
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2020-10-22T11:40:57Z
qucosa:slub
doc-type:book
doc-type:Text
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ddc:750
status-type:publishedVersion
openaire
Mscr.Dresd.App.2534,1-4603, Mscr.Dresd.App.2534.a,1-537 - Spezialkatalog zu den Nachlässen von Ernst Hassebrauk und Charlotte Hassebrauk
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-368852
1688564969
ger
Zusammengestellt von Perk Loesch und Kerstin Schellbach in den Jahren 1990 und 2002.
Nachlass, Nachlassverzeichnis, Ernst Hassenbrauk, Charlotte Hassenbrauk
info:eu-repo/classification/ddc/750
ddc:750
Hassebrauk; Ernst; Sächsische Landesbibliothek- Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Hassebrauk; Ernst; Dresden; Maler
Hassebrauk; Charlotte; Sächsische Landesbibliothek- Staats- und Universitätsbibliothek Dresden; Nachlass
Loesch, Perk
Schellbach, Kerstin
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
2002
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-01-02
Spezialkataloge der Handschriftensammlung / Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:book
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doc-type:Text
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2020-10-22T12:32:32Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:540
status-type:publishedVersion
openaire
Application and Development of Mechanoresponsive Polymer Structures
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-719644
173369417X
eng
Mechanoresponsive Systeme antworten auf mechanische Reize mit einer Eigenschaftsänderung. Diese Dissertation umfasst die Arbeiten mit zwei mechanoresponsiven Systemen, die optisch auf mechanische Reize antworten. Sie basieren auf polymeren Strukturen, einer Polymerbürste und einem Hydrogelnetzwerk. Ihr optischer Antwortmechanismus ermöglicht die Beobachtung wirkender Kräfte als ein Ansatz zur in situ-Kraftmessung.
Im ersten Teil wird ein existierendes, mechanoresponsives System zur Anwendung gebracht, das auf einer mit Fluoreszenzfarbstoff markierten Polyelektrolytbürste basiert. Die Ladungen des Polyelektrolyts können die Fluoreszenz des Farbstoffs unterdrücken, sodass lokale Kompression und Zugspannung über die Fluoreszenzintensität unterschieden werden können. Die mechanoresponsive Polymerbürste wurde als mechanosensitive Oberflächenbeschichtung angewandt, um Unterschiede in der Kontaktspannungsverteilung von Gecko-inspirierten adhäsiven Mikrostempelstrukturen aufzuklären. Die erarbeiteten Ergebnisse und daraus abgeleiteten Ablösemechanismen der Mikrostempeltypen deckten sich qualitativ mit Vorhersagen aus theoretischen Ansätzen.
Aufgrund geometrischer Einschränkungen einer planaren Oberflächenbeschichtung zielt der zweite Teil darauf ab, dieses mechanoresponsive Prinzip in ein dreidimensionales Netzwerk zu überführen und ein mechanoresponsives Hydrogelnetzwerk als Plattform zur Kraftmessung zu entwickeln. Konzeptionell besitzt ein homogenes Netzwerk vorhersagbare mechanische Eigenschaften, sodass lokale optische Antworten auf mechanische Kräfte ermöglichen könnten, die wirkenden Kräfte zu lokalisieren und quantifizieren. Basierend auf einer Gestaltung nach der Flory-Rehner-Theorie wurden Präkursoren mit vordefinierter Größe und Architektur für die Hydrogelherstellung eingesetzt, um auf ein homogenes Netzwerk abzuzielen. Zu diesem Zweck wurde das Mischungsvolumen durch Tropfenmikrofluidik reduziert.
Für den optischen Antwortmechanismus wurden die Hydrogelnetzwerk-Präkursoren mit zwei verschiedenen Fluorophoren markiert, die sich durch abstandsabhängige Emission über Förster-Resonanzenergietransfer auszeichnen. Die Funktionalität des optischen Antwortmechanismus wurde auf globaler Ebene durch Kollabieren und kontrolliertes Quellen des Netzwerks, dann auf lokalisierter Ebene durch definierte mechanische Belastung mit Rasterkraftmikroskopie gezeigt. Durch ihre Anpassbarkeit könnte die Hydrogelplattform zukünftig verschiedenste Anwendungen im Bereich intrisischer Kraftmessung weicher Materie bedienen.
Mechanoresponsive systems respond to mechanical triggers by changes in a certain property. This thesis covers the work conducted with two mechanoresponsive systems that respond optically to mechanical triggers. These two systems are based on polymer structures, a polymer brush and a hydrogel network. Thus, the optical response mechanism allows observing acting forces as an approach to force sensing in situ.
In the first part, an existing mechanoresponsive system based on a polyelectrolyte brush labeled with a fluorescent dye is engaged in application. The charges of the polyelectrolyte are able to quench the fluorescence of the dye so that local compression or tension can be distinguished from the local fluorescence intensity. The mechanoresponsive polymer brush was applied as mechanosensitive surface coating to elucidate differences in the contact stress distributions of gecko-inspired adhesive micropillar structures. The determined results and the derived detachment mechanisms of the micropillar types were in qualitative accordance with predictions from theoretical approaches.
Overcoming the geometrical limitations of a planar surface coating, the second part aims at translating the mechanoresponse principle to a three-dimensional network and developing a mechanoresponsive hydrogel as a platform for force sensing. Conceptually, a homogeneous network allows to predict mechanical properties so that localized optical mechanoresponses could enable locating and quantifying acting forces. Based on network design principles from the Flory-Rehner theory, precursors with predefined size and architecture were utilized in hydrogel preparation, aiming for a homogeneous network. Further in this regard, the mixing volume was reduced by employing droplet microfluidics.
As optical response mechanism, the hydrogel network precursors were labeled with two kinds of fluorophore, featuring distance-dependent emission from Förster Resonance Energy Transfer. The functionality of the optical response mechanism was demonstrated on global level by collapsing and controlled swelling of the network, and on a localized level by defined mechanical stress, applied with Atomic Force Microscopy. Owing to its adjustability, the hydrogel platform might be employed in various applications that require intrinsic force sensing of soft matter in future.
mechanoresponsiv, Polyelektrolytbürste, Hydrogel, AFM, Fluoreszenz, FRET
mechanoresponsive, polyelectrolyte brush, hydrogel, AFM, fluorescence, FRET
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
Neubauer, Jens W.
Fery, Andreas
Eychmüller, Alexander
Technische Universität Dresden
2020-02-28
2020-06-29
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-09-03
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doc-type:doctoralThesis
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2020-10-22T12:32:54Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:004
status-type:publishedVersion
openaire
Multimodales kollaboratives Zeichensystem für blinde Benutzer
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-715163
1733972641
ger
Bilder und grafische Darstellungen gehören heutzutage zu den gängigen Kommunikationsmitteln und Möglichkeiten des Informationsaustauschs sowie der Wissensvermittlung. Das bildliche Medium kann allerdings, wenn es rein visuell präsentiert wird, ganze Nutzergruppen ausschließen. Blinde Menschen benötigen beispielsweise Alternativtexte oder taktile Darstellungen, um Zugang zu grafischen Informationen erhalten zu können. Diese müssen jedoch an die speziellen Bedürfnisse von blinden und hochgradig sehbehinderten Menschen angepasst sein. Eine Übertragung von visuellen Grafiken in eine taktile Darstellung erfolgt meist durch sehende Grafikautoren und -autorinnen, die teilweise nur wenig Erfahrung auf dem Gebiet der taktilen Grafiktranskription haben. Die alleinige Anwendung von Kriterienkatalogen und Richtlinien über die Umsetzung guter taktiler Grafiken scheint dabei nicht ausreichend zu sein, um qualitativ hochwertige und gut verständliche grafisch-taktile Materialien bereitzustellen. Die direkte Einbeziehung einer sehbehinderten Person in den Transkriptionsprozess soll diese Problematik angehen, um Verständnis- und Qualitätsproblemen vorzubeugen.
Großflächige dynamisch taktile Displays können einen nicht-visuellen Zugang zu Grafiken ermöglichen. Es lassen sich so auch dynamische Veränderungen an Grafiken vermitteln. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein kollaborativer Zeichenarbeitsplatz für taktile Grafiken entwickelt, welcher es unter Einsatz eines taktilen Flächendisplays und auditiver Ausgaben ermöglicht, eine blinde Person aktiv als Lektorin bzw. Lektor in den Entstehungsprozess einer Grafik einzubinden. Eine durchgeführte Evaluation zeigt, dass insbesondere unerfahrene sehende Personen von den Erfahrungen sehbehinderter Menschen im Umgang mit taktilen Medien profitieren können. Im Gegenzug lassen sich mit dem kollaborativen Arbeitsplatz ebenso unerfahrene sehbehinderte Personen im Umgang mit taktilen Darstellungen schulen.
Neben Möglichkeiten zum Betrachten und kollaborativen Bearbeiten werden durch den zugänglichen Zeichenarbeitsplatz auch vier verschiedene Modalitäten zur Erzeugung von Formen angeboten: Formenpaletten als Text-Menüs, Gesteneingaben, Freihandzeichnen mittels drahtlosem Digitalisierungsstift und das kamerabasierte Scannen von Objektkonturen. In einer Evaluation konnte gezeigt werden, dass es mit diesen Methoden auch unerfahrenen blinden Menschen möglich ist, selbständig Zeichnungen in guter Qualität zu erstellen. Dabei präferieren sie jedoch robuste und verlässliche Eingabemethoden, wie Text-Menüs, gegenüber Modalitäten, die ein gewisses Maß an Können und Übung voraussetzen oder einen zusätzlichen technisch aufwendigen Aufbau benötigen.
Pictures and graphical data are common communication media for conveying information and know\-ledge. However, these media might exclude large user groups, for instance visually impaired people, if they are offered in visual form only. Textual descriptions as well as tactile graphics may offer access to graphical information but have to be adapted to the special needs of visually impaired and blind readers. The translation from visual into tactile graphics is usually implemented by sighted graphic authors, some of whom have little experience in creating proper tactile graphics. Applying only recommendations and best practices for preparing tactile graphics does not seem sufficient to provide intelligible, high-quality tactile materials. Including a visually impaired person in the process of creating a tactile graphic should prevent such quality and intelligibility issues.
Large dynamic tactile displays offer non-visual access to graphics; even dynamic changes can be conveyed. As part of this thesis, a collaborative drawing workstation was developed. This workstation utilizes a tactile display as well as auditory output to actively involve a blind person as a lector in the drawing process. The evaluation demonstrates that inexperienced sighted graphic authors, in particular, can be\-ne\-fit from the knowledge of a blind person who is accustomed to handling tactile media. Furthermore, inexperienced visually impaired people may be trained in reading tactile graphics with the help of the collaborative drawing workstation.
In addition to exploring and manipulating existing graphics, the accessible drawing workstation offers four different modalities to create tactile shapes: text-based shape-palette-menus, gestural drawing, freehand drawings using a wireless stylus and scanning object silhouettes by a ToF-camera. The evaluation confirms that even untrained blind users can create drawings in good quality by using the accessible drawing workstation. However, users seem to prefer robust, reliable modalities for drawing, such as text menus, over modalities which require a certain level of skill or additional technical effort.
Blind, Zeichnen, Stiftplatten, taktile Displays, Zugänglichkeit, Grafiken
info:eu-repo/classification/ddc/004
ddc:004
Bornschein, Jens
Weber, Gerhard
Götzelmann, Timo
Technische Universität Dresden
2020-03-13
2020-06-23
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-07-23
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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2020-10-22T12:38:17Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:540
status-type:publishedVersion
openaire
Coupled Plasmonic Nanostructures Based on Core-Shell Particles
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-715735
1733677402
eng
Plasmonic nanoparticles feature remarkable optical and electronic properties in consequence of the excitation of conduction band electrons by visible light, which leads to collective oscillations. This so called localized surface plasmon resonance (LSPR) is utilized in the fields of photovoltaics, sensing, catalysis and optoelectronics. Especially, the emergence of optical metasurfaces—subwavelength structured surfaces with properties typically not occurring for homogeneous materials—has attracted significant attention for the applications mentioned above. However, their fabrication is usually complex and the materials often lack in situ tunability. Here, a colloidal approach is demonstrated for the preparation of optical metasurfaces with tunable properties. They are based on plasmonic gold nanoparticles, which were coated with three different shell materials to provide three different functionalities when coupled to plasmonic mirrors: i) Dye-labeled silica coatings exhibit strong enhancement of their fluorescent properties, as shown in this extensive single particle study. ii) Hydrogel shells are applied to receive switchable electric and magnetic properties in response to swelling of the gel. iii) Electrochromic polymer coatings facilitate the preparation of anti-reflective metasurfaces that feature tunable efficiency by changing the pH or applying a voltage. In addition, mechano-tunable plasmonic lattices are demonstrated. The material is based on self-assembled gold nanoparticles, which are embedded in a transparent elastomer matrix and feature pronounced surface lattice resonances (SLR). These tunable resonances could be applied for lasing, strain sensing, or controlling catalytic reactions.
Plasmonische Nanopartikel besitzen bemerkenswerte optische und elektronische Eigenschaften, die sie für Anwendungen in Bereichen der Katalyse, Sensorik, Optoelektronik, sowie der Nanooptik prädestinieren. Ihre Eigenschaften beruhen auf der Anregung von Leitungsbandelektronen zu kollektiven Oszillationen durch sichtbares Licht. Diese sogenannte Oberflächenplasmonenresonanz ist insbesondere für optische Metaoberflächen von Interesse, also Materialien mit strukturierten Oberflächen im Größenbereich unterhalb der sichtbaren Wellenlängen, welche Charakteristika aufweisen, die bei homogenen Materialien typischerweise nicht auftreten. Sie werden allerdings häufig mit aufwendigen Methoden hergestellt und sind in situ nicht justierbar. In dieser Arbeit werden kolloidale Ansätze zur Herstellung plasmonischer Metaoberflächen mit einstellbaren optischen und elektronischen Eigenschaften vorgestellt. Das Konzept basiert auf der Verwendung von plasmonischen Goldkernen, die mit drei unterschiedlichen funktionellen Schalen beschichtet und anschließend mit plasmonischen Spiegeln gekoppelt wurden: i) Farbstoffmarkierte Silicapartikel zeigen starke Fluoreszenz-verstärkung, wie in dieser ausführlichen Einzelpartikelstudie nachgewiesen wird. ii) Hydrogelbeschichtungen werden verwendet um schaltbare elektrische und magnetische Eigenschaften mittels Quellung zu erzeugen. iii) Elektrochrome Polymerhüllen fungieren als Antireflexschicht auf Goldoberflächen, deren Extinktion sich mittels Anlegen einer Spannung oder durch pH-Änderungen einstellen lässt. Neben diesen Ansätzen werden mechanisch einstellbare plasmonische Gitterstrukturen vorgestellt. Die selbstassemblierten und in transparentem Elastomer eingebetteten Goldnanopartikel weisen eine ausgeprägte Oberflächengitterresonanz auf. Diese kann für sensorische Zwecke in den Bereichen der Mikromechanik und der Katalyse, sowie für abstimmbare Laser verwendet werden.
nanoparticles, plasmonic coupling, responsive metasurface, anti-reflective coating
Nanopartikel, plasmonische Kopplung, ansprechende Metaoberfläche, Antireflexbeschichtung
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
Brasse, Yannic
Fery, Andreas
Gaponik, Nikolai
Technische Universität Dresden
Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.
2020-02-27
2020-06-25
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-07-23
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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oai:qucosa:de:qucosa:71755
2020-10-22T13:41:44Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:530
status-type:publishedVersion
openaire
Topological Transport Effects and Pure Spin Currents in Nanostructures
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-717557
1733616780
eng
10.1063/1.5090098
10.1021/acs.nanolett.8b05042
10.1038/s41467-019-13391-z
10.1063/1.5090209
10.1063/1.5019934
Magnetoresistive effects are powerful tools for studying the intricate structure of solid state electronic systems, and have many applications in our current information technology. In particular, the electronic system reflects the crystal symmetry and the orbital structure of the atoms of a given solid, and thus is crucial to understanding magnetism, superconductivity and many other effects which are of key interest to current solid state research. Consequently, studies of the electrical transport properties of solid state matter allow to evaluate this imprint and in turn draw conclusions about the interactions within a material. In this thesis, we will exploit the capabilities of magnetotransport measurements to infer the properties of a multitude of magnetic systems. In turn, this allows us to push the understanding of transport phenomena in magnetic materials.
The first part of this work is focused on the magnetoresistance observed in spin Hall active metals in contact with a magnetic insulator. In such bilayers, the interfacial spin
accumulation caused by the spin Hall effect in the metal can interact with the magnetic insulator, giving rise to interesting magnetoresistive effects. In the framework of this thesis, bilayers with several magnetic insulators are studied, including antiferomagnets, ferrimagnets and paramagnets (disordered magnets). For the disordered magnetic insulators, we find that the established spin Hall magnetoresistance framework does not allow to consistently describe the observed transport response. Consequently, we propose an alternative explanation of the magnetoresistance in such heterostructures, using the Hanle magnetoresistance and assuming an interface which has a finite electrical conductivity. This alternative model can serve to generalize the theory of the spin Hall magnetoresistance, providing addition information on the microscopic picture for the loss of the transverse spin component. Additionally, by partly removing the magnetic insulator and studying the ensuing changes, we verify that magnons are crucial for the observation of a non-local magnetoresistance in bilayers of a magnetic insulator and a metal. Finally, the local and non-local spin Seebeck effect (i.e. the electric field generated by a thermally driven pure spin current) is investigated in bilayers of Cr2O3 and Pt where the occurrence of a spin superfluid ground state was reported. In our sample, however, the transport response is consistent with the antiferromagnetic spin Seebeck effect mediated by the small magnetic field induced magnetization also reported for other antiferromagnet/metal heterostructures. As such, we cannot verify the presence of a spin superfluid ground state in the system.
In the second part of this thesis, the topological properties of the electronic system and the related changes of the magnetoelectric and magnetothermal transport response are investigated. To that end, we first demonstrate a novel measurement technique, the alternating thermal gradient technique, allowing to separate the relevant thermovoltages from spurious other voltages generated within the measurement setup. We employ this novel technique for measuring the topological Nernst effect in Mn 1.8 PtSn and show the possibility to combine the magnetoelectric and magnetothermal transport response to evaluate the presence of topological transport signatures without requiring magnetization measurements. Additionally, we show that the anomalous Nernst effect in the non-collinear antiferromagnet Mn3Sn is connected to the antiferromagnetic domain structure: Using spatially resolved measurements of the anomalous Nernst effect, direct access to the antiferromagnetic domain structure is demonstrated. Additionally, a thermally assisted domain writing scheme is implemented, allowing the preparation of Mn3Sn into a defined antiferromagnetic domain state.
Magnetotransport, Magnetothermal transport, Hall Effect, Nernst Effect, Spin Hall Magnetoresistance
Magnetotransport, Magnetothermischer Transport, Hall Effekt, Nernst Effekt, Spin Hall Magnetwiderstand
info:eu-repo/classification/ddc/530
ddc:530
Schlitz, Richard
Goennenwein, Sebastian T. B.
Casanova, Felix
Technische Universität Dresden
2020-04-30
2020-07-17
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-08-28
info:eu-repo/grantAgreement/Deutsche Forschungsgemeinschaft/Sonderforschungsbereiche/247310070// Lokaler und nicht-lokaler magneto-thermogalvanischer Transport (C08*) /SFB1143/C08
info:eu-repo/grantAgreement/Deutsche Forschungsgemeinschaft/Schwerpunktprogramme/198261808// Spin-abhängige thermo-galvanische Effekte: Experiment/GO944/4-2
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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oai:qucosa:de:qucosa:71576
2020-10-22T13:43:51Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:530
status-type:publishedVersion
openaire
Anomalous statistical properties and fluctuations on multiple timescales
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-715769
1733607404
eng
How can fluctuations in one-dimensional time series data be characterized and how can detected effects be decomposed into their dynamical origins or causes? In the context of these questions, a variety of problems are discussed and solutions are introduced.
The first issue concerns the causes of anomalous diffusion. A previously proposed framework decomposes the Hurst exponent into the Joseph, Noah, and Moses effects. They represent violations of the three premises of the central limit theorem. Here the framework is applied to an intermittent deterministic system, which exhibits a rich combination of all three effects. Nevertheless, the results provide an intuitive interpretation of the dynamics. In addition, the framework is theoretically discussed and connected to a calculation that proves its validity for a large class of systems.
Once the type of anomalous statistical behavior is classified, one might ask what the dynamical origin of the effects is. Especially the property of long range temporal correlations (the Joseph effect) is discussed in detail. In measurements, they might arise from different dynamical origins or can be explained as an emerging phenomenon. A collection of different routes to the observed behavior is established here.
A popular tool for detecting long range correlations is detrended fluctuation analysis. Its advantages over traditional methods are stability and smoothness for timescales up to one fourth of the measurement time and the ability to neglect the slow dynamics and trends.
Recently, a theory for an analytical understanding of this method was introduced. In this thesis, the method is further analyzed and developed. An approach is presented that enables scientists to use this method for short range correlated data, even if the dynamics is very complex. Fluctuations can be decomposed into a superposition of linear models that explain its features.
Therefore, on the one hand, this thesis is about understanding the effects of anomalous diffusion. On the other hand, it is about widening the applicability of one of its detection methods such that it becomes useful for understanding normal or complex statistical behavior.
A good example of a complex system, where the proposed stochastic methods are useful, is the atmosphere. Here it is shown how detrended fluctuation analysis can be used to uncover oscillatory modes and determine their periods. One of them is the El Ni\~no southern oscillation. A less well known and more challenging application is a 7--8 year mode in European temperature fluctuations. A power grid is a very different type of complex system. However, using the new method, it is possible to generate a data model that incorporates the important features of the grid frequency.
Time series analysis, Long range correlations
Zeitreihenanalyse, Fernkorrelationen
info:eu-repo/classification/ddc/530
ddc:530
Meyer, Philipp
Kantz, Holger
Bassler, Kevin E.
Timme, Marc
Technische Universität Dresden
2019-12-17
2020-06-05
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-07-24
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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2020-10-23T06:20:29Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:370
status-type:publishedVersion
openaire
An Adaptive E-Learning System based on Student’s Learning Styles and Knowledge Level
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-715155
1733632166
eng
Es besteht eine starke Nachfrage nach einer positiven Applikation zum Lernen, um den strategischen Plan des indonesischen Ministeriums für Bildung und Kultur zu fördern, dass die Ratio von Berufsschule höher als die allgemeinbildende Schule werden kann. Die rasante entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnologie könnte es ermöglichen, den Lernenden ein computergestütztes, personalisiertes E-Learning-System zur Verfügung zu stellen, um die Tatsache zu überwinden, dass jeder Lernende seine eigene Präferenz hat. Diese Studie bietet ein adaptives E-Learning-System, bei dem zwei Quellen der Personalisierung berücksichtigt werden: der Lernstil des Schülers und das Vorwissen. Um die Wirksamkeit des vorgeschlagenen E-Learning-Programms zu untersuchen, werden die Leistungen der Schüler bezüglich der drei niedrigsten Ebenen im kognitiven Bereich (Wissen, Verständnis und Anwendung) in der E-Learning-Gruppe mit denen der traditionellen Unterrichtsgruppe verglichen. Ein weiterer interessanter Bereich ist die sogannte schülerperspektive Usability-Bewertung und die Beziehung zwischen den Usability-Fragebogen angegebenen Aspekten zu erforschen.
Der Entwurfs- und Entwicklungsprozess des adaptiven E-Learning-Systems in dieser Studie berücksichtigte sowohl das Instruktionsdesign als auch das Software-Engineering. Die erste Phase begann mit der Analyse des Kandidaten der Teilnehmer, des Fachkurses und des Online-Liefermediums. Der nächste Schritt bestand darin, die Prozedur, die Regelwerk der Adaptation und die Benutzeroberfläche zu entwerfen. Dann wurde Entwicklungsprozess des Lehrsystems auf der Grundlage der aus den vorherigen Phasen gesammelten Daten durchgeführt. Die nächste Phase war die Implementierung des Unterrichtsprogramms für die Schüler in einer kleinen Gruppe. Schließlich wurde die E-Learning-Anwendung in drei verschiedenen Teststrategien bewertet: Funktionsbasiertes Testen, Expertenbasierte Bewertung und benutzerperspektivische Bewertung.
Die nächste Aktion ist eine experimentelle Studie, bei der das adaptive E-Learning-System im Lernprozess angewendet wird. An diesem Experiment waren zwei Gruppen beteiligt. Die Experimentalgruppe bestand aus 21 Studenten, die den Unterrichtsfach Digital Simulation mithilfe des adaptiven E-Learning-Systems lernten. Eine andere Gruppe war die Kontrollgruppe, die 21 Schüler umfasste, die dasselbe Unterrichtsfach in der traditionellen Klasse lernten. Es wurden zwei Instrumente verwendet, um die erforderlichen Daten zu erheben. Das erste Instrument bestand aus 30 Multiple-Choice-Fragen, die die kognitiven Ebenen von Wissen, Verstehen und Anwendung enthielten. Dieses Instrument wurde verwendet, um die Schülerleistung bei dem obengeschriebenen Unterrichtsfach zu bewerten. Das zweite Instrument war der Usability-Fragebogen, der aus 30 4-Punkte-Likert Aussagen bestand. Dieser Fragebogen bestand aus vier Dimensionen nämlich Nützlichkeit, Benutzerfreundlichkeit, Lernfreundlichkeit und Zufriedenheit. Mit diesem Fragebogen wurde die Usability der adaptiven E-Learning-Applikation basierend auf die Perspektive des Schülers bewertet.
Der Befund dieser Studie ergab ein ungewöhnliches Phänomen, bei dem das Ergebnis des Pre-Tests der Kontrollgruppe signifikant höher als Experimentalgruppe. Zum Post-Test Vergleich, obwohl die Leistung der E-Learning Gruppe höher als der von der regulären war, war der Unterschied zwischen den beiden statistisch nicht signifikant. Der Vergleich der Punktzahlsteigerung wurde gemacht, um zu untersuchen, welche Behandlungsgruppe effektiver war. Die Ergebnisse zeigten, dass die gesamte Punktzahlsteigerung von der Experimentalgruppe signifikant höher als die von der Kontrollgruppe war. Diese Beweise waren auch im Hinblick auf das Wissen, das Verständnis und die Anwendungsebene des kognitiven Bereichs gültig. Diese Ergebnisse bestätigten, dass die Gruppe des adaptiven E-Learning-Systems bezüglich ihrer Leistung effektiver war als die Gruppe der Studenten, die in der traditionellen Klasse lernten. Ein weiterer wichtiger Befund betraf die Bewertung der Usability. Die Punktzahl der Messung wurde anhand verschiedener Ansätze analysiert und ergab, dass der Usability-Score in allen Aspekten (Nützlichkeit, Benutzerfreundlichkeit, Lernfreundlichkeit und Zufriedenheit) den akzeptablen Kriterien zuzuordnen ist. Darüber hinaus wurde die Regressionsanalyse durchgeführt, um die Beziehung zwischen den Variablen zu untersuchen. Der erste Befund ergab, dass die unabhängigen Variablen (Nützlichkeit, Benutzerfreundlichkeit und Lernfreundlichkeit) gleichzeitig die abhängige Variable (Zufriedenheit) beeinflussten. In der Zwischenzeit ergab der Teil t-Test unterschiedliche Ergebnisse. Die Ergebnisse zeigten, dass die variable Benutzerfreundlichkeit die variable Zufriedenheit signifikant beeinflusste. Der variable Nützlichkeit und die Lernfreundlichkeit wirkten sich indessen nicht signifikant auf die variable Zufriedenheit aus.
There is a strong demand for a positive instructional application in order to address the strategic plan of the Ministry of Education and Culture in Indonesia to change the ratio of vocational secondary school to be higher than the general school one. The immense growth of information and communication technology may be possible to provide a computer-based personalized e-learning system to the learners in order to overcome the fact that each student has their own preferences in learning. This study offers an adaptive e-learning system by considering two sources of personalization: the student’s learning style and initial knowledge. In order to investigate the effectiveness of the proposed e-learning program, the students’ achievement in terms of three lowest levels in the cognitive domain (knowledge, comprehension, and application) in the e-learning group is compared with the traditional classroom group. Another area that is interesting to explore is the usability evaluation based on the students’ perspective and the relationship between aspects specified in the usability questionnaire.
The design and development process of the adaptive e-learning system in this study was considering both the instructional system design and software engineering. The first phase was started by analyzing the participants’ candidate, the subject course, and the online delivery medium. The next step was designing the procedure, the adaptation set of rules, and the user interface. Then, the process to develop the instructional system based on the data collected from the previous phases was conducted. The next stage was implemented the instructional program to the students in a small group setting. Finally, the e-learning application was evaluated in three different settings: functional-based testing, experts-based assessment, and user-perspective evaluation.
The next action is an experimental study by applying the adaptive e-learning system to the learning process. There were two groups involved in this experiment. The experimental group that consisted of 21 students who learned the Digital Simulation course by utilizing the adaptive e-learning system. Another group was the control group that included 21 students who studied the same course through the traditional classroom setting. There were two instruments used to collect the required data. The first instrument contained 30 multiple-choice questions that considered the cognitive levels of knowledge, comprehension, and application. This instrument was used to assess the student achievement of the intended course. The second instrument was the usability questionnaire that consisted of 30 4-point Likert scale statements. This questionnaire was composed of four dimensions, namely usefulness, ease of use, ease of learning, and satisfaction. This questionnaire aimed to evaluate the usability of the adaptive e-learning application based on the student’s perspective.
The finding in this study revealed an unusual phenomenon which the pre-test result of the control group was significantly exceeding those of the experimental group. For the post-test score comparison, although there was a higher achievement in the e-learning group than in the regular group, the difference between both achievements was not statistically significant. The comparison in terms of the gain score was conducted in order to investigate which treatment group was more effective. The results indicated that the total gain score achieved by the experimental group was significantly higher than those recorded by the control group. This evidence was also valid with regard to the knowledge, comprehension, and application-level of the cognitive domain. These findings confirmed that the group who utilized the adaptive e-learning system was reported more effective in terms of the achievement score than the group of students who studied in the traditional setting. Another important finding was related to usability evaluation. The measurement score was analyzed through different approaches and revealed that the usability score categorized in the acceptable criteria in all aspects (usefulness, ease of use, ease of learning, and satisfaction). Furthermore, the regression analysis was conducted in order to explore the relation between the variables. The first finding reported that the independent variables (usefulness, ease of use, and ease of learning) simultaneously influenced the dependent variable (satisfaction). In the meantime, the partial t-Test found varying results. The results indicated that the variable ease of use was significantly influenced variable satisfaction. Meanwhile, variable usefulness and ease of learning were not significantly affected variable satisfaction.
Adaptives E-Learning-System, Lernstil, Vorwissen, Usability-Evaluation, berufliche Bildung
adaptive e-learning system, learning style, initial knowledge, usability evaluation, vocational education
info:eu-repo/classification/ddc/370
ddc:370
Hariyanto, Didik
Köhler, Thomas
Triyono, Bruri
Abele, Stephan
Sawadogo, Wendkouni J. Eric
Hartmann, Martin
Technische Universität Dresden
2019-11-11
2020-06-19
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-07-17
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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oai:qucosa:de:qucosa:71542
2020-10-23T06:22:32Z
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doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:540
status-type:publishedVersion
openaire
Synthesis and Characterization of Novel Functional Materials based on Cellulose and Graphene Oxide
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-715429
1733592768
eng
This thesis focused on the synthesis and characterization of novel functional materials based on cellulose and graphene derivatives. Cellulose/GO hydrogels were produced as the starting material by dissolving cellulose and dispersing GO in NaOH/urea solution. This method is considered as an efficient, simple, environmentally friendly, and low-cost method. Novel functionalities, such as sensing, catalytic and EMI shielding properties have been “built-in” to cellulose/GO hydrogels.
Cellulose/rGO composite films and aerogels were successfully fabricated by dissolving cellulose and dispersing GO in NaOH/urea solution, followed by the chemical reduction with vitamin C as the reducing agent. The cellulose/rGO films and aerogels with various rGO contents were prepared by air-drying and freeze-drying of the prepared cellulose/rGO composite hydrogels.
The resultant cellulose/rGO composites prepared by this efficient and simple method show high resistance sensitivity to environmental stimuli like temperature, humidity, liquids, vapours, and strain stress. Thus, the cellulose/rGO films can be applied in detecting human motions and human breath cycles. Liquid temperature, liquid type, and ion concentration also be determined by our cellulose/rGO films.
Moreover, the composite aerogels are fast responding and extremely sensitive sensors for vapour detection and testing with good repeatability. It was also revealed that discriminating and quantitative responses can be obtained when analyzing various vapours and different vapour concentrations. For methanol vapour, the aerogel shows linear response to the vapour concentration. Thus cellulose/rGO composite aerogel can be used to quantify methanol vapour concentrations. The efficient, scalable, and environmentally friendly preparation of novel and high-performance of vapour sensing materials with well reproducibility is promising to achieve practical vapour sensing applications.
We have successfully presented an effective, facial, simple, and scalable method to form Fe3O4 nanoparticles onto cellulose/GO hydrogels. XRD, FTIR, XPS and TEM indicated that Fe3O4 nanoparticles with good dispersion and uniform size are successfully coated on cellulose matrix and GO sheets.
This material was tested as catalyst for the cleaning of dye-contaminated water by oxidation with H2O2.The optimized experiment conditions for AO7 degradation are: [AO7] = 0.1 mM, T = 298 K, [H2O2] = 22 mM, and pH = 3. Under these conditions, the resulting hydrogels display 97 % AO7 removal within 120 min and retained strong degradation performance after twenty consecutive cycles of reuse.
Especially, the detailed XPS analysis of cellulose/GO/Fe3O4 and cellulose/Fe3O4 composites indicated that the cellulose/GO/Fe3O4 hydrogel retain its high degradation activity by keeping the ratio of Fe3+/Fe2+ at 2 during the 20 heterogeneous Fenton-like reaction cycles. Therefore, the cellulose/GO/Fe3O4 hydrogel is recommended to test the treatment of other dye-contaminated wastewaters.
Cellulose/rGO/Fe3O4 films and aerogels were successfully fabricated by the in-situ grown of Fe3O4 nanoparticles within a cellulose matrix containing rGO sheets.
Cellulose/rGO (8 wt.%)/Fe3O4 aerogels with the thickness of 0.5 mm exhibited high EMI shielding performance with the EMI SE value at 32.4-40.1 dB in the 8.2-12.4 GHz frequency range.
High loading of rGO and large thickness of the composites are beneficial for the excellent EMI shielding performance of our aerogels. The lightweight aerogel is suitable for the practical application as EMI shielding materials such as spacecraft, aircraft, energy conversion application, and energy storage.
Cellulose, Nanocomposite, Graphene, Sensors, Functional composites
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
Chen, Yian
Voit, Brigitte
Cuniberti, Gianaurelio
Technische Universität Dresden
2020-03-06
2020-06-04
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-07-22
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A71542
https://tud.qucosa.de/api/qucosa%3A71542/attachment/ATT-0/
oai:qucosa:de:qucosa:72072
2020-10-23T06:25:51Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
status-type:publishedVersion
openaire
Pharmacological and Genetic Effects of Serotonin on Value-Based Decision-Making
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-720722
1733586601
eng
This doctoral thesis investigated the role of the neuromodulator serotonin on four different value-based decision making tasks, using an acute tryptopahin intervention and an associative genetic approach - a naturally occuring variation in the promoter region of the serotonin transporter gene (5-HTTLPR). Additionally, structural (DTI) and functional aspects (BOLD-fMRI) of the brain were assessed using magnetic resonance imaging in relation to decision-making. Overall, we only found limited evidence for a serotonergic effect on decision-making that was restricted to a genetic association with risk-seeking for losses behaviour that could no be corroborated by differences in tonic serotonin levels or white matter microstructure.
In der vorliegenden Doktorarbeit wurde die Rolle des Neuromodulators Serotonin hinsichtlich vier verschiedener wertbasierter Entscheidungsfindungsaufgaben untersucht, wobei eine akute Tryptophanintervention und ein assoziativer genetischer Ansatz, eine natürlich vorkommende Variation in der Promoterregion des Serotonintransportergens (5-HTTLPR), zur Anwendung gekommen sind. Zusätzlich wurden strukturelle (DTI) und funktionelle Aspekte (BOLD-fMRI) des Gehirns mittels Magnetresonanztomographie in Bezug auf die Entscheidungsfindung erhoben. Insgesamt fanden wir nur eine begrenzte Evidenz eines serotonergen Effekts auf Entscheidungsverhalten, die sich auf eine genetische Assoziation mit risikofreudigem Verhalten bei Verlusten beschränkte. Diese Assoziation ließ sich nicht durch Unterschiede im tonischen Serotoninspiegel oder der Mikrostruktur der weißen Substanz erhärten.
Serotonin, Tryptophan, 5-HTTLPR, Entscheidungsverhalten, fMRT, DTI
serotonin, tryptophan, 5-HTTLPR, decision making, fMRI, DTI
info:eu-repo/classification/ddc/153
ddc:153
Neukam, Philipp T.
Smolka, Michael N.
Strobel, Alexander
Technische Universität Dresden
2020-02-06
2020-06-29
2020
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-09-04
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doc-type:doctoralThesis
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2020-10-23T06:28:03Z
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doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:530
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openaire
Hydrodynamics in solid state transport, from microscopic to mesoscopic scales
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-717574
1733558519
eng
The thesis is devoted to some aspects of the solid-state electronic transport in the so-called viscous or hydrodynamic regime.
Hydrodynamic regime in this context means that due to the large carrier density and non-negligible carrier-carrier interactions, the transport properties follow from collective, rather than single-particle phenomena.
To capture the dynamics of such a system one may use description based on the conserved quantities, i.e. momentum, energy or charge.
If the interactions between the constituents of the system are strong enough, such a description is provided by the hydrodynamic equations which for conserved momentum and energy are the Navier-Stokes equations or their relativistic counterparts.
This thesis focuses on such a situation: when the equations governing transport properties follow from conservation of the momentum or, at most, can be treated as a modification of such equations due to weak momentum relaxation.
Presented here are two lines of investigation. The first one focuses on the mesoscopic effects, i.e. on the dependence of the outcome of the transport measurements on the physical parameters of the sample such as size and shape. Here also the effects of the weak momentum relaxation are studied.
In the second one, the issue of parity and time reversal symmetry breaking, occurring in a 2 dimensional system due to the presence of an external magnetic field, is investigated.
An effective model of a strongly coupled quantum system is introduced and used to compute the odd (Hall) viscosity -- a transport coefficient allowed once the discrete symmetries are broken -- as a function of magnetic field, temperature and chemical potential.
The first part of results concerns the behaviour of the electronic fluid in a typical AC measurement -- modeled by an elongated channel in which the fluid is subject to a periodically time dependent electric potential. Assuming standard, no-slip boundary conditions, the spatial distribution of the current density is found to be much different to the one known for Ohmic conduction. For small frequency the current distribution has a parabolic profile across the channel, while for high frequency the current in the bulk of the channel becomes flat (position-independent), while two maxima terminating a so-called boundary layer develop.
In these boundary layers large gradients of current can be found, contributing to high local entropy production due to the viscous force.
Despite this differences in the local current density profile, when the global conductance is measured as a function of the frequency, the result much resembles the well known Drude curve, with a distinct maximum visible in the imaginary part of the AC conductance.
There is, however, a global signature of the boundary layer formation -- the scaling of the conductance with the channel width, that changes from quadratic (for parabolic flow) to asymptotically constant (for a flow with boundary layers).
Moreover, in the hydrodynamic regime, the position of the Drude peak is not only determined by microscopic parameter but again by a combination of microscopic (viscosity) and mesoscopic (width) parameters.
Since the Drude peak occurs for experimentally feasible values of parameters, the mentioned mesoscopic dependence may be used to measure the value of viscosity coefficient.
The results discussed above are obtained assuming, as is traditional for hydrodynamics on everyday length-scales, a no-slip boundary condition which forces the fluid to be immobile at the boundary. This boundary condition was also assumed in most of the previous works on the electronic hydrodynamics.
However, this is not the only possibility. There exists a one-parameter family of consistent boundary conditions involving velocity and its derivative on the boundary, parametrized by a coefficient called the slip length. Recent theoretical and experimental publications suggest that it may be dependent on the state parameters of the system (i.e temperature, chemical potential) and its value may be relatively large for some experimental situations. One of the consequences of the slip length being large is that hydrodynamic effects are obscured in the simple AC set-up discussed before.
In this work it is shown that by an appropriate micro-structuring of the boundary, the effects of slip can be suppressed.
Once the array of defects is introduced on the edges of the sample, the no-slip behavior is restored for all the values of the microscopic slip length.
Furthermore, the interplay between the microscopic slip length and the sample geometry is investigated
and used to propose a simple device for measuring the dependence of the microscopic slip length on the state parameters such as the temperature or the chemical potential.
The final part of this thesis is devoted to a different aspect of the hydrodynamic transport -- a computation of the value of hydrodynamic transport coefficients using a microscopic theory.
The physical situation of interest is one in which time reversal and parity invariance of a 2-dimensional system are broken, due to the presence of an external magnetic field.
In such a situation an unusual class of transport coefficients is allowed in the hydrodynamic description, so-called odd coefficients. The term comes from the fact that they encode response that is transverse to the applied perturbation.
These odd coefficients for 2 dimensions were previously studied mostly at weak coupling, i.e. using descriptions based on quasi-particles.
This work, however, presents the way of calculating them for strongly coupled model system.
To achieve this a high-energy-physics-inspired framework of holographic duality (AdS/CFT) is used.
In that approach, an effective model involving magnetically-sourced parity-breaking interactions is constructed for the system at finite temperature and chemical potential.
Performing a linear response analysis around the thermal states in that model allows one to read off the transport coefficients, especially the odd (Hall) viscosity coefficient that is of central interest in this study.
The mentioned Hall viscosity is found to be non-zero whenever the magnetic field is present, even for zero chemical potential.
This is unusual, as odd viscosity is expected to only be non-zero for non-zero charge density states.
The mechanism responsible for the presence of Hall viscosity in the discussed case turns out to be the following: charge density in the model is induced by either the chemical potential or the magnetic field, i.e. for non-zero magnetic field even at zero chemical potential some density of charge is present.
This charge contributes to the Hall viscosity in the usual way.
The odd viscosity coefficient is found to have different scaling behaviors for weak and strong magnetic field.
Interestingly, it turns out that the computations of the Hall (and shear) viscosities are relatively straightforward and analytically tractable in the proposed model.
This means that the results could be generalized to the zero-temperature case, which however is yet to be done.
It also suggests that the model may capture some universal mechanisms of generating the odd viscosity due to the presence of the magnetic field.
That intuition is backed by the fact that some of the effective models of quantum Hall states also predict similar mechanism in which charge density is induced by the presence of the magnetic field. Despite these similarities, further studies are needed to establish a solid connection between these systems.
In particular, in the model under consideration no mechanism of quantization of the Hall viscosity is found, while the mentioned models of quantum Hall states predict quantization of that transport coefficient.
Electron hydrodynamics, Hydrodynamics in solid state physics, AdS/CMT, holography for condnsed matter
Elektronenhydrodynamik, Hydrodynamik in der Festkörperphysik, AdS / CFT, Holographie für kondensierte Materie
info:eu-repo/classification/ddc/530
ddc:530
Witkowski, Piotr
Moessner, Roderich
Surowka, Piotr
Technische Universität Dresden
Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme
2020-02-25
2020-07-01
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2020-08-28
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doc-type:doctoralThesis
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2020-10-23T06:29:53Z
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ddc:570
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openaire
Real-time image-based cell identification
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-717542
173355601X
eng
10.1038/s41592-020-0831-y
1548-7091
10.1101/2020.03.03.975250
Identification of different cell types is an indispensable task of biomedical research and clinical application. During the last decades, much attention was given to molecular characterization, and many cell types can now be identified using established markers that bind to cell-specific antigens. The required staining process is a lengthy and costly treatment, which can cause alterations of cellular properties, contaminate the sample and therefore limit its subsequent use. For example, for photoreceptor transplantations, highly pure samples of photoreceptor cells are required, which can currently only be obtained using molecular labelling, rendering the resulting sample incompatible for clinical application. A promising alternative to molecular markers is the label-free identification of cells using mechanical or morphological features. Real-time deformability cytometry (RT DC) is a microfluidic technique, which allows capturing both types of information simultaneously for single cells at high-throughput. In this thesis, I present machine learning methods which allow identifying different cell types, based on bright-field images from RT DC. In particular, I introduce algorithms that are fast enough to be applied in real-time during the measurement (at >1000 cells/s), which can be used for image-based cell sorting. The performance of the algorithms is shown for the identification of rod precursor cells in retina-samples, indicating that image-based sorting based on those algorithms would allow enriching photoreceptors to a final concentration, applicable for transplantation purposes.:Contents
Abstract iii
Kurzfassung iv
List of figures viii
List of tables x
1. Introduction 1
1.1. Texture and mechanical properties: label-free markers 4
1.2. The retina, diseases and cure by photoreceptor transplantation 5
1.3. Technologies for label-free assessment of cells 8
2. Materials and Methods 10
2.1. Experimental setup 10
2.1.1. Chip design for RT DC and RT-FDC 10
2.1.2. Chip design for soRT-FDC 11
2.1.3. Chip fabrication 13
2.1.4. RT-DC, RT-FDC and soRT FDC Setup 14
2.1.5. Physics of surface acoustic wave mediated sorting 16
2.1.6. Measurement buffer (MB) for RT DC 17
2.2. Online parameters 18
2.3. Offline parameters 21
2.4. Linear mixed models (LMM) 28
2.5. Normality test using probability plots 31
2.6. Gaussian mixture model (GMM) and Bayesian information criterion (BIC) 32
2.7. Random forests 33
2.8. Confusion matrix 34
2.9. Deep learning 36
2.10. Preparation of retina samples 43
2.11. Preparation of blood samples 44
2.12. Staining of neutrophils and monocytes 45
3. Results 46
3.1. Meta-analysis of RT-DC data 46
3.1.1. Correlations of area and volume 47
3.1.2. Correlations of deformation and inertia ratio 48
3.1.3. Further screening of correlations 50
3.1.4. Shape of distributions 52
3.1.5. Discussion 54
3.2. Characterization of retina cells in RT-DC 57
3.2.1. Maturation of retina cells 57
3.2.2. Comparing retina cell types using statistical tests 61
3.2.3. Discussion 63
3.3. Classification of retina cells using supervised machine learning 66
3.3.1. The dataset 66
3.3.2. Cell classification using optimized area gating 72
3.3.3. Cell classification using random forests 74
3.3.4. Cell classification using deep neural nets 80
3.3.5. Improving DNN accuracy using image augmentation 85
3.3.6. Tuning of final models and classification performance 93
3.3.7. Visualization of model attention 98
3.3.8. Discussion 100
3.4. Software tools to train and apply deep neural nets for sorting 105
3.4.1. AIDeveloper 105
3.4.2. Sorting Software 113
3.4.3. Discussion 114
3.5. Sorting experiments 117
3.5.1. Sorting of rod precursor cells 117
3.5.2. Sorting of neutrophils 120
3.5.3. Discussion 125
4. Conclusion and outlook 128
A. Appendix 131
I. Comparison of dense and convolutional layer 131
Bibliography 133
Acronyms 148
Acknowledgements 150
Erklärung 152
Machine learning, deep learning, microfluidics, flow cytometry, statistics
info:eu-repo/classification/ddc/570
ddc:570
Herbig, Maik
Guck, Jochen
Schlierf, Michael
Technische Universität Dresden
2020-01-29
2020-06-19
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-08-28
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doc-type:doctoralThesis
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2020-10-23T06:36:15Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:630
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openaire
A Holistic Analysis for Spatiotemporal Interdependencies of Deforestation, Forest Degradation and Landslide Susceptibility in NE Iran
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-720540
1733534504
eng
10.1002/ldr.2744
10.1002/ldr.3530
10.3390/rs11192300
10.3390/rs12030434
Various biotic and abiotic agents are changing forests. Prolonged human activities substantially could cause not only different changes in forests but also could accelerate natural hazards in the Anthropocene. Despite several remote sensing-based research in forest changes, there is a need for a holistic study that could visualize different dimensions of anthropogenic-induced forest changes such as forest loss, forest fragmentation, and forest degradation. Besides, the effects of these changes require to be investigated in the natural hazards’ studies in forest regions. This research was accomplished for holistic assessing of long-term forest loss, forest fragmentation, and forest degradation induced by human activities such as sprawling residential areas and expanding road networks in northeast Iran. Moreover, it has investigated the significance of forest dynamics in analyzing of landslide susceptibility in the forest regions.
The time series of Landsat data with the contribution of aerial photos were employed to investigate long-term forest changes in three spans from 1966 to 2016. The expansion of forest roads was extracted from a combination of satellite images and topographic maps. Both pixel– and object-based approaches were used for analyzing forest changes. The spatial autocorrelation indicators and spatial regression models were applied for visualizing patterns of forest changes and possible relationships between forest changes and the expansion of residential areas and road networks. Furthermore, the detection of old and new landslide events was accomplished through Sentinel-1 and -2 images and DEM derivatives using object-oriented random forest method. The significance of conditioning and triggering factors that control the susceptibility of protected and non-protected forests to landslides was explored using the object-based random forest approach as well.
Key findings revealed that the expansion of residential areas and rural roads have increasingly heightened the rates of forest loss before 2000. However, the spatial patterns of forest dynamics were changed from forest loss to forest fragmentation and forest degradation– along with the expansion of forest and mine roads– since the 1980s. Although the topographic and hydrologic features were the top influential predictors that control the susceptibility of protected forests to landslides, the natural and anthropogenic triggers have obtained significant values in non-protected forests to the landslides as well; forest fragmentation and logging were the top features of anthropogenic triggers. This research verifies that influential variables are different either for detecting landslides or for assessing landslide susceptibility in different forest regions.
The spatial-based regression models showed higher efficiency than the traditional regression model for modelling relationships between forest changes and anthropogenic- induced drivers; however, there was no priority between spatial models. Random forest algorithm demonstrated satisfactory accuracy for mapping of both old and new landslides and landslide susceptibility with higher accuracy in the protected forests.
This research has investigated human-induced forest changes; however, other abiotic and biotic agents may cause these changes such as climate hazards, forest fires, insect outbreaks, pathogens, and other natural hazards that need to be explored in the future studies.
Verschiedene biotische und abiotische Faktoren verursachen Veränderungen im Wald. Dauerhafte menschliche Eingriffe im Anthropozän könnten nicht nur zu unterschiedlichen Typen von Veränderungen im Wald selbst führen, sondern auch bestehende Naturgefahren verstärken. Trotz verschiedener fernerkundungsgestützter Forschungsarbeiten zu Waldveränderungen besteht Bedarf an einer holistischen Studie, welche verschiedene Dimensionen anthropogen verursachter Waldveränderungen wie Waldverlust, Waldfragmentierung und Waldschädigung aufzeigen kann. Außerdem ist es notwendig, die Auswirkungen derartiger Veränderungen in Naturgefahrenstudien für Waldgebiete zu untersuchen. Ziel dieser Forschung war es, eine holistische Bewertung von langfristigem Waldverlust, Waldfragmentierung und Waldschädigung durchzuführen, die durch menschliche Aktivitäten wie Ausbreitung von Siedlungsgebieten und Ausbau von Straßennetzen im Nordosten des Iran verursacht werden. Darüber hinaus hat diese Forschungsarbeit die Bedeutung der Walddynamik in der Analyse von Rutschungsneigung innerhalb von Waldgebieten untersucht.
Um langfristige Waldveränderungen in drei Intervallen zwischen 1966 und 2016 zu untersuchen, wurden Zeitreihen von Landsat-Daten und zusätzlich von Luftbildern verwendet. Die Erweiterung der Waldwege wurde aus einer Kombination von Satellitenbildern und topographischen Karten extrahiert. Für die Analyse von Waldveränderungen wurden sowohl pixel- als auch objektbasierte Ansätze verwendet. Räumliche Autokorrelationsindikatoren und räumliche Regressionsmodelle wurden eingesetzt, um Muster von Waldveränderungen und Zusammenhänge zwischen Waldveränderungen und der Erweiterung von Wohngebieten und Straßennetzen zu visualisieren. Darüber hinaus wurde die Erkennung alter und neuer Erdrutsche aus Sentinel-1 und -2 Bildern und DEM-Derivaten unter Verwendung der objektorientierten „Random Forest “-Methode durchgeführt. Ebenfalls mit dem objektbasierten „Random Forest “-Ansatz wurde die Bedeutung von Konditionierungs- und Auslösefaktoren untersucht, welche die Suszeptibilität einer Fläche für Erdrutsche in geschützten und nicht geschützten Wäldern kontrollieren.
Die zentralen Erkenntnisse sind, dass die Ausbreitung von Siedlungsflächen und der Ausbau von Landstraßen die Waldverluste vor dem Jahr 2000 zunehmend erhöht haben. Mit dem Ausbau von Wald- und Bergbaustraßen änderten sich jedoch seit den 1980er Jahren die räumlichen Muster der Walddynamik von Waldverlust hin zu Waldfragmentierung und Walddegradierung. Obwohl die orographischen und hydrologischen Merkmale die wichtigsten Einflussfaktoren hinsichtlich Suszeptibilität für das Auftreten von Erdrutschen in Schutzwäldern waren, haben weitere natürliche und anthropogene Auslöser Signifikanz erreicht innerhalb der nicht geschützten Waldflächen: Holzeinschlag und Waldfragmentierung waren dabei die dominierenden anthropogenen Auslöser. Die Studie bestätigt zudem, dass die Parameter für die Erkennung von Erdrutschen und für die Beurteilung der Rutschungs-Suszeptibilität an die verschiedenen Waldgebiete anzupassen sind.
In der Modellierung der Beziehung zwischen Waldveränderungen und anthropogenen Einflüssen zeigten räumlich basierte Regressionsmodelle eine höhere Effizienz als das traditionelle Regressionsmodell; allerdings gab es keine klare Priorität innerhalb der räumlichen Modelle. Der „Random Forest “-Ansatz zeigte eine zufriedenstellende Genauigkeit sowohl bei der Kartierung historischer Erdrutsche als auch in der Bestimmung der Rutschungs-Suszeptibilität. Dabei lag die erreichte Genauigkeit in den geschützten Waldgebieten höher.
Diese Forschungsarbeit hat vom Menschen verursachte Waldveränderungen untersucht. Da jedoch auch andere abiotische und biotische Faktoren die geschilderten Veränderungen verursachen können, sind weitere Studien notwendig. Diese könnten z. B. Klimaparameter, Waldbrände, Insektenschädigung und andere Naturgefahren einschließen.
Deforestation, forest degradation, landslide susceptibility, Sentinel, time series of Landsat
info:eu-repo/classification/ddc/630
ddc:630
Shirvani, Zeinab
Buchroithner, Manfred F.
Csaplovics, Elmar
Möller, Matthias
Technische Universität Dresden
2019-11-18
2020-05-28
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-09-03
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doc-type:doctoralThesis
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2020-10-23T06:38:56Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:004
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openaire
Induction, Training, and Parsing Strategies beyond Context-free Grammars
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-713985
1733659536
eng
10.1162/COLI_a_00291
10.18653/v1/W16-2407
This thesis considers the problem of assigning a sentence its syntactic structure, which may be discontinuous. It proposes a class of models based on probabilistic grammars that are obtained by the automatic refinement of a given grammar. Different strategies for parsing with a refined grammar are developed. The induction, refinement, and application of two types of grammars (linear context-free rewriting systems and hybrid grammars) are evaluated empirically on two German and one Dutch corpus.
discontinuous parsing, latent variable grammar, interpreted regular tree grammar, hybrid grammar, linear context-free rewriting system, syntactic parsing
Hybridgrammatiken, Diskontinuierliches Parsing, Syntaktisches Parsing
info:eu-repo/classification/ddc/004
ddc:004
Gebhardt, Kilian
Vogler, Heiko
Kuhlmann, Marco
Rudolph, Sebastian
Technische Universität Dresden
2019-11-28
2020-05-06
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-07-03
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
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2020-10-23T06:39:48Z
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doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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openaire
Global mortality attributable to alcoholic cardiomyopathy
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-720700
173367134X
eng
Introduction:
Globally, around 2.6 billion people have consumed alcohol in 2017. In the same year, nearly 3 million or 5% of all deaths were attributable to alcohol consumption, the majority of which were non-communicable diseases, such as cancer, digestive and cardiovascular diseases. Chronic heavy alcohol consumption in particular causes harm to the cardiovascular system and is linked to an elevated risk on the occurrence of ischemic heart diseases and cardiomyopathies. The latter constitutes a heterogeneous group of cardiovascular diseases, which can generally be characterized by a weakened heart muscle. The causal link between chronic heavy alcohol consumption and cardiomyopathy has long been recognized, with the Tenth Revision of the International Classification of Diseases (ICD-10) listing alcoholic cardiomyopathy (ACM) as a fully alcohol-attributable diagnosis. For a few, predominately high-income countries, civil registries provide valuable information of ACM mortality. However, for the majority of countries and global population, the cardiomyopathy burden attributable to alcohol consumption needs to estimated. Established methods for estimating alcohol-attributable fractions (AAF), i.e. proportion of an outcome which could be avoided in a scenario of zero alcohol consumption, could not be applied for cardiomyopathy as the link between alcohol consumption levels and risk of cardiomyopathy could not be specified. Accordingly, a global assessment of the contribution of alcohol consumption to the disease burden from cardiomyopathy was lacking.
Aims and objectives:
First, to develop methods for estimating the contribution of alcohol consumption to cardiomyopathy that can be used globally (study I). Second, to apply the method developed in study I to estimate the global mortality from ACM (study II). Third, to assess differences between this method and an alternative method for estimating the contribution of alcohol consumption to cardiomyopathy proposed during pursuit of these aims (study III).
Design:
Statistical modelling study with country-level data as unit of analyses.
Study I. Based on mortality data from civil registries, the proportion of deaths from ACM among deaths from any cardiomyopathy (=AAF) was used as proxy for the link between alcohol consumption and cardiomyopathy. To generalize this link to countries without available civil registry data, associations of population alcohol exposure and registered AAF were established. Cardiomyopathy deaths that are attributable to alcohol use were quantified in those countries with available registry data.
Study II. For countries without available civil registry data, ACM mortality was estimated using population alcohol exposure data based on the methods from study I. As a result, national, regional and global estimates of the mortality attributable to ACM were obtained for the year 2015.
Study III. In the alternative method developed by the Global Burden of Disease (GBD) study team, the contribution of alcohol consumption to cardiomyopathy was estimated taking into account that actual ACM deaths may be incorrectly coded as so-called garbage codes (disease codes that do not accurately describe the underlying cause of death). In the alternative method, garbage codes were redistributed to both cardiomyopathy and ACM using statistical procedures. The underlying assumptions for the redistribution of garbage codes were examined by comparing registered and estimated ACM mortality data taking into account the distribution of alcohol exposure.
Data sources:
Data on population alcohol exposure (alcohol per capita consumption, prevalence of heavy episodic drinking, prevalence of alcohol use disorders) were sourced from publicly available World Health Organization (WHO) data bases. As outcome data, sex-specific mortality counts from different disease groups (ACM, any cardiomyopathy, and selected garbage codes) were obtained at the country level from three different sources: First, WHO mortality data base, which provide civil registry mortality data on nearly half of all member states, coded according to the ICD-10. Second and third, ‘Global Health Estimates’ and ‘GBD Results Tool’ data bases, which provide complete and consistent mortality estimates aggregated into larger disease groups for all WHO member states. Data on covariates were obtained from the United Nations and the World Bank.
Statistical analyses:
In study I, the dependent variable – AAF for cardiomyopathy – was calculated by dividing deaths from ACM by deaths from any cardiomyopathy, based on civil registry data from N=52 countries. Taking into account country-specific crude mortality rates of ACM, AAF were modeled in two-step sex-specific regression analyses using population alcohol exposure as covariate. AAF were estimated for the same set of N=52 countries, in addition to N=43 countries without civil registry data. Estimated AAF were compared to registered AAF available for N=52 countries.
In study II, the global mortality of ACM was estimated by combining civil registry ACM mortality data for N=91 countries and estimated ACM mortality for N=99 countries without available civil registry data. For the latter set of countries, ACM mortality data were calculated by estimating AAF based on the methodology outlined in the first study and subsequently applied to all cardiomyopathy deaths. As a proxy for under-reporting of ACM in civil registries, estimated ACM deaths were compared to registered ACM deaths for N=91 countries.
In study III, ACM mortality estimates from the GBD study were compared against registered ACM mortality data for N=77 countries, aiming to test underlying assumptions for redistribution of garbage-coded deaths in the alternative method. For this purpose, descriptive statistics and Pearson correlations were used to assess the association of estimated and registered deaths and to examine consistency of estimates with population alcohol exposure.
Results:
In study I, population alcohol exposure and ACM mortality were closely linked (spearman correlation=0.7), supporting the proposed modelling strategy. For N=95 countries, the AAF for cardiomyopathy was estimated at 6.9% (95% confidence interval (CI): 5.4-8.4%), indicating that one in 14 of all cardiomyopathy deaths were attributable to alcohol in the year 2013 or the last available year. The findings were robust, with 78% of all estimated AAF deviating less than 5% from registered AAF.
In study II, it was estimated that 25,997 (95% CI: 17,385-49,096) persons died from ACM in 2015 globally, with 76.0% of ACM deaths being located in Russia. Globally, 6.3% (95% CI: 4.2-11.9%) of all deaths from cardiomyopathy were estimated to be caused by alcohol. Furthermore, indications of underreporting in civil registration mortality data were found, with two out of three global ACM deaths being possibly misclassified.
In study III, findings suggested that only one in six ACM deaths were correctly coded in civil registries of N=77 countries. However, the algorithm accounting for misclassifications in the GBD study was not aligned with population alcohol exposure, which has led to implausibly high ACM mortality estimates for people aged 65 years or older. Specifically, registered and estimated ACM mortality rates diverged in the elderly, which was corroborated with decreasing correlations in these age groups.
Conclusions:
For countries without civil registry data, the contribution of alcohol consumption to mortality from cardiomyopathy could be quantified using population alcohol exposure and estimated mortality data for any cardiomyopathy. The proposed method was adapted by the WHO in 2018, allowing for a more complete picture of the alcohol-attributable global disease burden for nearly 200 countries. Notably, ACM mortality was hardly present in countries with low to moderate alcohol consumption levels, corroborating that ACM is the result of sustained and very high alcohol consumption levels.
In civil registries, at least two out of three ACM deaths are misclassified, thus, presented mortality figures are likely underestimated. As with other alcohol-attributable diseases, misclassification of ACM mortality is a systematic phenomenon, which may be caused by low resources, lacking standards and severe stigma associated with alcohol use disorders. With transition from ICD-10 to ICD-11, new methods will be required as ACM will not remain a unique diagnosis in the new classificatory system. Future methods should account for mortality misclassifications by redistributing garbage codes while taking into consideration the distribution of alcohol exposure. Further, measures to reduce stigma may improve diagnostic accuracy for ACM and other alcohol-attributable diseases. This will not only improve public health statistics but also – and more importantly – improve health prospects of persons with heavy alcohol consumption.:Statement for a publication-based dissertation I
Contents II
List of tables IV
List of figures V
Abbreviations VI
Abstract VII
1 Introduction 10
1.1 Global extent of alcohol use 10
1.2 Alcohol-attributable disease burden 11
1.3 Estimating the alcohol-attributable burden 12
1.4 Cardiomyopathy 18
1.5 Alcohol and cardiomyopathy 19
2 Aims and objectives 21
3 Study design and methodology 21
3.1 Study design 21
3.2 Data sources 22
4 Study I - Quantifying the global contribution of alcohol consumption to cardiomyopathy 25
4.1 Background 26
4.2 Methods 27
4.3 Results 32
4.4 Discussion 38
4.5 Conclusion 41
5 Study II - National, regional and global mortality due to alcoholic cardiomyopathy in 2015 42
5.1 Introduction 43
5.2 Methods 44
5.3 Results 45
5.4 Discussion 51
6 Study III - Mortality from alcoholic cardiomyopathy: Exploring the gap between estimated and civil registry data 57
6.1 Introduction 58
6.2 Experimental section 59
6.3 Results 62
6.4 Discussion 67
7 General discussion 72
7.1 Summary of the findings 72
7.2 Strengths and limitations 72
7.3 Implications for future research 75
7.4 Implications for alcohol policy 79
7.5 Outlook 80
7.6 Conclusion 81
8 References 83
9 Appendix A (study I) 97
10 Appendix B (study II) 99
10.1 Methods 99
10.2 Results 103
11 Appendix C (study III) 119
11.1 Methods 119
11.2 Results 124
12 Erklärung gemäß § 5 der Promotionsordnung 128
Alcohol, Cardiomyopathy, Mortality, Epidemiology
Alkohol, Kardiomyopathie, Mortalität, Epidemiologie
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ddc:362
Manthey, Johann Jakob
Rehm, Jürgen
Wittchen, Hans-Ulrich
Technische Universität Dresden
2020-03-13
2020-07-02
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2020-09-04
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openaire
First-principles studies on oxide nanoclusters in bcc Fe
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1733221980
eng
The worldwide growing demand for clean energy leads to necessity for new energy generation methods. Nuclear power generators are an excellent solution for these demands. The feasibility of nuclear power production depends on the performance of structural materials under the harsh conditions in nuclear reactors such as high radiation flux and high temperature. The development of structural materials to withstand such conditions is a big challenge and crucial for advanced nuclear fission and fusion reactors. Several materials are developed, amongst them Oxide Dispersion Strengthened (ODS) steels also called Nanostructured Ferritic Alloys (NFA). NFA consist of Fe-Cr based ferritic/martensitic steels that contain highly dispersed nanometer-size Y-Ti-O nanoclusters, and are manufactured via powder metallurgy. The presence of nanoclusters leads to high temperature stability and radiation resistance. Despite many research activities using advanced analytical techniques such as Transmission Electron Microscopy and Atom Probe Tomography as well as theoretical calculations many properties of the nanoclusters, such as the detailed atomic structure and composition as well as their efficiency for trapping He, vacancies and self-interstitial atoms (SIA), are still not completely understood.
In the first part of this thesis work, six different structural models for atomic clusters in bcc Fe which may contain O, Y, Ti, and vacancies (v) are investigated by Density Functional Theory (DFT) calculations. Results for clusters with identical numbers of constituents (O, Y, Ti, and v) are compared. The most important finding consists in the statement that the data on the stability or energetics of the relaxed clusters are comparable although their atomic configurations are often different. This contradicts the prevailing opinion in the related theoretical literature that favors the so-called structure-matching model, which is also investigated in this work. In all studied cases, the absolute value of the total binding energy per cluster constituent becomes lower if Y is partially replaced by Ti, i.e. the driving force for the growth of O-Y clusters is higher than that of O-Y-Ti clusters. This may be correlated with the experimental observation that the presence of Ti leads to a reduction of the size of the oxide clusters in NFA and to a higher dispersion. A further major result is the finding that cage-like (CL) clusters and clusters with an oxygen atom in the center (cage) have a similar total binding energy. If Ti is not present such clusters are slightly more stable than the corresponding CL clusters. The opposite holds for clusters with Ti. It is also shown that adding O atoms to CL cluster leads to structures with O in the center. Vacancies are an important for the stabilization of the cluster due to the very strong binding with O. We infer that the Ov pair may be the origin for cluster nucleation growth. Because of limited computational resources, the dimension of clusters investigated by DFT is still below or close to the limit of the experimental resolution of methods allowing for a simultaneous determination of atomic structure and composition of the clusters. These small clusters may be considered as nuclei for further structural evolution and growth during which a selection of the most favored cluster structures could occur.
In the second part of the work four different cluster structures are used to investigate their ability to trap irradiation defects He, v and SIA. These defects are inserted on different positions inside and in the environment of the clusters, the total energy of the corresponding supercell is minimized by DFT, and the binding and incorporation energy of the three kinds of defects is determined. He in the center of a CL cluster is more stable than on interfacial vacant sites (IVS). In CL O-Y clusters, He on an IVS is more stable than in clusters with oxygen in the center, whereas there is no significant difference between the two kinds for clusters with Ti. Up to a distance of 1.5 times the iron lattice constant from the cluster center He is not stable on most of the octahedral and tetrahedral interstitial sites in the Fe matrix. Instead, He is shifted towards positions closer to the cluster. Relaxation occurs to known IVS as well as to previously unknown interfacial interstitial sites (IIS). Moreover, two or three He atoms are placed on sites found to be stable after adding a single He. The corresponding binding and incorporation energies obtained after relaxation are nearly equal to the sum of the values for the interaction with a single He atom. However, placing He dimers or trimers in the environment of a vacancy that belongs to the cluster may also lead to relatively low values of the incorporation energy. Also, He jump barriers between interfacial sites and the center of CL clusters are determined. In the CL O-Y cluster, the barriers are lower than in the CL O-Y-Ti cluster, i.e. trapping and release of He is easier in the former than in the latter. The main reason for the high He trapping efficiency is the low electron density in the empty regions of the oxide-like structure of the clusters. Vacancy and SIA interaction with the clusters is also attractive. The binding energy of a vacancy strongly depends on the site where the vacancy is inserted while in all the studied cases the SIA is annihilated at the cluster-iron interface. Present results clearly demonstrate that the oxide-based nanoclusters are strong traps for irradiation-induced defects, which is in agreement with experimental findings.
ODS, DFT, oxide cluster
Dichtefunktionaltheorie, Oxid NanoCluster, Oxid dispersionsverstärkt
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ddc:530
Vallinayagam, Muthu
Fassbender, Jürgen
Albe, Karsten
Smith, Roger
Technische Universität Dresden
2020-03-05
2020-07-21
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2020-09-04
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2020-10-23T06:45:53Z
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openaire
Untersuchungen zur Proteinsekretion in Bradyrhizobium japonicum unter besonderer Berücksichtigung des Typ III- Sekretionssystems und Charakterisierung der „metal ion-inducible autocleavage“ Effektordomäne
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1733207651
ger
Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht die Untersuchung des Typ III-Sekretionssystem (T3SS) bei Bradyrhizobium japonicum USDA110.
Im ersten Teil der Arbeit wird die Regulation der Gene des Typ III-Sekretionssystems in B. japonicum beschrieben. Dabei wurde die tts-Box, als neuartige Promotorsequenz für die Gene des T3SS und sekretierter Proteine charakterisiert. Mittels Expressionsanalysen konnte die Aktivität von 34 Genregionen downstream der tts-Boxen in Abhängigkeit von Flavonoiden gezeigt werden. Auch in Symbiose, in frühen Infektionsstadien und in reifen Knöllchen von verschiedenen Wirtspflanzen wurde die Expression ausgewählter Gene nachgewiesen. Der zweite Teil der Arbeit widmet sich der Analyse der sekretierten Proteine von B. japonicum. Über 100 Proteine wurden im Überstand von Kulturen nachgewiesen, wovon 68 Proteine durch Massenspektrometrie identifiziert werden konnten. Zusätzlich wurden 12 Proteine identifiziert, die in Abhängigkeit des T3SS sekretiert werden.
Im dritten Teil der Arbeit wurden die sekretierten Proteine NopE1 und NopE2 näher untersucht und als bona-fide Effektoren nachgewiesen. Die rekombinant produzierten Effektoren NopE1 und NopE2 wurden biochemisch charakterisiert. Für die Domäne unbekannter Funktion (DUF1521) wurde eine spezifische Selbstspaltungsaktivität in Gegenwart von Calcium gezeigt. Nachweislich ist diese Aktivität relevant für die Symbiose. Somit konnte der Proteindomäne mit bisher unbekannter Funktion eine biochemische Funktion zugeordnet werden. Im letzten Teil der Arbeit wurden die Untersuchungen an dieser Domäne auf weitere Proteine ausgedehnt. Für das putative Effektorprotein VIC_001052 aus V. coralliilyticus, dem Verursacher der Korallenbleiche bei Pocilla damicornis, wurde ebenfalls die in vitro Calcium-induzierte Selbstspaltungsaktivität gezeigt. Aufgrund der konservierten Selbstspaltungsfunktion wurde die DUF1521-Domäne in metal-ion inducible autocleavage- (MIIA)- Domäne umbenannt.:I. Einleitung
Rhizobien-Leguminosen-Interaktion
Proteinsekretionssysteme
II. Zusammenfassung der Forschungsergebnisse
1. Untersuchung der Expression des Typ III-Sekretionssystems in Knöllchen und Analyse des tts-Box-Promotors
2. Identifizierung sekretierter Proteine von Bradyrhizobium japonicum
3. Untersuchung der sekretierten Proteine NopE1 und NopE2
4. Untersuchung von konservierten MIIA-Domänen
III. Diskussion
IV. Zusammenfassung
V. Literaturverzeichnis
VI. Anhang
VII. Publikationen
Symbiose, tts-Box, Typ III-Sekretionssystem, Nodulation outer protein, DUF1521, metal-ion inducible autocleavage, NopE1, Effektor
info:eu-repo/classification/ddc/570
ddc:570
Zehner, Susanne
Göttfert, Michael
Becker, Anke
Fischer, Hans-Martin
Technische Universität Dresden
2019-05-31
2020-05-26
2020
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2020-09-09
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2020-10-23T06:48:24Z
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openaire
Valued Constraint Satisfaction Problems over Infinite Domains
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-715078
1733197737
eng
The object of the thesis is the computational complexity of certain combinatorial optimisation problems called \emph{valued constraint satisfaction problems}, or \emph{VCSPs} for short. The requirements and optimisation criteria of these problems are expressed by sums of \emph{(valued) constraints} (also called \emph{cost functions}). More precisely, the input of a VCSP consists of a finite set of variables, a finite set of cost functions that depend on these variables, and a cost $u$; the task is to find values for the variables such that the sum of the cost functions is at most $u$.
By restricting the set of possible cost functions in the input, a great variety of computational optimisation problems can be modelled as VCSPs. Recently, the computational complexity of all VCSPs for finite sets of cost functions over a finite domain has been classified. Many natural optimisation problems, however, cannot be formulated as VCSPs over a finite domain.
We initiate the systematic investigation of infinite-domain VCSPs by studying the complexity of VCSPs for piecewise linear (PL) and piecewise linear homogeneous (PLH) cost functions.
The VCSP for a finite set of PLH cost functions can be solved in polynomial time if the cost functions are improved by fully symmetric fractional operations of all arities. We
show this by (polynomial-time many-one) reducing the problem to a finite-domain VCSP which can be solved using a linear programming relaxation. We apply this result to show the polynomial-time tractability of VCSPs for {\it submodular} PLH cost functions, for {\it convex} PLH cost functions, and for {\it componentwise increasing} PLH cost functions; in fact, we show that submodular PLH functions and componentwise increasing PLH functions form maximally tractable classes of PLH cost functions.
We define the notion of {\it expressive power} for sets of cost functions over arbitrary domains, and discuss the relation between the expressive power and the set of fractional operations improving the same set of cost functions over an arbitrary countable domain.
Finally, we provide a polynomial-time algorithm solving the restriction of the VCSP for {\it all} PL cost functions to a fixed number of variables.
Valued Constraint Satisfaction Problems,Infinite Domains, Linear Programming, Fractional Polymorphisms, Optimisation
Valued Constraint Satisfaction Problems, Unendliche Domänen, Lineare Programmierung, Fraktionelle Polymorphismen, Optimierung
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ddc:004
Viola, Caterina
Bodirsky, Manuel
Krokhin, Andrei
Technische Universität Dresden
2020-02-18
2020-06-17
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2020-07-16
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2020-10-23T06:55:18Z
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openaire
Orality in Medieval Drama: Speech-Like Features in the Middle English Comic Mystery Plays
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-386315
1733987762
eng
Da die historische Sprachwissenschaft ausschließlich über geschriebene Texte als Datenbasis verfügt, wurden insbesondere im Forschungsgebiet der historischen Pragmatik bestimmte Genres identifiziert, die Aufschluss über die Sprechsprachlichkeit vergangener Sprachstufen bieten können. Dem dramatischen Genre der Komödie wird in der sprachhistorischen Forschung eine besondere Nähe zur gesprochenen Sprache zugesprochen.
Das Korpus dieser Dissertation umfasst insgesamt 46 Stücke der spätmittelenglischen Mystery Plays, die biblische Episoden von der Erschaffung der Welt bis zum Jüngsten Gericht (komisch) in Szene setzen. Neben der quantitativen und qualitativen Analyse von acht nähesprachlichen Merkmalen (u. a. Anredepronomina, Fragen, Diskursmarker) beinhaltet die Arbeit eine Klassifizierung der komischen Szenen in den Mystery Plays sowie eine Untersuchung der literatur- und kulturhistorischen Kontextfaktoren, die eine Annäherung an Sprechsprachlichkeit in den Texten bedingt haben könnten.:1 Introduction
1.1 Premises and aims
1.2 Outline of the study
2 Comedy play texts as a speech-related genre
2.1 Speech-like genres and 'communicative immediacy'
2.2 Play texts vs. 'real' spoken discourse
2.3 Conclusions
3 'Comedy' in the mystery cycles
3.1 The medieval sense of 'comedy'
3.2 Medieval attitudes to laughter
3.3 Laughter and the comic in the mystery cycles
3.3.1 Humiles personae – sympathetic laughter
3.3.2 Divine triumph over evil – Schadenfreude
3.3.3 Funny games of violence – grim irony
3.4 The potential for 'communicative immediacy' in the mystery 'comedies'
3.4.1 Context and sources
3.4.2 Stylistic guidelines
3.5 Conclusions
4 Speech-like features in the mystery 'comedies'
4.1 Methodological premises
4.1.1 The data
4.1.2 Speech-like characteristics and linguistic features
4.1.3 Challenges and obstacles
4.2 Interactivity in pronominal address – (im)politeness, power and dominance
4.2.1 Second-person pronouns
4.2.1.1 Overall distribution
4.2.1.2 Family relationships
4.2.1.3 'Official' relationships
4.2.1.4 A special case: address in funny games of violence
4.2.2 Summary
4.3 Interactivity in pair structures – cooperation and conflict
4.3.1 Questions
4.3.1.1 Overall distribution
4.3.1.2 Functional analysis
4.3.1.3 Discussion of results
4.3.2 Imperatives
4.3.2.1 Overall distribution
4.3.2.2 Functional analysis
4.3.2.3 Discussion of results
4.3.3 Lexical repetition
4.3.3.1 Overall distribution
4.3.3.2 Functional Analysis
4.3.3.3 Discussion of results
4.3.4 Turn-initial discourse markers
4.3.4.1 Overall distribution
4.3.4.2 Interactional uses
4.3.4.3 Discussion of results
4.3.5 Summary
4.4 Features of sharedness and function – emotion and emphasis
4.4.1 Interjections
4.4.1.1 Overall distribution
4.4.1.2 Emotive-expressive uses
4.4.1.3 A special case: swearing
4.4.2 Vocatives: Terms of endearment and abuse
4.4.2.1 Overall distribution
4.4.2.2 Analysis
4.4.3 Demonstrative pronouns and deictic reference
4.4.3.1 Overall distribution
4.4.3.2 Analysis
4.4.4 Summary
4.5. Discussion: Speech-like features in the Middle English mystery plays
5 Final remarks
6 Bibliography
7 List of abbreviations
8 List of tables
9 List of figures
Komödie, Nähesprachlichkeit, Mystery Plays
comedy, orality, mystery plays
info:eu-repo/classification/ddc/820
ddc:820
Einmahl, Christiane
Schaefer, Ursula
Kuße, Holger
Johnston, Andrew James
Technische Universität Dresden
2019-05-16
2019-12-02
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2020-03-04
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2020-10-23T06:57:05Z
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openaire
Sozialer Stil in der Autorschaftserkennung
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-709297
1733983856
ger
Ziel der hier vorliegenden Arbeit ist es, die stilistische Perspektive der interaktionalen Linguistik, welche an dieser Stelle vorerst kurzum als „Stil ist sozial“ beschrieben werden soll, in die Stilanalyse der forensischen Linguistik und damit in die Aufgaben und Methoden der Autorschaftsattribution zu integrieren. Bisher folgt die forensische Stilanalyse einem Ansatz, welcher Stil als die individuelle Wahl eines jeden Individuums in Anhängigkeit zum Medium und der Textsorte beschreibt und dementsprechend auch in der
Stilanalyse betrachtet. Im Kontext der modernen Forschungen und auch der voranschreitenden Kommunikation auf unterschiedlichen Ebenen erscheint die derzeitige Stilperspektive der forensischen Linguistik nicht mehr geeignet, um einen umfassenden Blick auf die stilistischen Gegebenheiten eines schriftsprachlichen Stils herauszustellen und somit den Weg für eine erfolgreiche Autorenerkennung zu ebnen. Die interaktionale Linguistik und die interaktionale Stilistik sollen im Folgenden dabei helfen, einen neuen Blickwinkel für die Autorschaftsattribution in Bezug auf den Stil des Täters zu schaffen, um somit interaktionale Kommunikation und die Bedingungen eines wechselseitigen Kontextes stärker in den Fokus dieser recht jungen Disziplin zu rücken, deren Weiterentwicklung weiterhin gesichert werden muss.
Forensische Linguistik, forensic linguistics, Interaktionale Lingusitik, Interaktion, interactions, interactional linguistics
info:eu-repo/classification/ddc/430
ddc:430
Neumann, Matthias
Lasch, Alexander
Lieber, Maria
Müller, Marcus
Technische Universität Dresden
2019-05-21
2019-10-15
2020
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-06-10
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2020-10-23T06:57:46Z
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openaire
Developoing A Computer and Network Engineering Major Curriculum For Vocational High School (VHS) in Indonesia
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1733996311
eng
This study aims at developing curriculum for Computer and Network Engineering major which is relevant to industrial needs.
The study employed the qualitative method. The data were collected through an in-depth interview, documentation, and focus group disscussion. The research population comprised of (1) industry practitioners from computer and network engineering industries, and (2) teachers of vocational high schools in Special Region of Yogyakarta. In this qualitative research, the one who became the instrument or tool of the research was the researcher himself. Understanding the qualitative research method and the knowledge related to the field of the research, the researcher was sure that he had sufficient knowledge both academically and technically.
The findings of this study consisted of four parts, namely (1) standard competence of Computer and Network Engineering major for vocational high school; (2) the curriculum of Computer and Network Engineering major that is currently implemented; (3) competences in the field of Computer and Network Engineering demanded by industries; and (4) the curricuulum of Computer and Network Engineering major that is appropriate for industrial needs.
curriculum, vocational high school, computer and network engineering
info:eu-repo/classification/ddc/370
ddc:370
Irfan, Rahmatul
Bruri Triyono, Mochamad
Köhler, Thomas
Slamet
Pardjono
Soenarto
Sudira, Putu
Technische Universität Dresden
Universitas Negeri Yogyarkarta
2020-02-07
2017-03-29
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-06-11
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doc-type:doctoralThesis
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2020-10-23T06:58:40Z
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doc-type:doctoralThesis
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openaire
Training Needs Analysis For Identifying Vocational Teachers' Competency Needs in ICT Expertise Program in Vocational High Schools in Bali Province
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-709891
173401167X
eng
The aims of this study to reveal (1) the description of characteristic vocational teacher, (2) the criterion competency, (3) the account of important competency, (4) the description of actual competency performance, (5)the identification of competency gaps, (6) the determination of training priority order, (7) the recommendations regarding with training methods and training organizerThis study employed a mixed method with exploratory sequential combination. The research subjects comprised the Vocational Technical Teachers with ICT expertise program especially for Network and Computer Engineering expertise competence. This study devised competency needs for training program incorporating Training Needs Analysis. The data were collected through FGD, questionnaires and an interview guide. The data were analysed using Fuzzy Delphi method to determine criterion competency by screening process. Analytic Hierarchy Process method was conducted for determining the important competency. 360-degree rater as evaluation teaching performance. Importance Performance Analysis diagram were used for describing the competency gaps. The determination of Training Priority Order based on quadrant in IPA diagram. The results of this study showed that: (1) Vocational teachers from multiple expertise program are still lack of ICT knowledge and practice mastery especially in network engineering field because they had no ICT educational background. They still look confused and nervous in teaching and practicing in front of the class. (2) criterion competency consists of pedagogy-andragogy aspect with 11 domain areas and 34 sub-domain, professional aspect with 3 domain areas and 7 sub-domain, vocational aspect with 3 domain areas and 8 sub-domain and technology aspect with 4 domains. (3) the order of importance in terms of competency aspect is pedagogy-andragogy with weight of 0.466, vocational around 0.300, professional with weight of 0.172, technology approximately 0.063. (4) the lowest performance in pedagogy-andragogy aspect is ability in guidance and supervision internship program with 3.19 total performance, Whereas in professional aspect is the competency in application of vocational content with 3.35 total performance, in vocational aspect is competency in networking and collaboration with 2.82 total performance and In technology aspect is ability using and utilizing ICT for self-development with 3.56 total performance. (5) the competency gaps fall into the vocational knowledge & skills, application of content, content knowledge, networking and collaboration, continuing professionalism development and entrepreneurship. (6) TPO based on competencies needs has described in IPA diagram most of training needs is located in vocational and professional aspect. (7) In House Training, specific training, and short courses training were recommended as effective training methods. The training organizers may come from P4TK BMTI, P4TK BOE, Private Institutions, Universities/LPTK, Industry.:CHAPTER I
INTRODUCTION
A. Research Background
B. Problem Identification
C. Research Focus
D. Formulations of the Problem
E. Research Objectives
F. Significances of the Research
CHAPTER II
LITERATURE REVIEW
A. Theoretical Review
1. The Concept of Vocational
2. Philosophy of Vocational Education
3. Theory and Assumption of Vocational Education
4. The Theory of Adult Learning
5. Adult Learning Frameworks in Vocational Education
6. Andragogy in Vocational Education
7. Employability Skills
8. Human Resource Management –Vocational Teacher
9. The Professional of Vocational Teacher
10. Needs Analysis
11. Competencies Needs Analysis
12. Training Needs Analysis
13. Fuzzy Delphi Technique
14. Analytic Hierarchy Process
15. Vocational Teacher Performance Evaluation
16. Importance Performance Analysis
B. Conceptual Framework
C. Relevance Research
D. Research Question
CHAPTER III
RESEARCH METHOD
A. Research Approach
B. Qualitative Method
1. Research Location
2. Source of Data
3. Data Generating Technique
4. Analysis Data Technique
5. Data Credibility
6. Preliminary Findings Formulation
C. Quantitative Method
1. Data Collecting Technique
2. Research Instruments
3. Analysis Data Technique
D. Time and Place Research
E. Data Analysis in Qualitative Quantitative Method
CHAPTER IV
FINDINGS AND DISCUSSION
A. Findings
1. Vocational Teacher Conditions
2. Teachers Competency with Balinese Local Wisdom
3. The Criterion Competencies of Vocational Teacher
4. The Importance Competencies of Vocational Teacher
5. The Actual Competency of Vocational Teacher
6. Competency Gaps Analysis using IPA
7. Training Priority Order
B. Discussion
C. Limitation of Research
CHAPTER V
CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS
A. Conclusions
B. Recommendations
REFERENCES
Training Needs Analysis, Important-Performance Analysis, Training Priority Order, 360-degree rater
Analyse des Schulungsbedarfs, Analyse der wichtigen Leistung, Reihenfolge der Schulungsprioritäten, 360-Grad-Bewertung
info:eu-repo/classification/ddc/370
ddc:370
Seri Wahyuni, Dessy
Sukardi, Thomas
Köhler, Thomas
Technische Universität Dresden
Universitas Negeri Yogyakarta
2019-12-20
2019-08-28
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2020-06-16
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2020-10-23T06:58:40Z
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doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:570
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openaire
Diversity and Evolution of Short Interspersed Nuclear Elements (SINEs) in Angiosperm and Gymnosperm Species and their Application as molecular Markers for Genotyping
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-721180
1733689257
eng
Short interspersed nuclear elements (SINEs) are small non-autonomous and heterogeneous retrotransposons, widespread in animals and plants and usually differentially propagated in related species resulting in genome-specific copy numbers.
Within the monocots, the Poaceae (sweet grasses) is the largest and economically most important plant family. The distribution of 24 Poaceae SINE (PoaS) families, five of which showing a subfamily structure, was analyzed in five important cereals (Oryza sativa, Triticum aestivum, Hordeum vulgare, Sorghum bicolor, Zea mays), the energy crop Panicum virgatum and the model grass Brachypodium distachyon. The comparative investigation of SINE abundance and sequence diversity within Poaceae species provides insights into their species‐specific diversification and amplification. The PoaS families and subfamilies fall into two length and structural categories: simple SINEs of up to 180 bp and dimeric SINEs larger than 240 bp. Of 24 PoaS families, 20 are structurally related across species, in particular either in their 5′ or 3′ regions. Hence, reshuffling between SINEs, likely caused by nested insertions of full-lengh and truncated copies, is an important evolutionary mechanism of SINE formation. Most striking, the recently evolved homodimeric SINE family PoaS‐XIV occurs exclusively in wheat (T. aestivum) and consists of two tandemly arranged PoaS‐X.1 copies.
Exemplary for deciduous tree species, the evolutionary history of SINE populations was examined in six Salicaceae genomes (Populus deltoides, Populus euphratica, Populus tremula, Populus tremuloides, Populus trichocarpa, Salix purpurea). Four of eleven Salicaceae SINE (SaliS) families exhibit a subfamily organization. The SaliS families consist of two groups, differing in their phylogenetic distribution pattern, sequence similarity and 3’ end structure. These groups probably emerged at different evolutionary periods of time: during the ‘salicoid duplication’ (~ 65 million years ago) in the Salix-Populus progenitor, and during the separation of the genus Salix (~ 45 - 65 million years ago), respectively. Similar to the PoaS families, the majority of the 20 SaliS families and subfamilies share regions of sequence similarity, providing evidence for SINE emergence by reshuffling. Furthermore, they also contain an evolutionarily young dimeric SINE family (SaliS-V), amplified only in two poplar genomes. The special feature of the Salicaceae SINEs is the contrast of the conservation of 5’ start motifs across species and SINE families compared to the high variability of
3’ ends within the SINE families, differing in sequence and length, presumably resulting from mutations in the poly(A) tail as a possible route for SINE elongation. Periods of increased transpositional activity promote the dissemination of novel 3’ ends. Thereby, evolutionarily older motifs are displaced leading to various 3’ end subpopulations within the SaliS families. Opposed to the PoaS families with a largely equal ratio of poly(A) to poly(T) tail SINEs, the SaliS families are exclusively terminated by adenine stretches.
Among retrotransposon-based markers, SINEs are highly suitable for the development of molecular markers due to their unidirectional insertion and random distribution mainly in euchromatic genome regions, together with an easy and fast detection of the heterogeneous SINE families. As a prerequisite for the development of SINE-derived inter-SINE amplified polymorphism (ISAP) markers, 13 novel Theaceae SINE families (TheaS-I - TheaS-VII, TheaS-VIII.1 and TheaS-VIII.2, TheaS-IX - TheaS-XIII) were identified in the angiosperm tree species Camellia japonica. Moreover, six Pinaceae SINE families (PinS-I.1 and PinS-I.2, PinS-II – PinS-VI) were detected in the gymnosperm species Larix decidua. Compared to the SaliS and PoaS families, structural relationships are less frequent within the TheaS families and absent in the PinS families.
The ISAP analysis revealed the genetic identity of Europe’s oldest historical camellia (C. japonica) trees indicating their vegetative propagation from the same ancestor specimen, which was probably the first living camellia on European ground introduced to England within the 18th century. Historical sources locate the native origin of this ancestral camellia specimen either in the Chinese province Yunnan or at the Japanese Gotō Islands. Comparative ISAPs showed no accordance to the Gotō camellia sample pool and appropriate Chinese reference samples were not available. However, the initial experiments demonstrated the potential of ISAP to resolve variations among natural populations.
The ISAP application on angiosperm trees also concerned fast growing Populus clones grown in short rotation coppice plantations for energy production. The species-specific P. tremula ISAP primers might also be applied for the discrimination of hybrid poplar clones involving P. tremuloides genome
portions, since SINEs of these two species are highly related. However, due to lineage-specific SINE evolution during speciation, cross-species applications are generally only successful to limited extent. The analysis of poplar hybrids composed of P. maximowiczii with either P. trichocarpa or P. nigra based on P. tremula ISAP primers showed a strongly reduced resolution.
In forestry, hybrid larch (e.g. Larix × eurolepis) genotypes have to be selected from the offspring of Japanese (Larix kaempferi) and European larch (Larix decidua) crosses, as they exhibit superior growth rates compared to the parental species. Initial ISAP-based examinations of European larch genotypes provided less polymorphic banding patterns, probably resulting from general high levels of synteny and collinearities reported for gymnosperm species. Hence, the ISAP was combined with the AFLP technique to the novel marker system inter-SINE-restriction site amplified polymorphism (ISRAP). The amplicons originating from genomic regions between SINEs and EcoRI cleavage sites were visualized with the sensitive capillary gel electrophoresis. The ISRAP assays, based on EcoRI adapter primers combined with two different SINE-derived primers, resulted in a sufficient number of polymorphic peaks to distinguish the L. decidua genotypes investigated. Compared to ISAPs, the ISRAP approach provides the required resolution to differentiate highly similar larch genotypes.
repetitive DNA, short interspersed nuclear element (SINE), non-long terminal repeat (non-LTR) retrotransposons, plant genomics, genotyping, molecular marker
repetitive DNA, kurzes durchsetztes Kernelement (SINE), Retrotransposon ohne lange terminale Wiederholung (LTR), Pflanzengenomik, Genotypisierung, molekulare Marker
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ddc:570
Kögler, Anja
Wanke, Stefan
Göttfert, Michael
Technische Universität Dresden
2019-09-05
2020-03-10
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2020-09-08
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2020-10-23T08:49:18Z
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openaire
Storytellers, Dreamers, Rebels:: The Concept of Agency in Selected Novels by Peter Carey
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1733654844
eng
Peter Carey has been discussed in academia since the 1980s. And since then these discussions revolve around postmodernism, postcolonial studies or, indeed, both at once. So, either Peter Carey has been writing the same old novel for nearly thirty years by now, or there are whole worlds in his writings that have yet to be uncovered. Since I claim the latter is the case, this thesis sets out to chart at least a few areas of these vast forgotten territories, to use a consciously colonial metaphor. The theoretical ‘vehicle’ with which the new areas are entered is agency. Which means that the thesis investigates how individual characters manage to become successful actors, or fail to do so. The thesis first provides an overview of Carey's writing (Chapter 2), then traces three typical 'Carey themes' through his entire oeuvre and shows how they are relevant for agency (Chapter 3), before discussing the concept of agency itself at some length in Chapter 4. Chapters 5, 6 and 7 are close readings of My Life as a Fake, Illywhacker and Tristan Smith and investigate the novels' main characters' development in depth. The appendix contains research that would be relevant for a biographical approach to Carey's works. It explains the climate of Australian literature production in the 1970s in which Carey emerges as an author and that is relevant for his writing up to his latest works Amnesia and a Long Way from Home. It also relates a few biographical notes that are relevant for many of his works.:1. Introduction 4
2. Literary Overview of Carey’s Writing 18
3. Agency in Carey’s Writing: Three ‘Carey Themes’ 29
4. Agency 49
4.1. Important Terminology 49
4.2. Agency: A New Phenomenon? 53
4.3. The Ancient Sources of Agency 62
4.4. The Agency Game: The Sociological Concept of Agency 67
4.5. Agency, Nature, and Metaphysics 76
4.6. The Problem of Normativity 84
4.7. Getting the Moral Framework Back into the Picture 89
4.8. Getting Intrinsic Capacity Back into the Picture 95
4.9. The Whole Picture 100
5. My Life as a Fake 109
5.1. The Story 109
5.2. The Central Conflict: Apollo and Dionysus Caught in a ‘Deathlock’ 112
5.3. My Life as a Fake and the Struggle for Authenticity 125
5.4. Chubb and McCorkle Revisited: Authenticity and the Social Arena 132
5.5. Conclusion 138
6. Illywhacker 141
6.1. Lies and control 148
6.1.1. Book I 149
6.1.2. Book II 156
6.1.3. Book III 164
6.2. Compulsive Visions and Compelled Selves 171
6.2.1. The McGraths: Molly and Jack 185
6.2.2. The Young Compulsive Mistresses 190
6.3. Peter Carey’s Entrapped Dreamers 199
6.4. From the Aircraft Factory to the Museum: Baudrillard in Australia 204
6.4.1. The Three-Tiered Advance of Australia Fair 205
6.4.2. Agency in the Hyperreal Condition 214
6.4.3. Illywhacker and the Western World: Anti-Depressants 217
6.5. Final Remarks on Illywhacker 221
7. Tristan Smith 224
7.1. Tristan as Narrative Voice and as Character inside his Story 228
7.2. Tristan’s Bildung: A Study in two Mirror Phases 231
7.2.1. Initial Conceit 232
7.2.2. The Gaze of the Other 236
7.2.3. The First Mirror Stage 241
7.2.4. Interlude 246
7.2.5. The Voyage 249
7.2.6. The Second Mirror Stage 252
7.3. Tristan’s Subversiveness: “Bodies […] out of Control” 258
7.3.1. Postcolonial Approaches and External Reality 259
7.3.2. Cultural Simulation: Ghostdorps and Ghost Lights 264
7.3.3. Confronting Simulations: Tristan and Peggy 270
7.3.4. Not Escaping the Now: Felicity 275
7.3.5. Jacqui: From Self-Realisation to Escapism and Back to the Now 280
7.4. The Radical’s Conceit: Peter Carey’s Political Activists 287
8. Conclusion 292
9. Bibliography 303
10. Appendix 314
10.1. Publishing Carey: The Emergence of an Author 314
10.2. Peter Carey and the New Nationalism 320
10.3. Biographical Notes on Peter Carey’s Writing 330
Peter Carey, agency, My Life as a Fake, Illywhacker, Tristan Smith, postcolonial studies, postmodernism, Charles Taylor
Peter Carey, Agency, My Life as a Fake, Illywhacker, Tristan Smith, postcolonial studies, Postmodernismus, Charles Taylor
info:eu-repo/classification/ddc/823
ddc:823
Jansen, Sebastian
Horlacher, Stefan
Kühn, Thomas
Ashcroft, Bill
Technische Universität Dresden
2016-07-29
2017-02-17
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2019-04-30
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doc-type:doctoralThesis
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2020-10-23T09:01:55Z
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doc-type:doctoralThesis
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ddc:530
openaire
Thermal Transport in Strongly Correlated Rare-Earth Intermetallic Compounds
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1728114799
eng
In dieser Arbeit wurden mit Hilfe von Transportmessungen – vor allem mit thermischem Transport bei sehr tiefen Temperaturen – intermetallische Seltenerdverbindungen untersucht. Diese Materialien sind oft durch starke elektronische Korrelationen gekennzeichnet, die zu neuartigen Eigenschaften führen. Um die Wechselwirkungen in den untersuchten Systemen zu beeinflussen, führten wir ein Magnetfeld als zusätzlichen Parameter ein. Damit untersuchten wir drei Fragestellungen.
Im ersten Teil überprüften wir die Gültigkeit des Wiedemann-Franz-Gesetzes in YbRh2Si2. Dieses Material zeigt einen durch ein kleines Magnetfeld induzierten quantenkritischen Punkt, für dessen unkonventionelle Eigenschaften es noch keine allgemein etablierte mikroskopische Theorie gibt. Mit Hilfe des Wiedemann-Franz-Gesetzes haben wir untersucht, ob eine solche Theorie im Rahmen des Quasiteilchenbildes formuliert werden kann. Während wir eine Bestätigung für Magnetfelder abseits des quantenkritischen Punktes zeigen, ergibt unsere Analyse direkt am quantenkritischen Punkt eine Verletzung des Weidemann-Franz-Gesetzes. Dies hat weitreichende physikalische Folgen, da eine Verletzung den Zusammenbruch des Konzeptes von Quasiteilchen impliziert.
In der zweiten Studie untersuchten wir die Kondogittersysteme YbRh2Si2 und CeRu2Si2 in Magnetfeldern mit Energien von der Größenordnung der Kondotemperatur. Beide Systeme zeigen bislang ungeklärte feldinduzierte Übergänge mit sehr unterschiedlichen Signaturen jedoch den selben Vorschlägen für deren Ursache: ein abrupter Zusammenbruch des Kondoeffekts oder ein Lifshitzübergang. Mit Thermokraft- und Widerstandsmessungen konnten wir für CeRu2Si2 zeigen, dass auch der thermische Transport kompatibel mit einem Lifshitzübergang ist. Ein globales Modell, das thermodynamische Größen mit einschließt, ist jedoch weiterhin nicht vorhanden. In YbRh2Si2 detektierten wir anstatt eines einzelnen, insgesamt drei Übergänge in höheren Magnetfeldern. Mithilfe einer sehr guten Übereinstimmung von renormalisierten Bandstrukturrechnungen mit unseren und früheren Experimenten, können wir die Entwicklung von YbRh2Si2 im Magnetfeld als Superposition von einer stetigen Unterdrückung des Kondoeffekts und drei Lifshitzübergängen beschreiben.
Im dritten Projekt untersuchten wir den supraleitenden Ordnungsparameter von LaPt4Ge12. Während frühere Experimente auf konventionelle Supraleitung hindeuten, wird für das eng verwandte PrPt4Ge12 unkonventionelle und/oder Multiband-Supraleitung diskutiert. Resultate an der Substitutionsreihe LaxPr1-xPt4Ge12 suggerieren jedoch kompatible Ordnungsparameter für beide Verbindungen. Unsere Ergebnisse der spezifischen Wärme und der temperatur- und feldabhängigen Wärmeleitfähigkeit an LaPt4Ge12 sind kompatibel mit dem Modell konventioneller Supraleitung ohne Nullstellen im der supraleitenden Bandlücke. Die Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit vom Feldwinkel zeigt unerwartet umfangreiche Oszillationsmuster. Während solche Oszillationen oft als Zeichen von Nullstellen in der Bandlücke interpretiert werden, konnten wir die meisten Frequenzen anderen Ursachen zuordnen. Eine sehr genaue Analyse von winkelabhängigen Messungen ist daher unabdingbar, um daraus Schlussfolgerungen für den Ordnungsparameter ziehen zu können.
Festkörperphysik, stark Korrelationen, Seltenerdverbindungen, thermischer Transport
condensed matter physics, strong correlations, rare earth compounds, thermal transport
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ddc:530
Pfau, Heike
Steglich, Frank
Wosnitza, Joachim
Krellner, Cornelius
Technische Universität Dresden
2014-12-16
2015-03-30
2015-06-08
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doc-type:doctoralThesis
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2020-10-23T09:17:49Z
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doc-type:doctoralThesis
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ddc:004
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openaire
Analytical Query Processing Based on Continuous Compression of Intermediates
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1735177261
eng
Nowadays, increasingly large amounts of data are being collected in numerous areas ranging from science to industry. To gain valueable insights from these data, the importance of Online Analytical Processing (OLAP) workloads is constantly growing. At the same time, the hardware landscape is continuously evolving. On the one hand, the increasing capacities of DRAM allow database systems to store their entire data in main memory. Furthermore, the performance of microprocessors has improved tremendously in recent years through the use of sophisticated hardware techniques, such as Single Instruction Multiple Data (SIMD) extensions promising hitherto unknown processing speeds. On the other hand, the main memory bandwidth has not increased proportionately, such that the data access is now the main bottleneck for an efficient data processing.
To face these developments, in-memory column-stores have emerged as a new database architecture. These systems store each attribute of a relation separately in memory as a contiguous sequence of values. It is state-of-the-art to encode all values as integers and apply lossless lightweight integer compression to reduce the data size. This offers several advantages ranging from lower transfer times between RAM and CPU over a better utilization of the cache hierarchy to fast direct processing of compressed data. However, compression also incurs a certain computational overhead. State-of-the-art systems focus on the compression of base data. However, intermediate results generated during the execution of complex analytical queries can exceed the base data in number and total size. Since in in-memory systems, accessing intermediates is as expensive as accessing base data, intermediates should be handled as efficiently as possible, too.
While there are approaches trying to avoid intermediates whenever it is possible, we envision the orthogonal approach of efficiently representing intermediates using lightweight integer compression algorithms to reduce memory accesses. More precisely, our vision is a balanced query processing based on lightweight compression of intermediate results in in-memory column-stores. That means, all intermediates shall be represented using a suitable lightweight integer compression algorithm and processed by compression-enabled query operators to avoid a full decompression, whereby compression shall be used in a balanced way to ensure that its benefits outweigh its costs.
In this thesis, we address all important aspects of this vision. We provide an extensive overview of existing lightweight integer compression algorithms and conduct a systematical experimental survey of several of these algorithms to gain a deep understanding of their behavior. We propose a novel compression-enabled processing model for in-memory column-stores allowing a continuous compression of intermediates. Additionally, we develop novel cost-based strategies for a compression-aware secondary query optimization to make effective use of our processing model. Our end-to-end evaluation using the famous Star Schema Benchmark shows that our envisioned compression of intermediates can improve both the memory footprint and the runtime of complex analytical queries significantly.:1 Introduction
1.1 Contributions
1.2 Outline
2 Lightweight Integer Compression
2.1 Foundations
2.1.1 Disambiguation of Lightweight Integer Compression
2.1.2 Overview of Lightweight Integer Compression
2.1.3 State-of-the-Art in Lightweight Integer Compression
2.2 Experimental Survey
2.2.1 Related Work
2.2.2 Experimental Setup and Methodology
2.2.3 Evaluation of the Impact of the Data Characteristics
2.2.4 Evaluation of the Impact of the Hardware Characteristics
2.2.5 Evaluation of the Impact of the SIMD Extension
2.3 Summary and Discussion
3 Processing Compressed Intermediates
3.1 Processing Model for Compressed Intermediates
3.1.1 Related Work
3.1.2 Description of the Underlying Processing Model
3.1.3 Integration of Compression into Query Operators
3.1.4 Integration of Compression into the Overall Query Execution
3.1.5 Efficient Implementation
3.1.6 Evaluation
3.2 Direct Integer Morphing Algorithms
3.2.1 Related Work
3.2.2 Integer Morphing Algorithms
3.2.3 Example Algorithms
3.2.4 Evaluation
3.3 Summary and Discussion
4 Compression-Aware Query Optimization Strategies
4.1 Related Work
4.2 Compression-Aware Secondary Query Optimization
4.2.1 Compression-Level: Selecting a Suitable Algorithm
4.2.2 Operator-Level: Selecting Suitable Input/Output Formats
4.2.3 QEP-Level: Selecting Suitable Formats for All Involved Columns
4.3 Evaluation
4.3.1 Compression-Level: Selecting a Suitable Algorithm
4.3.2 Operator-Level: Selecting Suitable Input/Output Formats
4.3.3 Lessons Learned
4.4 Summary and Discussion
5 End-to-End Evaluation
5.1 Experimental Setup and Methodology
5.2 A Simple OLAP Query
5.3 Complex OLAP Queries: The Star Schema Benchmark
5.4 Summary and Discussion
6 Conclusion
6.1 Summary of this Thesis
6.2 Directions for Future Work
Bibliography
List of Figures
List of Tables
Datenbank-System, hauptspeicher-zentrischer Column-Store, leichtgewichtige Kompression, Anfrage-Verarbeitung, Anfrage-Optimierung
database system, in-memory column-store, lightweight compression, query processing, query optimization
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ddc:004
Damme, Patrick
Lehner, Wolfgang
Lehner, Wolfgang
Manegold, Stefan
Technische Universität Dresden
2020-04-22
2020-07-14
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2020-10-02
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2020-10-23T09:19:33Z
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doc-type:doctoralThesis
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openaire
Synthese neuer Furo[3,2-a]- und Pyrano[3,2-a]carbazolalkaloide
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1734908831
ger
10.1021/acs.joc.8b02426
Für die Synthese neuer Furo[3,2-a]- und Pyrano[3,2-a]carbazolalkaloide wurde eine Sequenz aus oxidativer Cyclisierung verschiedener Diarylamine verwendet.
Über diese Strategie konnten drei verschiedene Furo[3,2-a]carbazole dargestellt werden und aufgrund eines Vergleichs der analytischen Daten eine fehlerhafte Strukturzuweisung bei der Isolierung zweier dieser Verbindungen aus natürlichen Quellen festgestellt werden. Die Synthese von Furoclausin-B konnte durch diese Strategie erfolgreich durchgeführt werden und führte ferner zur Aufklärung der absoluten Konfiguration dieser Verbindung.
Desweiteren konnte über eine ähnliche Synthesestrategie die racemische Synthese zweier Pyrano[3,2-a]carbazole erfolgen, namentlich Guillauminin-B und Clausin-T. Durch Studien zur enantioselektiven Epoxidierung konnte die Grundlage für eine zukünftige enantioselektive Synthese dieser Verbindungen gelegt werden.
oxidative Cyclisierung, enantioselektive Epoxidierung, Furocarbazole, Pyranocarbazole
oxidative cyclization, enantioselective epoxidation, furocarbazoles, pyranocarbazoles
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
Spindler, Benedikt
Knölker, Hans-Joachim
Metz, Peter
Technische Universität Dresden
2020-06-02
2020-09-07
2020
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2020-09-17
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doc-type:doctoralThesis
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2020-10-23T09:20:46Z
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openaire
Synthesis and Characterization of Heusler Compounds with Non-Collinear Magnetic Structure - From Spin Glasses to Spin Reorientation
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173490660X
eng
Heusler compounds form a large class of intermetallic materials, which attracted a lot of interest in recent years. The reason is their enormous flexibility, which makes it possible to observe almost every physical effect in one of the 1000 members known nowadays. Especially many magnetic Heusler compounds display promising properties, which offer potential application in fields like rare-earth free permanent magnets, magnetocalorics, spin transfer torque devices and tunnel junctions. Apart from that, magnetic Heusler systems are also interesting for fundamental research since some members host skyrmion lattices and other magnetically complex orders. The search for new Heusler compounds is therefore fruitful in many ways. Accordingly, the present thesis followed the approach of synthesizing and characterizing such Heusler compounds that were either entirely new or had unexplored magnetic properties.
Exactly this second approach was demonstrated in Chapter 3, namely for IrMnGa. With help of combined neutron and x-ray diffraction experiments it was possible to correct the structural model from literature and show that the compound crystallizes indeed within the half-Heusler space group but with a substantial degree of Y -disorder. In contrast to older suggestions, the subsequent magnetic characterization revealed a robust canonical spin glass state instead of antiferromagnetic order. The magnetic phase diagram was found to be similar to Au1−xFex and thus hinted on a Heisenberg-like spin glass with considerable anisotropy. Contrary to synthesis route and heat treatment, changing the composition allowed to tune the spin glass state extensively. Increasing the Mn content caused a transition from spin to cluster glass behavior and for Mn contents above 40 at%, it was even possible to introduce ferrimagnetic order. Notably, the composition dependence of spin glasses was only studied for binary systems before. It turned out that many trends are quite similar for the Ir-Mn-Ga ternary scenario with the exception of magnetic behavior near the percolation limit being more complex. Generally, spin glass order is rather rare in Heusler compounds and especially for half-Heusler systems a report remained elusive up to IrMnGa.
Chapter 4 then summarized investigations on the Heusler series Fe3−xMnxSi, which features a spin reorientation transition at low temperatures. Despite being one of the most studied Heusler systems, the magnetotransport properties were not yet covered systematically in literature. The presented investigations unveiled that the mechanisms of longitudinal as well as Hall resistivity change upon cooling through the spin reorientation transition. For the Hall effect, skew scattering dominates above TR whereas it is the intrinsic mechanism below. The finding emphasizes the dependency of the intrinsic Hall contribution on the magnetic structure and it should be possible to generalize this change of the Hall mechanism to all magnetic transitions, where the intrinsic contribution is affected.
The subsequent Chapter 5 provided a reevaluation of the Fe-Mn-Si phase diagram. The approach seemed well justified since the obtained phase boundaries agreed better with theory than the old experimental studies. Furthermore, it was found that those compounds, which were previously identified as β-Mn, actually crystallize in a superstructure. The ordered version has a Mn3IrSi as prototype and derives from β-Mn by splitting of the 8c site into two 4a sites. Due to the close relation of both structures, this phase was named β’-Mn. Moreover, it turned out that the ’mysterious’ secondary phase, which was mentioned for Mn-rich Fe3−xMnxSi Heusler compounds but never specified, is given exactly by β’-Mn. The investigations of its magnetic properties indicated a transition to a canonical spin glass state at low temperatures. β’-Mn thus adds a further type of magnetic ordering to the Fe-Mn-Si system. Indeed, the latter comprised all kinds of solid state magnetism but no spin glass order was reported before. Finally, the spin glass state was demonstrated to exhibit a similar composition dependence as in Ir-Mn-Ga, which illustrated nicely the universal character of the spin glass concept.
The last chapter dealt with the difficult search for entirely new Heusler compounds. It was explained that high-throughput studies struggle to predict phase stabilities, which is why they have to be treated with care. To overcome these issues, some design rules were suggested to evaluate whether a Heusler compound is likely to be experimentally stable or not. Usually, there are no reports for systems, which do not form as single phase. Since this is a highly inefficient habit, 26 multi-phase ’Heusler compounds’ were listed. In the end of the chapter, the successful synthesis of three new compounds was presented, namely Ru2CrAl, Ru2CrGa and Ru2CrSb. Ru2CrGa was identified as Pauli paramagnet whereas Ru2CrSb exhibited an antiferromagnetic transition around 100 K. A second transition at 40 K was accompanied by a small increase of magnetization, which hinted on some more complex magnetic structure at low temperatures.
Heusler Compound, Spin Glass, Spin Reorientation, Anomalous Hall Effect, Phase Diagram
info:eu-repo/classification/ddc/530
ddc:530
Kroder, Johannes Christoph
Felser, Claudia
Fecher, Gerhard H.
Inosov, Dmytro S.
Technische Universität Dresden
2020-04-08
2020-08-19
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-09-17
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doc-type:doctoralThesis
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2020-10-23T09:28:38Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:004
status-type:publishedVersion
openaire
Prediction-enhanced Routing in Disruption-tolerant Satellite Networks
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-721622
173426635X
eng
This thesis introduces a framework for enhancing DTN (Delay-/Disruption-Tolerant Networking) routing in dynamic LEO satellite constellations based on the prediction of contacts.
The solution is developed with a clear focus on the requirements imposed by the 'Ring Road' use case, mandating a concept for dynamic contact prediction and its integration into a state-of-the-art routing approach.
The resulting system does not restrict possible applications to the 'Ring Road,' but allows for flexible adaptation to further use cases.
A thorough evaluation shows that employing proactive routing in concert with a prediction mechanism offers significantly improved performance when compared to alternative opportunistic routing techniques.
contact prediction, routing, delay- and disruption-tolerant networking, DTN, satellite networks
info:eu-repo/classification/ddc/004
ddc:004
Walter, Felix
Schill, Alexander
Caini, Carlo
Strufe, Thorsten
Feldmann, Marius
Technische Universität Dresden
2020-05-19
2020-07-02
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-09-17
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doc-type:doctoralThesis
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2020-10-23T09:31:21Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:630
status-type:publishedVersion
openaire
The effects of tree crown plasticity on the structure and dynamics of near-natural beech forests: an individual-based modeling approach
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-387096
1735472247
eng
A new individual-based forest model for the species beech (Fagus sylvatica L.) was developed and implemented. The model called BEEch Plasticity (BEEP) describes tree crown plasticity phenomenologically and is able
to model aboveground competition for PAR on a process basis. The current debate about the tree interactions in near-natural beech forests and their role in emergent forest structures and dynamics led to the research
questions if (1) observed patterns can be modeled and reproduced by only describing the aboveground tree interactions, (2) what effects tree crown plasticity has on the structure and dynamics of near-natural beech forests, and (3) what effects selective thinning has on the structure and dynamics of near-natural beech forests. The BEEP model was developed, parameterized, calibrated, and validated according to data from the unmanaged forest `Schattiner Zuschlag' near Lübeck, North-Germany, while additional data from the sites Langula (Thuringia) and Fabrikschleichach (Bavaria) was used for model parameterization and calibration. Three simulation experiments were conducted. In the first experiment, the BEEP model was run 10 times for 2000 time steps with plastic tree crowns and the emergent forest structure was analyzed using structural indices. In the second experiment, the BEEP model was run again 10 times for 2000 time steps but with a modified crown model that only uses rotation-symmetric tree crowns. In the third experiment, the BEEP model was enhanced with a selective thinning procedure that uses target trees with specific diameter and heights as thinning objects. Forest structure was analyzed through the application of structural indices that capture different aspects of forest structure and by means of characterization of forest development phases. Analysis was accomplished only for the time steps 1000-2000 in order to allow transient oscillation in forest dynamics to develop. The results showed that the focus on aboveground competition and tree interactions sufficed to model beech forests and reproduced a wide range of patterns observed in near-natural and old-growth beech forest. In particular, the BEEP model was able to simulate a multi-layered forest structure with a mosaic structure of several developmental stages on a relatively small area of 0.5 ha. The simulated forest had wide diameter and age distributions. The diameter distribution was reversed-J-shaped. The age range of canopy trees exceeded 200 years. The comparison between simulations with plastic and rotation-symmetric tree crowns revealed that crown plasticity reduced tree competition for crown space and PAR and enhanced the forest structure and heterogeneity in the long term by allowing more tree cohorts of dfferent developmental stages to coexist. This supports the notion that crown plasticity drives beech forest dynamics in near-natural forests. The comparison between simulations with plastic tree crowns and with additional selective thinning showed that thinning does not affect the forest structural heterogeneity and reduces tree crown competition, while spatial patterns of tree positions remained unaltered. However, crown centroids were more regularly distributed. Model assumptions in the submodel routines, especially in the radiation and mortality submodel, question the reliability of the model results, because of the high sensitivity that these routines evoke on model outcomes. Therefore, revised versions of the submodels and a thoroughly validated crown growth model, may produce different results. Thus, the results presented in this study should be treated with care and cannot be used for generalizations about tree interactions in near-natural beech forests.
Beech, Fagus sylvatica, crown plasticity, tree, forest
info:eu-repo/classification/ddc/630
ddc:630
Engel, Markus
Berger, Uta
Oheimb, Goddert von
Kurth, Winfried
Technische Universität Dresden
2019-08-23
2019-12-02
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-03-12
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
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doc-type:Text
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2020-10-23T09:34:52Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:530
openaire
Phonon-mediated Casimir effect
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-362220
1734927690
eng
The Casimir interaction is the fundamental physical phenomenon which emerges due to modification of vacuum fluctuations by boundaries in a confined area of space. It arises in many fields of physics, including condensed
matter. Recently, substantial interest in the Casimir effect has revived as a result of the significant progress in the experimental techniques in cold atoms.
In this thesis, we develop the description of the phonon-mediated Casimir interaction taking into account multiple phonon-impurity scatterings, that strongly renormalize the resulting interaction between the impurities. Our
results, formulated in terms of the T-matrix formalism, generalize previous studies of the Casimir interaction between different kind of impurities and allow estimation of the expected phonon-induced Casimir interaction
in various systems. Further, we consider a propagation of a singe hole in a two-dimensional ferromagnet accompanied by spin-flip processes. We show that an external magnetic field can be used to manipulate the properties of the single-layer system. For easy plain ferromagnets, at saturation value of the external field perpendicular to the easy axis, the Green’s function demonstrates the branch cut behavior. It is contrasted to the systems of an itinerant quasiparticle in the antiferromagnetic background where the quasiparticle retains the finite quasiparticle weight. The considered magnon scattering processes on a single itinerant electron (hole) in a two-dimensional ferromagnet can be used further for the magnon-mediated Casimir interaction in quasi-two-dimensional ferromagnets.
Casimir effect, phonons, magnons, quasiparticle renormalization
Casimir-Effekt, Phononen, Magnonen, Quasiteilchen-Renormalisierung
info:eu-repo/classification/ddc/530
ddc:530
Pavlov, Andrei
van den Brink, Jeroen
Efremov, Dmitri
Skrotzki, Werner
Lavrov, Eduard
Sykora, Steffen
Technische Universität Dresden
2019-08-27
2019-11-13
2019-11-19
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
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doc-type:Text
https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A36222
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oai:qucosa:de:qucosa:36341
2020-10-23T09:39:44Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:004
status-type:publishedVersion
openaire
A Lightweight Defeasible Description Logic in Depth: Quantification in Rational Reasoning and Beyond
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-363412
1734258330
eng
Description Logics (DLs) are increasingly successful knowledge representation formalisms, useful for any application requiring implicit derivation of knowledge from explicitly known facts.
A prominent example domain benefiting from these formalisms since the 1990s is the biomedical field.
This area contributes an intangible amount of facts and relations between low- and high-level concepts such as the constitution of cells or interactions between studied illnesses, their symptoms and remedies.
DLs are well-suited for handling large formal knowledge repositories and computing inferable coherences throughout such data, relying on their well-founded first-order semantics.
In particular, DLs of reduced expressivity have proven a tremendous worth for handling large ontologies due to their computational tractability.
In spite of these assets and prevailing influence, classical DLs are not well-suited to adequately model some of the most intuitive forms of reasoning.
The capability for abductive reasoning is imperative for any field subjected to incomplete knowledge and the motivation to complete it with typical expectations.
When such default expectations receive contradicting evidence, an abductive formalism is able to retract previously drawn, conflicting conclusions.
Common examples often include human reasoning or a default characterisation of properties in biology, such as the normal arrangement of organs in the human body.
Treatment of such defeasible knowledge must be aware of exceptional cases - such as a human suffering from the congenital condition situs inversus - and therefore accommodate for the ability to retract defeasible conclusions in a non-monotonic fashion.
Specifically tailored non-monotonic semantics have been continuously investigated for DLs in the past 30 years.
A particularly promising approach, is rooted in the research by Kraus, Lehmann and Magidor for preferential (propositional) logics and Rational Closure (RC).
The biggest advantages of RC are its well-behaviour in terms of formal inference postulates and the efficient computation of defeasible entailments, by relying on a tractable reduction to classical reasoning in the underlying formalism.
A major contribution of this work is a reorganisation of the core of this reasoning method, into an abstract framework formalisation.
This framework is then easily instantiated to provide the reduction method for RC in DLs as well as more advanced closure operators, such as Relevant or Lexicographic Closure.
In spite of their practical aptitude, we discovered that all reduction approaches fail to provide any defeasible conclusions for elements that only occur in the relational neighbourhood of the inspected elements.
More explicitly, a distinguishing advantage of DLs over propositional logic is the capability to model binary relations and describe aspects of a related concept in terms of existential and universal quantification.
Previous approaches to RC (and more advanced closures) are not able to derive typical behaviour for the concepts that occur within such quantification.
The main contribution of this work is to introduce stronger semantics for the lightweight DL EL_bot with the capability to infer the expected entailments, while maintaining a close relation to the reduction method.
We achieve this by introducing a new kind of first-order interpretation that allocates defeasible information on its elements directly.
This allows to compare the level of typicality of such interpretations in terms of defeasible information satisfied at elements in the relational neighbourhood.
A typicality preference relation then provides the means to single out those sets of models with maximal typicality.
Based on this notion, we introduce two types of nested rational semantics, a sceptical and a selective variant, each capable of deriving the missing entailments under RC for arbitrarily nested quantified concepts.
As a proof of versatility for our new semantics, we also show that the stronger Relevant Closure, can be imbued with typical information in the successors of binary relations.
An extensive investigation into the computational complexity of our new semantics shows that the sceptical nested variant comes at considerable additional effort, while the selective semantics reside in the complexity of classical reasoning in the underlying DL, which remains tractable in our case.
Beschreibungslogik, nichtmonotones Schließen, Rational, Anfechtbar
Defeasible Description Logics, non-monotonic reasoning, rational closure, typicality models
info:eu-repo/classification/ddc/004
ddc:004
Pensel, Maximilian
Turhan, Anni-Yasmin
Bonatti, Piero Andrea
Technische Universität Dresden
2019-11-08
2019-10-28
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2019-12-02
info:eu-repo/grantAgreement/Deutsche Forschungsgemeinschaft/GRK 1763/189782547//Quantitative Logics and Automata/QuantLA
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A36341
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oai:qucosa:de:qucosa:72327
2020-10-23T09:42:07Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:620
ddc:621.3
status-type:publishedVersion
openaire
Multi-functional Hybrid Gating Silicon Nanowire Field-effect Transistors: From Optoelectronics to Neuromorphic Application
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-723274
1735427446
eng
10.1021/acs.nanolett.7b02788
10.1007/s12274-014-0608-7
Enormous demands for fast and low-power computing and memory building blocks for consumer electronics, such as smartphones or tablets, have led to the emergence of silicon nanowire transistors a decade ago. Along with the Si-based nanotechnology, the silicon compatible optical and chemical sensing applications have boosted the research on hybrid devices that combine the organic and inorganic materials. Apart from the revolution in the device dimensions, the rapid growth of artificial intelligence in the software industry brunch requires the next generation’s computers with the revolutionized hybrid device architecture. Implementing such new devices can effectively perform machine learning tasks without the massive consumption of energy. The hybrid Si nanowire devices have an excellent capability to replace the conventional computing element by providing new functionalities of combined materials to the traditional transistor devices preserving the advantage of CMOS technology.
A goal of this thesis is to develop functional hybrid Si nanowire-based transistors modulated by the stimuli-dependent gate to go beyond the current digital building blocks. The hybrid devices converge semiconductor channel and various materials from organic molecules to silicate composite as a gate of the transistor. External stimuli change the electronic state of the gate materials which is transformed to the gate potential of the transistors.
First, this thesis studies the electronic characteristics of the Si nanowire FETs under the optical stimulus. Optical stimulus induces the strong conductance change on bare Si nanowire FETs. Under the light with low power intensity, the transistor shows an unconventional negative photoconductance (NPC) which is dependent on the doping concentration of the nanowire and the wavelength of the incident light. The dopants ions and surface states cause photo-generated hot electrons trapping which restricts conventional photoconductance in the semiconductor.
In the hybrid device, however, the gate material on the Si dioxide layer plays a significant role in the optoelectronic modulation of the FET device. This thesis demonstrates that an organic photochromic material, porphyrin, wrapping around the nanowire channel acts as an optical gate of the Si nanowire transistor. The diffusive property of electrons in the molecular film decides the optical switching dynamics and efficiency.
Further, this thesis introduces new functional gate material, sol-gel derived ion-doped silicate film, based on the availability of stimulus-dependent gate modulation. This amorphous and transparent silicate film shows memristive property due to the ionic redistribution in the film under bias condition. Interestingly, the sol-gel film-coated Si nanowire FETs the devices show a double gate effect cooperating with a back gate under light illumination which is due to the channel separation in the fin structure of the nanowire.
In addition, the sol-gel silicate film-coated Si nanowire transistor emulates the neuronal plasticity with pulsed gate stimulation, namely “neurotransistor.” Because of the mobile ions in the silicate film, the transistor has a short-term memory and mimics membrane potential change of the neuron cell. The neurotransistor could be used as a computing node in the physical neural network for hardware machine learning.
This work demonstrates that the physical properties of the gate material decide the transfer characteristics and time-dependent dynamics of the hybrid Si nanowire transistors. The optical and neuromorphic gate features of the hybrid transistors would accelerate the advancement of an optical or brain-like computing machine.
Silicon nanowire, Field-effect transistors, Optoelectronics, Neuromorphics
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Baek, Eunhye
Cuniberti, Gianaurelio
Tetzlaff, Ronald
Technische Universität Dresden
2018-08-22
2018-12-13
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-10-02
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A72327
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oai:qucosa:de:qucosa:72324
2020-10-23T09:55:16Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:620
ddc:621.3
status-type:publishedVersion
openaire
Integrated nanoscaled detectors of biochemical species
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-723249
1735422215
eng
Rapid and reliable diagnostics of a disease represents one of the main focuses of today’s academic and industrial research in the development of new sensor prototypes and improvement of existing technologies. With respect to demographic changes and inhomogeneous distribution of the clinical facilities worldwide, especially in rural regions, a new generation of miniaturized biosensors is highly demanded offering an easy deliverability, low costs and sample preparation and simple usage. This work focuses on the integration of nanosized electronic structures for high-specific sensing applications into adequate microfluidic structures for sample delivery and liquid manipulation.
Based on the conjunction of these two technologies, two novel sensor platforms were prototyped, both allowing label-free and optics-less electrochemical detection ranging from molecular species to eukaryotic micron-sized human cells.:Table of Figures
List of Tables
Abbreviations
List of Symbols
1 Introduction
1.1 Motivation
1.2 State of the art
1.3 Scope of this thesis
2 Fundamentals
2.1 Sensors at the nanoscale
2.2 Transistors technology
2.2.1 p-n junction
2.2.3 The MOSFET
2.2.4 The ISFET and BioFET
2.3 Impedance measurements for biodetection
2.3.1 Electrical impedance spectroscopy
2.3.2 Electrical impedance cytometry
2.4 Microfluidics
2.4.1 Definition
2.4.2 Droplet-based microfluidics
2.5 Biomarkers for sensing applications
2.5.1 Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs)
2.5.2 Physical parameters
3. Material and methods
3.1 General
3.1.1 Materials and chemicals
3.1.2 Surface cleaning
3.2 Lithography
3.2.1 Electron beam lithography
3.2.2 Laser lithography
3.2.3 UV lithography
3.2.4 Soft lithography
3.3 Thermal deposition of metals
3.4 APTES functionalization
3.4.1 Fluorescent labeling of APTES
3.5 Measurement devices
3.5.1 SiNW FET measurements
3.5.2 Electrical Impedance cytometry measurements
3.6 Bacteria and cell cultivation
3.6.1 PBMC purification and treatment
3.6.2 Bacteria cultivation
4. Compact nanosensors probe microdroplets
4.1 Overview
4.2 Fabrication
4.2.1 SiNW FET fabrication
4.2.2 SiNW FET modification for top-gate sensing
4.3 Electrical characterization
4.4 Flow-focusing droplet generation
4.4.1 Flow-focusing geometry
4.4.2 Flow-focusing droplet characterization
4.4.3 Microfluidic integration
4.5 Deionized water droplet sensing
4.6 Phosphate-buffered saline (PBS) droplet sensing
4.6.1 Influence of the droplet’s ionic concentration
4.6.2 Plateau formation in dependence of the droplet’s settling time
4.6.3 Droplet analysis by their ratio
4.6.4 Dependence on pH value
4.6.5 Long time pH sensing experiment
4.6.6 Dependence on ionic concentration
4.7 Tracking of reaction kinetics in droplets
4.7.1 Principle and setup of the glucose oxidase (GOx) enzymatic test
4.7.2 GOx enzymatic assay
4.8 Stable baseline by conductive carrier phase
5. Impedance-based flow cytometer on a chip
5.1 Overview
5.2 Overview of the fabrication of the sensor device
5.3 COMSOL simulation of sensing area
5.3.1 Prototyping of the sensing geometry
5.3.2 Optimization of the sensing geometry
5.3.3 Evaluation of the working potential
5.3.4. Scaling of the sensing area
5.4 Fabrication of the nanoelectronic sensing structure
5.4.1 Nanofabrication and analysis
5.4.2 Evaluation of the proximity effect
5.5 Microcontacting of nanostructured sensing structures
5.6 Electrical characterization of the sensing structure
5.6.1 Characterization in alternating current
5.6.2 Characterization in direct current (DC)
5.7 Scaling effect of nanostructures in static sensing conditions
5.8 Multi-analyte detection on the sensor
5.9 Microfluidic focusing system
5.9.1 1D focusing using FITC-probed deionized water
5.9.2 2D Focusing using fluorescent microparticles
5.10 Microfluidic integration of the two technologies
5.11 Dynamic SiO2 particle detection
5.11.1 Single particle detection
5.11.2 Scatter plot representation
5.11.3 Effect of the sensing area in dynamic particle detection
5.11.4 Dynamic detection of SiO2 particles with different diameters
5.12 Detection of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs)
5.12.1 Overview
5.12.2 PBMC classification detected by impedance cytometry
5.12.3 PBMC Long-time detection
5.13 Detection of acute myeloid leukemia by impedance cytometry
5.13.1 Manual analysis of the output response
5.13.2 Learning algorithm for automatic cell classification
5.14 Exploring the detection limit of the device
6. Summary and outlook
Scientific output
References
Acknowledgements
Rasche und zuverlässige biologische Krankheitsdiagnostik repräsentiert eines der Hauptfokusse heutiger akademischer und industrieller Forschung in der Entwicklung neuer Sensor-Prototypen und Verbesserung existierender Technologien. In bezug auf weltweite demographische Änderungen und hohe Distanzen zu Kliniken, besonders in ländlichen Gegenden, werden zusätzliche Anfordungen an neue miniaturisierte Biosensor-Generationen gestellt, wie zum Beispiel ihre Transportfähigkeit, geringe Kosten und Probenpräparation, sowie
einfache Handhabung. Diese Dissertation beschäftigt sich mit der Integration nanoskalierter Strukturen zur Detektion chemischer und biologischer Spezies und mikrofluidischen Kanälen zu deren Transport und zur Manipulation der Ströme. Basierend auf der Verbindung dieser beiden Technologien wurden zwei Sensor-Plattformen entwickelt, die eine markierungsfreie und nicht-optische elektrische Detektion von Molekülen bis zu eukaryotischen menschlichen Zellen erlauben.:Table of Figures
List of Tables
Abbreviations
List of Symbols
1 Introduction
1.1 Motivation
1.2 State of the art
1.3 Scope of this thesis
2 Fundamentals
2.1 Sensors at the nanoscale
2.2 Transistors technology
2.2.1 p-n junction
2.2.3 The MOSFET
2.2.4 The ISFET and BioFET
2.3 Impedance measurements for biodetection
2.3.1 Electrical impedance spectroscopy
2.3.2 Electrical impedance cytometry
2.4 Microfluidics
2.4.1 Definition
2.4.2 Droplet-based microfluidics
2.5 Biomarkers for sensing applications
2.5.1 Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs)
2.5.2 Physical parameters
3. Material and methods
3.1 General
3.1.1 Materials and chemicals
3.1.2 Surface cleaning
3.2 Lithography
3.2.1 Electron beam lithography
3.2.2 Laser lithography
3.2.3 UV lithography
3.2.4 Soft lithography
3.3 Thermal deposition of metals
3.4 APTES functionalization
3.4.1 Fluorescent labeling of APTES
3.5 Measurement devices
3.5.1 SiNW FET measurements
3.5.2 Electrical Impedance cytometry measurements
3.6 Bacteria and cell cultivation
3.6.1 PBMC purification and treatment
3.6.2 Bacteria cultivation
4. Compact nanosensors probe microdroplets
4.1 Overview
4.2 Fabrication
4.2.1 SiNW FET fabrication
4.2.2 SiNW FET modification for top-gate sensing
4.3 Electrical characterization
4.4 Flow-focusing droplet generation
4.4.1 Flow-focusing geometry
4.4.2 Flow-focusing droplet characterization
4.4.3 Microfluidic integration
4.5 Deionized water droplet sensing
4.6 Phosphate-buffered saline (PBS) droplet sensing
4.6.1 Influence of the droplet’s ionic concentration
4.6.2 Plateau formation in dependence of the droplet’s settling time
4.6.3 Droplet analysis by their ratio
4.6.4 Dependence on pH value
4.6.5 Long time pH sensing experiment
4.6.6 Dependence on ionic concentration
4.7 Tracking of reaction kinetics in droplets
4.7.1 Principle and setup of the glucose oxidase (GOx) enzymatic test
4.7.2 GOx enzymatic assay
4.8 Stable baseline by conductive carrier phase
5. Impedance-based flow cytometer on a chip
5.1 Overview
5.2 Overview of the fabrication of the sensor device
5.3 COMSOL simulation of sensing area
5.3.1 Prototyping of the sensing geometry
5.3.2 Optimization of the sensing geometry
5.3.3 Evaluation of the working potential
5.3.4. Scaling of the sensing area
5.4 Fabrication of the nanoelectronic sensing structure
5.4.1 Nanofabrication and analysis
5.4.2 Evaluation of the proximity effect
5.5 Microcontacting of nanostructured sensing structures
5.6 Electrical characterization of the sensing structure
5.6.1 Characterization in alternating current
5.6.2 Characterization in direct current (DC)
5.7 Scaling effect of nanostructures in static sensing conditions
5.8 Multi-analyte detection on the sensor
5.9 Microfluidic focusing system
5.9.1 1D focusing using FITC-probed deionized water
5.9.2 2D Focusing using fluorescent microparticles
5.10 Microfluidic integration of the two technologies
5.11 Dynamic SiO2 particle detection
5.11.1 Single particle detection
5.11.2 Scatter plot representation
5.11.3 Effect of the sensing area in dynamic particle detection
5.11.4 Dynamic detection of SiO2 particles with different diameters
5.12 Detection of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs)
5.12.1 Overview
5.12.2 PBMC classification detected by impedance cytometry
5.12.3 PBMC Long-time detection
5.13 Detection of acute myeloid leukemia by impedance cytometry
5.13.1 Manual analysis of the output response
5.13.2 Learning algorithm for automatic cell classification
5.14 Exploring the detection limit of the device
6. Summary and outlook
Scientific output
References
Acknowledgements
point-of-care diagnostics, nanosensor, silicon-nanowire FET, impedance cytometry, microfluidics
Point-of-Care-Diagnostik, Nanosensor, Silizium-Nanodraht FET, Impedanz-Zytometrie, Mikrofluidik
info:eu-repo/classification/ddc/620
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Schütt, Julian
Cuniberti, Gianaurelio
Meroçi, A.
Technische Universität Dresden
2018-08-14
2019-01-11
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2020-10-02
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2020-10-23T11:05:09Z
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openaire
Paul Ferdinand Schilders bedeutendste neurowissenschaftliche und neurologische Arbeiten
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ger
https://doi.org/10.1007/s00115-018-0548-7
https://doi.org/10.1007/s00482-020-00447-z
Paul Ferdinand Schilder, 1886 in Wien geboren und 1940 in New York gestorben,
war ein Arzt und Wissenschaftler. Seine Beiträge auf dem Gebiet der Psychiatrie,
Psychotherapie und Psychoanalyse sind in der Fachwelt bekannt und wurden
vielfach gewürdigt. Daneben war Schilder jedoch auch Neurowissenschaftler und
Neurologe, er befasste sich zeitlebens mit entsprechenden Fragestellungen. Dies
wurde medizingeschichtlich bislang weit weniger berücksichtigt.
Diese Dissertation beleuchtet Schilders neurowissenschaftiche sowie neurologische
Arbeiten. Im Fokus stehen dabei die Encephalitis periaxialis diffusa, besser bekannt
als die nach ihm benannte Schilder-Krankheit, und das Störungsbild der
Schmerzasymbolie. Beide wurde von ihm erstmalig beschrieben und abgegrenzt.
Bis heute verdanken wir ihm einen Großteil des diesbezüglichen Wissensstandes.
Insbesondere thematisiert die vorliegende Dissertation die Darstellung Schilders
damals zwar methodisch zeittypischer, aber von ihm besonders akribischer
wissenschaftlicher Herangehensweise, die Einordnung seiner Forschungen in den
medizinhistorischen Kontext und die Bedeutung seiner wenigen, aber bedeutsamen
Jahre in Mitteldeutschland. Zudem geht sie der Frage nach, inwieweit Schilders
Ergebnisse auch heute noch gültig sind und ob es angebracht erscheint, die als
sehr selten geltenden Bilder der Schilder-Krankheit und Schmerzasymbolie mehr
ins klinische Bewusstsein zu rücken.:1. Bibliografische Beschreibung
2. Einführung
2.1 Motivation und historischer Kontext
2.2 Schilders Biografie und Werk
2.3 Methodik
2.4 Bedeutung der Arbeit
3. Publikationen
3.1 Jahn M, Steinberg H (2019) Die Erstbeschreibung der Schilder-Krankheit.
Paul Ferdinand Schilder und sein Ringen um die Abgrenzung einer neuen
Entität. Nervenarzt 90:415-422
3.2 Jahn M, Steinberg H (2020) Die Schmerzasymbolie – um 1930 von Paul F.
Schilder entdeckt und heute fast vergessen? Schmerz, Online First
Article vom 25.02.2020 unter https://doi.org/10.1007/s00482-020-00447-z
4. Zusammenfassung der Arbeit
5. Literaturverzeichnis
6. Spezifizierung des eigenen wissenschaftlichen Beitrags
7. Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit
Paul Ferdinand Schilder, Geschichte der Neurologie, Schilder-Krankheit, Schmerzasymbolie
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ddc:610
Jahn, Martin
Riha, Ortrun
Kumbier, Ekkehardt
Universität Leipzig
2020-04-07
2020-09-23
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2020-10-23
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2020-10-27T09:23:04Z
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openaire
Improved Pt-utilization efficiency of low Pt-loading PEM fuel cell electrodes using direct membrane deposition
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-725171
eng
https://doi.org/10.1016/j.elecom.2015.09.006
1388-2481
Direct membrane deposition was used to produce record platinum catalyst utilization efficiency polymer electrolyte membrane fuel cells. The novel membrane fabrication technique was applied to gas diffusion electrodes with low Pt-loadings of 0.102 and 0.029 mg/cm2. Under oxygen atmosphere and 300 kPaabs total pressure, 88 kW/gPt cathodic catalyst utilization efficiency with a symmetrical Pt-loading of 0.029 mg/cm2 on the anode and cathode side was achieved. This is 2.3 times higher than the Pt-utilization efficiency of a reference fuel cell prepared using a commercial Nafion N-211 membrane and identical catalyst layers, emphasizing that the improvement is purely attributable to the novel membrane fabrication technique. This value represents the highest Pt-utilization efficiency reported in literature. The results strongly motivate the application of employing direct membrane deposition techniques to prepare low resistance polymer electrolyte thin films in order to compensate for kinetic losses introduced when using low catalyst loadings.
Hydrogen fuel cell, PEMFC, Low Pt-loading, Direct membrane deposition, Pt-efficiency, Membrane
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ddc:380
Breitwieser, Matthias
Klingele, Matthias
Britton, Benjamin
Holdcroft, Steven
Zengerle, Roland
Thiele, Simon
Elsevier
2015
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2020-10-27
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2020-10-27T09:36:54Z
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openaire
Water management in novel direct membrane deposition fuel cells under low humidification
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-725183
eng
https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.05.018
0360-3199
Polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs) fabricated by direct membrane deposition (DMD) were shown to work even at dry conditions without significant deterioration of the membrane resistance. Here, in situ neutron radiography is used to investigate the water management in those fuel cells to uncover the phenomena that lead to the robust operation under low humidification. A constant level of humidification within the membrane electrode assembly (MEA) of a DMD fuel cell is observed even under dry anode operation and 15% relative humidity on the cathode side. This proves a pronounced back diffusion of generated water from the cathode side to the anode side through the thin deposited membrane layer. Over the entire range of polarization curves a very high similarity of the water evolution in anode and cathode flow fields is found in spite of different humidification levels. It is shown that the power density of directly deposited membranes in contrast to a 50 μm thick N-112 membrane is only marginally affected by dry operation conditions. Water profiles in through-plane direction of the MEA reveal that the water content in the DMD fuel cell remains steady even at high current densities. This is in contrast to the N-112 reference fuel cell which shows a strong increase in membrane resistance and a reduced MEA water content with raising current densities. Thus this new MEA fabrication technique has a promising perspective, since dry operation conditions are highly requested in order to reduce fuel cell system costs.
PEMFCs, Direct membrane deposition, Neutron radiography, Water management, Back diffusion
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ddc:380
Breitwieser, Matthias
Moroni, Riko
Schock, Jonathan
Schulz, Michael
Schillinger, Burkhard
Pfeiffer, Franz
Zengerle, Roland
Thiele, Simon
Elsevier
2016
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2020-10-27
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2020-10-27T09:56:55Z
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openaire
The reasons for the high power density of fuel cells fabricated with directly deposited membranes
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-725205
eng
https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.06.132
0378-7753
In a previous study, we reported that polymer electrolyte fuel cells prepared by direct membrane deposition (DMD) produced power densities in excess of 4 W/cm2. In this study, the underlying origins that give rise to these high power densities are investigated and reported. The membranes of high power, DMD-fabricated fuel cells are relatively thin (12 μm) compared to typical benchmark, commercially available membranes. Electrochemical impedance spectroscopy, at high current densities (2.2 A/cm2) reveals that mass transport resistance was half that of reference, catalyst-coated-membranes (CCM). This is attributed to an improved oxygen supply in the cathode catalyst layer by way of a reduced propensity of flooding, and which is facilitated by an enhancement in the back diffusion of water from cathode to anode through the thin directly deposited membrane. DMD-fabricated membrane-electrode-assemblies possess 50% reduction in ionic resistance (15 mΩcm2) compared to conventional CCMs, with contributions of 9 mΩcm2 for the membrane resistance and 6 mΩcm2 for the contact resistance of the membrane and catalyst layer ionomer. The improved mass transport is responsible for 90% of the increase in power density of the DMD fuel cell, while the reduced ionic resistance accounts for a 10% of the improvement.
PEM fuel cell, Direct membrane deposition, Membrane, Nafion, Droplet-on-demand, Catalyst-coated-membrane, Membrane-electrode-assembly
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Vierrath, Severin
Breitwieser, Matthias
Klingele, Matthias
Britton, Benjamin
Holdcroft, Steven
Zengerle, Roland
Thiele, Simon
Elsevier
2016
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2020-10-27
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doc-type:article
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2020-10-27T10:30:17Z
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ddc:380
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openaire
Simple fabrication of 12 μm thin nanocomposite fuel cell membranes by direct electrospinning and printing
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-725221
eng
https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.10.094
0378-7753
Direct membrane deposition (DMD) was recently introduced as a novel polymer electrolyte membrane fabrication method. Here, this approach is extended to fabricate 12 μm thin nanocomposite fuel cell membranes. Poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVDF-HFP) nanofibers are directly electrospun onto gas diffusion electrodes. By inkjet-printing Nafion ionomer dispersion into the pore space of PVDF-HFP nanofiber mats, composite membranes of 12 μm thickness were fabricated. At 120 °C and 35% relative humidity, stoichiometric 1.5/2.5 H2/air flow and atmospheric pressure, the power density of the DMD fuel cell (0.19 W cm-2), was about 1.7 times higher than that of the reference fuel cell (0.11 W cm-2) with Nafion HP membrane and identical catalyst. A lower ionic resistance and, especially at 120 °C, a reduced charge transfer resistance is found compared to the Nafion HP membrane. A 100 h accelerated stress test revealed a voltage decay of below 0.8 mV h-1, which is in the range of literature values for significantly thicker reinforced membranes. Finally, this novel fabrication approach enables new degrees of freedom in the design of complex composite membranes. The presented combination of scalable deposition techniques has the potential to simplify and thus reduce cost of composite membrane fabrication at a larger scale.
Direct membrane deposition, Composite membrane, Electrospinning, PEMFC, Inkjet-printing
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ddc:380
Breitwieser, Matthias
Klose, Carolin
Klingele, Matthias
Hartmann, Armin
Erben, Johannes
Cho, Hyeongrae
Kerres, Jochen
Zengerle, Roland
Thiele, Simon
Elsevier
2017
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2020-10-27
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2020-10-27T10:37:24Z
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openaire
Electrospun sulfonated poly(ether ketone) nanofibers as proton conductive reinforcement for durable Nafion composite membranes
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-725231
eng
https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.06.080
0378-7753
We show that the combination of direct membrane deposition with proton conductive nanofiber reinforcement yields highly durable and high power density fuel cells. Sulfonated poly(ether ketone) (SPEK) was directly electrospun onto gas diffusion electrodes and then filled with Nafion by inkjet-printing resulting in a 12 μm thin membrane. The ionic membrane resistance (30 mΩ*cm2) was well below that of a directly deposited membrane reinforced with chemically inert (PVDF-HFP) nanofibers (47 mΩ*cm2) of comparable thickness. The power density of the fuel cell with SPEK reinforced membrane (2.04 W/cm2) is 30% higher than that of the PVDF-HFP reinforced reference sample (1.57 W/cm2). During humidity cycling and open circuit voltage (OCV) hold, the SPEK reinforced Nafion membrane showed no measurable degradation in terms of H2 crossover current density, thus fulfilling the target of 2 mA/cm2 of the DOE after degradation. The chemical accelerated stress test (100 h OCV hold at 90 °C, 30% RH, H2/air, 50/50 kPa) revealed a degradation rate of about 0.8 mV/h for the fuel cell with SPEK reinforced membrane, compared to 1.0 mV/h for the PVDF-HFP reinforced membrane.
PEMFC, Direct membrane deposition, Electrospinning, Composite membrane, Fiber reinforcement
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ddc:380
Klose, Carolin
Breitwieser, Matthias
Vierrath, Severin
Klingele, Matthias
Cho, Hyeongrae
Büchler, Andreas
Kerres, Jochen
Thiele, Simon
Elsevier
2017
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2020-10-27
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2020-10-27T10:43:25Z
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openaire
A fully spray-coated fuel cell membrane electrode assembly using Aquivion ionomer with a graphene oxide/cerium oxide interlayer
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-725240
eng
https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.03.085
0378-7753
A novel multilayer membrane electrode assembly (MEA) for polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs) is fabricated in this work, within a single spray-coating device. For the first time, direct membrane deposition is used to fabricate a PEMFC by spraying the short-side-chain ionomer Aquivion directly onto the gas diffusion electrodes. The fully sprayed MEA, with an Aquivion membrane 10 μm in thickness, achieved a high power density of 1.6 W/cm2 for H2/air operation at 300 kPaabs. This is one of the highest reported values for thin composite membranes operated in H2/air atmosphere. By the means of confocal laser scanning microscopy, individual carbon fibers from the gas diffusion layer are identified to penetrate through the micro porous layer (MPL), likely causing a low electrical cell resistance in the range of 150 Ω cm2 through the thin sprayed membranes. By spraying a 200 nm graphene oxide/cerium oxide (GO/CeO2) interlayer between two layers of Aquivion ionomer, the impact of the electrical short is eliminated and the hydrogen crossover current density is reduced to about 1 mA/cm2. The peak power density of the interlayer-containing MEA drops only by 10% compared to a pure Aquivion membrane of similar thickness.
PEMFC, Direct membrane deposition, Aquivion, Cerium oxide, Graphene oxide, Membrane degradation, Spray coating
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Breitwieser, Matthias
Bayer, Thomas
Büchler, Andreas
Zengerle, Roland
Lyth, Stephen M.
Thiele, Simon
Elsevier
2017
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2020-10-27
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2020-10-28T12:15:53Z
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openaire
Technologieentwicklung zur großserientauglichen Herstellung automobiler Interieur-Bauteile in neuartiger Sandwichbauweise
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-710465
978-3-96100-121-7
ger
Steigende Leichtbauanforderungen führten in den vergangenen Jahren zu einer verstärkten Weiterentwicklung neuer Leichtbauwerkstoffe und besonders leistungsfähiger Verfahrenstechnik für die Umsetzung leichter Automobilkomponenten in Großserie. Im Fahrzeuginterieur konnten sich naturfaserverstärkte Kunststoffe erfolgreich etablieren, die in Form flächiger Wirrfaserhalbzeuge zu formgepressten Verkleidungselementen verarbeitet werden. Für die Auslegung derartiger Verkleidungsbauteile ist eine monolithische Leichtbauweise charakteristisch, bei der zur Gewährleistung erforderlicher mechanischer Eigenschaften die minimalen Halbzeugflächenmassen bauteilabhängig im Bereich 1200–1400 g/m2 liegen. Zur Erschließung weiterer Leichtbaupotenziale stellt die Anwendung der Sandwichverbundbauweise eine aussichtsreiche Leichtbaustrategie dar, die aufgrund des Fehlens anforderungsgerechter Materialkonzepte bisher kaum Berücksichtigung fand. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines ganzheitlichen Leichtbaukonzepts in neuartiger Sandwichbauweise, welches die Anforderungen hinsichtlich der Formgebung und Bauteilstabilität erfüllt und eine signifikante Reduktion der Flächenmasse unter 1000 g/m2 gestattet. Die verfahrenstechnische Grundlage bildet eine neuartige durchgängige Prozesskette, wobei leichte Naturfaser-Polypropylen-Hybridvliesstoffe in Kombination mit einer Kunststoffschaumfolie in einem kontinuierlichen Prozess zu einem Sandwichhalbzeug und anschließend in automatisiertem Formpressverfahren zu einem komplex geformten Bauteil verarbeitet werden. Durch eine umfangreiche Charakterisierung der einzelnen Prozessschritte entlang der gesamten Prozesskette werden in zugehörigen Sensitivitätsanalysen optimale Fertigungsparameter ermittelt und bei der Herstellung eines Technologiedemonstrators validiert. Darüber hinaus wird am Beispiel dieses Technologiedemonstrators erstmalig ein integrativer Simulationsansatz erarbeitet, der umformbedingte lokale Änderungen der Flächenmasse und der resultierenden Werkstoffkennwerte bei der numerischen Steifigkeits- und Festigkeitsanalyse berücksichtigt. Abschließend erfolgt im Sinne einer ganzheitlichen Betrachtung die Beurteilung potenzieller Umweltwirkungen der entwickelten Sandwichverbundtechnologie sowie die Untersuchung einer verfahrenstechnischen Lösung zur stofflichen Wiederverwertung von Produktionsreststoffen und Altbauteilen.:1 Einleitung
2 Problemstellung und Zielsetzung
3 Leichtbau im Fahrzeuginterieur
4 Neues ökologisches Leichtbaukonzept für Interieur-Verkleidungselemente
5 Beschreibung der Prüfmethoden
6 Werkstoffmechanische Betrachtung einer Referenzstruktur
7 Halbzeugentwicklung und -optimierung
8 Bauteil- und Verfahrensentwicklung
9 Struktursimulation von neuartigen Mikrosandwich-Bauteilen
10 Vergleichende Ökobilanzierung
11 Stoffliche Wiederverwertungsstrategie für Altbauteile
12 Zusammenfassung
Rising lightweight requirements have led in recent years to an intensified development of new lightweight materials and high-performance processing technologies for the implementation of lightweight automotive components in a large scale production. For trim parts in the automotive interior, natural fiber-reinforced plastics in the form of nonwovens, are successfully established. To fullfill the mechanical requirements, the most common design of such parts is monolithical with an component specific area weight of the semi-finished products between 1200–1400 g/m2. A promising strategy for generating further lightweight potentials are sandwich constructions, which are currently rarely used in the automotive interior, due to the lack of suitable material concepts. The aim of this work is the development of a new sandwich-based lightweight concept, that fullfills the requirements in terms of formability and component stability, by permitting a weight reduction of the semi-finished product below 1000 g/m 2 at the same time. The part production is based on a novel process chain, where light NF-PP hybrid nonwovens are continuously processed with a polymeric foam foil to a semi-finished product, that is formed afterwards to complex parts in a compression molding process. The optimal processing parameters along the entire process chain are determined by sensitivity analyses, and validated by a technology demonstrator. In addition, the technology demonstrator will be used for the development of a novel simulation approach, where local changes of the area weight in the forming process and the resulting material properties are taken into account for a numerical analysis of stiffness and strength. Finally the potential environmental impact of the new sandwich-based lightweight technology and a possible method for material recycling are investigated.:1 Einleitung
2 Problemstellung und Zielsetzung
3 Leichtbau im Fahrzeuginterieur
4 Neues ökologisches Leichtbaukonzept für Interieur-Verkleidungselemente
5 Beschreibung der Prüfmethoden
6 Werkstoffmechanische Betrachtung einer Referenzstruktur
7 Halbzeugentwicklung und -optimierung
8 Bauteil- und Verfahrensentwicklung
9 Struktursimulation von neuartigen Mikrosandwich-Bauteilen
10 Vergleichende Ökobilanzierung
11 Stoffliche Wiederverwertungsstrategie für Altbauteile
12 Zusammenfassung
Automobil
lightweight design, sustainability, sandwich construction, natural fibres, automotive
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ddc:680
Leichtbau; Nachhaltigkeit; Sandwichbauweise; Naturfaser
Menzel, Christoph
Kroll, Lothar
Kroll, Lothar
Wagenführ, André
Technische Universität Chemnitz
Universitätsverlag Chemnitz
2019-07-17
2020-03-05
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2020-10-28
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2020-10-29T11:26:43Z
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Freie Beiträge zur Jahrestagung der Gesellschaft für Musikforschung 2019
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ger
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Gesellschaft für Musikforschung, Jahrestagung, Kongress, Freie Beiträge, Paderborn, Detmold, 2019
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Grotjahn, Rebecca
Jaeschke, Nina
Musikwissenschaftliches Seminar der Universität Paderborn und der Hochschule für Musik Detmold
2020-10-29
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Die Begleiterin – Clara Schumann, Lied und Liedinterpretation
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ger
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Gesellschaft für Musikforschung, Jahrestagung, Kongress, Paderborn, Detmold, 2019
Clara Schumann, Lied, Liedinterpretation
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Grotjahn, Rebecca
Jaeschke, Nina
Musikwissenschaftliches Seminar der Universität Paderborn und der Hochschule für Musik Detmold
2020-10-30
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openaire
Nonlinear Dynamics and Chaos in Systems with Time-Varying Delay
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-724834
eng
Systeme mit Zeitverzögerung sind dadurch charakterisiert, dass deren zukünftige Entwicklung durch den Zustand zum aktuellen Zeitpunkt nicht eindeutig festgelegt ist. Die Historie des Zustands muss in einem Zeitraum bekannt sein, dessen Länge Totzeit genannt wird und die Gedächtnislänge festlegt. In dieser Arbeit werden fundamentale Effekte untersucht, die sich ergeben, wenn die Totzeit zeitlich variiert wird.
Im ersten Teil werden zwei Klassen periodischer Totzeitvariationen eingeführt. Da diese von den dynamischen Eigenschaften einer eindimensionalen iterierten Abbildung abgeleitet werden, die über die Totzeit definiert wird, werden die Klassen entsprechend der zugehörigen Dynamik konservativ oder dissipativ genannt. Systeme mit konservativer Totzeit können in Systeme mit konstanter Totzeit transformiert werden und besitzen gleiche charakteristische Eigenschaften. Dagegen weisen Systeme mit dissipativer Totzeit fundamentale Unterschiede z.B. in der Tangentialraumdynamik auf. Im zweiten Teil werden diese Ergebnisse auf Systeme angewendet, deren Totzeit im Vergleich zur internen Relaxationszeit des Systems groß ist. Es zeigt sich, dass ein durch dissipative Totzeitvariationen induzierter Mechanismus, genannt resonanter Dopplereffekt, unter anderem zu neuen Arten chaotischer Dynamik führt. Diese sind im Vergleich zur bekannten chaotischen Dynamik in Systemen mit konstanter Totzeit sehr niedrig-dimensional. Als Spezialfall wird das so genannte laminare Chaos betrachtet, dessen Zeitreihen durch nahezu konstante Phasen periodischer Dauer gekennzeichnet sind, deren Amplitude chaotisch variiert. Im dritten Teil dieser Arbeit wird auf der Basis experimenteller Daten und durch die Analyse einer nichtlinearen retardierten Langevin-Gleichung gezeigt, dass laminares Chaos robust gegenüber Störungen wie zum Beispiel Rauschen ist und experimentell realisiert werden kann. Es werden Methoden zur Zeitreihenanalyse entwickelt, um laminares Chaos in experimentellen Daten ohne Kenntnis des erzeugenden Systems zu detektieren. Mit diesen Methoden ist selbst dann eine Detektion möglich, wenn das Rauschen so stark ist, dass laminares Chaos mit bloßem Auge nur schwer erkennbar ist.:1. Introduction
2. Dissipative and conservative delays in systems with time-varying delay
3. Laminar Chaos and the resonant Doppler effect
4. Laminar Chaos: a robust phenomenon
5. Summary and concluding remarks
A. Appendix
In systems with time-delay, the evolution of a system is not uniquely determined by the state at the current time. The history of the state must be known for a time period of finite duration, where the duration is called delay and determines the memory length of the system. In this work, fundamental effects arising from a temporal variation of the time-delay are investigated.
In the first part, two classes of periodically time-varying delays are introduced.
They are related to a specific dynamics of a one-dimensional iterated map that is defined by the time-varying delay. Referring to the related map dynamics the classes are called conservative or dissipative. Systems with conservative delay can be transformed into systems with constant delay, and thus have the same characteristic properties as constant delay systems. In contrast, there are fundamental differences, for instance, in the tangent space dynamics, between systems with dissipative delay and systems with constant delay. In the second part, these results are applied to systems with a delay that is considered large compared to the internal relaxation time of the system. It is shown that a mechanism induced by dissipative delays leads to new kinds of regular and chaotic dynamics. The dynamics caused by the so-called resonant Doppler effect is fundamentally different from the behavior known from systems with constant delay. For instance, the chaotic attractors in systems with dissipative delay are very low-dimensional compared to typical ones arising in systems with constant delay. An example of this new kind of low-dimensional dynamics is given by the so-called Laminar Chaos. It is characterized by nearly constant laminar phases of periodic duration, where the amplitude varies chaotically. In the third part of this work, it is shown that Laminar Chaos is a robust phenomenon, which survives perturbations such as noise and can be observed experimentally. Therefore experimental data is provided and a nonlinear delayed Langevin equation is analyzed. Using the robust features that characterize Laminar Chaos, methods for time series analysis are developed, which enable us to detect Laminar Chaos without the knowledge of the specific system that has generated the time series. By these methods Laminar Chaos can be detected even for comparably large noise strengths, where the characteristic properties are nearly invisible to the eye.:1. Introduction
2. Dissipative and conservative delays in systems with time-varying delay
3. Laminar Chaos and the resonant Doppler effect
4. Laminar Chaos: a robust phenomenon
5. Summary and concluding remarks
A. Appendix
Nichtlineare Dynamik, Chaos, retardierte Differentialgleichung, verzögerte Rückkopplung, variable Verzögerung, Dopplereffekt, iterierte Abbildung, Kreisabbildung, topologische Konjugation, Lyapunov-Exponenten, Lyapunov-Vektoren, Kaplan-Yorke-Dimension, Attraktordimension, Zeitmultiplex, Rauschen
nonlinear dynamics, chaos, delay differential equation, delayed feedback, variable delay, doppler effect, iterated map, circle map, topological conjugacy, Lyapunov exponents, Lyapunov vectors, Kaplan-Yorke dimension, attractor dimension, time multiplexing, noise
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ddc:530
info:eu-repo/classification/ddc/510
ddc:510
Theoretische Physik; Nichtlineare Dynamik; Chaos; Differentialgleichung mit nacheilendem Argument; Totzeit; Rückkopplung; Zeitvariantes System; Doppler-Effekt; Iterierte Abbildung; Kreisabbildung; Topologische Konjugation; Ljapunov-Exponent; Zeitmultiplex
Müller-Bender, David
Radons, Günter
Radons, Günter
Hoffmann, Karl Heinz
Technische Universität Chemnitz
2020-07-24
2020-10-15
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2020-10-30
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2020-11-03T05:34:22Z
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openaire
Kompetent führen! Aber wie? Entwicklung und Validierung des Führungskompetenzmessverfahrens „LeadPuls“
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-721785
1862-4464
ger
1862-4464
Angesichts steigender Anforderungen an Führungskräfte in einem zunehmend dynamischen Umfeld verändert sich die klassische Führungskräfteentwicklung hin zu einem strategischen Kompetenzmanagement. Führungskompetenzmodelle gewinnen an Bedeutung. Es mangelt jedoch an theoretisch und empirisch fundierten Modellen, die gleichzeitig praxistauglich sind. Um diese Lücke zu adressieren, wurde LeadPuls entwickelt – ein Führungskompetenzmodell mit dazugehörigem Messverfahren. Dabei wurden relevante Führungstheorien sowie zukünftig wichtige Führungsanforderungen in einem anwendungsbezogenen Ansatz integriert. Das LeadPuls-Verfahren wurde in einer Feldstudie (N = 335) und einer unabhängigen Online-Stichprobe (N = 207) psychometrisch geprüft. Die theoretisch abgeleitete vierdimensionale Struktur wurde weitgehend bestätigt. Die internen Konsistenzen der Gesamtskala (31 Items) und der einzelnen (Sub-)Dimensionen lagen im befriedigenden bis sehr guten Bereich.
Erwartungskonforme, bedeutsame Zusammenhänge zum Leader Member Exchange sowie zu subjektiven (z. B. Arbeitszufriedenheit) und objektiven (z. B. Krankheitsquote) Ergebniskriterien liefern erste Belege für die Validität. LeadPuls kann als valides und ökonomisches Instrument zur Diagnose und Entwicklung universeller Führungskompetenzen eingesetzt werden.
Führungskompetenz, Kompetenzmodell, Kompetenzmessung, Validierung, Führungskräfteentwicklung
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ddc:303.34
Führung; Kompetenztheorie; Kompetenz; Validierung; Führungskräfteentwicklung
Grellert, Franziska
Wach, Dominika
Frömmer, Dirk
Wiedemann, Jens
Technische Universität Chemnitz
Technische Universität Dresden
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2020-09-22
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2020-11-04T06:26:06Z
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ddc:610
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openaire
Primäre Leberzellen und ihr Beitrag zur sinusoidalen extrazellulären Matrix - Eine Genexpressionsstudie
urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-726907
ger
Die Leber ist ein zentrales Organ für den Energiestoffwechsel mit großer regenerativer Kapazität. Nach akut schädigenden Einflüssen und selbst nach Entfernen von bis zu 80% des effektiven Lebervolumens kann sich die Leber zu voller Funktionsfähigkeit regenerieren (Fausto und Campbell 2003; Guglielmi et al. 2012). Anhaltende Schädigungen können hingegen über eine chronische Entzündungs- und Wundheilungsreaktion zu einem fortschreitenden bindegewebigen Umbau und damit verbundenem Funktionalitätsverlust führen (Anthony et al. 1978). Für fortgeschrittene fibrotische und zirrhotische Leberveränderungen gibt es bisher keine kausalen Therapiemöglichkeiten, sodass bei terminalem Leberversagen die Lebertransplantation die einzig kurative Strategie darstellt.
Die komplexen Stoffwechsel- und Syntheseleistungen der Leber vollführen Hepatozyten in der kleinsten Baueinheit des Lebergewebes, dem Sinusoid. In diesem hochdifferenzierten Kompartiment befinden sich außerdem Kupffer-Zellen, hepatische Stellatzellen und Endothelzellen als residente nicht-parenchymale Leberzellen und verhältnismäßig wenig extrazelluläre Matrix. Dieses dreidimensionale makromolekulare Netzwerk und dessen besondere Komposition scheinen von zentraler Bedeutung zu sein, da hierdurch das differenzierte Umfeld der Hepatozyten geschaffen und aufrechterhalten wird. Im Zuge von Leberschädigungen, wie der Fibrose, verändert es sich eindrucksvoll durch vermehrte Matrixdeposition und einen progredienten bindegewebigen Umbau.
Es gibt bis dato wenig Daten, welche die Expression von extrazellulären Matrixbestandteilen des humanen Sinusoids konsequent nach einzelnen Zelltypen aufschlüsseln. Daher war es Ziel der vorliegenden Arbeit die Komposition und einzelne produktive Beiträge durch residente Leberzellpopulationen auf Transkriptebene zu analysieren. Aus humanen Gewebeproben gesunder und unterschiedlich geschädigter Lebern wurden primäre Zellen isoliert. Die enthaltene RNA wurde aufgereinigt und mittels quantitativer Echtzeit-PCR auf die Expression 28 leberrelevanter extrazellulärer Matrixgene untersucht. Unterschiede in der Expression wurden mittels Hauptkomponentenanalyse und linearer Modellierung analysiert.
In der vorliegenden Arbeit konnten, von 28 untersuchten, 24 Gene aus den drei funktionellen Proteingruppen fibrillärer Kollagene, Basalmembrankomponenten und regulatorischer extrazellulärer Matrix-Proteine nachgewiesen werden. Gene fibrillärer Kollagene, insbesondere COL3A1, deren Produkte als wachsende Hauptmatrixkomponenten des fibrotischen Sinusoids etabliert sind, wurden auch in den untersuchten fibrotischen Proben signifikant hochreguliert. Ähnliche Tendenzen zeigten sich in durch Chemotherapie geschädigten Proben. Die erhobenen Daten legen nahe, dass die nicht-parenchymalen Leberzellen quantitativ ausschlaggebend zur Matrix-Expression beitragen, während primäre Hepatozyten eine untergeordnete Rolle spielen. Stellatzellen und daraus differenzierende (Myo-)Fibroblasten sind in der Literatur als Hauptproduzenten von Matrixkomponenten etabliert. Obwohl die untersuchten Stellatzellen alle detektierten Matrixgene in messbaren Mengen exprimierten, zeigten sie sich weder besonders hoch noch differentiell reguliert. Die Ergebnisse legen außerdem nahe, dass die Produktion und einige Regulationsmechanismen eher von Kupffer-Zellen und Endothelzellen ausgehen, welche bisher nicht zu den klassischen matrixproduzierenden Zellen gezählt werden. Die Experimente zeigten, dass in Kupffer-Zellen ein Set von neun, basalmembranösen und regulatorischen Matrixgenen in Fibrose gegenüber gesunden Proben herunterreguliert war. Dies weist auf einen bisher kaum beschriebenen primär produktiven Beitrag zu der Matrixregulation durch Kupffer-Zellen hin. Endothelzellen exprimierten gefäßtypische Kollagen 4 Gene in den gemessenen Daten erwartungsgemäß am höchsten. Darüber hinaus waren in Proben, die durch Chemotherapie geschädigt wurden, einige basalmembranassoziierte und regulatorische Matrixgene durch Endothelzellen hochreguliert. Diese Beobachtung lässt sich gut in den Kontext des sogenannten sinusoidalen Obstruktionssyndroms einordnen, welches einen sinusoidal-kapillären Schaden darstellt, der bereits mehrfach im Zusammenhang mit Chemotherapie beschrieben wurde. Interessanterweise konnte auch das Gen für Tenascin-R, ein eigentlich streng neuronal reguliertes extrazelluläres Glykoprotein, in den untersuchten nicht-parenchymalen Zellproben detektiert werden. Der daraus resultierende Hinweis auf eine temporäre Expression neuronaler bzw. glialer Proteine von residenten Leberzellen stellt ein Novum dar, welches in zukünftigen Studien validiert und weiter erforscht werden könnte.
In den Verlauf von Leberschädigungen verschiedener Ätiologien sind höchst dynamische Prozesse involviert. Die Untersuchung primärer Leberzellen auf Transkriptebene hat sich hierbei als wertvolles Werkzeug erwiesen, um pathologieassoziierte Veränderungen der Regulation extrazellulärer Matrixgene zu detektieren. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie konnten zeigen, dass neben (Myo-)Fibroblasten gerade Kupffer-Zellen und Endothelzellen potente Matrixgenproduzenten und -regulatoren darstellen. Die Berücksichtigung ihres Beitrages und der präzisen Komponenten der Mikroumgebung im homöostatischen Lebersinusoid könnte relevante Verbesserungen von in vitro Leber- und Co-Kultur-Modellen bedeuten und zukünftig lebensnähere Erkenntnisse befördern. Einige konditionsspezifisch differentiell exprimierte Gene, wie zum Beispiel das fibrilläre Kollagengen COL3A1 oder Kollagen 6-Gene, bieten sich möglicherweise als potenzielle Marker akuter und chronischer Leberschäden an. Sie könnten neue Ansätze für die frühe Diagnostik von Leberpathologien darstellen. Die Ergebnisse dieser Arbeit könnten in Zukunft an größeren Stichproben validiert und für weitere Pathologien vertieft werden.:1 INHALTSVERZEICHNIS
1 INHALTSVERZEICHNIS 3
2 ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 5
3 EINFÜHRUNG 8
3.1 DIE LEBER UND IHR STRUKTURELLER AUFBAU 8
3.2 ZELLPOPULATIONEN IM SINUSOID DER LEBER 10
3.2.1 Hepatozyten 10
3.2.2 Stellatzellen 10
3.2.3 Kupffer-Zellen 11
3.2.4 Endothelzellen 12
3.3 EXTRAZELLULÄRE MATRIXPROTEINE IM SINUSOID DER LEBER 13
3.3.1 Fibrilläre Kollagene 13
3.3.2 Basalmembranbildende Matrixkomponenten 14
3.3.3 Regulatorische Matrixkomponenten 15
3.4 UNTERSUCHTE LEBERPATHOLOGIEN 19
3.4.1 Sinusoidales Obstruktionssyndrom, eine akute Leberschädigung 19
3.4.2 Kongenitale Leberfibrosen 20
4 AUFGABENSTELLUNG 21
5 MATERIAL UND METHODEN 22
5.1 MATERIAL 22
5.1.1 Geräte 22
5.1.2 Verbrauchsmaterialien 22
5.1.3 Bestandsmaterialien 23
5.1.4 Chemikalien 24
5.1.5 Kits und gebrauchsfertige Sets 24
5.1.6 Puffer und Medien 25
5.1.7 Datenbanken und Software 26
5.2 METHODEN 27
5.2.1 Isolation primärer Leberzellen 27
5.2.2 Ribonukleinsäure-Isolation 30
5.2.3 RNA-Quantifikation und Qualitätskontrolle 31
5.2.4 Quantitative Echtzeit Polymerase-Kettenreaktion 31
5.2.5 Auswertung 33
6 ERGEBNISSE 35
6.1 PROBENAUFBEREITUNG 35
6.2 EXPRESSION EXTRAZELLULÄRER MATRIXGENE 35
6.3 LIMMA: GEN-ÜBERGREIFENDE UNTERSCHIEDE ZWISCHEN ZELLTYPEN UND KONDITIONEN 36
6.3.1 NPC: Führende Expression von EZM-Genen 37
6.3.2 Zelltypabhängige differentielle Expression in verschiedenen Konditionen 39
6.3.3 HSC-Population mit wenig differentieller Expression von EZM-Genen 39
6.4 ANOVA: MODELLIERUNG FUNKTIONELLER EXPRESSIONSUNTERSCHIEDE 40
6.4.1 Hochregulation fibrillenformender Kollagene in geschädigten Lebern 42
6.4.2 Differentielle Expression nicht-fibrillärer Matrixgene durch KC und LEC 44
6.4.3 Leberzellen exprimieren TNR, ein neuronales Glykoprotein 48
7 DISKUSSION 49
7.1 NEUDEFINITION UND EINGRENZUNG DER GENLISTE DURCH ERGEBNISSE DER PCR 49
7.2 HETEROGENITÄT DER LEBERPROBEN 50
7.3 NPC ALS HAUPTPRODUZENTEN VON EZM-KOMPONENTEN 50
7.4 HSC: NUR EINE NEBENFIGUR DER EZM-PRODUKTION UND REGULATION? 52
7.5 ÜBERPRODUKTION FIBRILLENFORMENDER KOLLAGENE IN LEBERSCHÄDEN DURCH NPC 53
7.6 KC ALS PRODUZENTEN UND REGULATOREN IM KONTEXT DER FIBROSE 54
7.7 LEC ALS PRODUZENTEN UND REGULATOREN IM KONTEXT DER AKUTSCHÄDIGUNG 58
7.8 NPC: BETEILIGUNG AN HEPATISCHER NEUROREGULATION? 60
7.9 AUSBLICK 61
8 ZUSAMMENFASSUNG 63
9 LITERATUR-, ABBILDUNGS-, TABELLENVERZEICHNIS 66
9.1 LITERATURVERZEICHNIS 66
9.2 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 83
9.3 TABELLENVERZEICHNIS 84
10 ANLAGEN 85
10.1 ERGÄNZENDE ABBILDUNGEN UND TABELLEN 85
10.2 SELBSTSTÄNDIGKEITSERKLÄRUNG 94
10.3 CURRICULUM VITAE 95
10.4 DANKSAGUNG 96
Leberpathologien; Extrazelluläre Matrix; Sinusoid; Genexpression
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ddc:610
Heinrich, Juliane
Universität Leipzig
2019-12-19
2020-09-22
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2020-11-04
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doc-type:doctoralThesis
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doc-type:Text
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2020-11-04T06:32:40Z
qucosa:ubl
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:610
status-type:acceptedVersion
openaire
Assessing Associations of Suicide with Socioeconomic Status and Social Isolation
urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-726930
eng
https://doi.org/10.3389/fpsyt.2019.00898
With yearly rates ranking clearly above world average in Europe, suicide constitutes a substantial public health problem. Because of that, prevention has become a major concern for German mental health institutions. A requirement for successful prevention strategies is to address all key factors that contribute to suicidality. It is highly relevant in this respect that suicidal behaviour itself exhibits a social gradient: drawing on the relevant literature, low socioeconomic status (SES) and a high extent of social isolation (SI) are related to increased suicide risks (Lorant et al. 2005; Li et al. 2011; Qin et al. 2003; Agerbo et al. 2007). The purpose of this study was therefore to add to these findings and to further investigate associations of SES and SI with suicide in order to define starting points for public health interventions. It was consequently hypothesized that lower individual levels of SES and higher individual levels of SI are correlated with increased suicide rates. SI potentially compromises the perception of social support in stressful live events associated with low SES (Cohen et al. 2006; Kumari et al. 2010). Since such life events correlate with suicidal behavior (Beautrais et al. 1997; Cohen et al. 2019), the effects of low SES were further hypothesized to be aggravated in individuals with high SI levels (SES x SI interaction).
In order to test the hypotheses, all 149.033 suicide deaths between 1997 and 2010 (T = 14 years) were extracted from the official German death record as coded by ICD categories E950 - E959 for 1997 and X60 - X84 for the years from 1998 onwards, respectively. Information on SES and SI was gained by merging the dataset with Germany’s main household survey, i.e. the Microcensus. In accordance with the existing literature, established indexes on occupational status (ISEI, Ganzeboom & Treiman 1996) and educational achievements (CASMIN, König et al. 1988) were applied as well as items on income, minor employment, unemployment, the number of received public transfers and the reception of social bene fits due to unemployment (ALG I/II) in order to capture SES. SI was proxied with variables measuring single marital status, living in a one-person-household and relocations throughout the year before the survey was conducted.
Due to German data protection regulations that do not permit the analysis of death record data based on individual level information, suicide deaths were examined as aggregated rates at the level of N = 390 administrative districts. In order to deal with two problems associated with this kind of statistical analysis, Prentice and Sheppard’s model for aggregate data (1995) was applied accounting for potential estimation biases due to differences in baseline suicide rates between districts and between time periods. The model specification further corrected for spatial effect correlations. An important limitation to this procedure is that the estimates represent a blend of effects at the individual and district levels. However, an adequate solution is only available through the application of individual level data.
The statistical analysis turned out the following results: The positive effect on suicide rates of unemployment and the negative effect of income as two out of seven SES proxies and the positive effect of living in a one-person-household as one out of three SI proxies validate the proposed hypotheses on the relations of SES and SI with suicide rates. Confirming the hypothesis on SI mediating SES effects, the model revealed positive effects on suicide rates of income decreases in single individuals. Likewise, we observed positive effects on district suicide rates for decreasing levels of CASMIN in district population shares who had relocated throughout the past year. In
contradiction to the theoretical claims, however, increases in CASMIN scores were found to result in positive effects on suicide rates just as a history of relocation prior to suicide was related to decreasing suicide rates. Furthermore, decreases in income were found to result in negative effects on suicide rates in the district population of persons living in a one-person-household.
The results indicating associations of SES and SI with increases in district suicide rates represent appropriate starting points for the definition of suicide prevention strategies. Thus, particularly the unemployed, individuals with low incomes, persons living in one-person-households and relocated individuals with lower educational levels should be targeted by public health interventions. Moreover, the observations of the present study clearly demonstrate the significance of longitudinal individual level data for public health policies. Respective research incorporating such data would permit a better understanding of the causal mechanisms resulting in suicidality and help to further investigate the robustness of the shown results. By this means, prevention
strategies could be better adapted to the specfic needs of the individuals under concern. Regarding the findings contradicting the theoretical claims, it needs to be mentioned that associations of low SES and high SI levels with increases in suicide risks can not be ruled out at the individual level. Rather, the observed inconsistent effects might be attributable to differences in district compositions than to differences in characteristics of the respective subjects. Also a statistical separation of compositional effects from effects of individual traits would be made possible by including individual level data in future work.:Abbrevations II
Tables II
1 Introduction 1
1.1 Suicide - A Global Health Burden 1
1.2 Risk Factors and Etiology of Suicide 1
1.3 Suicide Prevention 2
1.4 Social Disparities in Suicide 2
1.4.1 Socioeconomic Status 2
1.4.2 Social Isolation 3
1.4.3 Health Inequalities and Health Inequities 4
1.4.4 Causation and Selection 5
1.4.5 Individual Life Courses 7
1.5 Stress and Diathesis 8
1.5.1 Critical Life Events 9
1.6 Neurobiological Correlates of Suicidality 9
1.6.1 Neurobiological Correlates of SES and SI 10
1.7 SES, SI and Social Support 11
1.8 Aims of the Thesis 11
1.9 Methods 12
2 Original Publication 14
Summary 23
References 26
Supplementary Materials - Further Statistical Tests & Models 41
Structural Breaks in Suicide Numbers 41
Age- and Gender-Adjustment of District Suicide Rates 42
Alternate Model Specifications
Anlagen i
Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit i
Spezifizierung des eigenen wissenschaftlichen Beitrags iii
Danksagung iii
Suicide, Global Mental Health, Social Determinants, Prevention, Socioeconomic Status, Social Isolation
info:eu-repo/classification/ddc/610
ddc:610
Näher, Anatol-Fiete
Universität Leipzig
2020-02-27
2020-09-23
info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
2020-11-04
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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oai:qucosa:de:qucosa:72694
2020-11-04T06:34:07Z
qucosa:ubl
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:610
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openaire
Analyse des Akut-Effektes der Mitralklappenintervention mittels Carillon® Mitral Contour System bei funktioneller Mitralklappenregurgitation anhand der direkt prä- und direkt postinterventionell dokumentierten echokardiographischen Parameter.: - Subanalysen und weitere Follow-up-Untersuchungen -
urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-726949
ger
10.1002/ehf2.12719
Einleitung: Die Mitralklappeninsuffizienz ist die zweithäufigste Herzklappenerkrankung in Europa. Sekundäre bzw. funktionelle Mitralklappenregurgitationen (FMR), die durch Deformationen des linken Ventrikels infolge von Kardiomyopathien, Ischämie oder rheumatologischen Erkrankungen entstehen, sind assoziiert mit höherer Morbidität und Mortalität bei Patienten mit Herzinsuffizienz. Die vorherrschenden Patientencharakteristika wie höheres Alter, bestehende Komorbiditäten und hochgradige Einschränkung der linksventrikulären Pumpfunktion lassen eine operative Versorgung meist nicht zu. Daher können interventionelle Techniken wie das Carillon® Mitral Contour System eine Therapieoption darstellen. Dabei handelt sich um ein metallisches Implantat, welches mittels eines entsprechenden Katheters in den Coronarsinus eingeführt wird und zu einer Verkleinerung des Mitralringdiameters mit konsekutiver Reduktion der Regurgitation über die Klappe führen soll.
Methoden: Es wurden echokardiographische Datensätze von 30 Patienten mit mittel- oder hochgradiger FMR retrospektiv analysiert, denen im Zeitraum von 2012 bis 2017 im Universitätsklinikum Leipzig AöR ein Carillon® Device implantiert wurde. Die Auswertung erfolgte anhand transthorakaler echokardiographischer Untersuchungen (TTE) vor und direkt nach Implantation des Systems sowie mittels periinterventioneller transösophagealer echokardiographischer (TEE) Daten. 11 Patienten erhielten zusätzlich Follow-up Untersuchungen nach 2-6 Monaten.
Analysiert wurden die Auswirkungen auf die linksventrikuläre und linksatriale Morphologie sowie die systolische und diastolische Funktion des linken Ventrikels. Eine semi-quantitative Beurteilung der Mitralklappeninsuffizienz erfolgte anhand der Tenting Area, der Vena contracta und des Verhältnisses der Geschwindigkeits-Zeit-Integrale von transmitralem Einstrom und Ausstrom über den linksventrikulären Ausflusstrakt (VTIMV/VTILVOT). Als zusätzlicher Parameter diente die aus 3D-TEE Datensätzen gewonnene Vena contracta Fläche (VCA). Die Quantifizierung des Regurgitationsvolumens (RV), der Regurgitationsfraktion (RF) sowie der effektiven Regurgitationsöffnungsfläche (EROA) wurde mittels der 2D PISA-Methode in Verbindungen mit Kalkulationen des totalen Schlagvolumens nach Planimetrie des linken Ventrikels nach der Simpson Methode vorgenommen. Das RV wurde zusätzlich Doppler-echokardiographisch als Differenz des effektiven Vorwärtsschlagvolumens über dem links- bzw. rechtsventrikulären Ausflusstrakt (SVLVOT, SVRVOT) zum biplanen Schlagvolumen (SV) bestimmt. Die Messung des Mitralklappendiameters erfolgte sowohl in der apikalen langen Achse (DiamMV LAX) als auch aus dem 4-Kammerblick (DiamMV 4CH).
Ergebnisse: Bei 25 Patienten wurde postinterventionell eine Reduktion der RF erreicht. Insgesamt sank die RF von 49 ± 11% auf 34 ± 13% (n=30, p<0,001), das RV um 8 ml (p<0,001) und die EROA von 0,24 ± 0,1cm2 auf 0,19 ± 0,1cm2 (p<0,05). Signifikante Veränderungen konnten auch für die Tenting Area, die Vena contracta, die VCA sowie den Quotienten der Geschwindigkeits-Zeit-Integrale (VTIMV/VTILVOT) gezeigt werden. Der MV Diameter verringerte sich im Mittel von 3,8 ± 0,5cm auf 3,5± 0,5cm (p<0,001).
Im Follow-up zeigte sich eine weitere Abnahme der RF sowie ein beginnendes linksventrikuläres Reverse Remodeling mit einer Verkleinerung des linksventrikulären enddiastolischen Volumens (LVEDV) von initial 151 ± 68ml auf 141 ± 55ml und einer Verringerung des linksatrialen enddiastolischen Volumens (LAEDV).
Patienten mit Sinusrhythmus oder Schrittmacherstimulation (n=16) schienen mit einer durchschnittlichen RF-Reduktion um 20 ± 12% mehr zu profitieren als Patienten mit Vorhofflimmern (n=14), deren RF sich um 10 ± 12% verkleinerte. Auch Patienten mit globaler kardialer Dekompensation hatten einen geringeren Benefit bei gleichzeitig erhöhter 30-Tage-Mortalität.
In 27% der Eingriffe traten Komplikationen auf. Häufigstes unerwünschtes Ereignis war dabei die Entstehung von Perikardergüssen. Innerhalb der ersten 30 Tage verstarben 3 Patienten im Stadium einer dekompensierten Herzinsuffizienz, eine Assoziation zur Device Implantation selbst lag nicht vor.
Schlussfolgerung: Das Carillon® Mitral Contour System kann bei FMR eine wirksame Therapieoption darstellen. Bereits unmittelbar nach Implantation ist ein Akuteffekt mit Abnahme der Mitralklappendeformation sowie Reduktion des Schweregrades der Mitralklappeninsuffizienz echokardiographisch nachweisbar.:Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis ........................................................................................................III
Abkürzungsverzeichnis ...............................................................................................VI
1. Einleitung ................................................................................................................. 1
1.1. Die Mitralklappeninsuffizienz ................................................................................ 1
1.1.1. Epidemiologie .................................................................................................... 1
1.1.2. Pathophysiologie und Klassifikation .................................................................. 1
1.1.3. Symptome und Diagnostik ................................................................................. 3
1.1.4. Therapie und Prognose ..................................................................................... 4
1.2. Das Carillon® Mitral Contour System ................................................................... 7
1.2.1. Aufbau und Funktionsweise............................................................................... 7
1.2.2. Effektivität und Sicherheit .................................................................................. 9
2. Aufgabenstellung ................................................................................................... 11
3. Methodik und Studienpopulation ........................................................................... 12
3.1. Studiendesign ..................................................................................................... 12
3.2. Ein- und Ausschlusskriterien .............................................................................. 12
3.3. Methodik der echokardiographischen Analyse ................................................... 13
3.3.1. Technische Grundlagen ................................................................................... 13
3.3.2. Grundlagen der Datenanalyse und Normwerte ............................................... 13
3.3.3. Echokardiographische Parameter zur Charakterisierung der linksventrikulären Größe und Morphologie ............................................................................................. 14
3.3.4. Echokardiographische Parameter zur Charakterisierung der systolischen und diastolischen linksventrikulären Funktion ...................................................................14
3.3.5. Echokardiographische Parameter zur Charakterisierung der Mitralklappen-morphologie und zur Quantifizierung des Schweregrades der Mitralklappeninsuffizienz............................................................................................ 15
3.4. Echokardiographische Normwerte zur Quantifizierung einer Mitralklappeninsuffizienz............................................................................................ 18
3.5. Statistik ............................................................................................................... 19
4. Ergebnisse ............................................................................................................. 20
4.1. Allgemeine Aspekte und Patientenmerkmale ..................................................... 20
4.2. Vergleich prä- und postinterventioneller echokardiographischer Parameter ...... 24
4.2.1. Parameter zur Charakterisierung des linksventrikulären Remodelings ........... 24
4.2.2. Parameter zur Charakterisierung der systolischen und diastolischen Funktion.......................................................................................................................25
4.2.3. Parameter zur Charakterisierung der Mitralklappenmorphologie und der Mitralklappeninsuffizienz............................................................................................ 27
4.3. Vergleich prä- und postinterventioneller echokardiographischer Parameter zwischen Patienten mit Sinusrhythmus bzw. Schrittmacherstimulation und Patienten mit Vorhofflimmern ..................................................................................................... 33
4.3.1. Parameter zur Charakterisierung des linksventrikulären Remodelings sowie der systolischen und diastolischen Funktion ................................................................... 33
4.3.2. Parameter zur Charakterisierung der Mitralklappenmorphologie und der Mitralklappeninsuffizienz............................................................................................ 35
4.4. Parameter ohne Beeinflussung der Wirksamkeit des Carillon® Mitral Contour Systems ..................................................................................................................... 38
4.5. Vergleich echokardiographischer Parameter im Follow-up ................................ 40
4.5.1. Parameter zur Charakterisierung des linksventrikulären Remodelings ........... 40
4.5.2. Parameter zur Charakterisierung der systolischen und diastolischen Funktion .....................................................................................................................................42
4.5.3. Parameter zur Charakterisierung der Mitralklappenmorphologie und der Mitralklappeninsuffizienz............................................................................................ 43
[...]
Sekundäre Mitralklappeninsuffizienz, indirekte Anuloplastie, transthorakale Echokardiographie
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ddc:610
Kreyer, Kristin
Universität Leipzig
2019-10-22
2020-09-03
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2020-11-04
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2020-11-05T13:43:04Z
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openaire
Alterungs- und Schweißverhalten von thermoplastischen Kunststoffen
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-727244
ger
Alterungs- und Schweißverhalten von thermoplastischen Kunststoffen und Einfluss von Materialeigenschaften auf den Kunststofffügeprozess
Kunststoff, Alterung, Materialeigenschaften, Fügeprozess
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ddc:668.4
Kunststoff
Krause, Frank
van Aaken, Anika
Technische Universität Chemnitz
Lanxess Deutschland GmbH
2019
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2020-11-05
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2020-11-05T15:43:45Z
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doc-type:masterThesis
doc-type:Text
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ddc:600
openaire
Risikobetrachtung für den Asphaltaus- und -einbau im Grenzbereich zum fließenden Kraftfahrzeugverkehr unter Berücksichtigung der Standardarbeitsverfahren und Arbeitsmittel
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-722842
ger
Jeden Tag sind auf Straßenbaustellen in Deutschland unzählige Versicherte der BG BAU durch den fließenden Straßenverkehr gefährdet. Zirka eineinhalb Jahren nach Inkraftsetzung der Regel für Arbeitsstätten ASR A 5.2 erfolgt eine Auswertung über die Umsetzung dieser Regel - hierbei soll speziell der Asphaltaus- und -einbau betrachtet werden. Ist der Mitgänger neben der Asphaltfräse bzw. neben dem Asphaltfertiger im Grenzbereich zum fließenden Verkehr tätig, so ist dieser beson-ders gefährdet.
Das Ziel dieser Masterarbeit ist zum einen zu ermitteln, welche Standardarbeitsverfahren im As-phaltaus- und - einbau in der Regel für Arbeitsstätten nicht beschrieben sind. Für diese soll dann eine Tätigkeitsanalyse und Risikobetrachtung gemacht werden. Hierbei ist festzustellen, dass für den Einbau von bituminösen Asphalttragschichten im Handeinbau die größte, bisher nicht aufge-führte freie Bewegungsfläche benötigt wird.
Zum anderen wird der Mitgängerbetrieb neben der Aspahltfräse bzw. dem Asphaltfertiger betrachtet. Dazu werden die folgenden Forschungsfragen gestellt.
- Welche Aufgaben nimmt der Mitgänger bei seiner Tätigkeit wahr?
- Wieviel Zeit verbringt der Mitgänger am Aussenbedienstand eines Straßenfertigers im Lauf einer Arbeitsschicht?
- Welche technischen und organisatorischen Möglichkeiten gibt es die freie Bewegungsfläche und den seitlichen Sicherheitsabstand zu reduzieren?
- Welche technischen und organisatorischen Möglichkeiten gibt es, den Mitgängerbetrieb überflüssig zu machen oder auf ein Minimum zu beschränken?
Um die Forschungsfragen zu beantworten, ist neben Literaturrecherchen und Experteninterviews, eine deutschlandweite Befragung von Beschäftigten auf Straßenbaustellen durchgeführt worden. Die Befragten stellen im großen Umfang fest, dass es durch das in Kraft setzen der Regel für Arbeitsstätten Verbesserungen im Bereich des Arbeitsschutzes gegeben hat, diese aber eher im Bereich von Bundesfernstraßen zum Tragen kommen.
ASR A5.2, RSA
info:eu-repo/classification/ddc/600
ddc:600
Krell, Klaus-Michael
Schmauder, Martin
Leisering, Horst
Dresden International University
2020-08-26
2020-10-01
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doc-type:masterThesis
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2020-11-06T09:44:51Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:620
ddc:621.3
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openaire
Capacity Factors for Urban Sustainability Transformations – The Eco-capital Suwon in South Korea
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-724429
1737385708
eng
South Korean cities have experienced remarkable economic growth starting from the 1980s, characterised by energy-dependent models coupled with a rapid, dense urbanisation process. This growth model has incrementally induced carbon-intensive urban structures that have consequently produced socio-environmental degradation and severe challenges to sustainability. A range of efforts to solve such challenges has not succeeded in breaking strong path-dependencies on existing unsustainable structures, and this concern has raised the necessity to develop a new urban approach towards sustainability.
Given that concern, a growing body of literature has endeavoured to understand the processes of ‘sustainability transformations’, and shares an underlying assumption that such change co-evolves with societal agency that collectively creates networks, within which decisions and strategies are developed, negotiated, and implemented. This recognition has raised the essential question about which factors are required for the agency to initiate and perform such transformations in the process of urban development. Against this background, this research aims to examine factors that critically influence the emergence of urban transformation processes by exploring interrelations that appear between them. In particular, the research focuses on the critical role of governance characteristics to influence the emergence of transformation factors.
In order to explore the factors in practice, a case study is conducted through document analysis and in-depth interviews. The real-world case selected in this research is the Eco-capital Suwon in South Korea, a pioneering model of sustainability-oriented urban development that employs a set of transformative experiments across action domains. Additionally, this case is critical in that its wider context—in which a more state government-led, centralised practice is dominant—would generate abundant dynamics of interactions across administrative scale levels. In order to scrutinise the factors that are employed not only in the Eco-capital in general but more specifically in its different projects, the research selects three projects as the sub-cases based on the different governance characteristics, as well as action domains. The three selected projects cover the domains of (rain) water management, green transportation, and renewable (solar) energy, which display multiple, unique forms of participation of (inter)national/urban/neighbourhood-scale agency from the public and private sector, academia and research institutes, civil society, and Suwon’s individual citizens and residents. The research has derived the primary findings: 1) ‘Inclusive governance’ encompasses collaborative actor networks and partnerships; and 2) Intermediaries working across different domains and scale levels condition the emergence and characteristics of agency-related factors for urban transformations.
The research makes a set of contributions not only to theoretical discussions on urban transformation, but also to policy and practice in urban governance and planning. First, the selected case and its analytical design help to display: 1) a less explored phenomenon where cross-scalar interactions are often constrained by wider political systems (‘why cross-scalar interactions could not occur’); and 2) a clearer understanding of the geographical unit that is advantageous for the emergence of multi-system transformations (where multi-system transformations could occur). Second, the empirical findings shed light on discussions surrounding urban transformation by verifying arguments about the significance of governance characteristics. In addition, the case analysis suggests shifting from domain-specific transformations to domain-transecting, co-evolutionary transformations, such as a water-energy nexus approach. By extension, the research provides a set of policy recommendations to accelerate urban transformations. Finally, the research suggests options for future comparative studies on how ‘place’ conditions reconfiguration dynamics in urban development.:Acknowledgements
Declaration of authorship
Executive summary
Table of contents
List of tables
List of figures
Abbreviations
Notes on the presentation of findings
1. Introduction
2. Capacity factors for urban sustainability transformation
2.1 Cities for sustainability
2.2 Urban sustainability transformations
2.3 Agency-related capacity factors for urban transformations
2.4 Raising questions
3. Methodology
3.1 Research design
3.2 Research methods
4. Case study of the Eco-capital Suwon
4.1 Suwon city: main characteristics
4.2 The Eco-capital Suwon for urban transformations
5. Agency and governance characteristics
5.1 Inclusive governance at the centre of transformations
5.2 Transformative leadership arising from diverse sectors
5.3 Communities of ‘practice’ beyond a network
5.4 Conclusions
6. Knowledge and social learning through interaction
6.1 New knowledge on systemic dynamics and its application to
governance structures and institutions
6.2 (Co-)production of knowledge and transitional goals for the urban future
6.3 Social learning that leads to change
6.4 Conclusions
7. Community-based innovation and enabling environment for its acceleration
7.1 Neighbourhood-scale activities by communities of practice
7.2 Supportive regulatory framework and inclusive planning
for community-based activities
7.3 Conclusions
8. Multi-dimensional processes of systems change
8.1 Diverse levels of agency with different contributions
8.2 Trans-scale and cross-scale dynamics
8.3 Conclusions
9. Conclusions
Appendix 1 Summary of interviewees
Appendix 2 South Korea’s local government system (as of 2018)
Appendix 3 Overview of participatory programmes of Suwon
Appendix 4 Studies on urban transformative capacity
References
sustainability transformation, cities, inclusive governance, Eco-capital Suwon, South Korea
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Kang, Hanna
Müller, Bernhard
Lee, Seungho
Wolfram, Marc
Technische Universität Dresden
2020-08-31
2019-11-22
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-10-13
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doc-type:doctoralThesis
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2020-11-06T09:46:09Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:540
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openaire
Spektroskopische Untersuchungen zur Wechselwirkung zwischen Uranyl(VI) und den Cellulose-Abbauprodukten α-Isosaccharinsäure und Acetat
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-724032
1737372371
ger
10.1039/C9DT01080G
Neben der Industrie, der Medizin und Forschung führt vor allem die Energieproduktion durch Kernspaltung zu großen Mengen an radioaktiven Abfällen. Diese gilt es sicher von der Umwelt isoliert zu verwahren. In Deutschland sollen radioaktive Abfälle in tiefen geologischen Formationen endgelagert werden. Die dort erwarteten harschen Bedingungen haben nicht nur einen Einfluss auf die Speziation der Radionuklide, sondern ebenso auf den Verbleib anderer Bestandteile des Abfalls. Cellulosische Materialien werden unter endlagerelevanten Bedingungen schnell zu kleinen wasserlöslichen organischen Verbindungen abgebaut. Diese können als Komplexbildner für Radionuklide agieren und somit deren Rückhaltung negativ beeinflussen. Um gesicherte Vorhersagen über das Verhalten bestimmter Radionuklide in der Umwelt machen zu können, ist ein molekulares Verständnis über auftretenden Wechselwirkungen zwischen Radionukliden und organischen Liganden notwendig.
In dieser Arbeit wurde die Wechselwirkung zwischen UO22+ und den Cellulose-Abbauprodukten Acetat (AcO-) und α-Isosaccharinsäure (ISA) untersucht. Acetat wird zwar bei dem abiotischen Abbau von Cellulose nur in sehr geringen Anteilen gebildet, besitzt jedoch als Modell für komplexe organische Liganden mit Carboxygruppen im Rahmen von Untersuchungen zur Metall-Ligand-Wechselwirkung eine besondere Bedeutung. Dementsprechend sollten Lücken hinsichtlich der spektroskopischen Charakterisierung der UO22+-AcO--Spezies geschlossen werden.
In der Literatur wurde bisher lediglich beschrieben, dass der [UO2(AcO)]+-Komplex bei Zimmertemperatur nicht luminesziert, wobei das Auftreten von statischem und dynamischen Quenchen nachgewiesen wurde. Der zugrundeliegende Quenching-Mechanismus konnte in einer Folgestudie, basierend auf theoretischen Berechnungen, nicht identifiziert werden. Die experimentellen Bedingungen wurden in dieser Arbeit so gewählt, dass die drei in der Literatur beschriebenen UO22+-AcO--Komplexe erfasst werden sollten. Dies wurde unter Zuhilfenahme der UV/VIS-Spektroskopie parallel zu den Lumineszenzmessungen untersucht. Die Aufnahme von statischen und zeitaufgelösten Lumineszenzspektren erfolgte bei 20°C und bei -125°C. Bei tiefen Temperaturen konnte eine intensive Lumineszenz des [UO2(AcO)]+-Komplexes nachgewiesen werden. Um eine Erklärung für das Quenchen bei Zimmertemperatur zu finden, wurden theoretische Berechnungen durchgeführt, wobei Bindungsstärken sowie die Ladungen der einzelnen Atome im Grund- und niedrigsten angeregten Zustand berechnet wurden. So konnte gezeigt werden, dass die Anregung der UO22+-Einheit zu einer Schwächung der UO22+-AcO--Bindung führt. Infolgedessen kann der Komplex im angeregten Zustand leichter dissoziieren und so die Anregungsenergie der UO22+-Einheit strahlungslos abgegeben werden. Die Energiebarriere dieses dynamischen Prozesses kann jedoch bei tiefen Temperaturen nicht überwunden werden, was die Lumineszenz bei -125°C erklärt. Somit konnte im Rahmen dieser Arbeit erstmals das Quenchen im UO22+-AcO--System beschrieben und so das generelle Verständnis photophysikalischer Prozesse in UO22+-Systemen erweitert werden.
Im Rahmen der Lumineszenzmessungen konnte keine dritte UO22+-AcO--Spezies gefunden werden, weshalb bei der gleichen UO22+-Konzentration (50 µM) UV/VIS-Messungen durchgeführt wurden. Die Auswertung erfolgte unter den Annahmen dass entweder zwei oder drei UO22+-AcO--Komplexe existieren. Die Bildung von nur zwei Komplexen war ausreichend, um die gemessenen UV/VIS-Spektren zu beschreiben. Dies stimmt jedoch nicht mit der generellen Annahme in der Literatur überein, dass es sich um drei Komplexe handelt. Dahingehend wurde die Potentiometrie als Ausgangspunkt dieser Annahme genau analysiert und unter Berücksichtigung der chemischen Eigenschaften der UO22+-Einheit diskutiert. Ergebnisse aus anderen Studien deuten auf die Wechselwirkung von UO22+ mit der protonierten Form des Liganden, der Essigsäure, hin. Diese wird jedoch bei der Auswertung potentiometrischer Daten und damit bei der Bestimmung der durchschnittlichen Anzahl koordinierender AcO--Moleküle pro UO22+-Einheit (n) nicht berücksichtigt. Eine Berücksichtigung würde zu niedrigeren Werten für n führen, was den Widerspruch zwischen den Ergebnissen dieser und denen anderer Arbeiten erklären kann.
Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Wechselwirkung von UO22+ mit der Polyhydroxycarbonsäure α-Isosaccharinsäure, dem Hauptprodukt des Cellulose-Abbaus, umfassend charakterisiert. Da die Untersuchungen unter sauren Bedingungen durchgeführt wurden, stellte die Umwandlung von der Säure- in die Lactonform einen wichtigen Aspekt in diesem System dar. Mittels NMR-Messungen konnte gezeigt werden, dass die Umwandlung der offenkettigen in die Lactonform des Liganden in Gegenwart von UO22+ deutlich schneller verläuft. Dabei wurde weiterhin gezeigt, dass dieser Effekt auf die Wechselwirkung zwischen UO22+ und der protonierten Form der α-Isosaccharinsäure zurückzuführen ist. Die theoretisch berechnete Verschiebung der Elektronendichte, welche bei der Wechselwirkung der beiden Komponenten auftritt, lieferte die Erklärung für die katalytische Aktivität der UO22+-Einheit bei der Lactonbildung. Durch die elektronenziehende Wirkung wird die Elektronendichte am C-Atom der Carboxygruppe verringert. Infolgedessen kann der nukleophile Angriff durch den sekundären Alkohol an dem aktivierten C-Atom leichter erfolgen, was den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt bei dieser intramolekularen Reaktion darstellt.
Die Identifizierung und Charakterisierung sowie die Beschreibung von Bildungsmechanismen von UO22+-ISA-Komplexen auf molekularer Ebene erfolgte durch einen Multi-Methoden Ansatz. UV/VIS-, ATR-FTIR-, NMR-, EXAFS- und ESI-MS-Messungen in Kombination mit theoretischen Berechnungen erlaubten eine Beschreibung des Systems von der Metall- und der Ligandseite aus. Basierend auf UV/VIS-Messungen wurden vier dominante UO22+-ISA-Spezies identifiziert. Durch die komplementäre Anwendung von NMR- und ATR-FTIR- sowie der Kombination dieser Methoden mit UV/VIS-Spektroskopie konnten die strukturellen Eigenschaften der identifizierten Spezies bestimmt werden. Es wurde gezeigt, dass UO22+ an zwei verschiedenen Bindungsstellen eines ISA-Moleküls binden kann. Die Koordination erfolgt zum einen über ein O-Atom der Carboxygruppe und zum anderen über ein O-Atom der α- oder β-Hydroxygruppe, sodass es sich bei den dominanten Bindungsmotiven um einen fünf- oder sechsgliedrigen Ring handelt. Durch die Kombination von EXAFS- und UV/VIS-Spektroskopie wurden Spezies mit vergleichbaren Strukturmotiven identifiziert.
Sowohl UV/VIS- als auch ESI-MS-Messungen belegten die Bildung von polynuklearen Spezies. Die Bildung dieser Komplexe konnte mit der Existenz von zwei Bindungsstellen an einem ISA-Molekül erklärt werden. Ausgangspunkt für die Bildung von polynuklearen Spezies sind [(UO2)2(ISA)]3+-Komplexe. Es konnte gezeigt werden, dass die nachgewiesene Wechselwirkung zwischen UO22+ und HISA die Bildung dieser initialen Spezies sowie deren Verbrückung und infolgedessen auch die Bildung polynuklearer Spezies unterdrückt. Basierend auf diesen neuen Erkenntnissen wurden zwei Komplexbildungsmechanismen, welche in erster Linie von dem UO22+-ISA-Verhältnis in Lösung abhängen, identifiziert und beschrieben.
Diese Arbeit offenbart die Notwendigkeit der Kombination von verschiedenen Methoden zur Beschreibung von Metall-Ligand-Wechselwirkungen. Nur so konnte die komplexe Wechselwirkung von UO22+ mit ISA auf molekularer Ebene beschrieben sowie das Quenchen im UO22+-AcO--System aufgeklärt werden. Aus den neuen Erkenntnissen lassen sich aber auch neue vielversprechende Untersuchungen, unter anderem im Bezug auf die katalytische Aktivität der UO22+-Einheit oder auch hinsichtlich der Anwendung von theoretischen Berechnungen zur Generierung experimentell nicht oder nur schwer zugänglicher Informationen, ableiten. Ferner tragen die in dieser Arbeit erhaltenen Ergebnisse zu einem besseren Verständnis der Wechselwirkung von Uran mit Cellulose-Abbauprodukten bei und stellen damit einen wichtigen Baustein zur umfassenden Sicherheitsanalyse eines nuklearen Endlagers dar.
Uranyl, Isosaccharinsäure, Acetat, Spektroskopie, Komplexe
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
Brinkmann, Hannes
Stumpf, Thorsten
Eychmüller, Alexander
Technische Universität Dresden
Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf e. V.
2020-02-27
2020-07-13
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2020-10-09
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2020-11-06T09:49:02Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:530
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openaire
Pulse-shape studies with coplanar grid CdZnTe detectors and searches for rare nuclear decays with the COBRA experiment
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-724352
1736871331
eng
The inference of massive neutrino states through the observation of flavor oscillations boosted the importance of direct and indirect mass searches, including the search for the hypothesized neutrinoless double beta decay (0νββ-decay). Nowadays, the search for this ultra-rare nuclear transition is one of the most active research fields at the intersection of nuclear, particle and astroparticle physics. Its main and evident feature is the explicit violation of the total lepton number, which is an accidentally conserved quantity in the Standard Model of particle physics, and would prove the Majorana nature of neutrinos.
This, in turn, would support the theoretical explanation of the origin of the observed baryon asymmetry in the universe through the process of leptogenisis and could shed light on the role of neutrinos in the early universe’s structure formation.
For the theoretical description of the 0νββ-decay, nuclear structure effects play an important role as they may affect considerably the decay rate. These nuclear effects are summarized as the nuclear matrix elements (NMEs), containing information about the initial and final states of the involved atomic nuclei and the decay mechanism. Under the assumption of light Majorana neutrino exchange, the inverse half-life is proportional to the effective Majorana neutrino mass, a kinematic phase-space factor, the involved NMEs and the fourth power of the weak axial-vector coupling gA. The search for the 0νββ-decay is driven by experiments and an accurate description of the nuclear structure effects is essential to estimate the required sensitivity to cover a certain mass range. In order to match theoretical calculations and the results of β-decay and ββ-decay studies, there is a scientific discussion regarding quenching effects of gA in nuclear media.
Different methods are being investigated to determine an effective gA at the energy scale of nuclear transitions. One of those recently proposed methods exploits the dependency of the spectrum-shape of highly forbidden β-decays on gA. An ideal candidate for such an investigation is the fourfold forbidden non-unique β-decay of Cd-113, which is the most prominent signal in the current stage of the COBRA experiment searching for 0νββ-decays with cadmium zinc telluride (CZT) solid state detectors. The detector material CZT acts as a semiconductor at room temperature and contains intrinsically several candidates for rare nuclear transitions. The experiment is located at the LNGS underground facility in Italy, which is shielded against cosmic rays by a mean rock coverage of about 1400 m. In the present demonstrator phase, it consists of 64 coplanar grid (CPG) detectors that are arranged in four layers of 4 x 4 crystals.
In the scope of this thesis, conventional and novel prototype CPG-CZT detectors, which are the basis for an anticipated large-scale experiment, are characterized by evaluating homogeneous and localized γ-ray irradiation measurements. Moreover, a novel pulse-shape discrimination (PSD) technique is established, optimized and applied in the analysis of the physics data obtained with the demonstrator array. The PSD optimization is complemented by dedicated laboratory measurements with the aim to create a pulseshape library of signal-like single-site events and high-energy cosmic muon interactions for which an analytic reconstruction model has been developed.
For the first time, the COBRA demonstrator’s full exposure from Sept.’11 to Nov.’19 is analyzed, including a detailed background characterization as well as an automatized data partitioning to identify periods with increased backgrounds. The main subject is the study of the Cd-113 β-decay’s spectrum-shape to address the quenching of gA in lowmomentum exchange nuclear processes. The analysis of the experimental data is carried out in the context of three nuclear frameworks and confirms the idea of a significantly quenched gA. Furthermore, the data are analyzed with respect to the 2νββ-decay of Cd-116 and the long-lived α-decay of Pt-190 as a localized contaminant in the CZT detectors’ electrode metalization. Finally, the prospects of a search for excited state transitions of the ββ-nuclides Cd-116 and Te-130 are studied with elaborate Monte-Carlo simulations.
The analysis section is concluded with an estimate of the achievable 0νββ-decay half-life sensitivity for multiple ββ-nuclides given the full exposure of the COBRA demonstrator and the recently achieved upgrade to the COBRA eXtended DEMonstrator (XDEM).
nuclear physics, double beta decay, CdZnTe, gA quenching, COBRA experiment
info:eu-repo/classification/ddc/530
ddc:530
Zatschler, Stefan
Zuber, Kai
Kröninger, Kevin
TU Dresden
2020-06-29
2020-09-23
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-10-09
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doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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2020-11-06T09:51:36Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:540
status-type:publishedVersion
openaire
Dipyrazolylphosphanes in Condensation and P–N/P–P Bond Metathesis Reactions
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-724416
1736849743
eng
Phosphorus plays a crucial role in modern p-block chemistry.1 One reason for that is the diagonal relationship between phosphorus and carbon.2 Comparable to carbon and its chemistry, phosphorus tends to form homoatomic bonds, which is explainable by the relatively high P–P single bond energy (ca. 200 kJ/mol).3 Thus, a plethora of poly-phosphorus compounds are reported in the last decades comprising of fascinating bonding motifs4 and interesting applications in coordination5-7 and synthetic8-11 chemistry, as well as in ligand design.12,13 A crucial point in the chemistry of polyphosphanes is of course the formation of P–P bonds. Numerous synthetic procedures are established and reviewed including salt metathesis,4a,14 dehalosilylation15 and dehalostannylation16 reactions, base promoted dehydrohalogenation reactions17 and dehydrogenative coupling reactions mediated by main group compounds18 or catalysis by transition metals.5,19 Moreover, dialkylamino-substituted phosphanes are used in condensation reactions to form P–P bonds since the early 1960’s. Yet these reactions need elevated temperatures, somewhat limiting the formation of polyphosphorus compounds as stated by the few examples reported.17d,20 The application of pyrazolyl-substituted phosphanes in P–P bond formation reactions is a relatively young field of research.21 Their synthesis and general chemical behavior as well as advantages in comparison to dialkylamino-substituted phosphanes is discussed in the following chapter.
Phosphorus, Pyrazolylphosphane, P–N/P–P Bond Metathesis
Phosphor, Pyrazolylphosphane, P–N/P–P Metathese
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ddc:540
Schoemaker, Robin
Weigand, Jan J.
Müller, Christian
Technische Universität Dresden
2020-06-09
2020-09-04
2020
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2020-10-13
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2020-11-06T09:52:22Z
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openaire
Chaotic transport by a turnstile mechanism in 4D symplectic maps
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1736843214
eng
Many systems in nature, e.g. atoms, molecules and planetary motion, can be described as Hamiltonian systems. In such systems, the transport between different regions of phase space determines some of their most important properties like the stability of the solar system and the rate of chemical reactions. While the transport in lower-dimensional systems with two degrees of freedom is well understood, much less is known for the higher-dimensional case. A central new feature in higher-dimensional systems are transport phenomena due to resonance channels. In this thesis, we clarify the complex geometry of resonance channels in phase space and identify a turnstile mechanism that dominates the transport out of such channels.
To this end, we consider the coupled standard map for numerical investigations as it is a generic example for 4D symplectic maps. At first, we visualize resonance channels in phase space revealing their highly non-trivial geometry. Secondly, we study the transport away from such channels. This is governed by families of hyperbolic 1D-tori and their stable and unstable manifolds. We provide an approach to measure the volume of a turnstile in higher dimensions as well as the corresponding transport. From the very good agreement of the two measurements we conclude that these structures are a suitable generalization of the well-known 2D turnstile mechanism to higher dimensions.
Viele Systeme in der Natur, z.B. Atome, Moleküle und Planetenbewegungen, können als Hamilton'sche Systeme beschrieben werden. In solchen Systemen bestimmt der Transport zwischen verschiedenen Regionen des Phasenraums einige ihrer wichtigsten Eigenschaften wie die Stabilität des Sonnensystems und die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen. Während der Transport in niedrigdimensionalen Systemen mit zwei Freiheitsgraden gut verstanden ist, ist für den höherdimensionalen Fall deutlich weniger bekannt. Eine zentrales neues Merkmal von höherdimensionalen Systemen sind Transportphänomene aufgrund von Resonanzkanälen. In dieser Arbeit verdeutlichen wir die komplexe Geometrie von Resonanzkanälen im Phasenraum und identifizieren einen Drehkreuzmechanismus, der den Transport aus einem solchen Kanal heraus dominiert.
Zu diesem Zweck betrachten wir die gekoppelte Standardabbildung für numerische Untersuchungen, da sie ein generisches Beispiel für 4D symplektische Abbildungen ist. Zuerst visualisieren wir Resonanzkanäle im Phasenraum und zeigen ihre höchst nicht-triviale Geometrie. Zweitens untersuchen wir den Transport weg von solchen Kanälen. Dieser wird durch Familien von hyperbolischen 1D-Tori sowie deren stabile und instabile Mannigfaltigkeiten bestimmt. Wir stellen einen Ansatz zur Messung sowohl des eingeschlossenen Volumens in höheren Dimensionen als auch des entsprechenden Transports vor. Aus der sehr guten Übereinstimmung der beiden Messungen schließen wir, dass diese Strukturen eine geeignete Verallgemeinerung des bekannten 2D Drehkreuzmechanismus in höheren Dimensionen sind.
dynamical systems, Hamiltonian systems, transport, higher dimensions, 4D maps
dynamische Systeme, Hamilton'sche systeme, Transport, höherdimensional, 4D Abbildungen
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ddc:530
Hübner, Franziska
Ketzmerick, R.
Padberg-Gehle, K.
Technische Universität Dresden
2020-06-23
2020-09-28
2020-10-13
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2020-11-06T16:13:31Z
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ddc:780
openaire
Verdammt zum Hillbilly – Popkultur und Hochkultur gegen das Banjo
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ger
The banjo is mostly depicted as an icon of American folk music culture. It seems to be the organological incarnation of the alternative folk music scene and the rural, conservative Hillbilly. Although in most highbrow art and musical instrument museums the banjo is a rarely discussed instrument. Pop and high culture seem to avoid the banjo to a certain degree. How do connotations like these emerge in pop and high culture? How did they change over time and how can we try to nail them down most accurately?
This paper tries to solve these very broad questions by taking a look at samples of German banjos and media about the banjo. While diving into the history of western colonialism, racism and nationalism, this study tries to look at the connotation of the banjo from different points of view and uses a combination of methods to find and evaluate relevant samples.
Musikinstrument, Banjo, Popmusik
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ddc:780
Limbert, Richard
2020-11-06
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2020-11-09T13:39:01Z
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Mitigation of airspace congestion impact on airline networks
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eng
https://doi.org/10.1016/j.jairtraman.2015.04.002
0969-6997
In recent years European airspace has become increasingly congested and airlines can now observe that en-route capacity constraints are the fastest growing source of flight delays. In 2010 this source of delay accounted for 19% of all flight delays in Europe and has been increasing with an average yearly rate of 17% from 2005 to 2010. This paper suggests and evaluates an approach to how disruption management can be combined with flight planning in order to create more proactive handling of the kind of disruptions, which are caused by congested airspace. The approach is evaluated using data from a medium size European carrier and estimates a lower bound saving of several million USD.
Disruption management, Congested airspace, Aircraft recovery, Flight delays, Flight cancellations, Aircraft swaps, Airline industry
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ddc:380
Vaaben, Bo
Larsen, Jesper
Elsevier
2015
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2020-11-09
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2020-11-09T16:07:20Z
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openaire
The Higher the Score, the Darker the Core: The Nonlinear Association Between Grandiose and Vulnerable Narcissism
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-318019
eng
10.3389/fpsyg.2018.01305
Narcissism is a truly Janusian phenomenon, consisting of both narcissistic grandiosity, exhibitionism, admiration-seeking, boldness, and dominance on the one hand, and narcissistic vulnerability, introversion, withdrawal, hypersensitivity, and anxiety on the other hand. While there is broad consensus that these two seemingly contradictory faces of narcissism can be empirically discerned and have different implications for psychological functioning and mental health, there is not yet agreement on whether grandiose and vulnerable narcissism should be regarded as independent traits or as two manifestations of one personality trait. Previous research indicates that both views hold true when the level of grandiosity is considered a moderating factor: while grandiose and vulnerable narcissism are largely unrelated in the range of normal personality variation, they are correlated in the range of high grandiosity (Jauk et al., 2017b). Here, we replicate and extend this work in an independent sample (N = 891) using a more comprehensive narcissism inventory grounded in a new trifurcated model of narcissism. The trifurcated model partitions narcissism into three main personality dimensions:
agentic extraversion, antagonism, and neuroticism. We found a significant breakpoint in the association between narcissistic grandiosity and vulnerability at 75% cumulative frequency of grandiosity. While grandiosity and vulnerability are unrelated below this breakpoint (r = 0.02), they are strongly correlated above (r = 0.45). In the lower range of grandiose narcissism, grandiosity draws more upon agentic extraversion and is largely associated with mental health. In the upper range, however, grandiosity is more strongly linked to antagonism and is substantially associated with fear, negative affect, and depression. These findings provide evidence for the view that grandiose and vulnerable narcissism are distinct traits at lower levels of grandiosity, but blend into an antagonistic core with signs of psychological maladjustment at higher levels. Implications for research on narcissism as a personality trait, as well as clinical practice, are discussed.
grandiose narcissism, vulnerable narcissism, trifurcated model, nonlinearity, personality functioning, Technische Unviersität Dresden, Publishing Fund
grandioser Narzissmus, verwundbarer Narzissmus, dreigliedriges Modell, Nichtlinearität, Persönlichkeitsfunktion, Technische Universität Dresden, Publikationsfond
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ddc:150
Jauk, Emanuel
Kaufman, Scott Barry
Frontiers Research Foundation
2018
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2018-09-26
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2020-11-09T16:32:10Z
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Brückenschläge zwischen Musikwissenschaft und Informatik. Theoretische und praktische Aspekte der Kooperation
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ger
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qucosa:72747
qucosa:72736
qucosa:72746
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Beiträge der Symposien zur Digitalen Musikwissenschaft Osnabrück 2018 und Paderborn 2019 im Rahmen der Jahrestagungen der Gesellschaft für Musikforschung
Gesellschaft für Musikforschung, Jahrestagung, Kongress, Digitale Musikwissenschaft, Paderborn, Osnabrück, 2018, 2019
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ddc:780
Acquavella-Rauch, Stefanie
Münzmay, Andreas
Veit, Joachim
Musikwissenschaftliches Seminar der Universität Paderborn und der Hochschule für Musik Detmold
Fachgruppe Digitale Musikwissenschaft, Gesellschaft für Musikforschung
2020-11-09
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Maulwurfmonitoring: Über das Vorkommen der Familie der Talpidae in wissenschaftlichen Sammlungen
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ger
Die Nominierung des Maulwurfs zum Tier des Jahres 2020 markiert den vorläufigen Endpunkt einer Entwicklung der menschlichen Perspektive auf den „Schädling“ oder „Nützling“. Diese Entwicklung spiegelt auch sich wandelnde Konzepte wissenschaftlichen Arbeitens, von Forschungspraktiken und technischen Apparaten. Fassen lässt sich dies in ganz unterschiedlichen Quellen, in denen sich der Maulwurf in Bibliotheken, Archiven oder Museen vergraben hat. Das „Maulwurfmonitoring“ erzählt diese Geschichte und stellt unterschiedliche Bestände in wissenschaftlichen Sammlungen Sachsens mit Bezügen zum Maulwurf vor.:Selbstschuß vor die Maulwürfe – Handschriften und Drucke in der SLUB
Moll, du sollst meinen Garten meiden – Das Corpus der Segen und Beschwörungsformeln
Tierfotografie – Deutsche Fotothek Dresden
Text, Bild, Körper und Geräusch: Der aufgezeichnete Maulwurf
Sammlung, Maulwurf, Wissenschaftsgeschichte
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ddc:800
Maulwurf; Spezielle Zoologie; Tierökologie; Tierethik; Geschichte; Quellenforschung
Maulwurf; Motiv; Tierdarstellung; Geschichte; Quellenforschung
Kulbe, Nadine
Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek
Institut für Sächsische Geschichte und Volkskunde
2020
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2020-11-09
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2020-11-10T05:48:08Z
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Identifizierung und Bedeutung von Lactoferrin als neuer Interaktionspartner von Polysialinsäuren
urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-727613
ger
Polysialinsäuren, Lactoferrin, angeborenes Immunsystem, neutrophile Granulozyten, NETose
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Veelken, Rhea
Universität Leipzig
2019-08-29
2020-09-03
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2020-11-10
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openaire
Comparison of five bicycle facility designs in signalized intersections using traffic conflict studies
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-727643
eng
https://doi.org/10.1016/j.trf.2016.05.008
1369-8478
The purpose of this study is to compare the safety of cyclists in five bicycle facility layouts in signalized intersections at various traffic volumes in order to assess if some layouts are better than others with regards to cyclist safety and to develop methods to facilitate this comparison. The five layouts included two full-length bicycle tracks with and without separate right-turning lane, two truncated bicycle tracks – one in which cyclists and right-turning vehicles merge in the right-turning lane, one continued into a narrow bicycle lane – and a recessed bicycle track. Using two different definitions of traffic conflicts the safety of cyclists in each layout is calculated as the risk of a cyclist being involved in a conflict with left- and right-turning vehicles at low, medium and high vehicle volumes, respectively. In total, around 35,500 left-turning vehicles, 38,000 right-turning vehicles and 16,000 cyclists going straight ahead were observed, resulting in 12 left-hook and 25 right-hook traffic conflicts for the reaction-based indicator and 25 left-hook and 80 right-hook traffic conflicts for the time-based indicator. The results show that regardless of which of the two conflict indicators were used, the number of conflicts was too small to make firm conclusions about which layout is safest for cyclists at various traffic volumes, although the study was based on 80 h of video recordings from each of the five intersections. However, a recessed bicycle track seems to be safer than the other geometric layouts. In order to facilitate the detection of conflicts, we developed watchdog video analysis software to reduce the amount of video. This software compressed 400 h of video into 64 h, i.e. 16% of its original length. The use of this software is particularly important to provide enough conflicts for an analysis if even larger traffic conflict studies should be carried out.
Cyclist, Bicycle facility, Road design, Signalized intersection, Traffic conflict, Relative risk
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ddc:380
Madsen, Tanja Kidholm Osmann
Lahrmann, Harry
Elsevier
2016
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2020-11-10
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openaire
Functional, symbolic and societal frames for automobility: Implications for sustainability transitions
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-727655
eng
https://doi.org/10.1016/j.tra.2018.10.008
0965-8564
Automobility refers to the continued, self-perpetuating dominance of privately-owned, gasoline-powered vehicles used primarily by single occupants—a system which clearly has broad environmental and societal impacts. Despite increasing societal interest in transitions to more sustainable transportation technologies, there has been little consideration of how such innovations might challenge, maintain or support different aspects of automobility, and what that means for technology deployment, transport policy, and user practices. To bring attention to the complexity and apparent durability of the automobility system, in this paper we develop a conceptual framework that explores automobility through a categorization of frames, or shared cultural meanings. This framework moves beyond the typical focus on private, functional considerations of user choice, financial costs and time use to also consider symbolic and societal frames of automobility that exist among users, non-users, industry, policymakers and other relevant social groups. We illustrate this framework with eight particular frames of automobility that fall into four broad categories: private-functional frames such as (1) cocooning and fortressing and (2) mobile digital offices; private-symbolic frames such as (3) gender identity and (4) social status; societal-functional frames such as (5) environmental stewardship and (6) suburbanization; and societal-symbolic frames such as (7) self-sufficiency and (8) innovativeness. Finally, we start the process of discussing several transportation innovations in light of these automobility frames, namely electrified, autonomous and shared mobility—examining early evidence for which frames would be challenged or supported by such transitions. We believe that appreciation of the complex and varied frames of automobility can enrich discussion of transitions and policy relating to sustainable transportation.
Automobility, Frames, Mobility, Electric vehicles, Autonomous vehicles, Shared mobility
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ddc:380
Sovacool, Benjamin K.
Axsen, Jonn
Elsevier
2018
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2020-11-10
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2020-11-10T11:40:33Z
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ddc:380
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openaire
The effect of a yellow bicycle jacket on cyclist accidents
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-727663
eng
https://doi.org/10.1016/j.ssci.2017.08.001
0925-7535
This study is the first randomised controlled trial (RCT) of the safety effect of high-visibility bicycle clothing. The hypothesis was that the number of cyclist accidents can be reduced by increasing the visibility of the cyclists. The study design was an RCT with 6793 volunteer cyclists – 3402 test cyclists (with a yellow jacket) and 3391 control cyclists (without the jacket). The safety effect of the jacket was analysed by comparing the number of self-reported accidents for the two groups. The accident rate (AR) (accidents per person month) for personal injury accidents (PIAs) for the test group was 47% lower than that of the control group. For accidents involving cyclists and motor vehicles, it was 55% lower. The study was non-blinded, and the number of reported single accidents was significantly lower in the test group than in the control group. This is likely a result of a response bias, since the bicycle jacket was not expected to affect the number of single accidents. To compensate for this bias, a separate analysis was carried out. This analysis reduced the effect of the jacket from 47% to 38%.
Bicycle, Traffic safety, Safety effect, Self-reported accidents, Visibility, Clothes
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Lahrmann, Harry
Madsen, Tanja Kidholm Osmann
Olesen, Anne Vingaard
Madsen, Jens Chr. Overgaard
Hels, Tove
Elsevier
2017
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2020-11-10
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2020-11-10T12:58:56Z
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ddc:621.3
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openaire
Investigation of the Stability of a Molten Salt Fast Reactor
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-724642
1738327949
eng
This work focusses on analysing the stability of the MSFR – a molten salt reactor with a fast neutron spectrum. The investigations are based on a model, which was published and studied by the Politecnico di Milano using a linear approach. Since linear methods can only provide stability information to a limited extent, this work continues the conducted investigations by applying nonlinear methods. In order to examine the specified reactor model, the system equations were implemented, adjusted and verified using MATLAB code. With the help of the computational tool MatCont, a so-called fixed-point solution was tracked and its stability monitored during the variation of selected control parameters. It was found that the considered fixed point does not change its stability state and remains stable. Coexisting fixed points or periodic solutions could not be detected. Therefore, the analysed MSFR model is considered to be a stable system, in which the solutions always tend towards a steady state.:1. Introduction
2. Molten Salt Reactor Technology
2.1. Introduction
2.2. Historical Development
2.3. Working Principle of Molten Salt Reactors
2.4. Molten Salt Coolants
2.5. Advantages and Drawbacks
2.6. Classification
2.7. Molten Salt Fast Reactor Design
3. Stability Characteristics of Dynamical Systems
3.1. Introduction
3.2. Dynamical Systems
3.3. Stability Concepts
3.3.1. Introduction
3.3.2. Lagrange Stability (Bounded Stability)
3.3.3. Lyapunov Stability
3.3.4. Poincaré Stability (Orbital Stability)
3.4. Fixed-Point Solutions
3.4.1. Stability Analysis of Fixed-Point Solutions
3.4.2. Bifurcations of Fixed-Point Solutions
3.5. Periodic Solutions
3.5.1. Stability Analysis of Periodic Solutions
3.5.2. Bifurcations of Periodic Solutions
4. Analysed Reactor System
4.1. Introduction
4.2. Specified Reactor Model
4.3. Implementation and Verification of the Linearised System of Equations
4.3.1. Linearised System of Delayed Differential Equations
4.3.2. Comparison with Reference Plots
4.3.3. Adaptation of Parameter Values
4.4. Implementation and Verification of the Nonlinear System of Equations
4.4.1. Nonlinear System of Delayed Differential Equations
4.4.2. Delayed Neutron Precursor Equation Adjustments
4.4.3. Salt Temperature Equation Adjustments
4.4.4. Nonlinear System of Ordinary Differential Equations
4.4.5. Verification of the Nonlinear System of Ordinary Differential Equations
5. Conducted Stability Analyses
5.1. Introduction
5.2. Nonlinear Stability Analysis
5.2.1. Implementation
5.2.2. Results
5.2.3. Interpretation
5.3. Linear Stability Analysis
5.3.1. Comparison Between the Linearised and Nonlinearised MSFR System
of Equations
5.3.2. Stability Investigations Using a Linear Criterion
5.4. MatCont Reliability Test Using an MSBR Model
6. Conclusions and Recommendations for Future Studies
Im Fokus dieser Arbeit steht die Stabilitätsanalyse des MSFR – eines Flüssigsalzreaktors mit schnellem Neutronenspektrum. Als Grundlage wurde ein Modell verwendet, das am Politecnico di Milano erstellt und dort mittels linearer Methoden untersucht wurde. Da lineare Betrachtungen nur eingeschränkte Stabilitätsaussagen treffen können, erweitert diese Arbeit die Untersuchungen um die nichtlineare Stabilitätsanalyse. Zur Untersuchung des vorgegebenen Reaktormodells wurden die Systemgleichungen in MATLAB übertragen
und verifiziert. Mithilfe der Rechensoftware MatCont wurde eine sogenannten Fixpunkt-Lösung des Modells unter der Variation ausgewählter Parameter verfolgt und deren Stabilität überprüft. Es hat sich gezeigt, dass der betrachtete Fixpunkt seinen Stabilitätszustand dabei nicht verändert und stabil bleibt. Koexistierende Fixpunkte oder periodische Lösungen konnten nicht nachgewiesen werden. Daher gilt das betrachtete MSFR-Modell als ein stabiles System, dessen Lösungen immer auf einen stationären Zustand zulaufen.:1. Introduction
2. Molten Salt Reactor Technology
2.1. Introduction
2.2. Historical Development
2.3. Working Principle of Molten Salt Reactors
2.4. Molten Salt Coolants
2.5. Advantages and Drawbacks
2.6. Classification
2.7. Molten Salt Fast Reactor Design
3. Stability Characteristics of Dynamical Systems
3.1. Introduction
3.2. Dynamical Systems
3.3. Stability Concepts
3.3.1. Introduction
3.3.2. Lagrange Stability (Bounded Stability)
3.3.3. Lyapunov Stability
3.3.4. Poincaré Stability (Orbital Stability)
3.4. Fixed-Point Solutions
3.4.1. Stability Analysis of Fixed-Point Solutions
3.4.2. Bifurcations of Fixed-Point Solutions
3.5. Periodic Solutions
3.5.1. Stability Analysis of Periodic Solutions
3.5.2. Bifurcations of Periodic Solutions
4. Analysed Reactor System
4.1. Introduction
4.2. Specified Reactor Model
4.3. Implementation and Verification of the Linearised System of Equations
4.3.1. Linearised System of Delayed Differential Equations
4.3.2. Comparison with Reference Plots
4.3.3. Adaptation of Parameter Values
4.4. Implementation and Verification of the Nonlinear System of Equations
4.4.1. Nonlinear System of Delayed Differential Equations
4.4.2. Delayed Neutron Precursor Equation Adjustments
4.4.3. Salt Temperature Equation Adjustments
4.4.4. Nonlinear System of Ordinary Differential Equations
4.4.5. Verification of the Nonlinear System of Ordinary Differential Equations
5. Conducted Stability Analyses
5.1. Introduction
5.2. Nonlinear Stability Analysis
5.2.1. Implementation
5.2.2. Results
5.2.3. Interpretation
5.3. Linear Stability Analysis
5.3.1. Comparison Between the Linearised and Nonlinearised MSFR System
of Equations
5.3.2. Stability Investigations Using a Linear Criterion
5.4. MatCont Reliability Test Using an MSBR Model
6. Conclusions and Recommendations for Future Studies
molten salt fast reactor, nonlinear stability analysis, MatCont, Hopf bifurcation, Lyapunov stability, Poincaré map
schneller Flüssigsalzreaktor, nichtlineare Stabilitätsuntersuchung, MatCont, Hopf-Bifurkation, Lyapunov-Stabilität, Poincaré-Abbildung
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ddc:620
Kraus, Maximilian
Lange, Carsten
Viebach, Marco
Lippmann, Wolfgang
Technische Universität Dresden
2020-03-31
2020-04-24
2020
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2020-10-30
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2020-11-11T06:53:03Z
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openaire
Impact Evaluation by Using Text Mining and Sentiment Analysis
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1738389812
eng
Web surveys in higher education are particularly important for assessing the quality of academic teaching and learning. Traditionally, mainly quantitative data is used for quality assessment. Increasingly, questions are being raised about the impact of attitudes of the individuals involved. Therefore, especially the analysis of open-ended text responses in web surveys offers the potential for impact evaluation. Despite the fact that qualitative text mining and sentiment analysis are being introduced in other research areas, these instruments are still slowly gaining access to evaluation research. On the one hand, there is a lack of methodological expertise to deal with large numbers of text responses (e.g. via semantic analysis, linguistically supported coding, etc.). On the other hand, deficiencies in interdisciplinary expertise are identified in order to be able to contextualize the results. The following contribution aims to address these issues.
The presentation will contribute to the field of impact evaluation and reveals methodological implications for the development of text mining and sentiment analysis in evaluation processes.
Text Mining, Sentiment Analysis, Impact evaluation, Wirksamkeit, Computational Social Science
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Stuetzer, Cathleen M.
Jablonka, Marcel
Gaaw, Stephanie
Technische Universität Dresden
2019
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2020-09-03
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2020-11-11T07:15:11Z
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openaire
Academic Analytics: Zur Bedeutung von (Big) Data Analytics in der Evaluation
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1738391493
ger
Im Kontext der Hochschul- und Bildungsforschung wird Evaluation in ihrer Gesamtheit als Steuerungs- und Controlling-Instrument eingesetzt, um unter anderem Aussagen zur Qualität von Lehre, Forschung und Administration zu liefern. Auch wenn der Qualitätsbegriff an den Hochschulen bislang noch immer sehr unterschiedlich geführt wird, verfolgen die Beteiligten ein einheitliches Ziel – die Evaluation als zuverlässiges (internes) Präventions- und VorhersageInstrument in den Hochschulalltag zu integrieren. Dass dieses übergeordnete Ziel mit einigen Hürden verbunden ist, liegt auf der Hand und wird in der Literatur bereits vielfältig diskutiert (Benneworth & Zomer 2011; Kromrey 2001; Stockmann & Meyer 2014; Wittmann 2013). Die Evaluationsforschung bietet einen interdisziplinären Forschungszugang. Instrumente und Methoden aus unterschiedlichen (sozialwissenschaftlichen) Disziplinen, die sowohl qualitativer als auch quantitativer Natur sein können, kommen zum Einsatz. Mixed Method/Multi Data–Ansätze gelten dabei – trotz des unstreitbar höheren Erhebungs- und Verwertungsaufwandes – als besonders einschlägig in ihrer Aussagekraft (Döring 2016; Hewson 2007). Allerdings finden (Big) Data Analytics, Echtzeit- und Interaktionsanalysen nur sehr langsam einen Zugang zum nationalen Hochschul- und Bildungssystem. Der vorliegende Beitrag befasst sich mit der Bedeutung von (Big) Data Analytics in der Evaluation. Zum einen werden Herausforderungen und Potentiale aufgezeigt – zum anderen wird der Frage nachgegangen, wie es gelingen kann, (soziale) Daten (automatisiert) auf unterschiedlichen Aggregationsebenen zu erheben und auszuwerten. Es werden am Fallbeispiel der Evaluation von E-Learning in der Hochschullehre geeignete Erhebungsmethoden, Analyseinstrumente und Handlungsfelder vorgestellt. Die Fallstudie wird dabei in den Kontext der Computational Social Science (CSS) überführt, um einen Beitrag zur Entwicklung der Evaluationsforschung im Zeitalter von Big Data und sozialen Netzwerken zu leisten.
Hochschulforschung, Evaluation, Data Analytics, Academic Analytics, Learning Analytics
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ddc:370
Stützer, Cathleen M.
Technische Universität Dresden
2017
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2020-09-03
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2020-11-11T07:51:25Z
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openaire
Validity and validation of safety-related quantitative risk analysis: A review
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eng
https://doi.org/10.1016/j.ssci.2016.08.023
0925-7535
Quantitative risk analysis (QRA) is widely applied in several industries as a tool to improve safety, as part of design, licensing or operational processes. Nevertheless, there is much less academic research on the validity and validation of QRA, despite their importance both for the science of risk analysis and with respect to its practical implication for decision-making and improving system safety. In light of this, this paper presents a review focusing on the validity and validation of QRA in a safety context. Theoretical, methodological and empirical contributions in the scientific literature are reviewed, focusing on three questions. Which theoretical views on validity and validation of QRA can be found? Which features of QRA are useful to validate a particular QRA, and which frameworks are proposed to this effect? What kinds of claims are made about QRA, and what evidence is available for QRA being valid for the stated purposes? A discussion follows the review, focusing on the available evidence for the validity of QRA and the effectiveness of validation methods.
Risk analysis, Validation, Foundational issues, Quantitative risk analysis, QRA
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ddc:380
Goerlandt, Floris
Khakzad, Nima
Reniers, Genserik
Elsevier
2016
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2020-11-11
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2020-11-11T08:04:10Z
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openaire
Business car owners are less physically active than other adults: A cross-sectional study
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eng
https://doi.org/10.1016/j.jth.2017.03.006
2214-1405
Active transport contributes to increased daily physical activity (PA). Car ownership is associated with less frequent active transport and less PA. For business car ownership this relation is unknown. Therefore, we explored whether business car owners and their adult household members comply less with the Dutch moderate to vigorous physical activity (MVPA) guideline and are more sedentary than private car owners and persons without a car.
From October 2011 to September 2012 questions about use and availability of cars in the household were included in the survey Injuries and Physical Activity in the Netherlands. Multiple linear regression was used to compare six mutual exclusive groups of ownership and availability of (business and/or private) cars in the household.
Business car owners complied less (15.8 percent points) with the MVPA guideline than the other respondents. They also reported 1.5 h more sitting time during workdays than the other respondents, but after adjusting for covariates, this difference was no longer significant.
We concluded that owners of a business car in the Netherlands are at higher risk of not complying with the MVPA guideline and tend to spend more hours sitting during workdays than other adults. Further research in this group, e.g. with objective instruments to measure physical activity and sedentary behavior, is recommended. Policy makers on transport and fiscal arrangements, employers, employees, occupational health professionals and car lease companies should be aware of this possible health risk.
Company car, Sedentary, Adult, Physical activity, Car use, Risk group Identification
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Koornneef, Maarten
Bernaards, Claire M.
Hofstetter, Hedwig
Hendriksen, Ingrid J.M.
Elsevier
2017
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2020-11-11
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doc-type:article
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2020-11-11T08:14:51Z
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ddc:330
openaire
Market Risk: Exponential Weightinh in the Value-at-Risk Calculation
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-720096
2510-1196
1733298630
eng
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-209808
2510-1196
qucosa:29779
When measuring market risk, credit institutions and Alternative Investment Fund Managers may deviate from equally weighting historical data in their Value-at-Risk calculation and instead use an exponential time series weighting. The use of expo-nential weighting in the Value-at-Risk calculation is very popular because it takes into account changes in market volatility (immediately) and can therefore quickly adapt to VaR. In less volatile market phases, this leads to a reduction in VaR and thus to lower own funds requirements for credit institutions. However, in the ex-ponential weighting a high volatility in the past is quickly forgotten and the VaR can be underestimated when using exponential weighting and the VaR may be un-derestimated. To prevent this, credit institutions or Alternative Investment Fund Managers are not completely free to choose a weighting (decay) factor. This article describes the legal requirements and deals with the calculation of the permissible weighting factor. As an example we use the exchange rate between Euro and Polish zloty to estimate the Value-at-Risk. We show the calculation of the weighting factor with two different approaches. This article also discusses exceptions to the general legal requirements.
risk management, market risk, exponentially weighted moving average, weighting scheme, Value-at-Risk
info:eu-repo/classification/ddc/330
ddc:330
Broll, Udo
Förster, Andreas
Siebe, Wilfried
Technische Universität Dresden
2020
2020-09-03
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doc-type:workingPaper
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2020-11-11T08:32:51Z
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openaire
Motives, perceptions and experiences of electric bicycle owners and implications for health, wellbeing and mobility
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-727837
eng
https://doi.org/10.1016/j.jtrangeo.2016.04.006
0966-6923
The sale of electrically assisted bicycles (‘e-bikes’) is growing at a rapid rate across Europe. Whereas market data is available describing sales trends, there is limited understanding of the experience of early adopters of e-bike technology. This paper investigates the motives for e-bike purchase, rider experience and perceived impact on mobility, health and wellbeing through in-depth interviews with e-bike owners in the Netherlands and the UK.
Findings revealed that the motive for purchasing e-bikes was often to allow maintenance of cycling against a backdrop of changing individual or household circumstances. E-bikes also provided new opportunities for people who would not otherwise consider conventional cycling. Perceptions of travel behaviour change revealed that e-biking was replacing conventional cycling but was also replacing journeys that would have been made by car. There was also a perception that e-biking has increased, or at least allowed participants to maintain, some form of physical activity and had benefitted personal wellbeing. Technological, social and environmental barriers to e-biking were identified. These included weight of bicycle, battery life, purchase price, social stigma and limitations of cycle infrastructure provision.
Additional research is necessary to quantify actual levels of mode substitution and new journey generation among new e-bike owners and the impact of e-biking on promoting physical health and mental wellbeing.
Electric bicycles, Netherlands, United Kingdom, Travel behaviour, Mobility, Health & wellbeing
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ddc:380
Jones, Tim
Harms, Lucas
Heinen, Eva
Elsevier
2016
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2020-11-11
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2020-11-11T08:39:08Z
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doc-type:workingPaper
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ddc:330
openaire
Endogenous Sigma-Augmenting Technological Change: An R&D-Based Approach
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2510-1196
1728066484
eng
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-209808
qucosa:29779
There is now increasing evidence that for the U.S. economy, the elasticity of substitution between capital and labor, “sigma”, is rising over time. To account for this, we propose a microfounded model, where the evolution of “sigma”, and, hence, the shape of the aggregate production function occur endogenously. We develop a Schumpeterian growth model in which firms can undertake R&D activities that stochastically lead to the discovery of production technologies characterized by a higher elasticity of substitution between capital and labor. Improved possibilities for factor substitution mitigate the diminishment of the marginal product of capital and spur capital accumulation. Due to successful innovations, the steady state of the economy entails higher levels of the capital stock and the output good. Moreover, our numerical simulations show that the timing of innovations is important: two economies with the same steady-state elasticity of substitution between capital and labor can differ in terms of their steady-state levels of the capital stock and the output good.
Monopolistic competition, Endogenous elasticity of substitution, Functional normalization, Schumpeterian growth model
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ddc:330
Kemnitz, Alexander
Knoblach, Michael
Technische Universität Dresden
2020
2020-08-11
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2020-11-11T08:43:56Z
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openaire
Dynamic traffic management on a familiar road: Failing to detect changes in variable speed limits
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-727844
eng
https://doi.org/10.1016/j.trf.2016.01.005
1369-8478
Variable speed limits (VSL) are used more commonly around the globe lately. Although on a macroscopic level positive effects of VSLs have been reported, the caveat is that the impact of VSLs is very sensitive to the level of driver compliance. Thus far it is unknown whether all individual drivers are actually able to notice when a speed limit changes into another speed limit; a prerequisite for purposeful speed limit compliance in the first place. To simulate regular driving conditions, twenty-four participants were familiarised with a particular route by driving the same route in a driving simulator nineteen times on five separate days. Part of the route consisted of a motorway where VSL signs were regularly displayed above every driving lane. At drive nineteen, speed limits changed from 80 km/h to 100 km/h on four out of eight consecutive signs. After passing all signs, one expects 6.25% of the participants still to be unaware that the speed limit had increased (based on chance), while the results showed most participants had failed to notice the speed limit change (58.3%). Instead, they saw what they expected to see: a speed limit of 80 km/h. If the speed change had been vice versa, in other words from 100 km/h to 80 km/h, this would immediately result in speed offences, though not deliberately at all.
Change blindness, Route-familiarity, Situation awareness, Variable speed limit, Dynamic traffic management, Compliance
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Harms, Ilse M.
Brookhuis, Karel A.
Elsevier
2016
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2020-11-11
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2020-11-11T08:50:13Z
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openaire
Variability in baseline travel behaviour as a predictor of changes in commuting by active travel, car and public transport: a natural experimental study
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-727852
eng
https://doi.org/10.1016/j.jth.2015.11.002
2214-1405
Purpose
To strengthen our understanding of the impact of baseline variability in mode choice on the likelihood of travel behaviour change.
Methods
Quasi-experimental analyses in a cohort study of 450 commuters exposed to a new guided busway with a path for walking and cycling in Cambridge, UK. Exposure to the intervention was defined using the shortest network distance from each participant’s home to the busway. Variability in commuter travel behaviour at baseline was defined using the Herfindahl–Hirschman Index, the number of different modes of transport used over a week, and the proportion of trips made by the main (combination of) mode(s). The outcomes were changes in the share of commute trips (i) involving any active travel, (ii) involving any public transport, and (iii) made entirely by car. Variability and change data were derived from a self-reported seven-day record collected before (2009) and after (2012) the intervention. Separate multinomial regression models were estimated to assess the influence of baseline variability on behaviour change, both independently and as an interaction effect with exposure to the intervention.
Results
All three measures of variability predicted changes in mode share in most models. The effect size for the intervention was slightly strengthened after including variability. Commuters with higher baseline variability were more likely to increase their active mode share (e.g. for HHI: relative risk ratio [RRR] for interaction 3.34, 95% CI 1.41, 7.89) and decrease their car mode share in response to the intervention (e.g. for HHI: RRR 7.50, 95% CI 2.52, 22.34).
Conclusions
People reporting a higher level of variability in mode choice were more likely to change their travel behaviour following an intervention. Future research should consider such variability as a potential predictor and effect modifier of travel and physical activity behaviour change, and its significance for the design and targeting of interventions.
Behaviour change, Mode choice variability, Active travel, Public transport, Car use, Longitudinal
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ddc:380
Heinen, Eva
Ogilvie, David
Elsevier
2015
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2020-11-11
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2020-11-11T08:54:11Z
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openaire
Contact between parents and adult children: The role of time constraints, commuting and automobility
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-727868
eng
https://doi.org/10.1016/j.jtrangeo.2015.10.013
0966-6923
Recent developments suggest that the need for contact between parents and adult children is expected to grow, while paid labour is re-organized to include more flexible work schedules and locations. In parallel we view a pressure to increase sustainable mobility through reducing car driving. Against this background, this paper addresses the question: to what extent the frequency of contact between parents and their adult children living out of home is associated with time allocated to work, including commuting time, and with automobility? Face-to-face and telecommunication based contact is considered. Regression analysis of survey data collected in the Netherlands was performed and results suggest that face-to-face contact was significantly associated with work and commute duration, car ownership, car commuting and distance. Telecommunication based contact was mainly associated with work duration, degree of urbanization and distance. Automobility seemed to be more important for women than for men. The policy implication is a potential trade-off between policies that aim at strengthening sustainable mobility behaviour and policies that lead to an increase in the reliance on informal care.
Intergenerational contact, Frequency of contact, Time constraints, Automobility, Commuting, Face-to-face and telecommunication-based
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Rubin, Ori
Elsevier
2015
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2020-11-11
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2020-11-11T08:59:03Z
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openaire
On the electrification of road transportation – A review of the environmental, economic, and social performance of electric two-wheelers
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-727870
eng
https://doi.org/10.1016/j.trd.2015.09.007
1361-9209
Electrification is widely considered as a viable strategy for reducing the oil dependency and environmental impacts of road transportation. In pursuit of this strategy, most attention has been paid to electric cars. However, substantial, yet untapped, potentials could be realized in urban areas through the large-scale introduction of electric two-wheelers. Here, we review the environmental, economic, and social performance of electric two-wheelers, demonstrating that these are generally more energy efficient and less polluting than conventionally-powered motor vehicles. Electric two-wheelers tend to decrease exposure to pollution as their environmental impacts largely result from vehicle production and electricity generation outside of urban areas. Our analysis suggests that the price of e-bikes has been decreasing at a learning rate of 8%. Despite price differentials of 5000 ± 1800 EUR2012 kW h−1 in Europe, e-bikes are penetrating the market because they appear to offer an apparent additional use value relative to bicycles. Mid-size and large electric two-wheelers do not offer such an additional use value compared to their conventional counterparts and constitute niche products at price differentials of 700 ± 360 EUR2012 kW−1 and 160 ± 90 EUR2012 kW−1, respectively. The large-scale adoption of electric two-wheelers can reduce traffic noise and road congestion but may necessitate adaptations of urban infrastructure and safety regulations. A case-specific assessment as part of an integrated urban mobility planning that accounts, e.g., for the local electricity mix, infrastructure characteristics, and mode-shift behavior, should be conducted before drawing conclusions about the sustainability impacts of electric two-wheelers.
Electric two-wheelers, E-bikes, Electrification of road transportation, Learning rates, Environmental impacts, Mode-shift behavior
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Weiss, Martin
Dekker, Peter
Moro, Alberto
Scholz, Harald
Patel, Martin K.
Elsevier
2015
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-11-11
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2020-11-11T09:06:02Z
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ddc:380
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openaire
The effect of peripheral visual feedforward system in enhancing situation awareness and mitigating motion sickness in fully automated driving
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eng
https://doi.org/10.1016/j.trf.2018.06.046
1369-8478
This study investigates the impact of peripheral visual information in alleviating motion sickness when engaging in non-driving tasks in fully automated driving. A peripheral visual feedforward system (PVFS) was designed providing information about the upcoming actions of the automated car in the periphery of the occupant’s attention. It was hypothesized that after getting the information from the PVFS, the users’ situation awareness is improved while motion sickness is prevented from developing. The PVFS was also assumed not to increase mental workload nor interrupt the performance of the non-driving tasks. The study was accomplished on an actual road using a Wizard of Oz technique deploying an instrumented car that behaved like a real fully automated car. The test rides using the current setup and methodology indicated high consistency in simulating the automated driving. Results showed that with PVFS, situation awareness was enhanced and motion sickness was lessened while mental workload was unchanged. Participants also indicated high hedonistic user experience with the PVFS. While providing peripheral information showed positive results, further study such as delivering richer information and active head movement are possibly needed.
Motion sickness, Situation awareness, Peripheral visual feedforward system, Mental workload, User experience, Fully automated vehicle
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Karjanto, Juffrizal
Md. Yusof, Nidzamuddin
Wang, Chao
Terken, Jacques
Delbressine, Frank
Rauterberg, Matthias
Elsevier
2018
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2020-11-11
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ddc:380
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openaire
A generic multi-level framework for microscopic traffic simulation—Theory and an example case in modelling driver distraction
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-727894
eng
https://doi.org/10.1016/j.trb.2018.08.009
0191-2615
Incorporation of more sophisticated human factors (HF) in mathematical models for driving behavior has become an increasingly popular and important research direction in the last few years. Such models enable us to simulate under which conditions perception errors and risk-taking lead to interactions that result in unsafe traffic conditions and ultimately accidents. In this paper, we present a generic multi-level microscopic traffic modelling and simulation framework that supports this important line of research. In this framework, the driving task is modeled in a multi-layered fashion. At the highest level, we have idealized (collision-free) models for car following and other driving tasks. These models typically contain HF parameters that exogenously “govern the human factor”, such as reaction time, sensitivities to stimuli, desired speed, etc. At the lowest level, we define HF variables (task demand and capacity, awareness) with which we maintain what the information processing costs are of performing driving tasks as well as non-driving related tasks such as distractions. We model these costs using so-called fundamental diagrams of task demand. In between, we define functions that govern the dynamics of the high-level HF parameters with these HF variables as inputs. When total task demand increases beyond task capacity, first awareness may deteriorate, where we use Endsley's three-level awareness construct to differentiate between effects on perception, comprehension, anticipation and reaction time. Secondly, drivers may adapt their response in line with Fullers risk allostasis theory to reduce risk to acceptable levels. This framework can be viewed as a meta model, that provides the analyst possibilities to combine and mix a wide variety of microscopic models for driving behavior at different levels of sophistication, depending on which HF are studied, and which phenomena need to be reproduced. We illustrate the framework with a distraction (rubbernecking) case. Our results show that the framework results in endogenous mechanisms for inter- and intra-driver differences in driving behavior and can generate multiple plausible HF mechanisms to explain the same observable traffic phenomena and congestion patterns that arise due to the distraction. We believe our framework can serve as a valuable tool in testing hypotheses related to the effects of HF on traffic efficiency and traffic safety in a systematic way for both the traffic flow and HF community.
Human factors, Traffic simulation framework, Workload, Task-Capacity-Interface model, Distraction
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
van Lint, J.W.C.
Calvert, S.C.
Elsevier
2018
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2020-11-11
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doc-type:article
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2020-11-11T09:54:40Z
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openaire
Microswimmer-driven agglutination assay
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-716683
1738418049
eng
Lab-on-a-chip systems for point-of-care testing demonstrate a promising development towards more accurate diagnostic tests that are of extreme importance for the future global health. This work presents an agglutination assay performed in micrometer sized well using Janus PS/Ag/AgCl micromotors to enhance the interactions between goat anti-human IgM functionalized particles and Human IgM. The fabricated microwell chips are a suitable platform to analyze the interaction between different particles and to perform the agglutination assays. The interaction between active Janus particles and passive and functionalized particles is studied, as well as the influence of ions on the motion of the Janus particles. Agglutination assays are performed with and without the presence of Janus particles, and in different PBS concentrations. Once illuminated with blue light, passive SiO2 particles were effectively excluded from Janus particles, while SiO2 NH2 particles revealed attraction. In contrast, functionalized SiO2 NH2 Ab particles suspended in PBS did not show any interaction. It was found that the optimal working conditions for antibodies and Janus particles differed and, as a result, the Janus particles did not reveal a desirable interaction between the functionalized particles and IgM. Further experiments should be performed to find the proper conditions in which the antibodies and the Janus particles maintain their activities. It is believed that an effective interaction between the functionalized and Janus particles could be achieved by modifying the parameters that affect their interaction such as the zeta potential and the medium in which the assay is being performed. This preliminary work provides the first steps towards the development of a fully integrated lab on a chip system for point of care testing.:Abstract ........................................................................................................................ iii
Acknowledgments.......................................................................................................... v
Table of Contents .......................................................................................................... vi
List of Tables ............................................................................................................. viii
List of Figures ............................................................................................................... ix
Abbreviations ................................................................................................................. x
1. Introduction ............................................................................................................ 1
1.1 In vitro diagnostic tests ........................................................................................ 1
1.1.1 Point-of-care tests ......................................................................................... 2
1.2 Agglutination assay .............................................................................................. 2
1.3 Lab-on-a-chip ....................................................................................................... 5
1.4 Self-propelled particles ........................................................................................ 6
1.4.1 Light-driven Ag/AgCl micromotors ............................................................. 6
1.5 Aim ...................................................................................................................... 9
2. Materials and Methods ......................................................................................... 11
2.1 Microwell fabrication .................................................................................... 11
2.2 Microswimmers fabrication .......................................................................... 12
2.3 Functionalization of particles ........................................................................ 12
2.4.1 Scanning electron microscope ............................................................... 14
2.4.2 UV-vis spectroscopy .............................................................................. 14
2.4.3 Zeta potential ......................................................................................... 14
2.4.4 Optical microscopy ................................................................................ 15
2.5 Motion Experiments ...................................................................................... 15
2.6 Agglutination assay ....................................................................................... 16
2.7 Effect of PBS ................................................................................................. 16
2.7.1 Janus particles ........................................................................................ 16
2.7.2 Agglutination assay ................................................................................ 17
2.7.3 Exclusion of functionalized particles ..................................................... 17
3. Results and Discussion ........................................................................................ 18
3.1 Microwell chip with integrated Janus particles ................................................. 18
3.2 Characterization of particles .............................................................................. 19
3.2.1 UV-vis spectroscopy ................................................................................... 19
3.2.2 Zeta potential .............................................................................................. 21
3.2.3 Agglutination assay in PEG-covered glass slides ....................................... 22
3.3 Motion experiments ........................................................................................... 23
3.3.1 Exclusion time ............................................................................................ 23
3.3.2 On/off light cycles....................................................................................... 26
3.4 Agglutination assay ............................................................................................ 28
3.4.1 Assay performed in wells............................................................................ 28
3.4.2 Assay performed in wells with Janus particles ........................................... 29
3.5 Effect of PBS concentration............................................................................... 30
3.5.1 Janus particles ............................................................................................. 30
3.5.2 Agglutination assay ..................................................................................... 32
3.5.3 Exclusion of functionalized particles .......................................................... 33
4. Conclusions .......................................................................................................... 35
References .................................................................................................................... 37
Declaration of Research Integrity and Good Scientific Practice ................................. 42
Janus particles, microswimmers, agglutination assay, Lab-on-a-chip
Janus-Partikel, Mikroschwimmer, Agglutinationsassay, Lab-on-a-Chip
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ddc:570
Sandoval Bojorquez, Diana Isabel
Technische Universität Dresden
Katholieke Universiteit Leuven
2019-08-05
2019-09-05
2020
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2020-08-07
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2020-11-11T14:23:59Z
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openaire
Raman spectroscopy: from ferroelastic domain identification to strain tuning
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eng
This cumulative Habilitation thesis summarizes several examples related to the application of Raman spectroscopy for the investigation of coupling phenomena induced by epitaxially, mechanically or piezoeletrically applied strain. Methods for quantitative determination of strain by Raman spectroscopy are proposed for some materials such as BiFeO3 or strained Si. Raman spectroscopy was also used for understanding temperature induced phase transitions or orbital ordering, which are intimately related to specific phonon modes, as in the case of BiCrO3 or LaVO3, respectively.
A method based on the Raman tensor formalism, which allows an assignment of the BiFeO3 Raman modes of pure as well as mixed character/symmetries is proposed. Relying on this assignment it is shown that Raman spectroscopy is a powerful tool for the investigation of ferroelastic domain formation in multiferoic materials, being able to probe the tilt of the domain walls.
Raman spectroscopy, multiferroics, strained silicon
Raman-Spektroskopie, Multiferroika, verspanntes Silicium
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ddc:530
Raman-Spektroskopie
Multiferroikum
Silicium
Himcinschi, Cameliu Constantin
Heitmann, Johannes
Alexe, Marin
Geurts, Jean
TU Bergakademie Freiberg
2020-01-29
2020-09-10
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2020-11-09
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2020-11-13T06:05:00Z
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openaire
Werkstatt europäischen Denkens – 20 Jahre Internationales Hochschulinstitut Zittau
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978-3-944331-35-5
421197277
ger
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qucosa:28285
Im Hinblick auf die Größe (ca. 300 Studierende) und das Alter ist das Internationale Hochschulinstitut Zittau ein Winzling in der universitären Landschaft. Und dennoch können wir auf 20 erfolgreiche Jahre zurückblicken, die in einem angemessenen Rahmen gefeiert werden sollten. Im akademischen Umfeld ist es gute Tradition, einen derartigen feierlichen Anlass mit der Herausgabe einer Festschrift zu würdigen.
Im ersten Teil der Festschrift finden sich drei Beiträge zur Entwicklung des IHI Zittau und dem in Zittau entwickelten kooperativen Promotionsmodell. Der zweite Teil umfasst 22 Beiträge von Promovierenden, die ihre Promotionsvorhaben beschreiben.:Vorwort S. 9
I 20 JAHRE INTERNATIONALES HOCHSCHULINSTITUT ZITTAU S. 11
Prof. Dr. Albert Löhr: 20 Jahre IHI Zittau. Drei Epochen europäischer Hochschulgeschichte in einer jungen Bildungslandschaft S. 13
Prof. Dr. Thorsten Claus: Die kooperative Promotion im Doktorandennetzwerk DOK.NET S. 19
Chronik des IHI Zittau S. 25
Programm der akademischen Festwochen: 1.–26. Oktober 2013 S. 31
II INTERDISZIPLINÄRE BEITRÄGE VON DOKTORANDEN S. 33
Romy Stefanie Becker: Unternehmenskultur als Erfolgsfaktor mittelständischer regionaler Unternehmen S. 35
Marcus Dittfeld: Internationalität und Unternehmenserfolg – Eine Analyse des Stands der Forschung S. 41
Susan Drechsel: Struktur- und Funktionsanalyse der Protease RasP aus Bacillus subtilis S. 47
Julian Englberger: Robuste Produktionsprogrammplanung in der hierarchischen Produktionsplanung für in der Industrie eingesetzte operative Produktionsplanungen und -steuerungen S. 53
Maxi Erler: Ökonomische Herausforderungen für Ärzte im Krankenhaus S. 59
Christin Höge: Kapitalkosten zur Investitionsbewertung in der Energiewirtschaft S. 65
Larissa Janssen: Ein Beitrag zum mehrstufigen Bestandsmanagement zwecks Reduktion von Abfällen in Lebensmittelketten S. 71
Carsten Kropf: Hybride Indexstrukturen S. 77
Frederick Lange: Simulationsgestützte Kapazitätsbedarfsabschätzung in der operativen Produktionsplanung und -steuerung S. 83
Matthias Längrich: Entwicklung und Evaluation von fehlerspezifischem computerbasiertem Feedback (FCF) für kompetenzorientierte Programmieraufgaben S. 89
Alexander Lawall: Rollenmanagement und Rechteverwaltung S. 95
Daniel Meiners: Gestaltung der Supply Chain in Abhängigkeit derWachstumsstrategie bei mittelständischen Unternehmen S. 101
Dominik Reichelt: Dokumentenbasierte Steuerung von Geschäftsprozessen S. 107
Nils Rullköter: Grenzüberschreitende Unternehmensbewertung in Emerging Markets S. 113
Niels Seidel: Design Patterns und CSCL-Scripts für videobasierte Lernumgebungen S. 119
Stefanie Seifert: Managementprozess externer Unternehmenskommunikation über das Medium Corporate Blog S. 127
Enrico Teich: Flexibilitätsbasierte Gestaltung der logistischen Auftragsabwicklung – Anwendung am Beispiel von Produktionsdienstleistern S. 133
Ulrike Stumvoll: Ein Beitrag zur Pflege von Dispositionsparametern eines ERP-Systems im laufenden Betrieb – Konzept eines simulationsbasierten Assistenzsystems S. 139
Abul Hasnat Md Zakir Uddin: Product platforms: influencing factors and effects S. 145
Beate R. Werner: Corporate Governance und couragiertes Handeln – Zur Bedeutung individueller Urteilskraft in Hinweisgebersystemen S. 151
Mario Winkelhaus: Strategische Positionierung und Gestaltung von horizontalen Logistikkooperationen S. 157
Philipp Zellner: Entwicklung eines Vorgehensmodells zur Prozessstandardisierung intraorganisationaler Prozesse S. 163
Internationales Hochschulinstitut Zittau, IHI Zittau, Sächsische Universität, Zittau
International Institute, IHI Zittau, Saxon University, Zittau
info:eu-repo/classification/ddc/378
ddc:378
Internationales Hochschulinstitut Zittau; Forschungsprojekt; Geschichte
Claus, Thorsten
Seidel, Niels
TUDpress
Technische Universität Dresden
2014
2014-10-10
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2020-11-13T06:17:17Z
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openaire
Homology products on Z2-quotients of free loop spaces of spheres
urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-727979
eng
We construct products on the homology of quotients by finite group actions of the free loop space ΛM of a compact manifold M. We compute some of the these products in the case M is as sphere. We show that there are nonnilpotent classes with respect to these products for spheres.
The energy functional on ΛM associated to a Riemannian metric on M is invariant under the group actions we consider. We therefore retain information about geometrically distinct closed geodesics.
Loop space homology, closed geodesics
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ddc:500
Kupper, Philippe
Universität Leipzig
2020-05-20
2020-10-21
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2020-11-13
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2020-11-13T06:19:00Z
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openaire
Untersuchungen zur Prävalenz von Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA) in einer Pferdeklinik
urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-727987
ger
Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus (MRSA) ist im Rahmen des One-Health-Gedanken eine Gefahr für Mensch und Tier. Im Rahmen dieser Studie wurde eine Pferdeklinik auf ihre MRSA-Prävalenz in neu ankommenden Pferden und Umgebung getestet. Die beiden getrennten Abteilungen „Innere Medizin“ und „Chirurgie“ konnten dabei separat untersucht werden. Des Weiteren wurde ein Hygienekonzept entworfen, zu dem u.a. Aushänge zur Handhygiene, zusätzliche Händedesinfektionsmittelspender und Reinigungsanweisungen gehörten. Wir konnten zeigen, dass die Höhe der Prävalenz eingehender Pferde sich mit vorigen Untersuchungen deckte. Diese war jedoch in der chirurgischen Abteilung deutlich höher als in der für Innere Medizin. Die Maßnahmen führten zu einem teils signifikanten Rückgang der MRSA-Prävalenz in der Umgebung. Es kann schlussgefolgert werden, dass in Pferdekliniken, vergleichbar zur Humanmedizin, ein aktives Screening, in Verbindung mit einem adäquaten Hygienemanagement, effektive Mittel sind, um die MRSA-Last zu reduzieren.
MRSA, Staphylokokken, Pferde, Hygiene, Prävalenz
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ddc:636.089
Holler, Michael
Universität Leipzig
2020-04-21
2020-10-06
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2020-11-13
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doc-type:doctoralThesis
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2020-11-16T08:18:44Z
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openaire
HCV Resistenztestung: Entwicklung einer diagnostischen PCR und Präsenz von Resistenzmutationen bei HCV-Infektion unter Einfluss verschiedener Medikamente
urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-728010
ger
Einleitung: Laut Schätzungen der WHO sind 150.000.000 Menschen mit einer chronischen Hepatitis C infiziert und 700.000 sterben jährlich an den Folgen der Erkrankung. Die antivirale Therapie der Vergangenheit wurde mittels Interferon alpha und Ribavirin durchgeführt. Diese Therapie war für die Patienten mit unerwünschten Arzneimittelwirkungen verbunden und führte in vielen Fällen nicht zu einem anhaltenden virologischen Ansprechen (SVR) nach Therapieende. Seit Einführung der Direct Acting Antivirals (DAA) können in der Therapie der chronischen Hepatitis C SVR-Raten von über 90 % erreicht werden. Therapieversagen sind auf Resistance Associated Mutations (RAM) in der NS3-, NS5A- oder NS5B-Region zurückzuführen.
Fragestellung: Die Entwicklung einer Methode zur genotypspezifischen Resistenztestung, die neben Forschungsaspekten vor allem auch für den Einsatz in der virologischen Diagnostik geeignet ist, ist Gegenstand dieser Arbeit. Aufgrund der Häufigkeitsverteilung der HCV-Genotypen in Deutschland wurde die Entwicklung einer Resistenztestungsmethode auf die Genotypen 1b, 1a und 3a eingegrenzt. Im Fokus dieser Arbeit standen die NS3-, NS5A- und NS5B-Regionen. An diesen Regionen greifen die DAAs in den Replikationszyklus ein.
Material und Methoden: Zur Durchführung der Resistenztestung wurde sich für die nested- bzw. seminested-PCR entschieden. Nach reverser Transkription der viralen RNA und anschließender Amplifikation der entstandenen cDNA wurde eine präparative Gelelektrophorese durchgeführt. Spezifische Banden wurden manuell extrahiert, aufbereitet und nach der Sanger-Methode sequenziert. Die Sequenzen wurden mit Geneious dargestellt und ggf. manuell nachbearbeitet. Mittels geno2pheno-Onlinedatenbank wurden die Sequenzen auf vorhandene Resistenzmutationen gegenüber DAA untersucht. Es wurden 45 archivierte Serumproben der Genotypen 1a, 1b und 3a mit sich unterscheidender Viruslast und Vortherapie ausgewählt, um die Methode unter möglichst realistischen Untersuchungsbedingungen zu testen.
Ergebnisse: Es wurden genotyp- und genlocusspezifische Primersequenzen und PCR-Protokolle für die drei viralen Genregionen NS3, NS5A und NS5B entworfen. Eine single-step-PCR war in vielen Fällen zur erfolgreichen Amplifikation nicht ausreichend, aus diesem Grund wurde die Resistenztestung mittels (semi)nested-PCR durchgeführt. Je nach Genotyp und Region konnten 86 – 100 % der Proben erfolgreich amplifiziert und sequenziert werden. Eine anschließend durchgeführte Resistenzanalyse erlaubte die Untersuchung von Trends bezüglich des Zusammenhangs zwischen der Art der Vortherapie und dem Auftreten von Resistenzmutationen. Eine statistische Auswertung war nicht Ziel dieser Arbeit und wurde aufgrund der geringen Probenanzahl nicht durchgeführt.
Diskussion: Es gelang in dieser Arbeit ein Protokoll zu entwickeln, welches sich für HCV-Resistenzanalysen mit Einsatz in der klinisch-virologischen Diagnostik der in Deutschland häufigsten Genotypen 1a, 1b und 3a eignet. Erfreulicherweise wird dieses Protokoll zur HCV-Resistenztestung im Institut für Virologie des Universitätsklinikums Leipzig angewandt. Durch die nested-PCR können die Anteile der NS3-, NS5A- und NS5B-Regionen, die Resistenz-assoziierten Mutationen enthalten, sicher amplifiziert und sequenziert werden. Fehlamplifikationen sind am ehesten aufgrund von Punktmutationen an den Primerbindungsstellen zu erklären. Durch Selektionsdruck, fehlende proof-reading-Mechanismen und die Ungenauigkeit der Replikation durch die RNA-abhängige-RNA-Polymerase ist die Rate an Neumutationen bei HCV hoch. Eine wesentliche Option zur Verbesserung der HCV-Resistenztestung wäre die Entwicklung eines Protokolls, welches universell für alle Genotypen anwendbar ist.:1 Abkürzungsverzeichnis 4
2 Einleitung 5
2.1 Epidemiologie des Hepatitis C Virus (HCV) 5
2.2 Taxonomie und HCV-Genotypen 6
2.3 Genom, Replikation, Eintritt und Freisetzung 7
2.4 Klinische Symptomatik 10
2.5 Diagnostik 11
2.6 Therapie 12
2.6.1 Virologisches Ansprechen während und nach Therapie 12
2.6.2 Interferon: Therapie der Vergangenheit 13
2.6.3 Direct Acting Antiviral Agents 14
2.6.4 Unerwünschte Arzneimittelreaktionen, Arzneimittelinteraktionen und HCC-Risiko 16
2.6.5 DAA Resistenzmutationen 17
2.6.6 Indikationen zur Resistenzanalyse 18
3 Fragestellung 19
4 Material und Methoden 20
4.1 Geräte und Verbrauchsmittel 20
4.2 Reaktionskits 21
4.3 Reagenzien 21
4.4 Primer 22
4.5 Patienten 22
4.5.1 Proben 22
4.5.2 Ethikvotum 24
4.6 RNA Extraktion aus Serum oder Plasma 25
4.7 RT Reaktion 26
4.8 PCR 27
4.9 Agarosegelelektrophorese 29
4.10 Gelextraktion 31
4.11 Sequenzierung 31
5 Ergebnisse 33
5.1 Primerdesign 33
5.2 Optimierung des PCR Protokolls 36
5.2.1 Optimierung der RT-Reaktion 36
5.2.2 Optimierung der PCR: nested und seminested PCR 37
5.3 Amplifikation der Proben 39
5.4 Sequenzauswertung und Resistenzanalyse 42
5.5 Vorhandene Resistenzmutationen 46
5.5.1 Mutationen sortiert nach Region 46
5.5.2 Mutationen sortiert nach Gruppen 48
6 Diskussion 50
6.1 Einsatz der Methode in der klinischen Diagnostik 50
6.1.1 Erfolgreiche Amplifikation von Therapieresistenzen 50
6.1.2 Auswahl der Nachweismethode 50
6.1.3 Kriterien einer guten diagnostischen Nachweismethode 51
6.1.4 Verbesserungsmöglichkeiten 52
6.1.5 Zeitpunkt des Einsatzes der Hepatitis C Resistenztestung 53
6.2 Probleme und Fehleranalyse 54
6.2.1 Probleme bei der Recherche 54
6.2.2 Gründe für eine erfolglose Amplifikation 54
6.2.3 Primerannealing 55
6.2.4 Genotypen 56
6.3 Prävalenzen von Therapieresistenzen 57
6.4 Ethische Problematik: Hohe Therapiekosten nach Zulassung verhinderten den Zugang zu adäquater DAA-Therapie 59
7 Zusammenfassung 62
8 Literaturverzeichnis 65
9 Tabellenverzeichnis 69
10 Abbildungsverzeichnis 69
11 Anlagen 70
11.1 Resistenzmutationen 70
12 Selbstständigkeitserklärung 73
13 Danksagung 74
HCV, Resistenztestung
DAA, RAM, RAV
info:eu-repo/classification/ddc/610
ddc:610
Junge, Julia
Liebert, Uwe G.
Jassoy, Christoph
Wiegand, Johannes
Universität Leipzig
2019-12-23
2020-09-11
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2020-11-16
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ddc:550
openaire
Leitfaden - Starkregen, Hochwasser und resultierende Schäden gemeinsam mit der Bevölkerung erfassen und analysieren
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-382659
978-3-86780-617-6
1738732142
ger
Der Leitfaden soll Kommunen sowie Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben, insbesondere Freiwillige Feuerwehren, bei einer systematischen Vorgehensweise zur Identifikation und Analyse von Gefahrenhotspots infolge Starkregen und Hochwasser unterstützen.:1 Anlass und Zielstellung 1
2 Starkregen und Hochwasser beobachten und Informationen sammeln 4
2.1 Wie stellt sich die Situation dar? 4
2.2 Welche Informationen werden benötigt? 5
3 Erfassen und Dokumentieren 6
3.1 Das Hochwasser/Schaden Erfassungstool 7
3.1.1 Web-Plattform 8
3.1.2 Erfassungsbogen 9
3.2 Methoden der Erfassung 9
3.2.1 Gesprächsrunde 10
3.2.2 Ortsbegehung 11
3.2.3 Selbsterfassung 12
4 Analysieren und Schlussfolgern 13
4.1 Analyse der Datenbank 13
4.1.1 Plausibilisierung der Daten 13
4.1.2 Analyse der Daten 13
4.1.3 Auswertung der Daten 18
4.2 Einbeziehen zusätzlicher Geoinformationen 21
4.2.1 Fließwege 21
4.2.2 Erosionsgefährdung 23
4.2.3 Überschwemmungsgebiete 24
5 Handlungsbedarf ableiten 26
6 Anhang 28
6.1 Durchführungsbeispiel Gesprächsrunde 28
6.2 Formular Erfassungsbogen 34
6.3 Gute Fotos für die Ereignisdokumentation 36
6.4 Benutzeranleitung „Hochwasser/Schaden-Erfassungstool“ 40
6.5 Übungsbox „Hochwasser/Schadens-Erfassungstool“ 52
6.6 Technische Anleitung zur Datenanalyse 66
6.7 Kurzüberblick „Private Hochwasservorsorge“ 70
7 Referenzen 81
Dieser Leitfaden wurde im Rahmen des Projektes 'VEREINT ‐ Kooperativ organisierter Bevölkerungsschutz bei extremen Wetterlagen' durch die Technische Universität Dresden, Professur Hydrologie erstellt.:1 Anlass und Zielstellung 1
2 Starkregen und Hochwasser beobachten und Informationen sammeln 4
2.1 Wie stellt sich die Situation dar? 4
2.2 Welche Informationen werden benötigt? 5
3 Erfassen und Dokumentieren 6
3.1 Das Hochwasser/Schaden Erfassungstool 7
3.1.1 Web-Plattform 8
3.1.2 Erfassungsbogen 9
3.2 Methoden der Erfassung 9
3.2.1 Gesprächsrunde 10
3.2.2 Ortsbegehung 11
3.2.3 Selbsterfassung 12
4 Analysieren und Schlussfolgern 13
4.1 Analyse der Datenbank 13
4.1.1 Plausibilisierung der Daten 13
4.1.2 Analyse der Daten 13
4.1.3 Auswertung der Daten 18
4.2 Einbeziehen zusätzlicher Geoinformationen 21
4.2.1 Fließwege 21
4.2.2 Erosionsgefährdung 23
4.2.3 Überschwemmungsgebiete 24
5 Handlungsbedarf ableiten 26
6 Anhang 28
6.1 Durchführungsbeispiel Gesprächsrunde 28
6.2 Formular Erfassungsbogen 34
6.3 Gute Fotos für die Ereignisdokumentation 36
6.4 Benutzeranleitung „Hochwasser/Schaden-Erfassungstool“ 40
6.5 Übungsbox „Hochwasser/Schadens-Erfassungstool“ 52
6.6 Technische Anleitung zur Datenanalyse 66
6.7 Kurzüberblick „Private Hochwasservorsorge“ 70
7 Referenzen 81
Hochwasser, Starkregen, Katastrophenschutz, Datenerfassung, Datenanalyse
info:eu-repo/classification/ddc/550
ddc:550
Starkregen; Hochwasser; Wasserschaden; Hochwasserschaden; Erfassung; Analyse; Technische Universität Dresden; Hydrologie; Meteorologie; Projekt
Grundmann, Jens
Schache, Judith
TU Dresden
2019
2020-02-06
info:eu-repo/grantAgreement/Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit/Maßnahmen zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels/67DAS099//Kooperativ organisierter Bevölkerungsschutz bei extremen Wetterlagen/VEREINT
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2020-11-16T10:19:26Z
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doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:330
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openaire
Knowledge Transfer in IS Offshoring
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-709270
1701959208
eng
Information Systems (IS) offshoring is the transfer of IS services to a service provider outside the service consumer’s home country. The increasing amount of IS offshoring publications over the last years confirm the increasing interest in this topic. Furthermore, the transfer of knowledge from client to service provider poses major challenges in IS offshoring projects and directly affects IS offshoring success. Therefore, associated challenges must be overcome to achieve the resulting benefits.
The dissertation aims to fill research gaps by investigating the following research questions: (1) What is the state of research in IS offshoring? (2) What are the characteristics of individuals conducting the knowledge transfer in an IS offshoring context? and (3) which determinants influence the knowledge transfer in IS offshoring?
The answer to RQ1 aims to provide a conceptualization and the theoretical underpinning of the research field including a consolidated state of IS offshoring research. The results indicate that IS offshoring research is largely non-theory based, using almost entirely empirical data and interpretive research methods and - to a smaller extent - positivist research designs. The ISO research of the last 15 years focuses on the implementation stages 'how' and 'outcome' while the pre-implementation stages “why”, “what”, and “which” are comparatively sparsely researched. Future studies should apply a more theory-driven approach with a greater attention on pre- implementation aspects of information systems offshoring.
RQ2 aims to understand the crucial role individuals must fulfill within the knowledge transfer process. The participants of the study agreed, with strong consensus, on a set of 16 tasks and 15 skills. The tasks focused primarily on relationship management and facilitating knowledge transfer on different levels. The set of skills consists of approximately 25 per cent “hard” skills, e.g. professional language skills and project management skills, and approximately 75 per cent “soft” skills, e.g. interpersonal and communication skills and the ability to deal with conflict. Two factors mainly influence implementing the offshore coordinator role: project size and the number of projects to be supported simultaneously.
RQ3 aims to answer which determinants influence knowledge transfer in positive and negative ways. We identified 19 success and 20 failure determinants. These determinants are ranked in order of importance using best-worst scaling. Aspects of closer cooperation are critical for effective knowledge transfer. This includes regular collaboration, willingness to help and support, and mutual trust. In contrast, critical determinants of failure are concerned with fears and fluctuation of human resources. Hidden ambiguities or knowledge gaps, an unwillingness and disability to share knowledge, and high fluctuation of human resources negatively impact knowledge transfer.
Overall, the dissertation consists of seven consecutive research articles. The results contribute to the understanding of IS offshoring in general and knowledge transfer in IS offshoring projects in detail. Furthermore, the results can facilitate organizations in ensuring their IS offshoring projects succeed.
Offshoring, Knowledge Transfer, Delphi
info:eu-repo/classification/ddc/330
ddc:330
Strasser, Artur
Strahringer, Susanne
Schoop, Eric
Technische Universität Dresden
2020-05-26
2020-05-25
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2020-06-10
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doc-type:doctoralThesis
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2020-11-16T13:12:56Z
qucosa:tud
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:610
status-type:publishedVersion
openaire
Investigating the role of cell-autonomous ROS status in the regulation of hippocampal neural precursor cells in adult mice
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728027
eng
Adult hippocampal neurogenesis entails a continued recruitment of neural precursor cells (NPCs) into active cell cycle and their progressive transition into post-mitotic granule cells. These adult born neurons integrate into the existing circuitry and confer structural plasticity, which aids in key hippocampal functions. For sustained neurogenesis, the cell cycle entry of the NPCs has to be tightly controlled. Environmental cues strongly, and differentially, regulate this checkpoint. Voluntary physical activity represents such an established strong stimulus that results in enhanced proliferation within the neurogenic niche. However, mechanistic insights into the maintenance and regulation of quiescence and the responsiveness of the NPCs to acute physical activity, as a form of adaptive neurogenesis, are yet to be elucidated. In my doctoral studies, we identified redox regulation as a key pathway regulating the cellular state equilibrium. I further explored the role of cellular oxidative stress in the neurogenic course and in adaptive neurogenic responses. Our results show that non-proliferative precursors within the hippocampal dentate gyrus, unlike in other stem cell systems, are marked by high levels of cellular reactive oxygen species (ROS). Using cytometric methodologies, ex vivo bioassays and transcriptional profiling, we revealed that classifying cells based on intracellular ROS content identified functionally defined sub-populations of adult NPCs. We propose that a drop in intracellular ROS content precedes the transition of cellular states, specifically from quiescence to active proliferation. Acute physical activity involves the activation of non- proliferating cells through a transient Nox2-dependent ROS surge in high-ROS, quiescent NPCs. In the absence of Nox2, baseline neurogenesis was unaffected, but the activity- dependent response was abolished. These findings shed new light on the discrete cellular events, which maintain the homeostasis between distinct cellular states of NPCs within the adult murine hippocampus.:Zusammenfassung 3
Summary 4
Acknowledgements 5
Index 8
List of figures 10
List of tables 11
Abbreviations 12
Publications 14
Introduction 15
Adult hippocampal neurogenesis 16
Adult subventricular neurogenesis 21
Methods to study adult neurogenesis 23
Environmental regulation of neurogenesis 26
Redox regulation in a stem cell 29
Working hypothesis 31
Specific aims 31
Materials and methods 32
Mice 34
Physical activity paradigm 35
Thymidine labelling and tissue preparation 35
Fluorescence immunohistochemistry 35
DG and SVZ dissection and dissociation 36
Flow cytometry 36
Gating for ROS classes 36
Neurosphere culture 37
Generation of monolayer culture 37
Inducing quiescence through BMP4 treatment 38
Next Generation sequencing (NGS) 38
RNA extraction 38
Quality control and differential expression 39
Functional enrichment and expression profiles 41
RNA isolation and quantitative RTPCR (qRT-PCR) 43
Ki67 immunochemistry and quantification of in vivo proliferation 45
Quantification and statistical analysis 46
Data and software availability 48
Results 49
Intracellular ROS content functionally delineates subpopulations of neural precursor cells 49
Resolution of ROS profiles of DG and SVZ and neurosphere bioassay 49
Distribution of Nes-GFP cells into different ROS classes 54
Neural precursors of the different ROS classes have distinct molecular profiles 55
Changes in intracellular ROS content precede cell fate changes 65
ROS profiling of other cell types within the DG 70
ROS profiling of Astrocytes and type-1 cells 70
ROS profiling of Doublecortin (Dcx)positive cells of the neurogenic lineage 74
ROS profiling of microglial cells within the DG 77
Resolving the response of Nes-GFP subpopulations to environmental stimulus 78
Nes-GFP+ cells of the hiROS class specifically respond to physical activity 81
Changes in ROS content are not driven by mitochondrial activity 83
In vitro monolayer culture of NPCs as an independent corroboration 86
Discussion 89
The organization of an active stem cell niche with respect to redox content 89
Cytometric classification of cells within the DG 91
Establishing the cellular states of redox defined subsets of Nes-GFP+ adult precursors within the DG 95
Timeline of baseline proliferation within precursors and identifying the subset of precursors responsive to de novo physical activity 97
Monolayer culture to study cellular states and redox regulation 100
Nox2 dependency as a discriminatory feature of adaptive neurogenesis 101
Conclusion 103
References 104
Declarations 122
Anlage 1 122
Anlage 2 124
Adult neurogenesis, neural stem cells, quiescent stem cells, redox regulation
Adulte Neurogenese, neurale Stammzellen, ruhende Stammzellen, Redox-Regulation
info:eu-repo/classification/ddc/610
ddc:610
Adusumilli, Vijaya
Kempermann, Gerd
Karl, Mike O.
Technische Universität Dresden
2020-03-06
2020-05-28
2020
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-11-16
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doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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2020-11-16T16:22:46Z
qucosa:fid-move
doc-type:article
doc-type:Text
open_access
ddc:380
status-type:publishedVersion
openaire
Objective functions for plug-in hybrid electric vehicle battery range optimization and possible effects on the vehicle fleet
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728040
eng
https://doi.org/10.1016/j.trc.2017.12.009
0968-090X
This study analyzes how, in a possible electrification of the car fleet through plug-in hybrid electric vehicles (PHEV), the choice of objective function, which potentially reflects different stakeholders’ interests, may influence the resulting optimal PHEV battery range, the PHEV share in the vehicle fleet, the fleet total cost of ownership (TCO) savings, and the fleet electric drive fraction under various economic conditions and policy options.
The optimal battery range can differ considerably among objective functions, especially between the objectives of maximizing the number of PHEVs and maximizing driving on electricity. Increased viability of the PHEV, for instance, through lower battery costs, higher running cost savings, or PHEV-promoting subsidies, will strengthen this effect. Therefore, a high share of viable PHEVs in the vehicle fleet does not necessarily result in a high share of electric driving. When designing policies to promote PHEVs, both the short- and long-term policy objectives and their potential effects need to be considered explicitly.
PHEV, Battery, Policy, Subsidies, Objective function, TCO
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Björnsson, Lars-Henrik
Karlsson, Sten
Sprei, Frances
Elsevier
2017
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-11-16
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:article
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2020-11-16T16:27:32Z
qucosa:fid-move
doc-type:article
doc-type:Text
open_access
ddc:380
status-type:publishedVersion
openaire
Heuristic search for allocation of slots at network level
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728050
eng
https://doi.org/10.1016/j.trc.2017.03.015
0968-090X
This paper considers the allocation of slots for a network of coordinated (congested) airports, where the term “slot” refers to a time on a specific day when a carrier is given permission to use the full range of airport infrastructure for the purpose of landing and take-off at a slot-controlled airport. We take into account the existing IATA rules and guidelines: priorities of requests for slots, the capacity limitations at each airport, the minimal turnaround time between arrival and subsequent departure of the same aircraft, and allocation to series of slots rather than to individual slots. Given the complexity of the problem, we propose an approach that consists of (i) a constructive heuristic procedure to generate a feasible and coherent allocation of slots for each airport from the network, and (ii) an iterative heuristic to improve the quality of an initial feasible solution in terms of the schedule delay (time difference between allocated time slots and airline requests). To evaluate whether the approach would be practical in real operation, we perform tests on a set of generated benchmark instances that span an entire scheduling season. The instances differ by the number of airports in the network and by the distribution of requests among airports from a given network - the largest number of airports forming a network is 100, while the maximum total number of aircraft movements considered on a half-yearly basis exceeds . We provide computational comparisons with solutions obtained when each airport from a network is considered independently (the en-route constraint is ignored). These results reveal that the consideration of the en-route constraint, which ensures a coherent allocation of slots at origin and destination airports, introduces only a minor degradation in the schedule delay and in the number of unaccommodated requests. Furthermore, we investigate the heuristic performance for reduced-capacity scenarios.
Slot allocation, Network of airports, Heuristic
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Benlic, Una
Elsevier
2017
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2020-11-16
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doc-type:article
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2020-11-17T08:43:56Z
qucosa:fid-move
doc-type:article
doc-type:Text
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ddc:380
status-type:publishedVersion
openaire
Electrification of the two-car household: PHEV or BEV?
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728092
eng
https://doi.org/10.1016/j.trc.2017.09.021
0968-090X
In previous works, we have shown two-car households to be better suited than one-car households for leveraging the potential benefits of the battery electric vehicle (BEV), both when the BEV simply replaces the second car and when it is used optimally in combination with a conventional car to overcome the BEV’s range limitation and increase its utilization. Based on a set of GPS-measured car movement data from 64 two-car households in Sweden, we here assess the potential electric driving of a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) in a two-car household and compare the resulting economic viability and potential fuel substitution to that of a BEV.
Using estimates of near-term mass production costs, our results suggest that, for Swedish two-car households, the PHEV in general should have a higher total cost of ownership than the BEV, provided the use of the BEV is optimized. However, the PHEV will increasingly be favored if, for example, drivers cannot or do not want to optimize usage. In addition, the PHEV and the BEV are not perfect substitutes. The PHEV may be favored if drivers require that the vehicle be able to satisfy all driving needs (i.e., if drivers don’t accept the range and charge-time restrictions of the BEV) or if drivers requires an even larger battery in the BEV to counter range anxiety.
We find that, given a particular usage strategy, the electric drive fraction (EDF) of the vehicle fleet is less dependent on whether PHEVs or BEVs are used to replace one of the conventional cars in two-car households. Instead, the EDF depends more on the usage strategy, i.e., on whether the PHEV/BEV is used to replace the conventional car with the higher annual mileage (“the first car”), the less used car (“the second car”), or is used flexibly to substitute for either in order to optimize use. For example, from a fuel replacement perspective it is often better to replace the first car with a PHEV than to replace the second with a BEV.
PHEV, BEV, Two-car household, TCO, EDF
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Björnsson, Lars-Henrik
Karlsson, Sten
Elsevier
2017
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2020-11-17
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doc-type:article
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2020-11-17T08:48:35Z
qucosa:fid-move
doc-type:article
doc-type:Text
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ddc:380
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openaire
A framework for joint modelling of activity choice, duration, and productivity while travelling
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728108
eng
https://doi.org/10.1016/j.trb.2017.10.010
0191-2615
Recent developments in mobile information and communication technologies (ICT), vehicle automation, and the associated debates on the implications for the operation of transport systems and for the appraisal of investment has heightened the importance of understanding how people spend travel time and how productive they are while travelling. To date, however, no approach has been proposed that incorporates the joint modelling of in-travel activity type, activity duration and productivity behaviour.
To address this critical gap, we draw on a recently developed PPS framework (Pawlak et al., 2015) to develop a new joint model of activity type choice, duration and productivity. In our framework, we use copulas to provide a flexible link between a discrete choice model of activity type choice, a hazard-based model for activity duration, and a log-linear model of productivity. Our model is readily amenable to estimation, which we demonstrate using data from the 2008 UK Study of Productive Use of Rail Travel-time. We hence show how journey-, respondent-, attitude-, and ICT-related factors are related to expected in-travel time allocation to work and non-work activities, and the associated productivity.
To the best of our knowledge, this is the first framework that both captures the effects of different factors on activity choice, duration and productivity, and models links between these aspects of behaviour. Furthermore, the convenient interpretation of the parameters in the form of semi-elasticities enables the comparison of effects associated with the presence of on-board facilities (e.g., workspace, connectivity) or equipment use, facilitating use of the model outputs in applied contexts.
Copula, ICT, Productivity, Rail, Travel time use, Value of travel time
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Pawlak, Jacek
Polak, John W.
Sivakumar, Aruna
Elsevier
2017
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-11-17
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:article
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2020-11-17T08:54:28Z
qucosa:fid-move
doc-type:article
doc-type:Text
open_access
ddc:380
status-type:publishedVersion
openaire
Electrically-assisted bikes: Potential impacts on travel behaviour
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728111
eng
https://doi.org/10.1016/j.tra.2017.03.007
0965-8564
This paper reports on a review of the European literature about the impacts of having an electrically-assisted bike available to use, together with results from a trial in the UK city of Brighton, where 80 employees were loaned an electrically-assisted bike for a 6–8 week period. In the Brighton trial, three-quarters of those who were loaned an e-bike used them at least once a week. Across the sample as a whole, average usage was in the order of 15–20 miles per week, and was accompanied by an overall reduction in car mileage of 20%. At the end of the trial, 38% participants expected to cycle more in the future, and at least 70% said that they would like to have an e-bike available for use in the future, and would cycle more if this was the case. This is consistent with the results of the European literature which shows that when e-bikes are made available, they get used; that a proportion of e-bike trips typically substitutes for car use; and that many people who take part in trials become interested in future e-bike use, or cycling more generally.
Pedelec, Electrically-assisted bicycle, Cycling, e-Bike, Electric mobility, Sustainable transport
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Cairns, Sally
Behrendt, Frauke
Raffo, David
Beaumont, C.
Kiefer, C.
Elsevier
2017
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2020-11-17
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doc-type:article
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2020-11-17T09:04:16Z
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ddc:380
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openaire
What are the value and implications of two-car households for the electric car?
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728125
eng
https://doi.org/10.1016/j.trc.2017.05.001
0968-090X
The major barriers to a more widespread introduction of battery electric vehicles (BEVs) beyond early adopters are the limited range, charging limitations, and costly batteries. An important question is therefore where these effects can be most effectively mitigated. An optimization model is developed to estimate the potential for BEVs to replace one of the conventional cars in two-car households and to viably contribute to the households’ driving demand. It uses data from 1 to 3 months of simultaneous GPS logging of the movement patterns for both cars in 64 commuting Swedish two-car households in the Gothenburg region.
The results show that, for home charging only, a flexible vehicle use strategy can considerably increase BEV driving and nearly eliminate the unfulfilled driving in the household due to the range and charging limitations with a small battery. The present value of this flexibility is estimated to be on average $6000–$7000 but varies considerably between households. With possible near-future prices for BEVs based on mass production cost estimates, this flexibility makes the total cost of ownership (TCO) for a BEV advantageous in almost all the investigated households compared to a conventional vehicle or a hybrid electric vehicle. Because of the ubiquity of multi-car households in developed economies, these families could be ideal candidates for the initial efforts to enhance BEV adoptions beyond the early adopters. The results of this research can inform the design and marketing of cheaper BEVs with small but enough range and contribute to increased knowledge and awareness of the suitability of BEVs in such households.
Battery electric vehicle, Two-car households, Car movement patterns, GPS, Optimization, Total cost of ownership (TCO)
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Karlsson, Sten
Elsevier
2017
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-11-17
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:article
info:eu-repo/semantics/article
doc-type:Text
https://publish.fid-move.qucosa.de/id/qucosa%3A72812
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2020-11-17T09:10:47Z
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ddc:380
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openaire
Electric vehicle charging choices: Modelling and implications for smart charging services
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728137
eng
https://doi.org/10.1016/j.trc.2017.05.006
0968-090X
The rollout of electric vehicles (EV) occurring in parallel with the decarbonisation of the power sector can bring uncontested environmental benefits, in terms of CO2 emission reduction and air quality. This roll out, however, poses challenges to power systems, as additional power demand is injected in context of increasingly volatile supply from renewable energy sources. Smart EV charging services can provide a solution to such challenges. The development of effective smart charging services requires evaluating pre-emptively EV drivers’ response. The current practice in the appraisal of smart charging strategies largely relies on simplistic or theoretical representation of drivers’ charging and travel behaviour. We propose a random utility model for joint EV drivers’ activity-travel scheduling and charging choices. Our model easily integrates in activity-based demand modelling systems for the analyses of integrated transport and energy systems. However, unlike previous charging behaviour models used in integrated transport and energy system analyses, our model empirically captures the behavioural nuances of tactical charging choices in smart grid context, using empirically estimated charging preferences. We present model estimation results that provide insights into the value placed by individuals on the main attributes of the charging choice and draw implications charging service providers
Charging choices, Electric vehicles, Smart charging, Charging service provider
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Daina, Nicolò
Sivakumar, Aruna
Polak, John W.
Elsevier
2017
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2020-11-17
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doc-type:article
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doc-type:Text
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2020-11-17T09:39:14Z
qucosa:ubc
doc-type:masterThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:004
status-type:publishedVersion
openaire
Approaches for Automated Software Security Evaluations
urn:nbn:de:swb:ch1-200601872
eng
As a consequence of the highly increasing cross-linking of computer systems in computer networks, the possibilities for accessing programs operated at these machines is becoming more and more independent from the possibilities of having physical access to them. Thus the former existing physical access controls have to be replaced by logical access controls which ensure that computer systems are only used for the intended purpose and that the stored data are handled securely and confidentially.
The efficiency of such logical protection mechanism is verified by applying software security tests. During such tests it is proved whether security functions can be bypassed especially by exploiting software errors.
In this diploma thesis approaches for the automation of software security tests are examined regarding their effectiveness and applicability. The results are used to introduce a requirement and evaluation model for the qualitative analysis of such security evaluation automation approaches.
Additionally, the assertion is made that a highly automated software security evaluation is not a sensible development goal referring to the estimated cost-benefit ratio which is gained by trying to realise this goal. Based on this assertion, this diploma thesis discusses how to join the capabilities of a human tester and a software evaluation assistance system in an efficient test process.
Based on this considerations, the design and implementation of a software security evaluation system which has been developed prototypically for this diploma thesis is described. This system significantly involves the human tester in the evaluation process but provides approaches for automation where possible. Furthermore this proof-of-concept prototype is evaluated regarding its practical applicability.
Durch die zunehmende starke Vernetzung von Computertechnologie wird die Möglichkeit des Zugriffs auf einzelne Computersysteme und den darauf ablaufenden Programmen zunehmend ebenso stark unabhängig von den physischen Zugangsmöglichkeiten des Zugreifenden zu diesen Systemen. Diese wegfallenden physischen Zugangsbarrieren müssen deshalb durch logische Zugriffsbeschränkungen ersetzt werden, die sicherstellen, dass Computersysteme nur zu den vorgesehen Zwecken verwendet und die darin gespeicherten Daten sicher und vertraulich verarbeitet werden.
Die Wirksamkeit dieser logischen Schutzmechanismen wird mit Hilfe von s.g. Softwaresicherheitstests verifiziert. Dabei wird insbesondere überprüft, inwiefern Schutzfunktionen durch Zuhilfenahme von in der Software vorhandenen Programmfehlern umgangen werden können.
Diese Diplomarbeit überprüft bestehende Ansätze für die Automatisierung solcher Sicherheitstests hinsichtlich ihrer Wirksamkeit und Anwendbarkeit. Aus den Resultaten dieser Untersuchung wird ein allgemeines Anforderungs- und Bewertungsmodell entwickelt, welches die qualitative Bewertung von Ansätzen zur Sicherheitstestautomatisierung zulässt.
Desweiteren wird die Behauptung aufgestellt, dass die Forderung nach einer zu starken Automatisierung des Testverfahrens sich ungünstig gegenüber des Kosten-Nutzen-Verhältnisses auswirkt, welches bei der Realisierung dieser Forderungen zu erwarten ist. Darauf aufbauend versucht die Diplomarbeit abzugrenzen, wie sich die Fähigkeiten des menschlichen Testers und eines teilautomatisierbaren Softwaresystems effizient in einem Sicherheitstestprozess verbinden lassen.
Basierend auf diesen Betrachtungen wird beschrieben, wie ein Sicherheitsevaluierungssystem, welches prototypisch für diese Diplomarbeit entwickelt wurde, den Menschen zur Erstellung von Testalgorithmen einbindet aber, wenn dies zweckmäßig ist, Automatisierungen ermöglicht. Dieses System wird daraufhin auf seine praktische Anwendbarkeit untersucht.
Black Box - Test
Fuzzer
Sicherheitsevaluierung
Sicherheitstest
Test Framework
info:eu-repo/classification/ddc/004
ddc:004
Computersicherheit
Datensicherung
Programminspektion
Software Engineering
Softwareschwachstelle
Softwarewerkzeug
Poller, Andreas
Baumgartl, Robert
Türpe, Sven
Technische Universität Chemnitz
Fraunhofer Institut für Sichere Informationstechnologie
2006-10-23
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2006-10-23
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doc-type:masterThesis
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2020-11-17T09:40:33Z
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ddc:670
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openaire
Vernetzt planen und produzieren : Tagungsband Chemnitz 22. und 23. September 2003
urn:nbn:de:swb:ch1-200700389
0947-2495
ger
Netzwerke sind zweifelsohne eine zukunftsträchtige Form der Produktionsorganisation. Unter verschiedenen Aspekten werden Netzwerke entwickelt, realisiert und betrieben. Im Sonderforschungsbereich (SFB) 457 „Hierarchielose regionale Produktionsnetze“ werden die wissenschaftlichen Grundlagen solcher Netzwerke erforscht. Besondere Bedeutung kommt hierbei der Interdisziplinarität der Forschungen zu, die in der Beteiligung unterschiedlichster Wissenschaftsdisziplinen ihren Ausdruck findet. Die Vielfalt der aus diesem fachübergreifenden Charakter resultierenden Themen, Fragestellungen und Lösungsansätze spiegelt sich im Programm der nunmehr schon zum dritten Male stattfindenden Chemnitzer Netztagung „Vernetzt planen und produzieren VPP 2003“ wider und verspricht einen interessanten Meinungsaustausch im Spannungsfeld zwischen Wissenschaft und Praxis.
Hierarchielose regionale Produktionsnetze
Industriearbeitskreis
Produktionsnetze
SFB 457
iBF
info:eu-repo/classification/ddc/670
ddc:670
Aufsatzsammlung
Chemnitz / Institut für Betriebswissenschaften und Fabriksysteme
Dienstleistung
Industriebetrieb
Produktion
Vernetzung
Wertschöpfungskette
Sammelband mehrerer Autoren
Müller, E.
Technische Universität Chemnitz
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2007-03-23
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2020-11-17T09:42:37Z
qucosa:ubc
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doc-type:Text
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ddc:330
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openaire
Zivilisierung, Informalisierung, Individualisierung
urn:nbn:de:bsz:ch1-200701796
ger
Man soll in Gesellschaft anderer besser nicht über den Tisch spucken. Dass uns dieser Rat des Erasmus von Rotterdam heute bestenfalls überflüssig vorkommt, weil über den Tisch zu spu-cken niemand mehr als „natürliches“ Bedürfnis empfindet, ist aus kulturhistorischer Sicht ein Beleg für die Wandelbarkeit menschlicher Bedürfnisse und Sitten, und aus der Sicht von Nor-bert Elias‘ Zivilisationstheorie ein Zeichen für die fortschreitende bzw. fortgeschrittene Inter-nalisierung gesellschaftlicher Regeln in die individuelle ‚Affektkontrolle‘. Ist dieser Prozess möglicherweise der generative gesellschaftliche Hintergrund für diejenigen Prozesse, die wir in der Regel nur als Folge von Veränderungen im Wirtschaftssystem betrachten, und denen wir gewissermaßen nur nachträglich eine ökonomische Rationalität zuschreiben? Können Elias‘ psychogenetische und soziogenetische Untersuchungen des Zivilisationsprozesses den kulturellen Hintergrund beleuchten, der jenen radikalen Wandel von Organisationslogiken im Feld der Wirtschaft ermöglichte, welchen wir als „Subjektivierung von Arbeit“ bezeichnen?
Individualisierung
Informalisierung
Zivilisierung
info:eu-repo/classification/ddc/330
ddc:330
Arbeitsethik
Modernisierung
Modernisierungstheorie
Soziologie
Moldaschl, Manfred F.
Technische Universität Chemnitz
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2007-11-19
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doc-type:preprint
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2020-11-17T09:45:36Z
qucosa:ubc
doc-type:preprint
doc-type:Text
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ddc:330
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openaire
Institutional Reflexivity
urn:nbn:de:bsz:ch1-200701809
eng
How can we understand the innovativeness of firms or organizations in general, and how should we assess it in terms of nontechnological innovation? My paper deals with these two questions. The “ability” of companies to adapt to new circumstances, to create new products, processes and new knowledge, has been conceptualized in many approaches. Some of them simply define a list of “(critical) success factors” or “(key) performance indica-tors”, as tools for ranking and evaluation, without any theoretical reference. Others, like the resource-based or capability-based approach(es), work with theoretical references, but are still very weak in operationalizing of what they call “capability”. My paper gives a critical description of this situation and offers a new proposal to classify and to measure the “inclination” of organizations to innovate in all dimensions. This proposal roots in pragmatistic thinking as represented in the theory of reflexive modernization and in the pragmatist version of organizational learning theory. Empirically, it has been applied merely in case studies yet. A survey project is in preparation.
Institutional Reflexivity
Absorptive Capacity
Competence-Based View
Dynamic Capabilities
info:eu-repo/classification/ddc/330
ddc:330
Innovationsbereitschaft
Innovationspotenzial
Moldaschl, Manfred F.
Technische Universität Chemnitz
info:eu-repo/semantics/submittedVersion
2007-11-19
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doc-type:preprint
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doc-type:Text
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2020-11-17T09:46:57Z
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doc-type:preprint
doc-type:Text
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ddc:330
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openaire
Institutionelle Reflexivität
urn:nbn:de:bsz:ch1-200701833
ger
Während die handlungsorientierte Managementforschung und -theorie von Frage nach der bestmöglichen Orga-nisation der Produktion (im weitesten Sinne: der Leistungserstellung) ausgeht, fragt die erklärungsorientierte Organisationstheorie nach der Produktion der Organisation. Verschiedene Organisationstheorien beinhalten, in den letzten Jahren verstärkt, Aussagen und Hypothesen darüber, dass die Produktion organisationaler Regeln zunehmend reflexiv erfolge. Als Chiffre dafür etablierte sich, besonders im Anschluss an Argyris und Schön (1978) das „Organisationslernen“. Manches davon ist in anspruchsvollere Konzepte des Wissensmanagements mitgenommen worden. Gemeint ist damit, dass die Modifikation organisationaler Regeln erstens vom Ausnah-me- zum Regelfall wird, zweitens zunehmend selbst der Reflexion unterzogen wird, und dabei drittens immer wissensabhängiger wird (u. a., weil sich die Gestaltungsoptionen vervielfältigen). Fast alle Ansätze aber, die den Begriff der Reflexivität gebrauchen, tun dies mehr oder weniger en passant, und auf ein wissenschaftliches All-tagsverständnis von diesem Begriff vertrauend. In meinem Beitrag möchte ich zeigen, dass man die Kategorie der Reflexivität ernster nehmen sollte, und man damit – gewissermaßen als Lohn - ein Konzept Institutioneller Reflexivität begründen kann, das bei der Analyse und die Gestaltung von Organisation bzw. organisationalem Wandel gute Dienste leisten kann. Die Organisationstheorie muss dazu allerdings Anleihen bei der Modernisie-rungstheorie machen.
Institutionelle
Reflexivität
lernen
info:eu-repo/classification/ddc/330
ddc:330
Politische Institutionenlehre
Reflexivität
Moldaschl, Manfred F.
Technische Universität Chemnitz
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2007-11-20
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2020-11-17T09:48:25Z
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ddc:620
ddc:621.3
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openaire
Nachtrag zu Wellenausbreitung in Funk-, Mikrowellensystemen und Navigation, WFMN07
urn:nbn:de:bsz:ch1-200702137
eng
Im Rahmen der Aktivitäten des ITG Fachausschusses 7.5 „Wellenausbreitung“ im VDE wird eine Fachtagung auf dem Gebiet Wellenausbreitung bei Funk-, Mikrowellensystemen und Navigation vom 4. – 5. Juli 2007 in Chemnitz abgehalten.
Die Tagungsphilosophie betont den gemeinsamen Nenner der Wellenausbreitung in diversen Bereichen wie Mikrowellensensorik und Mikrowellensystemen. Bei der Fachtagung sind zusätzlich zu den Beiträgen der Fachausschussmitglieder, die zur Information über die Fachausschussaktivitäten dienen, auch Übersichtsvorträge und Diskussions-Sitzungen vorgesehen.
Dem Leitthema zugeordnet, werden die folgenden Themen aus Fernerkundung, Kommunikation und Navigation besonders berücksichtigt:
Mikrowellenausbreitung in der Kommunikation und Mikrowellensensorik
- Gleichwellennetz
- Digitale Übertragung
- Mehrwegeausbreitung
- Mehrfachnutzung
- Innen-Gebäude-Übertragung
- Mittelwellenausbreitung
- Mobilfunk
Nutzung und Anwendung in der Mikrowellensensorik
- Radar-Polarimetrie
- Bistatische und Multistatische Radarverfahren
- Polarimetrische und Multistatische Interferometrie
- Multiparameter-Wetterradar-Verfahren
- Automobil- und Flugzeugradar
- Kalibrierung
- Biologische Effekte der EM-Strahlung:The ITG section 7.5 „Wellenausbreitung“ within the VDE (German Association for Electrical, Electronic & Information Technologies) is organising a conference on Wave Propagation in Communication, Microwave Systems and Navigation to be held during 4th and 5th of July 2007 in Chemnitz, Germany.
The conference philosophy is to emphasize the commonalty between propagation aspects of microwave remote sensing sensors and microwave systems at large. In addition to the contributions from the members of ITG section 7.5, planned are review presentations and discussion sessions.
The following topics of Remote Sensing, Communication and Navigation are eligible for presentation:
Microwave Propagation in Communication and Microwave Sensors
- Band Shared Broadcasting
- Multi-Path Propagation
- Digital Broadcasting
- MIMO Systems and Reuse
- Indoor Propagation
- Medium Wave Propagation
- Mobile Communication
Applications of Microwave Sensors
- Radar Polarimetry
- Bistatic and Multistatic Radar
- Polarimetric and Multistatic Interferometry
- Multi-Parameter Weather Radar Systems
- Automotive and Airborne Radars
- System Calibration
- Biological Effects of EM-Radiation
Mobilfunk, Polarimetrie, Radar, Radarantenne, Radarfernerkundung, Radarsignal, Radarstreuquerschnitt, Radiometer, Synthetische Apertur, Wetterradar
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Mobilfunk; Polarimetrie; Radar; Radarantenne; Radarfernerkundung; Radarsignal; Radarstreuquerschnitt; Radiometer; Synthetische Apertur; Wetterradar
Keydel, Wolfgang
Chandra, Madhu
Technische Universität Chemnitz
ITG (Informationstechnische Gesellschaft im VDE), Fachausschuss 7.5 Wellenausbreitung
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2007-12-18
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2020-11-17T09:49:54Z
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ddc:540
ddc:620
ddc:621.3
ddc:660
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openaire
ALD of Copper and Copper Oxide Thin Films For Applications in Metallization Systems of ULSI Devices
urn:nbn:de:bsz:ch1-200800914
eng
As a possible alternative for growing seed layers required for electrochemical Cu deposition of metallization systems in ULSI circuits, the atomic layer deposition (ALD) of Cu is under consideration. To avoid drawbacks related to plasma-enhanced ALD (PEALD), thermal growth of Cu has been proposed by two-step processes forming copper oxide films by ALD which are subsequently reduced.
This talk, given at the 8th International Conference on Atomic Layer Deposition (ALD 2008), held in Bruges, Belgium from 29 June to 2 July 2008, summarizes the results of thermal ALD experiments from [(<sup><i>n</i></sup>Bu<sub>3</sub>P)<sub>2</sub>Cu(acac)] precursor and wet O<sub>2</sub>. The precursor is of particular
interest as it is a liquid at room temperature and thus easier to handle than frequently utilized solids such as Cu(acac)<sub>2</sub>,
Cu(hfac)<sub>2</sub> or Cu(thd)<sub>2</sub>. Furthermore the substance is non-fluorinated, which helps avoiding a major source of adhesion issues repeatedly observed in Cu CVD.
As result of the ALD experiments, we obtained composites of metallic and oxidized Cu on Ta and TaN, which was determined by angle-resolved XPS analyses. While smooth, adherent films were grown on TaN in an ALD window up to about 130°C, cluster-formation due to self-decomposition of the precursor was observed on Ta. We also recognized a considerable dependency of the growth on the degree of nitridation of the TaN. In contrast, smooth films could be grown up to 130°C on SiO<sub>2</sub>and Ru, although in the latter case the ALD window only extends to about 120°C. To apply the ALD films as seed layers in subsequent electroplating processes, several reduction processes are
under investigation. Thermal and plasma-assisted hydrogen treatments are studied, as well as thermal treatments in vapors of isopropanol, formic acid, and aldehydes. So far these attempts were most promising using formic acid at temperatures between 100 and 120°C, also offering the benefit of avoiding agglomeration of the very thin ALD films on
Ta and TaN. In this respect, the process sequence shows potential for depositing ultra-thin, smooth Cu films at temperatures below 150°C.
ALD
Atomic Layer Deposition
Atomlagenabscheidung
Bis(tri-n-butylphosphan)kupfer(I)acetylacetonat
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
info:eu-repo/classification/ddc/660
ddc:660
Ameisensäure
Dampfdruck
Integrierte Schaltung
Kupfer
Kupferoxide
Metallisieren
Metallisierungsschicht
Metallorganische Verbindungen
Ruthenium
Röntgen-Photoelektronenspektroskopie
Sauerstoff
Silicium
Siliciumdioxid
Tantal
Tantalnitride
ULSI
Verkupferung
Wasserdampf
Waechtler, Thomas
Oswald, Steffen
Roth, Nina
Lang, Heinrich
Schulz, Stefan E.
Gessner, Thomas
Technische Universität Chemnitz
Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW), Dresden
Fraunhofer-Einrichtung für Elektronische Nanosysteme (ENAS), Chemnitz
American Vacuum Society (AVS)
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2008-07-15
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doc-type:Text
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2020-11-17T09:50:36Z
qucosa:ubc
doc-type:preprint
doc-type:Text
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ddc:330
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openaire
Probleme der Wissensgesellschaft und ihrer Wissens-Wissenschaften Thesen zur Neukonturierung der Erwerbsarbeit
urn:nbn:de:bsz:ch1-200701743
ger
Die Transformation der Industriegesellschaft zur „Wissensgesellschaft“ ist ein in vielen Punk-ten erst noch zu verstehender und zu erforschender Prozess. Man muss sich nicht lange mit der scholastischen Frage aufhalten, ob man aktuelle Umbrüche in Erwerbsarbeit und Gesell-schaft unter diesem Label angemessen zusammenfassen kann, solange man den Begriff als eine unter verschiedenen möglichen „Brillen“ betrachtet, die die Aufmerksamkeit auf be-stimmte Trends lenkt und die Annahmen bezüglich ihrer inneren Zusammenhänge klar formu-liert.
Informationsgesellschaft, Wissensextraktion, Wissensintensives Unternehmen, Wissenskluft, Wissensmanagement, Wissensorganisation, Wissensproduktion, Wissenspsychologie, Wissensrepräsentation, Wissenssoziologie
info:eu-repo/classification/ddc/330
ddc:330
Informationsgesellschaft
Wissensextraktion
Wissensintensives Unternehmen
Wissenskluft
Wissensmanagement
Wissensorganisation
Wissensproduktion
Wissenspsychologie
Wissensrepräsentation
Wissenssoziologie
Moldaschl, Manfred F.
Technische Universität Chemnitz
info:eu-repo/semantics/submittedVersion
2007-11-05
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doc-type:preprint
info:eu-repo/semantics/preprint
doc-type:Text
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2020-11-17T10:00:15Z
qucosa:ubc
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:530
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openaire
Time-resolved characterisation of pulsed magnetron discharges for the deposition of thin films with plasma diagnostic methods
urn:nbn:de:bsz:ch1-201000922
eng
qucosa:19633
Research on the characterisation and understanding of pulsed magnetron discharges used for the deposition of thin, especially dielectric, films has been carried out between 2003 and 2008 at Chemnitz University of Technology. This thesis is a collection and summary of the original research during this period.
In the main part of the thesis, work published in peer-reviewed scientific papers is summarised and yet unpublished results are given in more detail. Different aspects highlighted in the publications are described in a general context of the characterisation of the pulsed discharges for the principal understanding. The cross-linking of the published results is addressed and where necessary extensions to the publications are given. The main part is organised in three sections. In the first one, basics of pulsed magnetron discharges, their application, and important questions are summarised. The second section describes general results and physics of the discharges that have been obtained during the research work. It also emphasises the successful development or modifications of experimental techniques for the time-resolved characterisation. The third section addresses the possibilities to modify and control the process by external parameters that are typically accessible during the application or required by it. An appendix to the thesis comprises selected published research work which is made available as reprints of the original publications. Other publications which are not included as reprints are referenced to in the main part.
Untersuchungen zur Charakterisierung und zum Verständnis gepulster Magnetronentladungen, die zur Abscheidung von dünnen Schichten, besonders von dielektrischen Schichten, verwendet werden, wurden in den Jahren 2003 bis 2008 an der Technischen Universität Chemnitz durchgeführt. Diese Arbeit ist eine Sammlung und Zusammenfassung von neuen Forschungsergebnissen, die in diesem Zeitraum gewonnen wurden.
Im Hauptteil der Habilitationsschrift werden die Arbeiten, die in referierten wissenschaftlichen Zeitschriften erschienen sind, zusammengefasst und noch unveröffentlichte Ergebnisse ausführlicher beschrieben. Verschiedene Aspekte, die in den Veröffentlichungen herausgestrichen wurden, werden in einem allgemeinen Zusammenhang der Charakterisierung gepulster Entladungen für ein prinzipielles Verständnis dargestellt. Querverbindungen zwischen den veröffentlichten Ergebnissen werden herausgearbeitet und wo nötig werden Erweiterungen der Originalveröffentlichungen vorgenommen. Der Hauptteil der Habilitationsschrift ist in drei Abschnitte unterteilt. Im ersten Teil werden Grundzüge gepulster Entladungen, ihre Anwendung und wesentliche Fragestellungen zusammengefasst. Der zweite Abschnitt beschreibt allgemeine Ergebnisse und die Physik der Entladungen, die während der Forschungsarbeit herausgearbeitet wurden. Er stellt auch die erfolgreiche Neuentwicklung oder Modifikation von Messtechniken zur zeitaufgelösten Charakterisierung heraus. Der dritte Abschnitt befasst sich mit den Möglichkeiten, den Beschichtungsprozess durch externe Parameter, die typischerweise während der Prozessanwendung zugänglich oder auch erforderlich sind, zu modifizieren und zu steuern. Der Anhang der Schrift beinhaltet ausgewählte Originalveröffentlichungen, die in Form von Reprints zugänglich gemacht werden. Andere Veröffentlichungen, die nicht im Anhang enthalten sind, werden im Hauptteil zitiert.
Emissive Probe
Langmuir Probe
Magnetron Sputtering
Magnetronzerstäubung
Mass Spectrometry
Optical Spectroscopy
Plasma Diagnostics
Pulsed Discharges
Pulsplasmen
Thin Film Technology
emissive Sonde
info:eu-repo/classification/ddc/530
ddc:530
Dünnschichttechnik
Langmuir-Sonde
Massenspektrometrie
Optische Spektroskopie
Plasmadiagnostik
Welzel, Thomas
Meichsner, Jürgen
Vlcek, Jaroslav
Kersten, Holger
Technische Universität Chemnitz
2009-10-16
2010-05-31
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2010-06-23
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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oai:qucosa:de:qucosa:19382
2020-11-17T10:01:22Z
qucosa:ubc
doc-type:doctoralThesis
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ddc:620
ddc:621.3
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openaire
Methodik zur prozessorientierten Restrukturierung von Arbeitssystemen
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-61151
ger
Die steigende Dynamik sowie der steigende Konkurrenzdruck, dem deutsche und europäische Produktionsunternehmen aufgrund von Individualisierungs- und Globalisierungstendenzen ausgesetzt sind, erfordert neue Konzepte zur Gestaltung effizienter Prozesse und damit konkurrenzfähiger Produkte. Trotz oder gerade wegen eines vielfach hohen Automatisierungsniveaus und der damit verbundenen Komplexität sind viele Arbeitssysteme durch einen hohen Anteil an Personalkosten für technikerhaltende Arbeitsaufgaben geprägt. Die vorliegende Arbeit stellt einen Ansatz vor, wie bestehende automatisierte Arbeitssysteme analysiert, bewertet und bzgl. des Personaleinsatzes optimiert werden können.
Arbeitsfunktion, flexible Arbeitsteilung, Arbeitsaufgaben, prozessorientierte Teamarbeit, Arbeitsstruktur, arbeitswissenschaftliche Bewertung, Bewertungsmethodik, Gestaltungsmethodik, Automatisierung, Automatisierungsgrad
work organization, work function, tasks, effectiveness, work system, labor
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Arbeitssystem; Arbeitsorganisation; Arbeitsstrukturierung; Personaleinsatz; Automation
Schmiedl, Nadja
Enderlein, Hartmut
Spanner-Ulmer, Brigit
Käschel, Joachim
Müssig, Bernd
Technische Universität Chemnitz
2007-07-25
2007-11-30
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2010-09-16
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2020-11-17T10:06:21Z
qucosa:ubc
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ddc:621.3
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openaire
Human Factors in Automotive Crime and Security
Menschliche Faktoren der Fahrzeugkriminalität und -Sicherheit
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-70586
ger
Als vor 120 Jahren, am 5. August 1888, Bertha Benz eine 106 Kilometer lange Fahrt mit dem Prototypenfahrzeug ihres Mannes Carl Benz unternahm legte sie den Grundstein für die erste Überlandfahrt mit einem Benzinautomobil überhaupt. Damit trug sie wesentlich zum Abbau von Vorurteilen in der Gesellschaft gegenüber Benzinfahrzeugen bei und verhalf der Firma ihres Mannes zum Erfolg. Gleichzeitig beging sie auch den ersten dokumentierten Fahrzeugdiebstahl, da die Nutzung ohne das Wissen ihres Mannes erfolgte. Strafrechtliche Sanktionen musste Frau Benz nicht fürchten, schließlich war dieser Fall durchaus von Vorteil für die Vermarktung. Das erkannte auch Herr Benz und verzichtete auf eine Anzeige.
Am 23.12.2008 wurde ein PKW Toyota Landcruiser gegen 01:20 Uhr an der Landstrasse L46 zwischen Herforst und Rothaus gefunden. Der Täter, welcher das Fahrzeug am 17.12.2008 bei einem Bauunternehmer stahl, stellte es – vermutlich auf Grund von Treibstoffmangel – dort ab. Ihm drohen bis zu drei Jahren Haft und / oder eine Geldstrafe.
Am 24.02.2008 schrieb eine Benutzerin namens Kitty in einem Internetforum zum Thema Erfahrungen mit Autodiebstahl: „…mir hat man nur bei meinem jetzigen Fahrzeug schon die Nummernschilder geklaut, was mich dann 80 Euro gekostet hat.“ ('AW: Auto geklaut', 2008).
Diese drei Beispiele repräsentieren ansatzweise, wie vielfältig die Fälle sind, welche gemeinhin unter dem Begriff Fahrzeugkriminalität gefasst werden. Sie unterscheiden sich hinsichtlich der Motive der Täter, dem Besitzer zugefügten Schaden oder den strafrechtlichen Konsequenzen. Zusätzlich zu dieser Vielfalt ist die Fahrzeugkriminalität dem Einfluss der Zeit unterworfen, in Bezug auf die Anzahl im Verkehr befindlicher Fahrzeuge, deren Nutzung, deren Diebstahlschutzvorrichtung oder Vorgehen der Täter. Somit ist das Konstrukt Fahrzeugkriminalität durch einen hohen Komplexitätsgrad gekennzeichnet.
Aus dieser Komplexität heraus begründet sich das fundamentale Ziel der vorliegenden Arbeit, eine detaillierte und systematische Beschreibung von Fahrzeugkriminalität zu geben. Darauf aufbauend werden Ursachen- und Wirkungszusammenhänge identifiziert, beschrieben und in einem numerischen Relativ abgebildet. Dabei wird ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt, in Abgrenzung zu bisherigen wissenschaftlichen Arbeiten, welche einen Erkenntnisgewinn zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage von Fahrzeugkriminalität für einen mehr oder weniger eng umschriebenen Teilaspekt leisten. In diesem Ansatz werden gezielt psychologische Aspekte in den Fokus gestellt und mit gesellschaftlichen, technischen, legislativen, judikativen und exekutiven Rahmenfaktoren in Beziehung gesetzt. Damit kann der Arbeit ein wissenschaftlicher Erkenntnisgewinn im Sinne einer ganzheitlichen Analyse beigemessen werden, in den Ansätze zur Beschreibung und Erklärung separater Aspekte integriert und bewertet werden können.
Eine – damit eng verknüpfte – Voraussetzung ist die Entwicklung und Evaluation von Untersuchungsmethoden um die relevanten Aspekte in den beteiligten Personengruppen so detailliert und umfassend wie zur Erklärung nötig sowie so ökonomisch wie möglich zu erfassen.
Im Zentrum der Betrachtung steht die Interaktion zwischen den beiden hauptsächlich beteiligten Personengruppen: Fahrzeugbesitzer und Täter. Betrachtete Aspekte in diesen Gruppen sind neben Motiven, Risiko- und Gewinneinschätzungen auch Faktoren wie finanzieller Konnex oder Ausstattung mit Sicherheitstechnik, bzw. Werkzeug zu dessen Überwindung, Furcht vor Fahrzeugkriminalität oder finanzielle und zeitliche Schäden durch Fahrzeugkriminalität.:1. Zielstellung der Arbeit 7
1.1 Aufbau und Grundstruktur der Arbeit 8
2. Definition und Abgrenzung von Fahrzeugkriminalität 10
2.1 Gegenstandsbereich 10
2.2 Historische Entwicklung der Fahrzeugkriminalität 12
2.3 Formen von Fahrzeugkriminalität und beteiligte 13
Personen (~Gruppen) 13
2.3.1 Formen der Fahrzeugkriminalität 13
2.3.2 Fahrzeugdelikte und deren Einordnung in die Deutsche Rechtssprechung 16
Diebstahl 17
Unterschlagung 18
Betrug / Betrügerisches Erlangen 18
Räuberischer Diebstahl und Erpressung, Raub, Räuberischer Angriff auf Kraftfahrer 19
Hehlerei 20
Sachbeschädigung, Vandalismus 21
Vortäuschen einer Straftat 22
2.3.3 Beteiligte Personen (~Gruppen) 23
Täter 24
Fahrzeugbesitzer 25
Polizei, Gerichte, Gesetzgebung 26
Versicherungen 27
Hersteller von Sicherungssystemen 27
2.3.4 Statistische Einordnung in die Gesamtkriminalitätsbelastung 28
Datengrundlage 28
Diebstahl in und aus KFZ 30
Diebstahl an KFZ 31
Unterschlagung 32
Betrug 33
Raub 33
Sachbeschädigung von und an KFZ 34
3. Fahrzeugkriminalität aus Perspektive der Fahrzeugbesitzer 36
3.1 Erfassung von Fahrzeugkriminalität 36
3.1.1 Relevante Aspekte der Fahrzeugkriminalität aus Besitzerperspektive 37
3.1.2 Auswahl und Operationalisierung der Aspekte 40
3.2 Furcht vor Fahrzeugkriminalität: Untersuchung an Oberklassefahrern 41
3.2.1 Theoretische Fundierung und Hypothesen 41
Demographische Merkmale 45
Erfahrungen mit Kriminalität 46
Nutzungsspezifische Faktoren 47
Screening des allgemeinen Angstniveaus 47
3.2.2 Durchführung, Operationalisierung und Methodik des Fragebogens zur Kriminalitätsfurcht bei Oberklassefahrern 49
3.2.3 Auswertung und Ergebnisse: Fragebogendaten 51
Konative Kriminalitätsfurcht 54
3.2.4 Fundierung und Operationalisierung der Strukturlegetechnik 55
3.2.5 Durchführung der Strukturlegetechnik 58
3.2.6 Auswertung und Ergebnisse der Strukturlegetechnik 58
3.2.7 Zusammenfassung der Ergebnisse aus der Untersuchung zur Furcht 61
3.3 Die Kosten von Fahrzeugkriminalität 63
3.3.1 Ziel der zweiten Untersuchung 63
Ergänzender theoretischer Hintergrund 63
3.3.2 Methode und testtheoretischer Kontext 64
3.3.3 Konstruktion des Fragebogens: Faktoren, Variablen und Skalen 65
3.3.4 Durchführung, Datenerhebung und –Strukturierung 70
Beschreibung des Datensatzes 70
3.3.5 Modellkonstruktion 71
Schritte der Modellierung 74
3.3.6 Modellgüte und Beurteilung der Gesamtstruktur (Validität) 77
3.3.7 Modellinterpretation und Beschreibung der Kausalzusammenhänge 79
Stellenwert des Fahrzeuges im Leben 80
Stellenwert des Fahrzeuges im Leben 81
Bedingte Wahrscheinlichkeit für einen Schaden durch Fahrzeugkriminalität 81
Allgemeine Risikoeinschätzung 81
Furcht vor Fahrzeugkriminalität 82
Finanzieller Schaden 83
4. Fahrzeugkriminalität aus Perspektive der Täter 85
4.1 Motivation, theoretische Fundierung und Forschungsfragen 85
Sozialisation und lerntheoretische Verständnisebene 86
Motive 86
Tatausführung: Deklaratives, prozedurales Wissen und Werkzeug 87
Tatausführung: Wiederholung einer Tat 87
Kosten-Nutzen-Abschätzung durch Täter 90
Planungspyramide kriminellen Handelns 90
Persönlichkeitseigenschaft: Empathie 92
4.2. Methode und Durchführung der Täterbefragung 93
4.2.1 Methode 93
Attributionsstilfragebogen für Erwachsene (ASF-E) 93
Interpersonal-Reactivity-Index (IRI) 94
4.2.2 Durchführung 95
Beschreibung der Stichprobe 95
Ablauf der Befragung 97
4.3 Ergebnisse der Täterbefragung 97
Sozialisation und lerntheoretische Verständnisebene 98
Motive 99
Tatausführung: Deklaratives, prozedurales Wissen und Werkzeug 100
Tatausführung: Wiederholung einer Tat 103
Kosten-Nutzen-Abschätzung durch Täter 108
Planungspyramide kriminellen Handelns 112
Einschätzungen zu Sicherungssystemen 113
Persönlichkeitseigenschaft: Empathie 115
5. Integrative Betrachtung der Besitzer- und Täterperspektive 120
5.1. Persönliche Unversehrtheit vs. finanzielles Interesse 120
5.2. Finanzieller Schaden 121
5.3. Die Rolle von Sicherheitssystemen: Restriktions- Präventionsdilemma 123
6. Fazit 129
6.1 Besitzer 129
Stellenwert des Fahrzeuges im Leben 129
Bedingte Wahrscheinlichkeit für einen Schaden durch Fahrzeugkriminalität 130
Furcht vor Fahrzeugkriminalität 130
Finanzieller Schaden 131
6.2 Täter 132
6.3 Integrative Betrachtung: Besitzer – Täter – Kontext 133
Die Rolle von Sicherheitssystemen: Restriktions- Präventionsdilemma 134
Interaktionsmatrix: Beteiligte Personen(~gruppen) 135
7. Ausblick 137
8. Literaturverzeichnis 139
9. Verzeichnisse 148
9.1 Tabellenverzeichnis 148
9.2 Abbildungsverzeichnis 149
9.3 Anhangsverzeichnis 150
10. Anhang 151
10.1 Fahrzeugzusammensetzung in Deutschland 151
10.2 Auflistung aller - in der Oberklassefahrerstudie - untersuchten Faktoren und Variablen (Faktoren Kriminalitätsfurcht) 156
10.3 State - Trait Angstinventar (STAI) 158
Beschreibung des State - Angst - Screenings 158
Normtabelle 160
10.4 Fragebogen der ersten Untersuchung (40 Oberklassefahrer) 161
10.5 Kartenübersicht der Heidelberger Strukturlegetechnik 166
10.6 Gewünschte Schutzsysteme (Oberklassefahreruntersuchung) 171
10.7 Online - Fragebogen und Gütekriterien der verwendeten Skalen 172
10.8 Täterbeschreibungen 182
10.9 Rangsummenstatistik und Syntax: MANOVA (Oberklassefahrerstudie) 193
10.10 Auswahl und Beschreibung der Funktion mechanischer, elektrischer 197
und elektronischer automotiver Sicherungssysteme 197
Türen, Klappen und Schlösser 197
Alarmanlagen 198
Elektronische Wegfahrsperren 198
Trackingsysteme 202
Präventive Navigation 203
Anbindung des Fahrzeuges an einen Server 203
Biometrische Erkennung, biometrische Fahreridentifikation 204
10.11 Interviewleitfaden der Täterbefragung 206
10.12 Attributionsstile Fragebogen für Erwachsene (ASF-E) - verwendete 235
Kurzversion 235
10.13 Interpersonal Rectivity Index (IRI) - verwendete, modifizierte Version 238
10.14 Einschätzung - von der Teilkaskoversicherung - abgedeckter Schäden 240
10.15 Ergebnistabelle und Syntax: MANOVA (Oberklassefahrerstudie) 241
Kriminalität, Fahrzeug, Sicherheit, Schutz, Schutzsystem, Fahrer, Täter, Furcht, empirische Untersuchung, JVA
Crime, Human Factors, Vehicle, Security, Owner, Criminal
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ddc:364
info:eu-repo/classification/ddc/388
ddc:388
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Kriminalität; Fahrzeug; Sicherheit; Schutz; Fahrer; Täter; Furcht
Tuchscheerer, Sven
Krems, Josef F.
Rudolph, Udo
Technische Universität Chemnitz
2011-01-12
2011-06-30
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2011-07-20
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2020-11-17T10:10:05Z
qucosa:ubc
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openaire
Anlagestrategien für Pensionsvermögen im Rahmen von Contractual Trust Arrangements
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-79062
ger
qucosa:19630
Die vorliegende Arbeit behandelt die Anlage von Pensionsvermögen im Rahmen von Contractual Trust Arrangements. Es wird untersucht, welche Anlagestrategien sich unter Berücksichtigung bilanzieller, verpflichtungs- und vermögensseitiger Rahmenbedingungen zur Anlage von Pensionsvermögen eignen. Anhand eines geeigneten Anlagemodells für Pensionsvermögen und der Durchführung einer stochastischen Simulation wird analysiert, welchen Einfluss unterschiedliche Anlagestrategien auf die Entwicklung des Pensionsvermögens haben. Die Arbeit geht zunächst den Hintergrund der betrieblichen Altersversorgung und Contractual Trust Arrangements in Deutschland ein. Zur Abbildung der Verpflichtungsseite und der Mitarbeiterstruktur des Unternehmens wird unter Einbezug aktuarischer Ansätze ein Mitarbeitermodell entwickelt. Das in der Arbeit entwickelte Portfoliomodell integriert die Verpflichtungs- und Vermögensseite und zeigt, wie das Vermögen zur Deckung leistungsorientierter Zusagen zur betrieblichen Altersversorgung unter Einbezug der Unternehmensperspektive mit Hilfe dynamischer Risikonebenbedingungen geeignet angelegt werden kann.
CTA, Anlagemodell, Pensionsvermögen
CTA, Investment Strategies, Defined Benefit Plans
info:eu-repo/classification/ddc/332
ddc:332
Rente; Kapitalanlage; Portfoliomanagement
van den Bergh-Mehner, Stefanie
Thießen, Friedrich
Wunderlich, Ralf
Technische Universität Chemnitz
2011-05-10
2011-10-21
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2011-12-22
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2020-11-17T10:11:58Z
qucosa:ubc
doc-type:doctoralThesis
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ddc:670
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openaire
Fertigungssteuerung in der Musterfertigung von Systemlieferanten
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-81248
ger
An die Musterfertigung von Systemlieferanten stellt sich die besondere Anforderung, Prototypen verschiedener Erzeugnisse, in vielfältigen Kundenvarianten, in jeweils unterschiedlichen Produktreifegraden, parallel zu fertigen. Daraus resultiert eine spezifische Variabilitätsausprägung der Produktionsplanungsparameter, die zu einer hohen Komplexität und Turbulenz in der Ablaufsteuerung einer Musterfertigung führt. Infolgedessen gilt der Planparametervariabilitätsfall Musterfertigung, sowohl in der Theorie als auch in der betrieblichen Praxis, als ein bislang ungelöstes Steuerungsproblem, welches ein hohes Verbesserungspotenzial aufweist.
Die vorliegende Arbeit analysiert und beleuchtet diesen Problemfall im Rahmen einer vergleichenden Fallstudienuntersuchung. Aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen wird ein Konzept zur Steuerung einer Musterfertigung bei Systemlieferanten entwickelt und in seinem Anwendungszusammenhang evaluiert.
Sample production of tier 1 automotive suppliers demands producing simultaneously different product samples in many customised versions and within various maturity levels. The associated variability of the time-phased work content leads to a high degree of complexity and turbulence in the manufacturing process of such a production type. Therefore, sample production control becomes significantly more complicated and most existing control approaches fail in the real world.
For this reason the present thesis examines this subject matter by means of a comparative case study. Based on the findings a customized production control concept will be introduced that fully adapts the specific needs of sample production of tier 1 automotive suppliers.
Fertigungssteuerung, Fertigungssteuerungsverfahren, Kanban, Musterfertigung, Werkstattfertigung, Prototyp, Fallstudie, Variabilität, Simulation, Systemlieferant
production control, kanban, sample production, job shop production, sample, case study, variability, simulation, tier 1 automotive supplier
info:eu-repo/classification/ddc/629
ddc:629
info:eu-repo/classification/ddc/670
ddc:670
Werkstattfertigung; Werkstattsteuerung; Fertigungssteuerung; Operations Management; Kraftfahrzeugindustrie; Computersimulation; Prototyp
Kienzle, Florian
Müller, Egon
Scholz-Reiter, Bernd
Technische Universität Chemnitz
2011-01-06
2011-12-15
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2012-01-09
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2020-11-17T10:13:33Z
qucosa:ubc
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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openaire
Time-resolved characterisation of pulsed magnetron discharges for the deposition of thin films with plasma diagnostic methods
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-81968
eng
urn:nbn:de:bsz:ch1-201000922
qucosa:19343
Research on the characterisation and understanding of pulsed magnetron discharges used for the deposition of thin, especially dielectric, films has been carried out between 2003 and 2008 at Chemnitz University of Technology. This thesis is a collection and summary of the original research during this period.
In the main part of the thesis, work published in peer-reviewed scientific papers is summarised and yet unpublished results are given in more detail. Different aspects highlighted in the publications are described in a general context of the characterisation of the pulsed discharges for the principal understanding. The cross-linking of the published results is addressed and where necessary extensions to the publications are given. The main part is organised in three sections. In the first one, basics of pulsed magnetron discharges, their application, and important questions are summarised. The second section describes general results and physics of the discharges that have been obtained during the research work. It also emphasises the successful development or modifications of experimental techniques for the time-resolved characterisation. The third section addresses the possibilities to modify and control the process by external parameters that are typically accessible during the application or required by it. An appendix to the thesis comprises selected published research work which is made available as reprints of the original publications. Other publications which are not included as reprints are referenced to in the main part.
Untersuchungen zur Charakterisierung und zum Verständnis gepulster Magnetronentladungen, die zur Abscheidung von dünnen Schichten, besonders von dielektrischen Schichten, verwendet werden, wurden in den Jahren 2003 bis 2008 an der Technischen Universität Chemnitz durchgeführt. Diese Arbeit ist eine Sammlung und Zusammenfassung von neuen Forschungsergebnissen, die in diesem Zeitraum gewonnen wurden.
Im Hauptteil der Habilitationsschrift werden die Arbeiten, die in referierten wissenschaftlichen Zeitschriften erschienen sind, zusammengefasst und noch unveröffentlichte Ergebnisse ausführlicher beschrieben. Verschiedene Aspekte, die in den Veröffentlichungen herausgestrichen wurden, werden in einem allgemeinen Zusammenhang der Charakterisierung gepulster Entladungen für ein prinzipielles Verständnis dargestellt. Querverbindungen zwischen den veröffentlichten Ergebnissen werden herausgearbeitet und wo nötig werden Erweiterungen der Originalveröffentlichungen vorgenommen. Der Hauptteil der Habilitationsschrift ist in drei Abschnitte unterteilt. Im ersten Teil werden Grundzüge gepulster Entladungen, ihre Anwendung und wesentliche Fragestellungen zusammengefasst. Der zweite Abschnitt beschreibt allgemeine Ergebnisse und die Physik der Entladungen, die während der Forschungsarbeit herausgearbeitet wurden. Er stellt auch die erfolgreiche Neuentwicklung oder Modifikation von Messtechniken zur zeitaufgelösten Charakterisierung heraus. Der dritte Abschnitt befasst sich mit den Möglichkeiten, den Beschichtungsprozess durch externe Parameter, die typischerweise während der Prozessanwendung zugänglich oder auch erforderlich sind, zu modifizieren und zu steuern. Der Anhang der Schrift beinhaltet ausgewählte Originalveröffentlichungen, die in Form von Reprints zugänglich gemacht werden. Andere Veröffentlichungen, die nicht im Anhang enthalten sind, werden im Hauptteil zitiert.
Magnetronzerstäubung, Pulsplasmen, Emissive Sonde
Emissive Probe, Langmuir Probe, Magnetron Sputtering, Mass Spectrometry, Optical Spectroscopy, Plasma Diagnostics, Pulsed Discharges, Thin Film Technology
info:eu-repo/classification/ddc/530
ddc:530
Dünnschichttechnik; Langmuir-Sonde; Massenspektrometrie; Optische Spektroskopie; Plasmadiagnostik
Welzel, Thomas
Meichsner, Jürgen
Vlcek, Jaroslav
Kersten, Holger
Technische Universität Chemnitz
2009-10-16
2010-05-31
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2012-01-06
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2020-11-17T10:15:49Z
qucosa:ubc
doc-type:doctoralThesis
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openaire
Anlagestrategien für Pensionsvermögen im Rahmen von Contractual Trust Arrangements
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-81815
ger
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-79062
qucosa:19614
Die vorliegende Arbeit behandelt die Anlage von Pensionsvermögen im Rahmen von Contractual Trust Arrangements. Es wird untersucht, welche Anlagestrategien sich unter Berücksichtigung bilanzieller, verpflichtungs- und vermögensseitiger Rahmenbedingungen zur Anlage von Pensionsvermögen eignen. Anhand eines geeigneten Anlagemodells für Pensionsvermögen und der Durchführung einer stochastischen Simulation wird analysiert, welchen Einfluss unterschiedliche Anlagestrategien auf die Entwicklung des Pensionsvermögens haben. Die Arbeit geht zunächst auf den Hintergrund der betrieblichen Altersversorgung und Contractual Trust Arrangements in Deutschland ein. Zur Abbildung der Verpflichtungsseite und der Mitarbeiterstruktur des Unternehmens wird unter Einbezug aktuarischer Ansätze ein Mitarbeitermodell entwickelt. Das in der Arbeit entwickelte Portfoliomodell integriert die Verpflichtungs- und Vermögensseite und zeigt, wie das Vermögen zur Deckung leistungsorientierter Zusagen zur betrieblichen Altersversorgung unter Einbezug der Unternehmensperspektive mit Hilfe dynamischer Risikonebenbedingungen geeignet angelegt werden kann.
CTA, Anlagemodell, Pensionsvermögen
CTA, Investment Strategies, Defined Benefit Plans
info:eu-repo/classification/ddc/332
ddc:332
Rente; Kapitalanlage; Portfoliomanagement
van den Bergh-Mehner, Stefanie
Thießen, Friedrich
Wunderlich, Ralf
Technische Universität Chemnitz
2011-05-10
2011-10-21
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2012-01-04
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2020-11-17T10:17:10Z
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ddc:620
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openaire
Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Verfahrensentwicklung des Unrunddrückens
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ger
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qucosa:20766
Um die wirtschaftliche Relevanz und die Flexibilität des Formdrückens zu erweitern, ist ein Maschinen- und Steuerungskonzept entwickelt worden, dass auch die Herstellung von nichtrotationssymmetrischen Bauteilen erlaubt. Neben experimentellen Untersuchungen zur Verfahrensentwicklung wurde ebenfalls eine numerische Verfahrensoptimierung des neu entwickelten Prozesses „Unrunddrücken“ durchgeführt, um unrunde Bauteile falten- und rissfrei sowie mit geringer Blechdickenreduktion herstellen zu können. In ersten experimentellen Untersuchungen wurden die technologischen Haupteinflussgrößen auf die Versagensformen Falten- und Rissbildung sowie die Blechausdünung ermittelt. Aufbauend auf diesen Ergebnissen ist ein kalibriertes Simulationsmodell erarbeitet worden, mit dem es möglich ist, das Prozessverständnis zu erhöhen und somit die Versagensfälle ganzheitlich über den Prozess zu betrachten. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse wurden genutzt, um Optimierungsmaßnahmen für das Unrunddrücken abzuleiten. Es konnte experimentell nachgewiesen werden, dass sowohl die Falten- und Rissbildung als auch die Blechdickenreduktion durch die Optimierungsmaßnahmen deutlich reduziert werden können. Das in der vorliegenden Arbeit entwickelte Verfahren des Unrunddrückens stellt einen effizienten, kostengünstigen und vor allem flexiblen Fertigungsprozess für die Herstellung von nichtrotationssymmetrischen Bauteilen mit nahezu konstantem Blechdickenverlauf dar.
Unrunddrücken, inkrementelle Blechumformung, numerische Simulation
Non-circular spinning, Incremental forming, Metal spinning, Process simulation
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Inkrementelles Umformen; Drücken
Härtel, Sebastian
Awiszus, Birgit
Behrens, Bernd-Arno
Technische Universität Chemnitz
2012-09-13
2013-02-07
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2013-03-18
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2020-11-17T10:18:47Z
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openaire
Chemnitz University of Technology / Institute of Physics / Annual Report 2011
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-101768
eng
The research report contains all activities of the institute of physics of 2011.
2011 was another successful year for the Institut für Physik both in teaching and research.
In this year, the first students finished the new bachelor course in physics and started their master studies. Most of them obtained very good results in the exams and B.A. thesis research, demonstrating that during adaption of the new system of academic degrees the high level of the internationally renown Diplomphysiker course could be maintained. Also, the students in our bachelor courses computational science as well as sensors and cognitive psychology made very good success. The latter, truly innovative course - which is unique in Germany - was very well received. The first students finished their second year.
Forschungsbericht, Institut für Physik
research report, annual report, institut of physics
info:eu-repo/classification/ddc/530
ddc:530
Forschungsbericht; Physik; Chemnitz
Feige, Lutz
Bratschitsch, Rudolf
Technische Universität Chemnitz
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2012-12-21
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doc-type:Text
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2020-11-17T10:19:55Z
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openaire
ANSYS® AIMTM Produktsimulation für jeden Ingenieur
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ger
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-206747
qucosa:20485
ANSYS ® AIMTM verbindet die Simulation mechanischer, strömungsmechanischer, thermischer und elektrischer Eigenschaften in einer neuen, intuitiven Oberfläche und einem über alle physikalischen Disziplinen gleichen Arbeitsprozess. Auf diese Weise kann die volle Breite physikalischer Fragestellungen nun auch direkt in der Produktentwicklung durch Konstrukteure und Entwicklungsingenieure genutzt werden, um ein ganzheitliches Produktverständnis zu erzielen. Wie dieser Zugang zur Produktsimulation für jeden Ingenieur mit ANSYS ® AIMTM erreicht wird, stellt der Vortrag unter folgenden Themenüberschriften heraus:
- Paradigmenwechsel in der Produktentwicklung
- Integriert Funktionen:
• Multiphysics Simulation
• Variantenanalysen
• Geometriemodellierung
• Prozessautomatisierung
- ANSYS® AIMTM live in der Anwendung
Das Produkt ANSYS® AIMTM ist seit Anfang 2015 als kommerzielles Produkt verfügbar. In den Versionen für Forschung und Lehre wird den Zugang mit der nächsten Softwareversion ermöglicht. Daher wird die Vorgehensweise in der Live Vorführung auch vielen langjährigen ANSYS ® Anwendenden neue Eindrücke geben. Im letzten Jahr wurde von CADFEM auf der SAXSIM Tagung ein allgemeiner Einblick in Möglichkeiten der gekoppelten Simulation mit ANSYS Workbench gegeben. Mittlerweile sind viele der dort genannten Anwendungsbeispiele einfacher in ANSYS ® AIMTM lösbar.
numerische Simulation, Multiphysics, Mechanik, Strömung, Temperatur, Elektromagnetismus, CAD Integration, ANSYS Student
numerical simulation, multiphysics, mechanics, fluid dynamics, temperature, electromagnetism, CAD integration, ANSYS Student
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ddc:629
Simulation; Multiphysics; Mechanik; Strömung; Temperatur; Elektromagnetismus
Steinbeck-Behrens, Cord
Technische Universität Chemnitz
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2016-07-22
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2020-11-17T10:20:58Z
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ddc:050
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openaire
TU-Spektrum 3-4/2003, Magazin der Technischen Universität Chemnitz
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0946-1817
ger
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-63097
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4 mal im Jahr erscheinende Zeitschrift über aktuelle Themen der TU Chemnitz:Produktionstechniker führt die TU in die Zukunft
Chemnitz steht gut da
Unsere Stärke ist die Vernetzung
Jahrestagung der Uni-Kanzler in Chemnitz
Chemnitzer Erklärung / Neuer Bundessprecher der Universitätskanzler gewählt
'Man kann nicht nicht kommunizieren'
An einem Strang ziehen / Die erste Frau in der Hochschulleitung
Neue Azubis starten in berufliche Zukunft
Chemnitzer Uni feierte Geburstag / Verwaltung geht neue Wege
Uni begrüßt rund 2.000 Erstsemestler
Universitätspreise und Stipendien als Ansporn
Studenten weisen Wissenschaftlern den Weg
Erste Zeugnisse für deutsche Wissensmanager / Wie Studenten Strom vermarkten würden
Immer Anschluss unter dieser Nummer
Wo polierte Siliziumscheiben genau gefügt werden
Zwischen Totenglöcklein und Größenwahn
TU Chemnitz will mit Universität Chonqing kooperieren
Wer sich helfen lässt, zeigt wahre Stärke
Chemnitzern gefällt die neue City
Chemnitz worldwide / Die Internationalisierungs-Strategie wird fortgeschrieben
Studieren und forschen ohne Grenzen
30 Jahre internationaler Sommerkurs in Chemnitz / Mit einem Stipendium nach Chemnitz / Summer School zum 'Europa-Schnuppern'
Internationale Kontakte der Technischen Universität Chemnitz
'Die Erfüllung eines Traumes'
Doppelt hält besser.../Sächsisch-Tschechisches Hochschulzentrum gestartet
TU-Studenten in Asien / Englishman in Chemnitz / When Africa meets CUT
So finden Absolventen ihren Traumjob / Beeindruckt von sächsischen Netzwerken
Global Player zu Besuch in Chemnitz / Für mehr Ökologie in der Baubranche / Gründerbüro hilft jungen Unternehmern im TCC
Namen und Notizen
Ehrendoktor in Russland / Im Ehrenamt bestätigt / Beirätin in Bosch-Stiftung
Universität würdigte Altmagnifizenz / So viele Studenten gab es in Chemnitz noch nie
Drei Tage Universitätsluft schnuppern / Zehn Jahre Seniorenkolleg / Chefärzte an der Uni
Die Zukunft ist virtuell und digital
Neue Medien im Alltag
Eine Universität mit Tradition
Patente Lösungen seit 1878
Die geistige Welt Stockhausens
Fügetechnik heute / Warum die NPD nicht verboten wurde
Wo weiße Detektive scheitern / Wie neue Medien unseren Alltag prägen
,50. Gründungsjubiläum, STHZ, Seniorenkolleg, Sächsisch-Tschechisches Hochschulzentrum, Universität Chongqing, Universitätsgeschichte, neue Medien im Alltag, Chemnitzer Erklärung, IMIK, Institut für Medienkommunikation- und Interkulturelle Kommunikation, Institut für Sportwissenschaft ,
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ddc:000
Buch / Anzeige
Rektor
China
Gründung
Internationalität
Kanzler
Steinebach, Mario
Friebel, Alexander
Häckel-Riffler, Christine
Tzschucke, Volker
Technische Universität Chemnitz
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2004-03-09
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2020-11-17T10:22:49Z
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openaire
Beitrag zur Entwicklung partikelverstärkter Weich- und Weichaktivlote zum Fügen temperaturempfindlicher Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffe
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1439-1597
ger
urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-113873
qucosa:19884
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung, Herstellung und Charakterisierung partikelverstärkter Weich- und Weichaktivlote mit dem Ziel der Eigenschaftsverbesserung der Lötverbindungen. Ausgehend vom Stand der Wissenschaft und Technik wird ein Konzept zur Einbringung von keramischen Verstärkungspartikeln in eine Sn-Basis-Lotmatrix erarbeitet und umgesetzt. Im Falle partikelverstärkter Weichaktivlote wird durch das zusätzliche Legieren der Lotmatrix mit dem reaktiven Element Titan die Ausbildung von zwei Reaktionszonen erreicht, welche die Haftung zwischen Partikel und Matrix steigern. Die mechanischen Eigenschaften dieser Verbindungen werden gegenüber der Partikelverstärkung ohne Aktivelement weiter verbessert. Zum Fügen der Aluminium- und Alumi-niummatrix-Verbundwerkstoffe (AMC) findet ein ultraschallunterstütztes Lötverfahren Anwendung, das eine Benetzung ohne den Einsatz von Flussmitteln ermöglicht. Die hergestellten Lötverbindungen zeichnen sich durch gesteigerte Verbindungsfestigkeiten, vor allem bei erhöhten Temperaturen, sowie eine verbesserte Kriechbeständigkeit aus. Aufgezeigt wird das Potenzial der Lote anhand von Zug- und Scherzugversuchen sowie Kriechuntersuchungen, die mit den Ergebnissen der Mikrostrukturanalyse und der fraktografischen Bewertung korreliert werden. Die Arbeit schließt mit einer Diskussion und sich daraus ergebenden Folgerung. Weiterhin liefert sie Ansätze für weitere Forschungstätigkeiten auf diesem Gebiet.
This thesis deals with the development, manufacturing and characterisation of particle-reinforced solders and active solders to improve the mechanical properties of soldered joints. Based on the state of the art, a concept for embedding of ceramic particles in a Sn-based filler matrix is planed and realised. In the case of particle-reinforced active solders two interfacial reaction layers which increase the bonding between the particles and the filler matrix are formed due to the alloying by the reactive element Ti. The mechanical properties of these joints are improved in comparison to particle-reinforced solders without surface-active elements. For joining of aluminium and aluminium matrix composites (AMC), an ultrasound-supported soldering process was used, that accomplishes a fluxless wetting. The produced joints are featured by an improved joining strength, mainly at elevated temperatures, and an increased creep resistance. The potential of the developed solders is performed by tensile and shear as well as creep tests that are correlated with the results of the micro-structural and fractographical analysis. The Discussion and the drawn conclusions summarise the work and give new approaches for following investigations.
Löten, Verbundwerkstoffe, partikelverstärkte Weich- und Weichaktivlote, Verbundlote, ultraschallunterstütztes Löten, MMC
Soldering, Composites, particle-reinforced solders and active solders, Composite fillers, ultrasound-supported soldering
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Löten; Werkstoff
Weis, Sebastian
Wielage, Bernhard
Klose, Holger
Technische Universität Chemnitz
2012-02-17
2012-03-20
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2012-04-04
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2020-11-17T12:25:49Z
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openaire
Migrant:innen informieren: Gebrauchstexte im schulischen Kontext.: Beispielhaft dargestellt anhand der Schulordnung
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-721718
173830938X
ger
Diese Arbeit soll Möglichkeiten aufzeigen und diskutieren, wie die Grundschulordnung für Migrant:innen verständlich und zielgruppengerecht aufbereitet werden kann, um eine Überbrückung der Kommunikationsbarrieren zu erreichen.
Eine Voraussetzung dafür ist die Auseinandersetzung mit der besonderen Herausforderung der Verständlichkeit von Gesetzestexten, die sich aus den Merkmalen der Rechtstexte ergibt. Daraus abgeleitete Schlussfolgerungen für die Umsetzung der sächsischen Schulordnung Grundschulen in einen zielgruppengerechten Text werden durch die Erkenntnisse der Verständlichkeitsforschung ergänzt. Da Verstehen „kein passiver Prozess der Bedeutungsentnahme, sondern ein aktiver Prozess der Bedeutungskonstruktion“ (Christmann/ Groeben 2019, S. 125) ist, spielen in der verständlichen Textgestaltung nicht nur die Merkmale des Textes, sondern auch die Merkmale der Leser*innen eine zentrale Rolle. Der Blick richtet sich in diesem Zusammenhang in der vorliegenden Arbeit vor allem auf Migrant:innen und deren Bedürfnisse.
Konkrete Konzepte für die Umsetzung verständlicher Texte wie die Leichte Sprache, die Klare Sprache oder das Konzept des gemeinnützigen Unternehmens Verso sollen in dieser Arbeit kritisch betrachtet und anhand der Zielgruppe überprüft werden.
Kommunikation kann als Schlüssel zur Gesellschaft betrachtet werden, denn sie schafft Verständigung zwischen den Teilen der Gesellschaft. Welche Auswirkungen entstehen jedoch, wenn die Kommunikation beeinträchtigt ist und wie kann diese Hürde überwunden werden?
Seit 2015 ist die Gruppe der Menschen mit Migrationshintergrund in Deutschland besonders in den Fokus gerückt. In politischen und persönlichen Gesprächen wird über Integration diskutiert.
Durch die sprachliche Barriere sind Migrant:innen eine Zielgruppe der Bemühungen, Kommunikationsbarrieren zu überwinden, geworden. Informationen sollen verständlicher formuliert werden, um auch Sprachmigrant:innen eine Teilhabe am gesellschaftlichen Leben zu ermöglichen Einen wesentlichen Teil der Gesellschaft stellt der Bereich Bildung dar, mit welchem sich Familien mit Migrationshintergrund auseinandersetzen müssen. Besonders in der Grundschule sind die Eltern ein wichtiges Bindeglied zwischen Schule und Familie, zwischen Lehrern und Kindern. Viele Informationen, die für deutsche Eltern selbstverständlich erscheinen, sind neu für Eltern aus anderen Ländern und anderen Schulsystemen. In der sächsischen Schulordnung Grundschulen werden die notwendigen Informationen für alle Eltern für die ersten vier Schuljahre zusammengefasst und ihre Rechte und Pflichten benannt. Aus diesem Grund wird sie zum Gebrauchstext im schulischen Kontext und zur möglichen Grundlage für eine Informationsbroschüre, die notwendiges Wissen für Eltern mit Migrationshintergrund zusammenfasst.
Ziel dieser Ausarbeitung ist es, Erkenntnisse für die konkrete Textgestaltung zur Information von Eltern mit geringen Kenntnissen der deutschen Sprache aufbauend auf einer Befragung dieser Zielgruppe zu gewinnen. Hierfür dient ein Paragraf aus der sächsischen Schulordnung Grundschulen, welcher nach dem Konzept von Verso für Migrant:innen verständlich umgesetzt wurde, als Grundlage. Gewonnene Erkenntnisse aus dieser Überprüfung sollen Texte hervorbringen, welche für Migrant:innen gut verständlich sind. Es gilt zu klären, wie eine Umsetzung zur Überbrückung von Kommunikationsbarrieren und somit zur Sicherung der Teilhabe an der Gesellschaft in der Praxis zur Hilfe für Menschen mit Migrationshintergrund möglich wird.:Inhalt
1 Einleitung 4
2 Migration und Integration 6
2.1 Migration und Schule 7
2.2 Barrieren der Kommunikation für Migrant:innen 8
3 Merkmale von Rechtstexten und ihre Verständlichkeit 11
3.1 Rechtstexte: Gesetze und Verordnungen 11
3.2 Die Schulordnung als Gebrauchstext 12
3.3 Merkmale der Rechtstexte 13
3.3.1 Fachsprachlichkeit 13
3.3.2 Institutionalität 14
3.3.3 Mehrfachadressiertheit 14
3.3.4 Gemischte Autor*innenschaft 15
3.3.5 Intertextualität 15
3.3.6 Formalisiertheit 16
3.3.7 Spannung zwischen Exaktheit und Vagheit 16
3.3.8 Schlussfolgerung für die Umsetzung der Schulordnung 16
4 Verständlichkeit 18
4.1 Fachkommunikative Perspektive 18
4.2 Psychologische Perspektive 19
4.3 Verfahren der empirischen Überprüfung 21
5 Konzepte für zielgruppengerechte Texte 22
5.1 Leichte Sprache 22
5.2 Klare Sprache 25
5.3 Verso 26
6 Praktische Erprobung mit dem Verso- Konzept 28
6.1 Vorgehensweise der Untersuchung 28
6.2 Ergebnisse der Befragung 30
6.3 Reflexion für die Praxis 34
7 Fazit 35
8 Literaturverzeichnis 37
9 Anhang 41
9.1 Ausgangstext und Übertragung 41
9.2 Fragebogen 44
9.3 Auswertung der Umfrage 47
9.4 Selbstständigkeitserklärung 53
Verso, Barrierefreie Kommunikation, Verständliche Sprache
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ddc:370
Schumann, Magdalena
Bergmann, Regina
Vishek, Svetlana
Technische Universität Dresden
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2020-09-18
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2020-11-18T05:24:50Z
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openaire
Adoption of alternative fuel vehicles: Influence from neighbors, family and coworkers
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eng
https://doi.org/10.1016/j.trd.2017.04.012
1361-9209
During the last years, many governments have set targets for increasing the share of biofuels in the transportation sector. Understanding consumer behavior is essential in designing policies that efficiently increase the uptake of cleaner technologies. In this paper we analyze adopters and non-adopters of alternative fuel vehicles (AFVs). We use diffusion of innovation theory and the established notion that the social system and interpersonal influence play important roles in adoption. Based on a nationwide database of car owners we analyze interpersonal influence on adoption from three social domains: neighbors, family and coworkers. The results point primarily at a neighbor effect in that AFV adoption is more likely if neighbors also have adopted. The results also point at significant effects of interpersonal influence from coworkers and family members but these effects weaken or disappear when income, education level, marriage, age, gender and green party votes are controlled for. The results extend the diffusion of innovation and AFV literature with empirical support for interpersonal influence based on objective data where response bias is not a factor. Implications for further research, environmental and transport policy, and practitioners are discussed.
Adoption, Alternative fuel vehicles (AFVs), Interpersonal influence, Neighbor effect, Diffusion of innovation theory
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ddc:380
Jansson, Johan
Pettersson, Thomas
Mannberg, Andrea
Brännlund, Runar
Lindgren, Urban
Elsevier
2017
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2020-11-18
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openaire
Effects of low speed limits on freeway traffic flow
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728181
eng
https://doi.org/10.1016/j.trc.2017.01.024
0968-090X
Recent years have seen a renewed interest in Variable Speed Limit (VSL) strategies. New opportunities for VSL as a freeway metering mechanism or a homogenization scheme to reduce speed differences and lane changing maneuvers are being explored. This paper examines both the macroscopic and microscopic effects of different speed limits on a traffic stream, especially when adopting low speed limits. To that end, data from a VSL experiment carried out on a freeway in Spain are used. Data include vehicle counts, speeds and occupancy per lane, as well as lane changing rates for three days, each with a different fixed speed limit (80 km/h, 60 km/h, and 40 km/h). Results reveal some of the mechanisms through which VSL affects traffic performance, specifically the flow and speed distribution across lanes, as well as the ensuing lane changing maneuvers. It is confirmed that the lower the speed limit, the higher the occupancy to achieve a given flow. This result has been observed even for relatively high flows and low speed limits. For instance, a stable flow of 1942 veh/h/lane has been measured with the 40 km/h speed limit in force. The corresponding occupancy was 33%, doubling the typical occupancy for this flow in the absence of speed limits. This means that VSL strategies aiming to restrict the mainline flow on a freeway by using low speed limits will need to be applied carefully, avoiding conditions as the ones presented here, where speed limits have a reduced ability to limit flows. On the other hand, VSL strategies trying to get the most from the increased vehicle storage capacity of freeways under low speed limits might be rather promising. Additionally, results show that lower speed limits increase the speed differences across lanes for moderate demands. This, in turn, also increases the lane changing rate. This means that VSL strategies aiming to homogenize traffic and reduce lane changing activity might not be successful when adopting such low speed limits. In contrast, lower speed limits widen the range of flows under uniform lane flow distributions, so that, even for moderate to low demands, the under-utilization of any lane is avoided. These findings are useful for the development of better traffic models that are able to emulate these effects. Moreover, they are crucial for the implementation and assessment of VSL strategies and other traffic control algorithms.
Variable speed limits, Freeway capacity, Traffic homogeneity, Lane flow distribution, Lane changing
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Soriguera, Francesc
Martínez, Irene
Sala, Marcel
Menénde, Mónica
Elsevier
2017
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2020-11-18
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2020-11-18T05:25:13Z
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openaire
A search acceleration method for optimization problems with transport simulation constraints
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728195
eng
https://doi.org/10.1016/j.trb.2016.12.009
0191-2615
This work contributes to the rapid approximation of solutions to optimization problems that are constrained by iteratively solved transport simulations. Given an objective function, a set of candidate decision variables and a black-box transport simulation that is solved by iteratively attaining a (deterministic or stochastic) equilibrium, the proposed method approximates the best decision variable out of the candidate set without having to run the transport simulation to convergence for every single candidate decision variable. This method can be inserted into a broad class of optimization algorithms or search heuristics that implement the following logic: (i) Create variations of a given, currently best decision variable, (ii) identify one out of these variations as the new currently best decision variable, and (iii) iterate steps (i) and (ii) until no further improvement can be attained. A probabilistic and an asymptotic performance bound are established and exploited in the formulation of an efficient heuristic that is tailored towards tight computational budgets. The efficiency of the method is substantiated through a comprehensive simulation study with a non-trivial road pricing problem. The method is compatible with a broad range of simulators and requires minimal parametrization.
Search acceleration, Optimization, Transport simulation constraints
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ddc:380
Flötteröd, Gunnar
Elsevier
2017
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2020-11-18
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openaire
Where do people direct their attention while cycling? A comparison of adults and children
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728201
eng
https://doi.org/10.1016/j.trf.2018.06.017
1369-8478
Cycling in urban environments requires the ability to distinguish between relevant and irrelevant targets quickly and reliably, so that potential hazards can be anticipated and avoided. In two experiments, we investigated where adults and children direct their attention when viewing videos filmed from a cyclist’s perspective. We wanted to see if there were any differences in the responses given by experienced adult cyclists, inexperienced adult cyclists, and child cyclists.
In Experiment 1, 16 adults (19–33 years) were asked to watch ten videos and to point out things they would pay attention to by tapping a touchscreen (pointed out locations). Afterwards, they were asked to explain their answers. In Experiment 2, 17 adults (19–34 years) and 17 children (11–12 years) performed the same task with the same ten videos, but they were not asked to explain their answers afterwards. The data sets from these two experiments were pooled, creating three groups: ten experienced adult cyclists, 23 inexperienced adult cyclists and 17 children. A total of 23 clearly visible, traffic-relevant targets (pre-specified targets) had previously been identified in the videos. We investigated whether the participants’ pointed-out locations matched these targets (and if so, how fast they responded in pointing them out). We also investigated the number and vertical/horizontal dispersion of these pointed-out locations on the touchscreen.
Adults pointed out more locations than children, especially pedestrians and cyclists. This result suggests that, while children focussed as well as adults on cars (arguably the most salient hazard), they were less able to identify other hazards (such as pedestrians or other cyclists). The children had also a larger vertical dispersion and a larger between-participant variation than the adults. Adults were faster at tapping the pre-specified targets and they missed them less often. Overall, the results suggest that 11–12 year old-cyclists have worse situation awareness in traffic than adults.
Situation awareness, Hazard perception, Children, Cycling, Safety
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Melin, M. C.
Peltomaa, E.
Schildt, L.
Lehtonen, E.
Elsevier
2018
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2020-11-18
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openaire
Optimising landmark-based route guidance for older drivers
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728217
eng
https://doi.org/10.1016/j.trf.2016.10.017
1369-8478
In-vehicle navigation systems (IVNS) have the potential to benefit older drivers, reducing stress associated with way-finding and providing on-trip support, especially in unfamiliar locations. However, existing IVNS present challenges to usability, resulting in lack of uptake and over-reliance on pre-trip planning.
This paper presents research aimed at identifying features that make IVNS user-friendly and appropriate for older drivers. Studying navigational performance within a simulated driving environment, it focuses on the use of landmarks with route guidance information, and the most appropriate method of information provision (audio only, visual only or a combination of audio and visual). It also assesses potential gender differences that might arise with landmark-based navigational information.
Solutions include use of appropriate roadside landmarks, and information delivered through a combination of audio and icon-based visual format. These features result in lower workload and fewer navigational errors. The audio/visual modality reduces the hazard of distraction by landmarks resulting in fewer visual glances and lower glance duration to the roadside compared to other modalities.
Design and provision of IVNS tailored to older drivers’ needs can make a considerable contribution to maintaining individual mobility for longer.
Older drivers, Navigation, Information, Landmarks, Gender
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Edwards, S.J.
Emmerson, C.
Namdeo, A.
Blythe, P.T.
Guo, W.
Elsevier
2016
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2020-11-18
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2020-11-18T05:25:37Z
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openaire
Using naturalistic data to assess e-cyclist behavior
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728223
eng
https://doi.org/10.1016/j.trf.2015.04.003
1369-8478
In Europe, the use of electric bicycles is rapidly increasing. This trend raises important safety concerns: Is their use compatible with existing infrastructure and regulations? Do they present novel safety issues? How do they impact other traffic? This study sought to address these concerns, using instrumented electric bicycles to monitor e-cyclists’ behavior in a naturalistic fashion. Data was collected from 12 bicyclists, each of whom rode an instrumented bicycle for two weeks. In total, 1500 km worth of data were collected, including 88 critical events (crashes and near-crashes). Analysis of these critical events identified pedestrians, light vehicles and other bicycles as main threats to a safe ride. Other factors also contributed to crash causation, such as being in proximity to a crossing or encountering a vehicle parked in the bicycle lane. A comparison between electric and traditional bicycles was enabled by the availability of data from a previous study a year earlier, which collected naturalistic cycling data from traditional bicycles using the same instrumentation as in this study. Electric bicycles were found to be ridden faster, on average, than traditional bicycles, in addition to interacting differently with other road users. The results presented in this study also suggest that countermeasures to bicycle crashes should be different for electric and traditional bicycles. Finally, increasing electric bicycle conspicuity appears to be the easiest, most obvious way to increase their safety.
Cycling safety, Naturalistic data, Electric bicycle, Road user interaction, Countermeasures
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Dozza, Marco
Bianchi Piccinini, Giulio Francesco
Werneke, Julia
Elsevier
2015
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2020-11-18
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2020-11-18T05:25:44Z
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ddc:380
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openaire
What are the implications of climate change for trans-Atlantic aircraft routing and flight time?
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728230
eng
https://doi.org/10.1016/j.trd.2016.04.014
1361-9209
The effect of wind changes on aircraft routing has been identified as a potential impact of climate change on aviation. This is of particular interest for trans-Atlantic flights, where the pattern of upper-level winds over the north Atlantic, in particular the location and strength of the jet stream, strongly influences both the optimal flight route and the resulting flight time. Eastbound trans-Atlantic flights can often be routed to take advantage of the strong tailwinds in the jet stream, shortening the flight time and reducing fuel consumption. Here we investigate the impact of climate change on upper-level winds over the north Atlantic, using five climate model simulations from the Fifth Coupled Model Intercomparison Project, considering a high greenhouse-gas emissions scenario. The impact on aircraft routing and flight time are quantified using flight routing software. The climate models agree that the jet stream will be on average located 1° further north, with a small increase in mean strength, by 2100. However daily variations in both its location and speed are significantly larger than the magnitude of any changes due to climate change. The net effect of climate change on trans-Atlantic aircraft routes is small; in the annual-mean eastbound routes are 1 min shorter and located further north and westbound routes are 1 min longer and more spread out around the great circle. There are, however, seasonal variations; route time changes are larger in winter, while in summer both eastbound and westbound route times increase.
Climate change, Aviation, Jet stream, CMIP5
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Irvine, Emma A.
Shine, Keith P.
Stringer, Marc A.
Elsevier
2016
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2020-11-18
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doc-type:article
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2020-11-18T05:25:54Z
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ddc:380
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openaire
Changes to commute mode: The role of life events, spatial context and environmental attitude
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728241
eng
https://doi.org/10.1016/j.tra.2016.05.005
0965-8564
It has been suggested that commuting behaviours become habitual and that changes to commute mode are more likely at the time of major life events. However, evidence to support this has so far been limited to analyses of small-scale samples. To address this evidence gap, we use two waves of panel data from the UK Household Longitudinal Study (2009/10 and 2010/11) to identify and explain the prevalence of individual change in commute mode from year to year amongst a representative sample of the English working population (n = 15,200). One third of those that cycle or get the bus to work, and one quarter of those that walk to work, are shown to change commuting mode by the following year. Car commuting is more stable, with only one in ten car commuters changing mode by the following year. Commute mode changes are found to be primarily driven by alterations to the distance to work which occur in association with changing job or moving home. Switching to non-car commuting becomes much more likely (9.2 times) as the distance to work drops below three miles. High quality public transport links to employment centres are shown to encourage switches away from car commuting and mixed land uses are shown to encourage switches to active commuting (walking and cycling). Switches away from car commuting are found to be more likely (1.3 times) for those with a pro-environmental attitude. The attitude orientation is shown to precede the behaviour change, demonstrating evidence of ‘cause and effect’. Overall, the study shows that changes in commuting behaviour are strongly influenced by life events, spatial context and environmental attitude.
Commuting, Life events, Attitude, Spatial context, Longitudinal, Panel data
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Clark, Ben
Chatterjee, Kiron
Melia, Steve
Elsevier
2016
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2020-11-18
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doc-type:article
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2020-11-18T05:25:59Z
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ddc:380
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openaire
Increasing the resilience of air traffic networks using a network graph theory approach
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728258
eng
https://doi.org/10.1016/j.tre.2015.09.011
1366-5545
Air traffic networks are essential to today’s global society. They are the fastest means of transporting physical goods and people and are a major contributor to the globalisation of the world’s economy. This increasing reliance requires these networks to have high resilience; however, previous events show that they can be susceptible to natural hazards. We assess two strategies to improve the resilience of air traffic networks and show an adaptive reconfiguration strategy is superior to a permanent re-routing solution. We find that, if traffic networks have fixed air routes, the geographical location of airports leaves them vulnerable to spatial hazard.
Air traffic networks, Spatial hazards, Network theory, Resilience, Adaptation strategies
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Dunn, Sarah
Wilkinson, Sean M.
Elsevier
2015
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-11-18
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doc-type:article
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2020-11-18T05:26:04Z
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ddc:380
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openaire
Guidance for transport planning and policymaking in the face of an uncertain future
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728260
eng
https://doi.org/10.1016/j.tra.2016.03.012
0965-8564
Uncertainty of outcome is widely recognised as a concern facing decision-makers and their advisors. In a number of spheres of policy, it appears uncertainty has intensified in the face of globalisation, economic instability, climate change, technological innovation and changing consumer preferences. How can planners and policymakers plan for an uncertain future? There is growing interest in, and use of, techniques that can help decision-making processes where deep uncertainty is involved. This paper is based upon one of the most recent international examples of a foresight exercise employed to examine uncertainty – specifically that which concerns uncertainty over the nature and extent of future demand for car travel. The principal focus of the paper is on the insights and guidance this examination of uncertainty brings forth for transport planning and policymaking. To accommodate deep uncertainty requires a flexible and open approach in terms of how policy and investment possibilities are formulated and judged. The paper argues for a focus upon the Triple Access System of spatial proximity, physical mobility and digital connectivity as a framework for policy and investment decisions that can harness flexibility and resilience. Uncertainty becomes an opportunity for decision-makers with the realisation that they are shaping the future rather than (only) responding to a predicted future. The paper outlines two forms of policymaking pathway: regime-compliant (in which adherence to trends and the nature of the world we have known pushes policy) and regime-testing (in which the nature of the world as we have known it is brought into question and vision pulls policy decisions). Stronger orientation towards regime-testing to assist in managing an uncertain future is advocated.
Uncertainty, Future mobility, Peak car, Real options analysis, Accessibility, Policymaking pathways
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Lyons, Glenn
Davidson, Cody
Elsevier
2016
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2020-11-18
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doc-type:article
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2020-11-18T05:26:14Z
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open_access
ddc:380
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openaire
Comparing high-end and low-end early adopters of battery electric vehicles
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728277
eng
https://doi.org/10.1016/j.tra.2016.03.010
0965-8564
Battery electric vehicle adoption research has been on going for two decades. The majority of data gathered thus far is taken from studies that sample members of the general population and not actual adopters of the vehicles. This paper presents findings from a study involving 340 adopters of battery electric vehicles. The data is used to corroborate some existing assumptions made about early adopters. The contribution of this paper, however, is the distinction between two groups of adopters. These are high-end adopters and low-end adopters. It is found that each group has a different socio-economic profile and there are also some psychographic differences. Further they have different opinions of their vehicles with high-end adopters viewing their vehicles more preferentially. The future purchase intentions of each group are explored and it is found that high-end adopters are more likely to continue with ownership of battery electric vehicles in subsequent purchases. Finally reasons for this are explored by comparing each adopter group’s opinions of their vehicles to their future purchase intentions. From this is it suggested that time to refuel and range for low-end battery electric vehicles should be improved in order to increase chances of drivers continuing with BEV ownership.
Electric vehicle, Marketing, Early adopters, Consumers
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Hardman, Scott
Shiu, Eric
Steinberger-Wilckens, Robert
Elsevier
2016
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2020-11-18
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doc-type:article
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2020-11-18T05:26:18Z
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ddc:380
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openaire
Policy measures to promote electric mobility – A global perspective
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728287
eng
https://doi.org/10.1016/j.tra.2015.09.008
0965-8564
Research that addresses policy measures to increase the adoption of electric vehicles (EVs) has discussed government regulations such as California’s Zero Emission Vehicle (ZEV) or penalties on petroleum-based fuels. Relatively few articles have addressed policy measures designed to increase the adoption of EVs by incentives to influence car buyers’ voluntary behavior. This article examines the effects of such policy measures. Two of these attributes are monetary measures, two others are traffic regulations, and the other three are related to investments in charging infrastructure. Consumer preferences were assessed using a choice-based conjoint analysis on an individual basis by applying the hierarchical Bayes method. In addition, the Kano method was used to elicit consumer satisfaction. This not only enabled the identification of preferences but also why preferences were based on either features that were “must-haves” or on attributes that were not expected but were highly attractive and, thus, led to high satisfaction. The results of surveys conducted in 20 countries in 5 continents showed that the installation of a charging network on freeways is an absolute necessity. This was completely independent from the average mileage driven per day. High cash grants were appreciated as attractive; however, combinations of lower grants with charging facilities resulted in similar preference shares in market simulations for each country. The results may serve as initial guidance for policymakers and practitioners in improving their incentive programs for electric mobility.
Electric vehicles, Policy measurements, Governmental incentives
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Lieven, Theo
Elsevier
2015
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2020-11-18
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2020-11-18T05:26:26Z
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ddc:380
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openaire
How driver behaviour and parking alignment affects inductive charging systems for electric vehicles
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728298
eng
https://doi.org/10.1016/j.trc.2015.04.011
0968-090X
Inductive charging, a form of wireless charging, uses an electromagnetic field to transfer energy between two objects. This emerging technology offers an alternative solution to users having to physically plug in their electric vehicle (EV) to charge. Whilst manufacturers claim inductive charging technology is market ready, the efficiency of transfer of electrical energy is highly reliant on the accurate alignment of the coils involved. Therefore understanding the issue of parking misalignment and driver behaviour is an important human factors question, and the focus of this paper. Two studies were conducted, one a retrospective analysis of 100 pre-parked vehicles, the second a dynamic study where 10 participants parked an EV aiming to align with a charging pad with no bay markings as guidance. Results from both studies suggest that drivers are more accurate at parking laterally than in the longitudinal direction, with a mean lateral distance from the centre of the bay being 12.12 and 9.57 cm (retrospective and dynamic studies respectively) compared to longitudinally 23.73 and 73.48 cm. With current inductive charging systems having typical tolerances of approximately ±10 cm from their centre point, this study has shown that only 5% of vehicles in both studies would be aligned sufficiently accurately to allow efficient transfer of electrical energy through induction.
Inductive charging, Wireless charging, Parking alignment, Electric vehicles, Driver behaviour
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Birrell, Stewart A.
Wilson, Daniel
Yang, Chek Pin
Dhadyalla, Gunwant
Jennings, Paul
Elsevier
2015
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2020-11-18
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doc-type:article
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2020-11-18T05:26:29Z
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ddc:380
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openaire
Personalised assistance for fuel-efficient driving
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728304
eng
https://doi.org/10.1016/j.trc.2015.02.007
0968-090X
Recent advances in technology are changing the way how everyday activities are performed. Technologies in the traffic domain provide diverse instruments of gathering and analysing data for more fuel-efficient, safe, and convenient travelling for both drivers and passengers. In this article, we propose a reference architecture for a context-aware driving assistant system. Moreover, we exemplify this architecture with a real prototype of a driving assistance system called Driving coach. This prototype collects, fuses and analyses diverse information, like digital map, weather, traffic situation, as well as vehicle information to provide drivers in-depth information regarding their previous trip along with personalised hints to improve their fuel-efficient driving in the future. The Driving coach system monitors its own performance, as well as driver feedback to correct itself to serve the driver more appropriately.
Green driving, Driving assistance, Ubiquitous computing, Context-awareness, Context reasoning
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Gilman, Ekaterina
Keskinarkaus, Anja
Tamminen, Satu
Pirttikangas, Susanna
Röning, Juha
Riekki, Jukka
Elsevier
2015
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-11-18
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doc-type:article
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2020-11-18T05:26:48Z
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doc-type:article
doc-type:Text
open_access
ddc:380
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openaire
Advances in consumer electric vehicle adoption research: A review and research agenda
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-728314
eng
https://doi.org/10.1016/j.trd.2014.10.010
1361-9209
In spite of the purported positive environmental consequences of electrifying the light duty vehicle fleet, the number of electric vehicles (EVs) in use is still insignificant. One reason for the modest adoption figures is that the mass acceptance of EVs to a large extent is reliant on consumers’ perception of EVs. This paper presents a comprehensive overview of the drivers for and barriers against consumer adoption of plug-in EVs, as well as an overview of the theoretical perspectives that have been utilized for understanding consumer intentions and adoption behavior towards EVs. In addition, we identify gaps and limitations in existing research and suggest areas in which future research would be able to contribute.
Consumer behavior, Electric vehicles, Adoption behavior, Intention, Literature review
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Rezvani, Zeinab
Jansson, Johan
Bodin, Jan
Elsevier
2014
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-11-18
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:article
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2020-11-19T08:35:53Z
qucosa:ubl
doc-type:doctoralThesis
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openaire
Die nationalsozialistische Propaganda in Sachsen 1921-1945
urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-728321
ger
Propaganda, Nationalsozialismus, Sachsen, NSDAP
info:eu-repo/classification/ddc/900
ddc:900
Dehn, Stephan
Universität Leipzig
2015-04-02
2016-06-07
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2020-11-19
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doc-type:doctoralThesis
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2020-11-19T09:08:16Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
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ddc:620
ddc:621.3
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openaire
Micromechanical Simulation of Fatigue in Nodular Cast Iron
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-727917
978-3-86012-642-4
eng
2418092-0
In the present thesis, fatigue behavior of nodular cast iron (NCI) is investigated using micromechanical simulations. An elastic-plastic porous material experiences an increase in a void volume fraction with each cycle of loading. This is called void ratchetting. The hypothesis of this thesis is to explain the fatigue failure of NCI using void ratchetting mechanism. The strain-life, stress-life, notch support effect, and fatigue crack growth are studied using the micromechanical simulations. In all these studies, matrix material is defined as an elastic-plastic with isotropic/kinematic hardening. No damage law is used to define material degradation. The axisymmetric cell model is developed to study strain-life and stress-life approaches for fatigue. The cell model is subjected to cyclic loading and cycle by cycle simulations are carried out until failure. The failure of the cell model is defined based on the drop in the macroscopic response of the cell model. The notch support effect is investigated using a 2D plane strain model within stress-life concept. From the simulation results, strain-life and stress-life curves are extracted, and they are in qualitative and quantitative agreement with experimental data collected from literature. The fatigue crack growth is studied using a micromechanical cell model under small scale yielding conditions. The graphite particles are considered as voids, and they are resolved discretely in fracture process zone. The region outside of the fracture process zone is considered as a homogenized medium. When positive alternating loads are applied, ligaments in the fracture process zone show ratchetting behavior, which is responsible for an effective fatigue crack growth. This mechanism is relevant for the fatigue crack growth in NCI. The 2D plane strain boundary layer model is able to predict the effect of load ratio on threshold for the fatigue crack growth and the fatigue crack growth rate. The fatigue crack growth rate curves obtained from the simulations are compared with experimental data. It is essential to note that the void ratchetting (plastic collapse of the intervoid ligaments) is a crucial mechanism in NCI and more focus should be given to this mechanism as it is simple to implement and gives satisfying simulation results.
Nodular cast iron, fatigue, micromechanical models, void ratchetting
duktiles Gusseisen, Ermüdung, Mikromechanik, Ratschenmechanismus
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Sphäroguss
Materialermüdung
Mikromechanik
Hohlraum
Ratsche <Physik>
Simulation
Lukhi, Mehul
Kuna, Meinhard
Münstermann, Sebastian
Technische Universität Bergakademie Freiberg
Technische Universität Bergakademie Freiberg
2020-04-08
2020-09-24
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-11-19
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
https://tubaf.qucosa.de/id/qucosa%3A72791
https://tubaf.qucosa.de/api/qucosa%3A72791/attachment/ATT-0/
oai:qucosa:de:qucosa:72834
2020-11-19T09:45:04Z
qucosa:ubl
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
status-type:publishedVersion
openaire
Fluoreszenzkinematografische Untersuchungen des Einflusses verschiedener Beschlagmodifikationen auf die Ausrichtung der Zehengelenke des Ponys in Bewegung
urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-728348
ger
6 Zusammenfassung
Sabrina Thomeczek
Fluoreszenzkinematographische Untersuchungen des Einflusses verschiedener Beschlagmodifikationen auf die Ausrichtung der Zehengelenke des Ponys in Bewegung
Veterinär-Anatomisches Institut, Veterinärmedizinischen Fakultät, Universität Leipzig
Eingereicht im Oktober 2019
(113 Seiten, 19 Abbildungen, 61 Tabellen, 205 Literaturangaben, 97 Seiten Anhang)
Schlüsselwörter: Beschlagmodifikationen, biplanare Hochfrequenz-Fluoreszenzkinematographie, Scientific Rotoscoping, Zehenknochenausrichtung, Pferd, Böden
Einleitung: Die häufigsten Erkrankungen des Sportpferdes, die zu aufwendigen Behandlungen und zum Ausscheiden aus dem Sport führen, betreffen den Bewegungsapparat und hier besonders die distale Gliedmaße des Pferdes. Die Hufgesundheit spielt dementsprechend eine eminente Rolle für das Wohlbefinden des Pferdes. Die Hufbearbeitung und der Hufbeschlag haben einen großen Einfluss auf die Lahmfreiheit. Die Hufschmiede ist ein traditionelles Handwerk, das sich enorm weiterentwickelt hat, sodass heutzutage eine Vielzahl von Beschlagmodifikationen auf dem Markt ist. Allerdings mangelt es an wissenschaftlicher Evidenz für den gezielten und erfolgreichen Einsatz dieser Beschläge. Bisherige Studien führten Röntgenuntersuchungen oder kinematische Untersuchungen mithilfe optoelektronischer Systeme und Infrarot-Markern durch. Die biplanare Hochfrequenz-Fluoreszenzkinematographie ermöglicht die Erstellung von Röntgenvideos, anhand derer die Zehenknochenausrichtung über einen gewissen Zeitraum auswertbar ist. Durch die Rekonstruktion der Bewegung mittels Scientific Rotoscoping ist dieses Verfahren nicht-invasiv und hat eine hohe Genauigkeit. Vorhandene Erkenntnisse über Hufbeschläge beziehen sich meist auf statische Daten, sind aufgrund der Verschieblichkeit von Hautmarkern ungenau oder durch Implantation von Knochenmarkern invasiv. Außerdem wurde meist ein einziger Beschlag ausgewertet und der gleichzeitige Einfluss verschiedener Bodenbeschaffenheiten vernachlässigt.
Ziele der Untersuchung: Diese Studie widmete sich der Evaluierung einer Auswahl von Beschlagmodifikationen auf festem und weichem Boden. Mithilfe der biplanaren Hochfrequenz-Fluoreszenzkinematographie konnte der Einfluss der Beschlagmodifikationen auf die Pferdegliedmaße in Bewegung über den Verlauf eines Schrittes dargestellt und ausgewertet werden.
Tiere, Material und Methoden: Für die Erstellung der biplanaren Röntgenvideos wurden zwei dreijährige Stuten der Rasse Deutsches Classic Pony und ein sechsjähriger Wallach der Rasse Welsh Pony über eine erhöhte Laufbahn geführt. Jedes Tier machte zwei standardisierte geführte Schritte durch den Untersuchungsbereich, während der jeweilige Beschlag an der rechten Vordergliedmaße angebracht war. Von jedem Pony wurde ein Schritt barhuf, mit Standardhufeisen, mit Eiereisen und mit zehenoffenem Eisen sowohl auf festem, als auch auf weichem Boden ausgewertet. Das Trachten- und das Seitenkeileisen wurden lediglich auf festem, das Eisen mit verbreiterter Zehe und das Breitschenkeleisen lediglich auf weichem Boden ausgewertet. Der feste Boden wurde mittels eines Holzbrettes, der weiche Boden durch eine mit Einstreu-Späne gefüllte Cast-Wanne simuliert. Beide Bodensimulationen schlossen plan mit der übrigen Laufbahn ab, sodass keine Stufen entstanden. Die dreidimensionale Rekonstruktion jedes Schrittes am Computer erfolgte per Scientific Rotoscoping mithilfe von Knochenmodellen, welche für jedes Pony aus computertomographischen Daten erstellt wurden. Der ausgewertete Bereich der Schritte begann beim Initialkontakt und endete beim Abheben der Trachten. Der Schritt wurde weiterhin prozentual in das Auffußen (0 20%), die Hauptstützbeinphase (20-80%), die Mitte der Hauptstützbeinphase (Mittelpunkt der Hauptstützbeinphase ± 10%) und das Abfußen (80-100%) unterteilt. Der Mittelpunkt der Hauptstützbeinphase stellte den Zeitpunkt dar, zu welchem die kontralaterale Gliedmaße durchschwingt und sich beide Gliedmaßen maximal überlagerten. Für die Auswertung der Daten diente der erste animierte Frame jeder Barhuf-Aufnahme auf festem Boden als Referenzposition für das jeweilige Pony. Die ausgewerteten Winkel der Zehengelenke wurden folglich relativ zu dieser angegeben. Nachfolgend wurden die Bewegungsumfänge der Interphalangealgelenke und die Durchschnittswinkel in den einzelnen Schrittphasen für jede Achse bestimmt.
Ergebnisse: Die Bewegungsumfänge der Interphalangealgelenke zeigten starke individuelle Variabilität. Hufeisen mit modifizierter lastaufnehmender Oberfläche innerhalb der Hufsilhouette haben sowohl auf festem, als auch auf weichem Boden einen Einfluss auf die Bewegungsumfänge der Zehengelenke. In der Situation barhuf sind die Interphalangealgelenke des Pferdes auf weichem Boden durch Einsinken des Hufes während der Stützbeinphase mehr gebeugt, als auf festem Boden. Der Beschlag mit einem Standardhufeisen führt weder zu einer vermehrten Flexion im Hufgelenk, noch zu einer vermehrten Extension im Krongelenk. Allerdings wurde mit dem Standardhufeisen im Hufgelenk deutlich weniger, im Krongelenk deutlich mehr Rotation beobachtet. Aufgrund sehr uneinheitlicher Ergebnisse kann keine eindeutige Aussage über den Einfluss des Eiereisens getroffen werden. Das Eiereisen führte weder zu einer ausgeprägteren Extension des Hufgelenks auf festem, noch zu einer verstärkten Flexion der Zehengelenke auf weichem Boden. Auch während des Abfußens war das Hufgelenk auf weichem Boden nicht vermehrt gebeugt. Das zehenoffene Eisen führt sowohl auf festem, als auch auf weichem Boden zu einem früher einsetzenden Abrollen des Hufes. Trotzdem zeigte sich keine geringere Extension des Hufgelenks während des Abfußens. In der Mitte der Hauptstützbeinphase war das Hufgelenk unter Einfluss des zehenoffenen Eisens auf weichem Boden mehr gebeugt, als mit dem Standardbeschlag. Das Trachtenkeileisen bedingte keine vermehrte Beugung der Interphalangealgelenke während der Hauptstützbeinphase. Das Eisen mit verbreiterter Zehe führte auf weichem Boden lediglich während des Abfußens zu einer vermehrten Extension im Hufgelenk. Das Seitenkeileisen bedingte eine verstärkte Abduktion und Flexion im Krongelenk, während es im Hufgelenk zu keinen Unterschieden kam. Beim Auffußen konnte mit dem Seitenkeileisen keine vermehrte Instabilität beobachtet werden. Mit dem Breitschenkeleisen kam es nur im Krongelenk zu einer ausgeprägteren Abduktion auf weichem Boden.
Schlussfolgerungen: Die biplanare Hochfrequenz-Fluoreszenzkinematographie ermöglicht erstmals eine präzise und nicht-invasive Evaluierung von Knochenbewegungen an der distalen Gliedmaße des Pferdes und erlaubt eine Visualisierung der Einflüsse von Hufbeschlägen in Bewegung. Sämtliche Beschlagmodifikationen wirken sich auf die Zehengelenke des Pferdes aus, obwohl einige bisherige Annahmen nicht bestätigt werden konnten. Außerdem spielt die Bodenbeschaffenheit eine große Rolle für den Nutzen dieser Beschlagmodifikationen. Die Individualität der Tiere und ihr Einfluss auf die Ergebnisse stellten sich in jeder Beschlagsituation eindrucksvoll dar. Viele Beschlagmodifikationen zeigten ihre Auswirkungen besonders im Krongelenk. Daraus wird geschlossen, dass das Krongelenk eine sehr viel wichtigere Rolle bei der Kompensation veränderter Fußung spielt, als bisher angenommen. Gleichzeitig scheint die Hufkapsel durch ihre Flexibilität enorme kompensatorische Eigenschaften innezuhaben. Es sind dringend mehr Studien über die Biomechanik der Pferdegliedmaße, den Einfluss von Beschlagmodifikationen und deren Nutzen auf unterschiedlichen Böden von Nöten.:Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis I
Abbildungsverzeichnis IV
Tabellenverzeichnis XII
1 Einleitung 1
2 Literaturübersicht 3
2.1 Die distale Gliedmaße des Pferdes 3
2.1.1 Anatomische Grundlagen 3
2.1.2 Biomechanik der distalen Gliedmaße des Pferdes 9
2.2 Der Hufbeschlag 12
2.2.1 Grundlagen 12
2.2.2 Anwendung von Beschlagmodifikationen zur Behandlung von orthopädischen Erkrankungen der distalen Pferdegliedmaße und wissenschaftliche Evidenz dafür 15
2.2.3 Anwendung und wissenschaftliche Evidenz für die Effekte ausgewählter Beschlagmodifikationen 18
2.3 Untersuchungsverfahren und Bewegungsanalysen zur Evaluierung von Beschlägen bei Pferden 25
2.3.1 Röntgenologische Darstellung der distalen Pferdegliedmaße 25
2.3.2 Kinematische Messungen 27
2.3.3 Biplanare Hochfrequenz-Fluoreszenzkinematographie 28
2.4 Hypothesen 34
3 Tiere, Material und Methoden 35
3.1 Tiere 35
3.1.1 Pferde 35
3.2 Untersuchungsmaterial 36
3.2.1 Hufeisen 36
3.2.2 Hufzubereitung und Beschlag 36
3.3 Untersuchungsaufbau und Erstellung der Aufnahmen 37
3.3.1 Computertomographie 37
3.3.2 Biplanare Hochfrequenz-Fluoreszenzkinematographie 37
3.4 Auswertung der Aufnahmen 40
3.4.1 Erstellung von Knochenmodellen anhand computertomographischer Aufnahmen 40
3.4.2 Videobearbeitung 40
3.4.3 Bildbearbeitung 40
3.4.4 Entzerrung der Aufnahmen 41
3.4.5 Kalibration der Kameraanordnung 42
3.4.6 Animation der Knochenmodelle anhand der Röntgenaufnahmen 42
3.4.7 Achsen- und Winkelberechnung 46
3.5 Analysierte Parameter 48
4 Untersuchungsergebnisse 49
4.1 Biplanare Hochfrequenz-Fluoreszenzkinematographische Aufnahmen 49
4.2 Bewegungsumfang (Range of Motion, ROM) und Winkel der Zehengelenke barhuf 51
4.2.1 Fester Boden 51
4.2.2 Weicher Boden 53
4.2.3 Vergleich zwischen festem und weichem Boden 55
4.3 Bewegungsumfang und Winkel der Zehengelenke mit Standardhufeisen im Vergleich zu den Barhufaufnahmen 58
4.3.1 Fester Boden 58
4.3.2 Weicher Boden 60
4.3.3 Vergleich der Bewegung mit einem Standardbeschlag zwischen festem und weichem Boden 61
4.4 Bewegungsspielraum und Winkel der Zehengelenke bei Beschlag mit einem Eiereisen im Vergleich zum Standardhufeisen 64
4.4.1 Fester Boden 64
4.4.2 Weicher Boden 65
4.4.3 Vergleich zwischen festem und weichem Boden 67
4.5 Bewegungsumfang und Winkel der Zehengelenke beschlagen mit dem zehenoffenen Eisen im Vergleich zum Standardhufeisen 70
4.5.1 Fester Boden 70
4.5.2 Weicher Boden 71
4.5.3 Vergleich zwischen festem und weichem Boden 73
4.6 Bewegungsumfang und Winkel der Zehengelenke bei Beschlag mit einem Trachtenkeileisen im Vergleich zum Standardhufeisen 76
4.6.1 Fester Boden 76
4.7 Bewegungsumfang und Winkel der Zehengelenke bei Beschlag mit einem Seitenkeileisen im Vergleich zum Standardhufeisen 77
4.7.1 Fester Boden 77
4.8 Bewegungsumfang und Winkel der Zehengelenke bei Beschlag mit dem Eisen mit verbreiterter Zehe im Vergleich zum Standardhufeisen 81
4.8.1 Weicher Boden 81
4.9 Bewegungsumfang und Winkel der Zehengelenke bei Beschlag mit einem Breitschenkeleisen im Vergleich zum Standardhufeisen 83
4.9.1 Weicher Boden 83
5 Diskussion 86
5.1 Methoden 86
5.1.1 Tiermaterial 86
5.1.2 Hufzubereitung und Beschlag 86
5.1.3 Biplanare Hochfrequenz-Fluoreszenzkinematographie 87
5.1.4 Simulation verschiedener Bodenbeschaffenheiten 88
5.1.5 Erstellung von Knochenmodellen 88
5.1.6 Bildbearbeitung 88
5.1.7 Animation der Knochenmodelle 89
5.1.8 Koordinatensysteme 90
5.2 Diskussion der Untersuchungsergebnisse 91
5.2.1 Bewegungsumfänge der Interphalangealgelenke 91
5.2.2 Bewegungsmuster der Interphalangealgelenke im Schritt 92
5.2.3 Einfluss des Standardbeschlags auf die Interphalangealgelenke 96
5.2.4 Einfluss spezifischer Beschlagmodifikationen auf die Interphalangealgelenke 97
5.3 Ausblick 109
6 Zusammenfassung 110
7 Summary 112
8 Literaturverzeichnis 114
9 Anhang 124
Danksagung 221
7 Summary
Sabrina Thomeczek
Investigation of the influence of different horseshoe modifications on the interphalangeal joint alignment in the moving pony using fluoroscopic kinematography
Institute of Anatomy, Histology and Embryology, Faculty of Veterinary Medicine, University of Leipzig
Submitted in October 2019
(113 pages, 19 figures, 61 tables, 205 references, 97 appendices)
Keywords: horseshoe-modifications, biplanar high-speed fluoroscopic kinematography, scientific rotoscoping, phalangeal alignment, horse, ground conditions
Introduction: The most common diseases which lead to expansive treatment and often early retirement of a sport horse, affect the musculoskeletal system and herein especially the distal limb. Accordingly, hoof health plays an eminent role in equine well-being. Hoof trimming and horseshoeing have great influence on the soundness of the horse. Farriery is a traditional craft, which has undergone tremendous evolution leading to myriad horseshoe modifications on the market today, however there is a lack of scientific evidence for the targeted and successful use of these horseshoe modifications. Existing studies perform X-Ray- or kinematic examinations using optoelectronic systems and infrared-markers. The biplanar high-speed fluoroscopic kinematography used in this study facilitates the generation of X-Ray-videos, by means of which the interphalangeal joint alignment can be evaluated over a period of time. Due to reconstruction of the movement using Scientific Rotoscoping, this technology is non-invasive and highly accurate. Existing findings on horseshoe modifications mostly refer to static data, are inaccurate due to the mobility of skin markers or are invasive due to implantation of bone markers. Additionally, most studies evaluated only one type of horseshoe and neglected the simultanous influence of different ground conditions altogether.
Aims of the study: This study was dedicated to the evaluation of a range of horseshoe modifications on both, firm and soft ground. Using biplanar high-speed fluoroscopic kinematography, the influence of the horseshoe modifications on the moving equine limb during one step were visualized and evaluated.
Animals, Material and Methods: For the generation of the biplanar X-Ray-videos, two two-year-old German Classic Pony mares and one six-year-old Welsh Pony gelding were led across a an elevated runway. Each Pony made two standardized guided steps through the examination area, while wearing the respective horseshoe on the right forelimb. For each pony one stride barefoot, wearing the standard horseshoe, the eggbar horseshoe and the open-toe horseshoe were evaluated both on firm and soft ground. Heel- and side-wedges were evaluated only on firm ground, while the wide-toe horseshoe and the wide branch horseshoe were only evaluated on soft ground. The firm ground was represented by a wooden board, the soft ground was simulated by a cast-tub filled with litter shavings. Both ground simulations connected flush with the rest of the runway, so that no steps were created. The three-dimensional digital reconstruction of every stride was performed using Scientific Rotoscoping and bone models, which were created from computed tomographic data for each of the ponies. The evaluated part of the stride began at initial contact (0%) and ended with heel-off (100%). Furthermore, the strides were subdivided into landing of the hoof (0-20%), main bearing phase (20-80%), centre of the bearing phase (middle point of the bearing phase ± 10%) and breakover (80-100%). The middle point of the bearing phase was defined as the point in time at which the contralateral limb swung through and the two limbs superimposed maximally. For data evaluation the first animated frame of every barefoot recording on firm ground served as the reference position for the respective pony. Accordingly, the interphalangeal joint angles were stated relative to the reference position. Subsequently, the ranges of motion of the interphalangeal joint and the mean angles during each stride phase were determined.
Results: The ranges of motion of the interphalangeal joints showed strong individual variability. Horseshoes with a modified load-bearing surface within in the hoof silhouette have an impact on the ranges of motion on both firm and soft ground. In the barefoot situation the interphalangeal joint are flexed more during stance phase than on firm ground, because of the hoof’s ability to sink into the ground. The standard horseshoe led neither to an increased flexion on the coffin joint, nor to an increased extension in the pastern joint. However, with the standard horseshoe distinctly less rotation could be observed in the coffin joint, while more rotation was seen in the pastern joint. Due to inconsistent results, no explicit statement can be made about the eggbar shoe. On firm ground the eggbar shoe did not lead to a more pronounced extension of the coffin joint and on soft ground no increased flexion of the interphalangeal joints could be noticed. Additionally, the coffin joint showed no increased flexion during breakover on soft ground. The open-toe shoe led to an earlier onset of breakover on both firm and soft ground. Nonetheless there was no decreased extension in the coffin joint during breakover. With the open-toe shoe the coffin joint was more flexed in the centre of the bearing phase on soft ground, than with the standard horseshoe. Heel-wedges did not lead to more flexion in both interphalangeal joints during the stance phase on firm ground. The wide-toe shoe led to an increased extension in the coffin joint only during landing on soft ground. The side-wedge induced an increased abduction and flexion in the pastern joint, while the coffin joint showed no difference compared with the standard horseshoe. During landing no instability could be observed with the side-wedge shoe. With the wide-branch shoe only the pastern joint showed more abduction.
Conclusions: Biplanar high-speed fluoroscopic kinematography facilitates precise and non-invasive evaluation of bone movements and allows visualization of the effects of horseshoe modifications on the moving distal limb of the horse. All horseshoe modifications affect the interphalangeal joints, although several previous assumptions could not be confirmed. Additionally, ground conditions play a major role in the applicability of those modifications. The individuality of the ponies influenced the results significantly in every examined situation. Many horseshoe modifications showed their influence especially in the pastern joint. It is assumed that the pastern joint plays a much more important role in the compensation of altered footing than previously believed. Simultaneously, the hoof capsule seems to have enormous compensatory capabilities due to its flexibility. There is a need for more studies on the biomechanics of the equine distal limb, the influence of horseshoe modifications and their applicability on different ground conditions.:Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis I
Abbildungsverzeichnis IV
Tabellenverzeichnis XII
1 Einleitung 1
2 Literaturübersicht 3
2.1 Die distale Gliedmaße des Pferdes 3
2.1.1 Anatomische Grundlagen 3
2.1.2 Biomechanik der distalen Gliedmaße des Pferdes 9
2.2 Der Hufbeschlag 12
2.2.1 Grundlagen 12
2.2.2 Anwendung von Beschlagmodifikationen zur Behandlung von orthopädischen Erkrankungen der distalen Pferdegliedmaße und wissenschaftliche Evidenz dafür 15
2.2.3 Anwendung und wissenschaftliche Evidenz für die Effekte ausgewählter Beschlagmodifikationen 18
2.3 Untersuchungsverfahren und Bewegungsanalysen zur Evaluierung von Beschlägen bei Pferden 25
2.3.1 Röntgenologische Darstellung der distalen Pferdegliedmaße 25
2.3.2 Kinematische Messungen 27
2.3.3 Biplanare Hochfrequenz-Fluoreszenzkinematographie 28
2.4 Hypothesen 34
3 Tiere, Material und Methoden 35
3.1 Tiere 35
3.1.1 Pferde 35
3.2 Untersuchungsmaterial 36
3.2.1 Hufeisen 36
3.2.2 Hufzubereitung und Beschlag 36
3.3 Untersuchungsaufbau und Erstellung der Aufnahmen 37
3.3.1 Computertomographie 37
3.3.2 Biplanare Hochfrequenz-Fluoreszenzkinematographie 37
3.4 Auswertung der Aufnahmen 40
3.4.1 Erstellung von Knochenmodellen anhand computertomographischer Aufnahmen 40
3.4.2 Videobearbeitung 40
3.4.3 Bildbearbeitung 40
3.4.4 Entzerrung der Aufnahmen 41
3.4.5 Kalibration der Kameraanordnung 42
3.4.6 Animation der Knochenmodelle anhand der Röntgenaufnahmen 42
3.4.7 Achsen- und Winkelberechnung 46
3.5 Analysierte Parameter 48
4 Untersuchungsergebnisse 49
4.1 Biplanare Hochfrequenz-Fluoreszenzkinematographische Aufnahmen 49
4.2 Bewegungsumfang (Range of Motion, ROM) und Winkel der Zehengelenke barhuf 51
4.2.1 Fester Boden 51
4.2.2 Weicher Boden 53
4.2.3 Vergleich zwischen festem und weichem Boden 55
4.3 Bewegungsumfang und Winkel der Zehengelenke mit Standardhufeisen im Vergleich zu den Barhufaufnahmen 58
4.3.1 Fester Boden 58
4.3.2 Weicher Boden 60
4.3.3 Vergleich der Bewegung mit einem Standardbeschlag zwischen festem und weichem Boden 61
4.4 Bewegungsspielraum und Winkel der Zehengelenke bei Beschlag mit einem Eiereisen im Vergleich zum Standardhufeisen 64
4.4.1 Fester Boden 64
4.4.2 Weicher Boden 65
4.4.3 Vergleich zwischen festem und weichem Boden 67
4.5 Bewegungsumfang und Winkel der Zehengelenke beschlagen mit dem zehenoffenen Eisen im Vergleich zum Standardhufeisen 70
4.5.1 Fester Boden 70
4.5.2 Weicher Boden 71
4.5.3 Vergleich zwischen festem und weichem Boden 73
4.6 Bewegungsumfang und Winkel der Zehengelenke bei Beschlag mit einem Trachtenkeileisen im Vergleich zum Standardhufeisen 76
4.6.1 Fester Boden 76
4.7 Bewegungsumfang und Winkel der Zehengelenke bei Beschlag mit einem Seitenkeileisen im Vergleich zum Standardhufeisen 77
4.7.1 Fester Boden 77
4.8 Bewegungsumfang und Winkel der Zehengelenke bei Beschlag mit dem Eisen mit verbreiterter Zehe im Vergleich zum Standardhufeisen 81
4.8.1 Weicher Boden 81
4.9 Bewegungsumfang und Winkel der Zehengelenke bei Beschlag mit einem Breitschenkeleisen im Vergleich zum Standardhufeisen 83
4.9.1 Weicher Boden 83
5 Diskussion 86
5.1 Methoden 86
5.1.1 Tiermaterial 86
5.1.2 Hufzubereitung und Beschlag 86
5.1.3 Biplanare Hochfrequenz-Fluoreszenzkinematographie 87
5.1.4 Simulation verschiedener Bodenbeschaffenheiten 88
5.1.5 Erstellung von Knochenmodellen 88
5.1.6 Bildbearbeitung 88
5.1.7 Animation der Knochenmodelle 89
5.1.8 Koordinatensysteme 90
5.2 Diskussion der Untersuchungsergebnisse 91
5.2.1 Bewegungsumfänge der Interphalangealgelenke 91
5.2.2 Bewegungsmuster der Interphalangealgelenke im Schritt 92
5.2.3 Einfluss des Standardbeschlags auf die Interphalangealgelenke 96
5.2.4 Einfluss spezifischer Beschlagmodifikationen auf die Interphalangealgelenke 97
5.3 Ausblick 109
6 Zusammenfassung 110
7 Summary 112
8 Literaturverzeichnis 114
9 Anhang 124
Danksagung 221
Beschlagmodifikationen, biplanare Hochfrequenz-Fluoreszenzkinematographie, Scientific Rotoscoping, Zehenknochenausrichtung
horseshoe-modifications, biplanar high-speed fluoroscopic kinematography, scientific rotoscoping, phalangeal alignment
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ddc:636.089
Thomeczek, Sabrina
Universität Leipzig
2019-10-09
2020-06-23
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2020-11-19
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Emissionen aus der Rinderhaltung: Erfassung von Emissionen aus diffusen Quellen der Rinderhaltung
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Die Emissionen von Tierhaltungsanlagen sind relevant für Genehmigungsverfahren sowie für die Einhaltung nationaler Emissionshöchstmengen. Hier erhalten vor allem die Ammoniakemissionen zusätzliche Relevanz durch die Anforderungen der NERC-Richtlinie, in der die bereits überschrittenen Reduktionsverpflichtungen für Ammoniak von 2001 weiter verschärft wurden. Die Landwirtschaft trägt mit ca. 95 % zu den deutschen Ammoniakemissionen bei. Als Hauptverursacher ist hier die Düngung mit 53 % zu nennen, gefolgt von der Rinderhaltung mit 19 %. Um die hohen Emissionen bei der Ausbringung zu reduzieren, wurden in der neuen Düngeverordnung emissionsarme Ausbringtechniken sowie die schnelle Einarbeitung festgelegt. Um die Emissionen aus der Rinderhaltung zu reduzieren, gibt es zurzeit nur wenige praxistaugliche Maßnahmen.
Redaktionsschluss: 20.05.2020
Rinderhaltung, Ammoniakemission, Emissionshöchstmenge, NERC-Richtlinie
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ddc:333.7
Sachsen; Rinderhaltung; Ammoniakemission; Emissionüberwachung; Emissionsverringerung
Deichmann, Jennifer
Heidenreich, Thomas
Lippmann, Jens
Kath, Horst-Günter
Fröhlich, Marc
Rothe, Frank
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2020
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2020-07-02
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-19T16:20:07Z
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openaire
Growth, characterization and implementation of semiconductor sources of highly entangled photons
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eng
Sources of single and polarization-entangled photons are an essential component in a variety of potential quantum information applications. Suitable emitters need to generate photons deterministically and at fast repetition rates, with highest degrees of single-photon purity, entanglement and indistinguishability. Semiconductor quantum dots are among the leading candidates for this task, offering entangled-photon pair emission on-demand, challenging current state-of-the-art sources based on the probabilistic spontaneous parametric down-conversion (SPDC). Unfortunately, their susceptibility to perturbations from the solid-state environment significantly affects the photon coherence and entanglement degree. Furthermore, most quantum dot types suffer from poor wavelength control and emitter yield, due to a random growth process.
This thesis investigates the emerging family of GaAs/AlGaAs quantum dots obtained by in-situ Al droplet etching and nanohole infilling. Particular focus is laid on the interplay of growth parameters, quantum dot morphology and optical properties. An unprecedented emission wavelength control with distributions as narrow as ± 1 nm is achieved, using four independent growth parameters: The GaAs infilling amount, the deposition sequence, the migration time and the Al concentration in the barrier material. This enables the generation of large emitter ensembles tailored to match the optical transitions of rubidium, a leading quantum memory candidate. The photon coherence is enhanced by an optimized As flux during the growth process using the GaAs surface reconstruction. With these improvements, we demonstrate for the first time two-photon interference from separate, frequency-stabilized quantum dots using a rubidium-based Faraday filter as frequency reference.
Two-photon resonant excitation of the biexciton state is employed for the coherent and deterministic generation of photon pairs with negligible multi-photon emission probability. The GaAs/AlGaAs quantum dots exhibit a very small average fine structure of (4.8 ±2.4) µeV and short average radiative lifetimes of 200 ps, enabling entanglement fidelities up to F = 0.94, which are among the highest reported for any entangled-photon source to date. Furthermore, almost all fabricated emitters on a single wafer exhibit fidelities beyond the classical limit - without any post-growth tuning. By embedding the quantum dots into a broadband-optical antenna we enhance the photon collection efficiency significantly without impairing the high degrees of entanglement. Thus, for the first time, quantum dots are able to compete with SPDC sources, paving the way towards the realization of a semiconductor-based quantum repeater - among many other key enabling quantum photonic elements.:Contents
List of Figures ix
List of Tables xiii
1 Introduction 1
1.1 Researchmotivation ...................1
1.1.1 Structure of this thesis ................. 3
1.2 Applications based on entangled photons ............. 4
1.2.1 Quantum bits ...................4
1.2.2 Quantum key distribution ................ 5
1.2.3 Qubit teleportation .................. 7
1.2.4 Teleportation of entanglement ..............9
1.2.5 The photonic quantumrepeater .............. 10
1.3 Generation of entangled photons ...............12
1.3.1 The ideal entangled-photon source ............. 12
1.3.2 Non-deterministic photon sources ............. 13
1.3.3 Deterministic photon sources ..............14
2 Fundamentals 17
2.1 Semiconductor quantumdots ................17
2.1.1 Introduction to semiconductor quantum dots .......... 17
2.1.2 Formation of confined excitonic states ............ 19
2.1.3 Energy hierarchy of excitonic states ............. 21
2.2 Entangled photons from semiconductor quantumdots ......... 22
2.2.1 The concept of entanglement ............... 22
2.2.2 Polarization-entangled photon pairs fromthe biexciton radiative decay .. 23
2.2.3 Origin and impact of the exciton fine structure splitting ....... 25
2.2.4 Impact of spin-scattering, dephasing and background photons on the degree
of entanglement ..................29
2.3 Quantum dot entangled-photon sources - State of the art ........32
2.4 Exciton radiative lifetime .................. 34
2.4.1 The concept of radiative lifetime .............. 34
2.4.2 Measurement of the radiative lifetime ............35
2.5 Single-photon purity ...................37
2.5.1 Photon number distributions ............... 37
2.5.2 Second-order correlation function .............38
2.5.3 Measurement of the second-order correlation function ....... 40
2.6 Measurement of entanglement ................42
2.6.1 Quantum state tomography ...............43
2.7 Photon coherence and spectral linewidth .............46
2.7.1 The concept of coherence ................ 46
2.7.2 First-order coherence ................. 46
2.7.3 Relation between coherence and spectral linewidth ........ 49
2.7.4 homogeneous vs. inhomogeneous broadening in single quantumdots ..50
2.8 Photon indistinguishability .................51
2.8.1 Hong-Ou-Mandel interference ..............51
2.8.2 Hong-Ou-Mandel interference between photons fromseparate sources .. 52
2.8.3 The Bell state measurement with linear optics .......... 53
3 Experimentalmethods 55
3.1 The GaAs and AlAs material system ............... 55
3.2 Molecular beam epitaxy ..................56
3.2.1 The Concept of molecular beam epitaxy ...........56
3.2.2 Layout and components of the III-V Omicron MBE ........58
3.2.3 Growth parameters .................. 59
3.2.4 Reflection high-energy electron diffraction (RHEED) ........ 60
3.2.5 Growth rate determination using RHEED oscillations .......61
3.3 Optical setups .....................63
4 Results 67
4.1 Growth of GaAs/AlGaAs quantum dots by in-situ Al droplet etching .....68
4.1.1 Motivation for the study of GaAs / AlGaAs quantum dots ......68
4.1.2 GaAs / AlGaAs quantum dot growth process ..........69
4.1.3 Interplay between growth parameters, quantumdot morphology
and optical properties ................. 71
4.1.4 Nanohole morphology and quantumdot formation ........ 73
4.1.5 Optical characterization ................75
4.1.6 Deterministic wavelength control .............77
4.1.7 Photon coherence and radiative lifetime ...........84
4.1.8 Decoherence processes in semiconductor quantum dots ......86
4.1.9 Chamber conditioning and growth process optimization ......87
4.1.10 Arsenic flux calibration using the GaAs surface reconstruction ..... 88
4.1.11 Enhanced photon coherence after growth process adjustments ....92
4.2 Two-photon interference from frequency-stabilized
GaAs/AlGaAs quantum dots .................94
4.2.1 Frequency tuning of semiconductor quantumdots ........95
4.2.2 Experimental setup .................. 95
4.2.3 Optical characterization of the separate GaAs/AlGaAs quantum dots ... 98
4.2.4 Faraday anomalous dispersion optical filter and frequency feedback ... 99
4.2.5 Two-photon interference between remote, frequency-stabilized quantum dots 100
4.3 Solid-state ensemble of highly entangled photon sources at rubidiumatomic transitions
........................102
4.3.1 Fine-structure splitting ................103
4.3.2 Resonant excitation of the biexciton state ...........105
4.3.3 Single photon purity and radiative lifetime ........... 107
4.3.4 Radiative lifetime of GaAs/AlGaAs quantumdots - comparison to other quantumdot
types ...................108
4.3.5 Degree of entanglement ................109
4.3.6 Highly-efficient extraction of the obtained entangled photons ..... 116
5 Conclusions 119
5.1 Summary ....................... 119
5.2 Discussion and outlook ..................122
Bibliography 127
Publications and scientific presentations 150
Acknowledgments 154
Selbstständigkeitserklärung 157
Curriculum vitae 157
quantum dots, entangled-photon sources, single-photon sources, semiconductor materials, molecular beam epitaxy, quantum optics
info:eu-repo/classification/ddc/535
ddc:535
info:eu-repo/classification/ddc/539
ddc:539
Quantenpunkt; Halbleiter; Quantenoptik; Molekularstrahlepitaxie; Quantenkommunikation
Keil, Robert
Schmidt, Oliver G.
Ding, Fei
Technische Universität Chemnitz
2019-11-13
2020-07-13
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2020-11-19
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2020-11-20T09:44:59Z
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ddc:620
ddc:621.3
openaire
Pressureless infiltrated alumina and zirconia based steel - MMCs
urn:nbn:de:bsz:105-712316
eng
Alumina and zirconia based steel-MMCs were produced by pressureless Ti-activated melt infiltration using a high vacuum furnace. The effect of particle size and morphology on the formation of a ceramic network in-situ and MMC properties were investigated using three different alumina powders. The alumina/steel-MMCs were characterised for microstructure, Young’s modulus and strength at room temperature and elevated temperatures, and wear behaviour. Also the use of different types of steel was shown. Zirconia/steel-MMCs were produced using three different types of zirconia powder. With the use of monoclinic and partially stabilised (Ca-PSZ, Mg-PSZ) zirconia powder the effect of the monoclinic to tetragonal phase transformation on MMC microstructure and wear behaviour was shown. Further alumina preforms were successfully infiltrated in argon atmosphere at atmospheric pressure using a standard tube furnace. The infiltration in argon resulted in an increased degradation of the alumina particles. The infiltrations showed further investigations are needed for a better understanding of the mechanism of activated melt infiltration since different reactions (i.e. ceramic/metal interactions, dissolutions and evaporations) occur simultaneously during infiltration.
Verbundwerkstoff, Infiltration, Eigenschaften, Stahl, Aluminiumoxide, Stoffeigenschaft, Zirkoniumdioxid
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Wittig, Daniela
Aneziris, Christos G.
Kübler, Jakob
Biermann, Horst
Graule, Thomas
TU Bergakademie Freiberg
2008-08-25
2008-12-18
2009-12-01
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2020-11-20T09:49:23Z
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doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:550
openaire
Hydrogeochemical and radiometric investigation of the uranium tailings Schneckenstein
urn:nbn:de:bsz:105-24057
eng
The main goal of this thesis is the evaluation of the environmental contamination risk from the tailings materials. In order to achieve this task, hydrogeological, mineralogical, geochemical, hydrochemical, and isotope studies were conducted at the uranium tailings Schneckenstein. Four cores were taken at the tailing sites by drilling to different depths. Two borings were located in each tailing respectively. Samples were collected at an interval of 1 m. From the study, the cover layers has a coefficient of permeability of approximately 10-5 m/s, whereas for the tailings material, it ranges between 10-8 and 10-7 m/s except the last two intervals of the fourth borehole. The dry density is very low, whereas the grain density exceed 2.7 g/cm³ in almost all the materials. The total porosity is very high exceeding 30 % in almost all tailings. In addition, the infiltration rate in the tailings is low with a mean value approximately 8.8 cm/a. Muscovite and quartz dominate the mineralogy of the tailing sediments. For the analysed elements, the non residual fraction is in association with the iron and manganese oxides. Hence, the decrease of the oxygen contents in the environment will increase their solubility. Assuming an equilibrium between most of the radionuclides in the uranium chain before the ore processing and assuming that radium has not left the system e.g. as solute in water, not more than about 70 % of the total uranium content was removed during the ore processing. Also, the presence of organic matter and sulphur in the tailings material are the major factors controlling the solubility of elements in the areas. The hydrochemical model PHREEQC shows high solubility of most of elements. It also shows the change in chemical conditions between the heap materials and the tailing sediments which is characterised by a decrease of the Eh values with depth. This indicates the change of the medium to post aerobic or anaerobic conditions.
Schneckenstein <Region>, Uranbergbau, Berge <Bergbau>, Spülfeld, Umweltgeochemie, Hydrogeochemie
info:eu-repo/classification/ddc/550
ddc:550
Naamoun, Taoufik
Merkel, Broder
Stolz, Werner
Hebert, Detlef
Udluft, Peter
TU Bergakademie Freiberg
2002-07-05
2002-12-18
2009-12-03
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doc-type:doctoralThesis
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2020-11-20T09:53:04Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:550
openaire
Combination of Borehole Seismic and Downhole Logging to Investigate the Vicinity of the COSC‑1 Borehole in Western Scandinavia
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-233719
eng
In dieser Arbeit werden bohrlochseismsiche Messungen sowohl mit Bohrlochmessungen als auch mit oberflächenseismischen Messungen ausgewertet und verglichen um das bohrlochnahe Umfeld der Forschungsbohrung COSC-1 (Collisional Orogeny in the Scandinavian Caledonides) zu beschreiben. Die bohrlochseismischen Daten zeigen deutlich hohe Reflektivität und seismische Anisotropie der erbohrten geologischen Einheit, der Seve-Decke. Diese Decke zeichnet sich durch einen häufigen Wechsel von mafischen und felsischen Gesteinen aus, welcher auch durch eine Clusteranalyse der Bohrlochmessungen deutlich wird. Die Ergebnisse der Clusteranalyse korrelieren gut mit den seismisch abgebildeten Untergrundstrukturen und den seismischen Geschwindigkeiten. Abschließend wurde die virtual source method als Beispiel der seismischen Interferometrie an einem Teildatensatz erfolgreich getestet. Mit dem Ansatz wurde eine künstliche Messgeometrie mit seismischen Quellen und Empfängern im Bohrloch erzeugt, welche eine gute Datenqualität aufzeigen.
In this thesis, the vicinity of the scientific borehole COSC-1 (Collisional Orogeny in the Scandinavian Caledonides) is investigated by the combination of a borehole seismic survey with downhole logging data and a surface seismic survey. The borehole seismic data show a significantly higher reflectivity and seismic anisotropy within the drilled geological unit, the Seve Nappe. This nappe is characterised by frequent changes of mafic and felsic lithologies that are also highlighted by a cluster analysis. The results of the cluster analysis correlate well with structures of the subsurface as imaged by the surface seismic survey and with seismic velocities. Additionally, the virtual source method as example for seismic interferometry is applied to a data subset. This approach created a virtual survey geometry with seismic sources and receivers within the borehole and a good data quality.
COSC, Bohrlochseismik, Oberflächenseismik, Clusteranalyse, seismische Interferometrie, Kristallin
COSC, borehole seismics, surface seismics, cluster analysis, seismic interferometry, crystalline rocks
info:eu-repo/classification/ddc/550
ddc:550
Mittelschweden; Provinz Jämtland; Bohrloch; Seismisches Profil; Seismische Prospektion; Interpretation; Skandianvien <West>; Kaledoniden; Interferometrie; Bohrlochmessung; Bohrlochgeophysik
Krauß, Felix
Buske, Stefan
Giese, Rüdiger
Poletto, Flavio
TU Bergakademie Freiberg
2018-01-05
2018-04-17
2018-07-05
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doc-type:doctoralThesis
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2020-11-20T09:56:39Z
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doc-type:doctoralThesis
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open_access
ddc:510
openaire
Semilinear Systems of Weakly Coupled Damped Waves
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-233721
eng
In this thesis we study the global existence of small data solutions to the Cauchy problem for semilinear damped wave equations with an effective dissipation term, where the data are supposed to belong to different classes of regularity. We apply these results to the Cauchy problem for weakly coupled systems of semilinear effectively damped waves with respect to the defined classes of regularity for different power nonlinearities. We also presented blow-up results for semi-linear systems with weakly coupled damped waves.
Weakly coupled damped wave equations, Global existence, Effective dissipation, Small data solutions
Wellengleichungen
info:eu-repo/classification/ddc/510
ddc:510
Welle; Dämpfung; Dissipation; Wellengleichung
Mohammed Djaouti, Abdelhamid
Reissig, Michael
D’Abbicco, Marcello
Schiermeyer, Ingo
Bernstein, Swanhild
Rheinbach, Oliver
TU Bergakademie Freiberg
2018-03-16
2018-06-27
2018-08-06
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doc-type:doctoralThesis
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2020-11-20T10:14:38Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
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ddc:540
openaire
Charakterisierung von funktionellen Metalloxidgrenzflächen mittels Röntgenmethoden und Elektronenmikroskopie
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-233744
ger
Grenzflächen von Übergangsmetalloxiden in Halbleiterbauelementen bestimmen die Funktionalität auf vielfältige Art und Weise. In dieser Arbeit werden die Nb2O5|Metall- (Metall = Al, Ti, Pt), die TiN|TiO2- und die Si|SrTiO3-Grenzfläche mittels röntgenographischer Methoden sowie der Transmissionselektronenmikroskopie hinsichtlich ihrer Defektchemie, kristallographischen Anpassung und thermischen Stabilität untersucht. Die lokale elektronische Analyse der Nb2O5|Ti- sowie Nb2O5|Al-Grenzfläche zeigt die Ausbildung eines Sauerstoffleerstellengradienten im Nb2O5 durch die Oxidation der unedlen Elektrode. Der elektrische Widerstand dieser beiden Metall-Isolator-Metall-(MIM)-Stapel mit Pt-Bodenelektrode kann reversibel geschalten werden. Diese experimentellen Befunde lassen sich direkt miteinander verknüpfen, da an der Nb2O5|Pt-Grenzfläche weder eine Redoxreaktion stattfindet, noch im Pt|Nb2O5|Pt-Stapel der Widerstand geschaltet werden kann. MIM-Stapel bestehend aus TiN, TiO2 und Au weisen zwar Schaltverhalten des elektrischen Widerstandes auf, lassen aber keine Abweichung der Stöchiometrie im Transmissionselektronenmikroskop erkennen. Die strukturellen Betrachtungen der TiN|TiO2-Grenzfläche verdeutlichen, dass bei der Heteroepitaxie das Aufwachsen der thermodynamisch stabileren TiO2-Modifikation unterdrückt wird, insofern das Substrat eine geeignete kristallographische Orientierung aufweist. So kristallisiert Anatas, eher als Rutil, auf der (001)-Oberfläche des TiN mit einer festen Orientierungsbeziehung. Die thermische Stabilität der Si|SrTiO3-Grenzfläche hängt hingegen stark von der Kationenstöchiometrie des ternären Perowskites ab. Für die Kristallisation der amorphen SrTiO3-Dünnschichten ergibt sich eine Korrelation zwischen der Einsatztemperatur und der Schichtabscheidemethode.
Interfaces of transition metal oxides in semiconductor devices determine their functionalities in a variety of ways. In this work Nb2O5|metal- (metal = Al, Ti, Pt), TiN|TiO2- and Si|SrTiO3-interfaces are investigated by means of X-ray-based methods and transmission electron microscopy with respect to their defect chemistry, crystallographic orientation and thermal stability. From local electronic analysis of the Nb2O5|Ti- as well as Nb2O5|Al-interface the formation of an oxygen vacancy gradient in the Nb2O5 caused by an oxidation of the ignoble electrode can be inferred. The electrical resistance of both types of metal-insulator-metal-(MIM)-stacks, containing a Pt bottom electrode, can be switched reversibly. These experimental findings are directly linked to each other, since at the Nb2O5|Pt-interface no redox reaction based oxygen redistribution takes place and the Pt|Nb2O5|Pt-stack reveals no switching behavior. Using MIM-stacks consisting of TiN, TiO2 und Au switching the electrical resistance is possible, but no stoichiometric deviation was observed in the transmission electron microscope. Structural considerations at the TiN|TiO2-interface clarify that hetero-epitaxy can suppress the growth of the thermodynamically stable TiO2-modification due to suitable crystallographic orientation of the TiN-substrate. Thus, anatase, rather than rutile, crystallizes on the (001)-TiN-surface with a fixed structural coherency. The thermal stability of the Si|SrTiO3-interface strongly depends on the cation stoichiometry of the ternary perovskite. Therefore, crystallization onset temperature correlates to the specific technique of thin film deposition.
Transmissionselektronenmikroskopie, Röntgenmethoden, Grenzfläche, Übergangsmetalloxide
Transmissionelectronmicroscopy, X-ray methods, Interface, Transition Metal Oxides
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
Grenzfläche; Strontiumtitanat; Titandioxid; Niobpentoxid; Elektronenmikroskopie; Energiedispersive Röntgenspektroskopie
Hanzig, Florian
Meyer, Dirk C.
Rafaja, David
TU Bergakademie Freiberg
2017-02-28
2017-06-30
2018-07-05
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doc-type:doctoralThesis
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2020-11-20T11:26:29Z
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doc-type:doctoralThesis
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ddc:620
ddc:621.3
openaire
Nutzung armer primärer & sekundärer Rohstoffe zur Gewinnung von seltenen Metallen
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-235034
ger
In der Dissertation wurde die Möglichkeit des gemeinsamen Recycling von Bleiglas und LCD-Glas zur Gewinnung der Hauptmetalle Blei und Indium (sowie weiterer Begleitmetalle) und die Erzeugung einer wirtschaftlich verwertbaren Glasphase untersucht. Durch die Anpassung der Glaszusammensetzung über die Zugabe von Soda und Kalk, die Einstellung der Arbeitstemperatur und die Untersuchung der prozesstechnischen Erfordernisse, wie die Trennung von Schmelzvorgang und Reduktion, konnte gezeigt werden, dass Blei zu über 98% und Indium zu über 80% aus den Schrotten gewonnen werden kann. Die erzeugte Glasphase ist durch Verdünnung mit Quarz und Feineinstellung der Zusammensetzung direkt verwendbar. Durch die Reduktion des Glases und die Kreislaufführung von zugeführtem Natriumoxid konnte gezeigt werden, dass sogar höherwertige Gläser hergestellt werden können. Die durchgeführte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der beiden Verfahrensalternativen bestätigte den ökonomischen Vorteil der Kreislaufführung.
Indium, Blei, LCD, CRT, Bleiglas, Recycling, seltene Metalle
lead, indium, LCD, CRT, recycling, rare elements, waste
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Bleiglas
Flüssigkristallanzeige
Blei
Indium
Recycling
Schrott
Wolf, Robert
Stelter, Michael
Höck, Michael
TU Bergakademie Freiberg
2017-07-11
2018-06-01
2018-07-25
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2020-11-20T11:36:22Z
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doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:620
ddc:621.3
openaire
Auslegung von Mikrowellen-Thermoprozess-Anlagen unter Nutzung von hochfrequenz-technischen Prinzipien: am Beispiel eines Entbinderungsofens für keramische Grünkörper
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa-67409
ger
Um der Mikrowellenerwärmung als Single- oder Hybridanwendung im industriellen Ofenbau ein weiteres Anwendungsspektrum zu eröffnen, wird dem Anlagenkonstrukteur im Rahmen dieser Arbeit eine Aufstellung von Entwicklungsprioritäten und Konstruktionshinweisen übergeben. Für eine energieeffiziente Ausnutzung des technologischen Potenzials wird hierbei nicht - wie in der Vergangenheit - die Feldstärkenverteilung, sondern das Reflexionsverhalten in den Vordergrund gestellt.
Durch die Entwicklung und den Aufbau eines Messplatzes zur Bestimmung temperaturspezifischer Dielektrizitätsparameter konnte die Realitätsnähe der Simulation für die anwendungsorientierte Applikatorentwicklung gesteigert werden.
Die Anwendbarkeit der Auslegungskriterien wird im Rahmen der Projektierung und des Aufbaus einer Beispielanlage zur Entbinderung von keramischen Grünkörpern und bei der Entwicklung zahlreicher mikrowellenspezifischer Anlagenbauteile verifiziert.
Mikrowellenerwärmung, Hybriderwärmung, Entbinderung, Resonator, Applikator, Zirkulator, dielektrische Verluste, Eindringtiefe, Lambda-Viertel-Falle
Microwave, cavity, applicator, dielectric loss, electromagnetic wave, permittivity, multimode, singlemode resonant cavities, skin depths, radio-frequency-power penetration, chokes, absorbing load, multioven system, circulator
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Mikrowellenerwärmung
Entbinderung
Grünling <Technik>
Reichmann, Markus
Walter, Gerd
Zocher, Michael
TU Bergakademie Freiberg
2010-11-22
2011-03-25
2011-04-18
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doc-type:doctoralThesis
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2020-11-20T11:48:15Z
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openaire
Einfluss akustischer Wellen auf Mehrphasenströmung in porösen Medien: Entwicklung eines EOR-Verfahrens
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-311890
ger
Inhalt der Arbeit sind theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Einfluss akustischer Wellen auf das Verhalten mehrphasiger Strömungen in porösen Medien. Die Arbeit schlug mittels Frequenzanalyse Anregungsfrequenzen mit erhöhter Wahrscheinlichkeit den Strömungsvorgang positiv für die Erdölförderung zu beeinflussen. Die vorgeschlagenen Frequenzen erzielten auf verschiedenen Parametern erfolgreich eine positive Beeinflussung des Wasserdurchbruchspunktes, des Entölungsgrades und der relativen Permeabilität. Zur Erhöhung der Aussagekraft der Daten wurden Verfahren der multivariaten Statistik erfolgreich eingesetzt. Zudem wurden positive Rückkopplungseffekte mit dem Einsatz oberflächenaktiver Substanzen nachgewiesen. In einem abschließenden Schritt konnte die Wirkung des Verfahrens zudem durch Kombination mehrere Frequenzen optimiert werden. Diese von hoher Wichtigkeit geprägten Charakteristika zeigen klar das Potential des Verfahrens zum Einsatz als Verfahren der verbesserten Erdölförderung (EOR) auf.:1. Kurzfassung 5
2. Einleitung 6
2.1. Die primäre und sekundäre Förderphase 7
2.2. Tertiäre Fördermethoden 9
2.3. Akustische Verfahren 14
2.4. Aufgabenstellung 17
3. Grundlagen 18
3.1. Projektvorstellung 19
3.1.1. Vorstellung der Sonde 20
3.1.2. Eingrenzung der Laborparameter 22
3.2. Einordnung des Verfahrens in den Stand der Technik 23
3.2.1. Impuls- und Frequenzverfahren 23
3.2.2. Frequenzbereiche 25
3.3. Auswertemethoden 27
3.3.1. Frequenzanalysen 27
3.3.2. Flutversuche und relative Permeabilität 28
3.3.3. Imbibitionsversuche 32
3.4. Grundlagen der mathematischen Methoden 33
3.4.1. Fouriertransformation 34
3.4.2. Gradientenverfahren 34
3.4.3. Regressionsanalyse 37
4. Laborarbeiten 39
4.1. Versuchsaufbau 39
4.1.1. Flutanlage 39
4.1.2. Imbibitionsgefäße 42
4.2. Versuchsdurchführung 44
4.3. Der Versuchsplan der Flutexperimente 48
4.4. Voruntersuchungen 49
4.4.1. Gesteinsproben 49
4.4.2. Fluidproben 50
5. Datenauswertung 52
5.1. Frequenzanalyse 52
5.2. Flutversuche 55
5.2.1. Ergebnis der Regressionsanalyse 59
5.3. Imbibitionsversuche 61
5.4. Phänomenologische Untersuchungen 63
5.4.1. Injektivitätsveränderung 63
5.4.2. Instabile Emulsionsbildung 65
5.5. Weitergehende Forschungsansätze 67
5.5.1. Rückkopplungseffekte mit Tensiden 67
5.5.2. Bohrlochregeneration 69
6. Diskussion 71
7. Zusammenfassung 75
EOR, akustisch, Lagerstättentechnik
Enhanced Oil Recovery (EOR), acoustic
info:eu-repo/classification/ddc/624
ddc:624
Erdölgewinnung
Poröser Stoff
Mehrphasenströmung
Permeabilität
Akustisches Verfahren
Tertiäre Erdölförderung
Porosität
Schallwelle
Entölungsgrad
Reichmann, Sven
Amro, M.
Ganzer, L.
TU Bergakademie Freiberg
2018-04-13
2018-07-03
2018-08-08
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2020-11-20T11:51:54Z
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doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:540
openaire
Zur Wirkung von Additiven auf die Hydratationsreaktion von Anhydrit II
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-311974
ger
Anhydrit II (AII) wird industriell hauptsächlich als Bindemittel bei der Fußbodenestrich-Herstellung eingesetzt. Zur Beschleunigung der Abbindereaktion und der daraus resultierenden schnelleren Verfestigung des Fußbodens wird Kaliumsulfat als Additiv verwendet.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden anorganische Salze (Sulfate und Chloride) im Vergleich zu Kaliumsulfat hinsichtlich ihrer beschleunigenden Wirkung auf die Abbindereaktion von AII untersucht, um eine mögliche Alternative und einen Mechanismus für die Wirkungsweise der Additive angeben zu können.
Unter den verwendeten Salz-Additiven wurde keine Alternative zu K2SO4 für die industrielle Anwendung gefunden. Als Ursache für die beschleunigende Wirkung von K2SO4 wird die Bildung des Doppelsalzes Syngenit auf der Anhydrit-Oberfläche angenommen. Durch epitaktische Beziehungen von Kristallflächen oder den Zerfall des Syngenits wird die heterogene Gips-Keimbildung begünstigt und die Abbindereaktion beschleunigt.
Anhydrit, Gips, Syngenit, Beschleuniger, Hydratation
anhydrite, gypsum, syngenite, accelerator, hydration reaction
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
Anhydrit
Gips
Abbinden
Reaktionsgeschwindigkeit
Doppelsalze
Kaliumsulfat
Losch, Grit
Voigt, Wolfgang
Lorenz, Heike
TU Bergakademie Freiberg
2017-12-18
2018-04-23
2018-08-20
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2020-11-20T12:18:47Z
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openaire
Compliance Elliance Journal: Compliance in Unprecedented Times
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2365-3353
eng
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qucosa:70816
qucosa:70818
qucosa:70823
qucosa:70846
qucosa:70813
qucosa:70824
qucosa:70814
qucosa:70825
qucosa:70803
qucosa:70815
qucosa:70820
Therefore this edition of CEJ is dedicated to pressing criminal and compliance-related questions in connection with the coronavirus-pandemic. Furthermore we will focus on another branch of digitization: Namely cryptocurrencies and financial technology. The key issue of last CEJ-edition, Corporate Criminal Liability, will be deepened, as there have been notable (and given the current situation, questionable) developments in the German legislative process. Fittingly, the topic of whistleblower protection in Switzerland will be addressed and two books, dealing with the modern legal advice market, will be reviewed.
Corona Pandemie, Covid-19, Compliance, Deutschland, International
Coronavirus pandemic, Covid-19, compliance, germany, international
info:eu-repo/classification/ddc/343
ddc:343
DeStefano, Michele
Schneider, Hendrik
Universität Leipzig
University of Miami
2020
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2020-05-13
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oai:qucosa:de:qucosa:31245
2020-11-20T13:46:50Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:510
openaire
Proper connection number of graphs
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-312458
eng
The concept of \emph{proper connection number} of graphs is an extension of proper colouring and is motivated by rainbow connection number of graphs. Let $G$ be an edge-coloured graph. Andrews et al.\cite{Andrews2016} and, independently, Borozan et al.\cite{Borozan2012} introduced the concept of proper connection number as follows: A coloured path $P$ in an edge-coloured graph $G$ is called a \emph{properly coloured path} or more simple \emph{proper path} if two any consecutive edges receive different colours. An edge-coloured graph $G$ is called a \emph{properly connected graph} if every pair of vertices is connected by a proper path. The \emph{proper connection number}, denoted by $pc(G)$, of a connected graph $G$ is the smallest number of colours that are needed in order to make $G$ properly connected. Let $k\geq2$ be an integer. If every two vertices of an edge-coloured graph $G$ are connected by at least $k$ proper paths, then $G$ is said to be a \emph{properly $k$-connected graph}. The \emph{proper $k$-connection number} $pc_k(G)$, introduced by Borozan et al. \cite{Borozan2012}, is the smallest number of colours that are needed in order to make $G$ a properly $k$-connected graph.
The aims of this dissertation are to study the proper connection number and the proper 2-connection number of several classes of connected graphs. All the main results are contained in Chapter 4, Chapter 5 and Chapter 6.
Since every 2-connected graph has proper connection number at most 3 by Borozan et al. \cite{Borozan2012} and the proper connection number of a connected graph $G$ equals 1 if and only if $G$ is a complete graph by the authors in \cite{Andrews2016, Borozan2012}, our motivation is to characterize 2-connected graphs which have proper connection number 2. First of all, we disprove Conjecture 3 in \cite{Borozan2012} by constructing classes of 2-connected graphs with minimum degree $\delta(G)\geq3$ that have proper connection number 3. Furthermore, we study sufficient conditions in terms of the ratio between the minimum degree and the order of a 2-connected graph $G$ implying that $G$ has proper connection number 2. These results are presented in Chapter 4 of the dissertation.
In Chapter 5, we study proper connection number at most 2 of connected graphs in the terms of connectivity and forbidden induced subgraphs $S_{i,j,k}$, where $i,j,k$ are three integers and $0\leq i\leq j\leq k$ (where $S_{i,j,k}$ is the graph consisting of three paths with $i,j$ and $k$ edges having an end-vertex in common).
Recently, there are not so many results on the proper $k$-connection number $pc_k(G)$, where $k\geq2$ is an integer. Hence, in Chapter 6, we consider the proper 2-connection number of several classes of connected graphs. We prove a new upper bound for $pc_2(G)$ and determine several classes of connected graphs satisfying $pc_2(G)=2$. Among these are all graphs satisfying the Chv\'{a}tal and Erd\'{o}s condition ($\alpha({G})\leq\kappa(G)$ with two exceptions). We also study the relationship between proper 2-connection number $pc_2(G)$ and proper connection number $pc(G)$ of the Cartesian product of two nontrivial connected graphs.
In the last chapter of the dissertation, we propose some open problems of the proper connection number and the proper 2-connection number.
properly connected graph, properly 2-connected graph, proper connection number, proper $2$-connection number, minimum degree, forbidden induced subgraph, Cartesian product
info:eu-repo/classification/ddc/510
ddc:510
Zusammenhängender Graph
Kantenfärbung
Doan, Trung Duy
Schiermeyer, Ingo
Kemnitz, Arnfried
TU Bergakademie Freiberg
2018-05-29
2018-08-07
2018-08-16
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doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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oai:qucosa:de:qucosa:31250
2020-11-20T13:50:26Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:540
openaire
Entwicklung und Optimierung eines Prozesses zur Produktion von Bioethanol aus lignocellulosehaltiger Biomasse
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-312500
ger
Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte am Beispiel von Weizenstroh die Entwicklung und Optimierung eines Prozesses zur Produktion von Bioethanol. Die Synergie aus effizienter Vorbehandlung mit NaOH, Reaktortyp (Freifallmischer) und einem effizienten Enzymkomplex aus Penicillium verruculosum ermöglichte die Herstellung von bis zu 13 Vol.-% Ethanol. Die Hydrolyse und Fermentation wurden simultan durchgeführt (SSF-Prozess), woraus eine Vermeidung der Produktinhibierung sowie eine Erhöhung der Ethanolproduktivität um 94 % resultierten. Eine in situ-Ethanolentfernung mittels Stripping gewährleistete einen kontinuierlichen SSF-Prozess und ermöglichte die Folgekonversion des Bioethanols mittels katalytischer Dehydratisierung zu Bioethylen. Dadurch wurde eine Wertsteigerung des Ethanols erzielt und eine energie- und kostenintensive Abtrennung, Reinigung und Konzentrierung des Ethanols umgangen. Außerdem gelang eine Übertragung des Prozesses zur Ethanolproduktion vom Labormaßstab (2 L) in den Technikumsmaßstab (200 L). Auch die Anwendung auf andere Biomassen (Miscanthus, Luzerne) sowie Rohstoffe (Weizenkleie) wurde erfolgreich gezeigt.
Bioethanol, Cellulase, Lignocellulose, SSF-Prozess
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
Bioalkohol
Lignocellulose
Fermentation
Verzuckerung
Simultanreaktion
Kaiser, Doreen
Bertau, Martin
Fischer, Steffen
TU Bergakademie Freiberg
2018-05-02
2018-07-05
2018-08-17
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doc-type:doctoralThesis
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oai:qucosa:de:qucosa:31263
2020-11-20T13:55:06Z
qucosa:tubaf
doc-type:masterThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:620
ddc:621.3
openaire
Entwicklung einer gekoppelten FEM-DEM Simulation auf Basis ausgewählter Beispiele
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-312632
ger
Um das Fließverhalten von Granulaten in dünnwandigen Metallsilos auch mikroskopisch detailliert beschreiben zu können, ist es wichtig, beide Kontaktpartner (Granulat und elastische Wand) detailliert abbilden zu können. Granulate können vereinfacht als Kugeln betrachtet werden, weswegen die Diskrete-Elemente-Methode (DEM) hierfür geeignet ist. Die elastische Verformung der Metallwand kann mit Hilfe der Finiten-Elemente-Methode (FEM) berechnet werden. Ziel dieser Arbeit ist es, eine Simulation zu entwickeln, welche für beide Kontaktpartner eine gemeinsame Simulationsumgebung schafft. Dabei sollen zu Beginn einfache Beispiele für den Kontakt von Granulat und Festkörperstrukturen erarbeitet werden, die verschiedene Lastfälle abdecken. Um die Simulationsergebnisse bewerten zu können, sollen die Beispiele so gewählt werden, dass die Simulationen analytisch oder numerisch validiert werden können.
Kopplung, DEM, FEM, LIGGGHTS, RADIOSS
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Finite-Elemente-Methode
Diskrete-Elemente-Methode
Python <Programmiersprache>
Kugel
Elastischer Stab
Huang, Wenjie
Falke, Thomas
Kröger, Matthias
Szlosarek, Robert
TU Bergakademie Freiberg
2017-01-09
2018-08-22
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:masterThesis
info:eu-repo/semantics/masterThesis
doc-type:Text
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2020-11-20T13:59:30Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:004
openaire
Behavior-specific proprioception models for robotic force estimation: a machine learning approach
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-312656
eng
Robots that support humans in physically demanding tasks require accurate force sensing capabilities. A common way to achieve this is by monitoring the interaction with the environment directly with dedicated force sensors. Major drawbacks of such special purpose sensors are the increased costs and the reduced payload of the robot platform. Instead, this thesis investigates how the functionality of such sensors can be approximated by utilizing force estimation approaches. Most of today’s robots are equipped with rich proprioceptive sensing capabilities where even a robotic arm, e.g., the UR5, provides access to more than hundred sensor readings. Following this trend, it is getting feasible to utilize a wide variety of sensors for force estimation purposes. Human proprioception allows estimating forces such as the weight of an object by prior experience about sensory-motor patterns. Applying a similar approach to robots enables them to learn from previous demonstrations without the need of dedicated force sensors.
This thesis introduces Behavior-Specific Proprioception Models (BSPMs), a novel concept for enhancing robotic behavior with estimates of the expected proprioceptive feedback. A main methodological contribution is the operationalization of the BSPM approach using data-driven machine learning techniques. During a training phase, the behavior is continuously executed while recording proprioceptive sensor readings. The training data acquired from these demonstrations represents ground truth about behavior-specific sensory-motor experiences, i.e., the influence of performed actions and environmental conditions on the proprioceptive feedback. This data acquisition procedure does not require expert knowledge about the particular robot platform, e.g., kinematic chains or mass distribution, which is a major advantage over analytical approaches. The training data is then used to learn BSPMs, e.g. using lazy learning techniques or artificial neural networks. At runtime, the BSPMs provide estimates of the proprioceptive feedback that can be compared to actual sensations. The BSPM approach thus extends classical programming by demonstrations methods where only movement data is learned and enables robots to accurately estimate forces during behavior execution.
Robot, Force Estimation, Machine Learning, Proprioception
Roboter, Maschinelles Lernen, Propriozeption
info:eu-repo/classification/ddc/004
ddc:004
Roboter
Kraft
Bedarf
Schätzung
Maschinelles Lernen
Propriozeption
Berger, Erik
Jung, Bernhard
Ben Amor, Heni
TU Bergakademie Freiberg
2018-05-02
2018-07-05
2018-08-21
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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oai:qucosa:de:qucosa:31413
2020-11-20T14:03:31Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:004
openaire
Temporal Lossy In-Situ Compression for Computational Fluid Dynamics Simulations
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-314131
eng
Während CFD Simulationen für Metallschmelze im Rahmen des SFB920 fallen auf dem Taurus HPC Cluster in Dresden sehr große Datenmengen an, deren Handhabung den wissenschaftlichen Arbeitsablauf stark verlangsamen. Zum einen ist der Transfer in Visualisierungssysteme nur unter hohem Zeitaufwand möglich. Zum anderen ist interaktive Analyse von zeitlich abhängigen Prozessen auf Grund des Speicherflaschenhalses nahezu unmöglich. Aus diesen Gründen beschäftigt sich die vorliegende Dissertation mit der Entwicklung sog. Temporaler In-Situ Kompression für wissenschaftliche Daten direkt innerhalb von CFD Simulationen. Dabei werden mittels neuer Quantisierungsverfahren die Daten auf ~10% komprimiert, wobei dekomprimierte Daten einen Fehler von maximal 1% aufweisen. Im Gegensatz zu nicht-temporaler Kompression, wird bei temporaler Kompression der Unterschied zwischen Zeitschritten komprimiert, um den Kompressionsgrad zu erhöhen. Da die Datenmenge um ein Vielfaches kleiner ist, werden Kosten für die Speicherung und die Übertragung gesenkt. Da Kompression, Transfer und Dekompression bis zu 4 mal schneller ablaufen als der Transfer von unkomprimierten Daten, wird der wissenschaftliche Arbeitsablauf beschleunigt.
lossy temporal in-situ compression computational fluid dynamics simulation
info:eu-repo/classification/ddc/004
ddc:004
Datenkompression
Numerische Strömungssimulation
Lehmann, Henry
Jung, Bernhard
Scheuermann, Gerik
TU Bergakademie Freiberg
2017-12-07
2018-07-13
2018-08-31
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doc-type:doctoralThesis
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doc-type:Text
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oai:qucosa:de:qucosa:31501
2020-11-20T14:07:10Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:540
openaire
Thermodynamic properties of intermetallics: Surfaces and interfaces
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-315017
eng
In this dissertation, intermetallic phases Fe2Al5, Fe5Al8, Al3FeSi2 have been studied using density functional theory (DFT). The theoretical methods allow for parameter-free predictions without any experimental input of thermodynamical data like specific heat or phase stabilities. Such information is of great interest to thermodynamical modelling. Another strength of DFT is the possibility to investigate chemical reactions as demonstrated in case of the formation of hercynite (Fe2AlO4) in a solid-state reaction of corundum (α - Al2O3) and iron. Further, the Al2O3 surface energies of various planes were investigated. In addition, interfaces, which are of experimental interest within CRC 920, were modelled: α - Al2O3 (0001) || Al(111), TiO2 (rutile) || MgTiO3 (geikielite) and α - Al2O3 (corundum).
Intermetallics, specific heat, surface and interface energies
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
Intermetallische Verbindungen
Eisen
Aluminium
Silicium
Dichtefunktionalformalismus
Oberflächenspannung
Amirkhanyan, Lilit
Kortus, Jens
Leineweber, Andreas
TU Bergakademie Freiberg
2017-08-08
2017-12-12
2018-09-12
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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oai:qucosa:de:qucosa:31514
2020-11-20T14:14:51Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:540
openaire
Development of a computational consensus model for the in silico prediction of the skin sensitising potential of organic chemicals in the context of REACH
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-315140
eng
Die Hautsensibilisierung (Typ 4 Hautallergie) nimmt in der Toxizitätsbewertung einen wichtigen Stellenwert ein, was u.a. daran zu sehen ist, dass sie unter dem europäischen Chemikaliengesetz REACH schon sehr früh, d.h. ab einer Jahrestonne, abgeprüft werden soll. Die Dissertation untersucht, ob die derzeit im Tierversuch stattfindende Toxizitätsprüfung durch computerchemische Methoden ersetzt werden kann. Dazu wurde eine Datenbank aus über 2000 Stoffen erstellt, aus der wichtige Unterschiede zwischen den eingesetzten Tiermodellen herausgelesen werden konnten. In den Untersuchungen trat auch zu Tage, dass – entgegen vorheriger Annahmen – die Bioverfügbarkeit, d.h. die Aufnahme von Substanzen über die Haut, im Tierversuch nur eine untergeordnete Rolle spielt. Zudem ist eine Abschätzung des hautsensibilisierenden Effekts von Stoffen anhand eines Read-across (Interpolation aus strukturähnlichen Verbindungen) und von Strukturalarmen (Substrukturelemente als Indikatoren für einen bestimmten Effekt) möglich. Wenn beide Ansätze im Rahmen einer Konsensmodellierung miteinander verschränkt werden, ergibt sich sogar eine gute Vorhersagestatistik.
Skin sensitisation (type 4 skin allergy) is an important parameter in the toxicity assessment of chemicals, which is underlined by the fact that it is evaluated even at the lowest tonnage (1 t/a), which can be registered under the european chemicals regulation (REACH). In this thesis it was investigated if the currently used animal models can be replace or refined with computational (in silico toxicological) methods. In this regard a data base consisting of about 2000 substances was build. With its data important differences between the currently applied animal tests could be derived. Furthermore, the investigation found that – in contrast to previous assumptions – the bioavailability of a chemical compound, i.e. the uptake via the skin, has only a minor impact on the test result of the evaluated animal models. Moreover, it was demonstated that the skin sensitising potential of chemicals can be predicted by read-across (interpolation with structurally similar substances) and with structural alerts (substructural elements which indicate a particular effect). Combining both prediction methods with consensus modelling lead to a good prediction regarding the question whether a particular chemical compound is a sensitiser or not.
skin sensitisation; in-silico toxicology; reaction chemistry; bioavailability; consensus modelling; LLNA; GPMT; alternatives to animal testing; REACH
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
Haut
Allergodermatose
Toxizität
REACH-Verordnung
Chemische Verbindung
Bioverfügbarkeit
Hillebrand, Marcus
Schüürmann, Gerrit
Schrenk, Dieter
Technische Universität Bergakademie Freiberg
Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
2017-09-22
2017-12-18
2018-09-27
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doc-type:doctoralThesis
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doc-type:Text
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2020-11-20T14:20:45Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:540
openaire
Zur Bildung von Hydrogencarbonaten mehrwertiger Metalle
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-316291
ger
In der Literatur finden sich nur sehr wenige Hinweise zu Darstellungsmöglichkeiten fester Hydrogencarbonate mehrwertiger Metallionen. Im Rahmen der Arbeit sollte diesen nachgegangen werden. Die Untersuchungen zu Ni(HCO3)2, Gd(HCO3)3∙5H2O, Ho(HCO3)3∙6H2O, Mg(HCO3)2, [Mg2(H2O)6(HCO3)3]Cl sowie CsMgH(CO3)2∙4H2O widerlegen allerdings deren Existenz unter den in der Literatur angegebenen Bedingungen. Stattdessen ist die Synthese von bisher unbekannten Carbonaten (Ni12(CO3)8(OH)6O∙(6-8)H2O, NiCO3∙5,5H2O, MgCO3∙6H2O, MgCO3∙MgCl2∙7H2O, Cs2Mg4(CO3)5∙10H2O), deren umfangreiche Charakterisierung sowie deren Kristallstrukturlösung gelungen.
Weiterhin sollten ausgewählte Fragestellungen des reziproken Systems K⁺, Mg²⁺ // HCO₃⁻, Cl⁻ – H₂O bei 25°C und einem CO2-Druck von 1 bar untersucht werden. Es wurden Löslichkeitsversuche in den Existenzbereichen der Bodenkörper KMgH(CO3)2∙4H2O und MgCO3∙MgCl2∙7H2O durchgeführt, mit dem Ziel Literaturdaten zu verifizieren und Grundlagen für die Aufnahme dieser Phasen in thermodynamische Berechnungen zu schaffen.
Salze, Carbonate, Hydrogencarbonate, Kristallstrukturen
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
Hydrogencarbonate
Carbonate
Anorganische Salze
Kristallstruktur
Doppelsalze
Rincke, Christine
Voigt, Wolfgang
Königsberger, Erich
TU Bergakademie Freiberg
2018-01-31
2018-08-15
2018-09-26
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doc-type:doctoralThesis
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doc-type:Text
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oai:qucosa:de:qucosa:31787
2020-11-20T14:24:45Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:510
openaire
Global in time existence and blow-up results for a semilinear wave equation with scale-invariant damping and mass
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-317870
eng
The PhD thesis deals with global in time existence results and blow-up result for a semilinear wave model with scale-invariant damping and mass. Since the time-dependent coefficients for the considered model make somehow the damping and the mass a threshold term between effective and non-effective terms, it turns out that a fundamental role in the description of qualitative properties of solutions to this semilinear model and to the corresponding linear homogeneous Cauchy problem is played by the multiplicative constants appearing in those coefficients. For coefficients that make the damping term dominant, we can use the standard approach for the classical damped wave model with L^2 − L^2 estimates and the so-called test function method. On the other hand, when the interaction among those coefficients is balanced, then, it is possible to observe how typical tools for hyperbolic models, as for example Kato’s lemma, provide sharp global in time existence results and sharp blow-up results for super- and sub-Strauss type exponents, respectively.
Nonlinear wave equation, Scale-invariant coefficients, Global existence, Blow-up, Critical exponents
info:eu-repo/classification/ddc/510
ddc:510
Nichtlineare Wellengleichung
Selbstähnlichkeit
Globaler Existenzsatz
Aufblasung
Kritischer Exponent
Palmieri, Alessandro
Reissig, Michael
Georgiev, Vladimir
TU Bergakademie Freiberg
2018-05-16
2018-09-12
2018-10-24
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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oai:qucosa:de:qucosa:32002
2020-11-20T14:40:12Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:540
openaire
Electrochemical speciation and quantitative chromatography for modelling of indium bioleaching solutions
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-320022
eng
In order to meet increasing indium demands, (bio)hydrometallurgical winning of low-grade sources will likely be required. The goal of this work in the scope of the Biohydrometallurgical Centre Freiberg, was to use geochemical modelling to improve indium leaching and extraction efficiency. Indium stability constants and chemical conditions of process relevant solutions were required. Electrochemical methods were used to determine the stability constants of indium complexes with nitrate, chloride, sulfate, and hydroxide ions, as well as with electrowinning additives. High pressure liquid chromatography techniques were adapted to quantify polysulfides (Sx2–) and metal ions in leaching and extraction solutions. This cumulative information was used in geochemical modelling. Predominance, Pourbaix, and speciation diagrams were produced to describe and explain the behaviour of multiple components in various process relevant solutions.
Um den steigenden Bedarf an Indium zu decken, ist eine (bio-)hydrometallurgische Gewinnung von ‚low-grade sources‘ erforderlich. Ziel dieser Arbeit im Rahmen des Biohydrometallurgischen Zentrums Freiberg war es, durch geochemische Modellierung die Indium-Laugungs- und Extraktionseffizienz zu verbessern. Dazu wurden Indium-Stabilitätskonstanten und chemische Bedingungen prozessrelevanter Lösungen benötigt. Mit elektrochemischen Methoden wurden die Stabilitätskonstanten von Indiumkomplexen mit Nitrat-, Chlorid-, Sulfat- und Hydroxidionen sowie mit Elektrogewinnungsadditiven bestimmt. Hochdruck-Flüssigkeitschromatographieverfahren wurden zur Quantifizierung von Polysulfiden (Sx2–) und Metallionen in Laugungs- und Extraktionslösungen angepasst. Alle experimentell bestimmten Parameter wurden in der geochemischen Modellierung verwendet. Prädominanz-, Pourbaix- und Speziationsdiagramme wurden erstellt, um das Verhalten mehrerer Komponenten in verschiedenen prozessrelevanten Lösungen zu beschreiben und zu erklären.
Indium, Biohydrometallurgy, Electrochemistry, Equilibrium Constants, Chromatography
Indium, Biohydrobetallurgie, Elektrochemie, Stabilitätskonstanten, Chromatographie
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
Indium
Mikrobielle Laugung
Elektrochemie
Stabilitätskonstante
Elementspeziesanalyse
Ashworth, Charlotte
Frisch, Gero
Ryder, Karl
TU Bergakademie Freiberg
2018-07-09
2018-09-06
2018-11-01
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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oai:qucosa:de:qucosa:32055
2020-11-20T15:08:32Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:620
ddc:621.3
openaire
Trennung von Ionen Seltener Erdelemente mittels Extraktionschromatographie unter Nutzung Solvent imprägnierter Harze
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-320558
ger
In dieser Arbeit wurde der Einsatz von Amberlite XAD 7 HP imprägniert mit Di-(2-ethylhexyl)phosphorsäure als Solvent imprägniertes Harz für die Trennung von Ionen Seltener Erdelemente in einer Trennsäule untersucht. Mittels Batchversuchen wurden die Extraktionsisothermen und Extraktionskinetiken für verschiedene Seltene Erdelemente an imprägniertem Amberlite XAD 7 HP bestimmt und der Einfluss der Amberlitepartikelgröße auf diese Isothermen und Kinetiken untersucht. Versuche an der Trennsäule zeigten einen großen Einfluss des Volumenstroms des Elutionsmittels und der Amberlitepartikelgröße auf den Trennerfolg eines binären Gemischs Seltener Erdelemente. Im Gegensatz zu den unzerkleinerten Amberlitepartikeln ist es durch den Einsatz von zerkleinerten Amberlitepartikeln möglich gewesen, ein Cerium-Lanthan-Gemisch zu trennen. Die Regenerationsfähigkeit und die Wiederverwendbarkeit des hergestellten Solvent imprägnierten Harzes konnte gezeigt werden.:1 Einleitung und Zielstellung
2 Stand von Wissenschaft und Technik
2.1 Seltene Erdelemente
2.1.1 Vorkommen und Anwendungsgebiete von Seltenen Erdelementen
2.1.2 Chemische und physikalische Eigenschaften von Seltenen Erdelementen
2.1.3 Abbau und Aufbereitung von Seltenen Erdelementen
2.1.4 Verfahren für die Trennung von Gemischen Seltener Erdelemente
2.1.5 Alternative und umweltschonendere Verfahren für die Trennung von Gemischen Seltener Erdelemente
2.2 Zerkleinern von polymeren Materialien
2.2.1 Zerkleinerung von Ionentauschern in verschiedenen Mühlen
2.2.2 Zerkleinern von polymeren Ionentauscherpartikeln in einer Trommelmühle
2.3 Adsorptionsisotherme/Extraktionsisotherme
2.4 Einführung in die Extraktionschromatographie
2.4.1 Grundlagen der Extraktionschromatographie
2.4.2 Solvent imprägnierte Harze und Levextrel-Harze - spezielle Formen von Trägermaterialien
2.4.2.1 Herstellung und Eigenschaften von Solvent imprägnierten Harzen
2.4.2.2 Eigenschaften und Herstellung von Levextrel-Harzen
2.4.2.3 Einsatz von Solvent imprägnierten Harzen und LevextrelHarzen in der Metallextraktion
2.4.2.4 Probleme bei dem Einsatz von Solvent imprägnierten Harzen
2.4.3 Einfluss der Struktur des Trägermaterials und der Arbeitsbedingungen auf die Trennleistung einer Trennsäule
2.4.4 Einsatz der Extraktionschromatographie für die Trennung von Gemischen Seltener Erdelemente
2.4.5 Mechanismus bei der Trennung von Seltenen Erdelementen mittels Extraktionschromatographie und D2EHPA
3 Experimentelles Arbeiten
3.1 Verwendetet Materialien
3.1.1 Trägermaterialien
3.1.2 Stationäre Phase
3.1.3 Seltene Erdelemente
3.2 Verwendete Apparaturen und Messgeräte
3.2.1 Messmethoden für die Partikelcharakterisierung
3.2.2 Bestimmung der Elementkonzentration von wässrigen Proben mittels ICP OES
3.2.3 Aufbau und Funktionsweise der Trennsäule
3.3 Durchführung von Versuchen zur Charakterisierung der Extraktionsmaterialien und zur Trennung binärer Gemische Seltener Erdelemente
3.3.1 Waschung von Amberlite XAD 7 HP
3.3.2 Zerkleinern und Klassieren von Amberlite XAD 7 HP
3.3.3 Imprägnierung von Amberlite XAD 7 HP
3.3.4 Batchversuche zur Ermittlung geeigneter Parameter, Extraktionskinetiken, Extraktionskapazitäten und Säurekonzentrationen
3.3.5 Trennung von Ionen Seltener Erdelemente mittels Trennsäule
3.3.6 Prüfung auf Reproduzierbarkeit der Versuche an der Trennsäule
3.3.7 Prüfung auf Wiederverwendbarkeit des Extraktionsmaterials
3.3.8 Hydrophobierung von hydrophilen Oberflächen
4 Ergebnisse
4.1 Zerkleinerung des Trägermaterials Amberlite XAD 7 HP
4.2 Reaktionsmechanismus von Ionen Seltener Erdelemente bei der Extraktion
4.3 Imprägnierung des Trägermaterials Amberlite XAD 7 HP
4.4 Charakterisierung des Trägermaterials Amberlite XAD 7 HP vor und nach der Imprägnierung mit D2EHPA
4.4.1 Unzerkleinertes Trägermaterial Amberlite XAD 7 HP
4.4.2 Zerkleinertes Trägermaterial Amberlite XAD 7 HP
4.4.3 Auswertung der 3D-Röntgenmikroskopie einer mit Neodym beladenen Amberliteschüttung
4.5 Vorversuche zur Ermittlung von geeigneten Versuchsparametern und zur Bestimmung der Kapazitäten des Extraktionsmaterials
4.5.1 Ermittlung des optimalen pH-Werts für die Trennung von Ge- mischen Seltener Erdelemente
4.5.2 Ermittlung der optimalen Schüttelzeit für maximale Extraktionskapazitäten
4.5.3 Extraktionskinetik
4.5.4 Ermittlung von Extraktionsisothermen ausgewählter Seltener Erdelemente
4.5.5 Bestimmung der Trennfaktoren von binären Gemischen Seltener Erdelemente mittels imprägniertem Amberlite XAD 7 HP
4.5.6 Variation der Stoffmengenkonzentration des Elutionsmittels Salzsäure für die Trennung von Gemischen Seltener Erdelemente
4.5.7 Typische Störkomponenten
4.6 Charakterisierung der Trennsäule
4.6.1 Überprüfung der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse
4.6.2 Variation des Volumenstroms der mobilen Phase in der Trennsäule
4.6.3 Prüfung der Wiederverwendbarkeit des Extraktionsmaterials
4.6.4 Lokale Masseverteilung der Seltenen Erdelemente in der Trennsäule
4.7 Trennung binärer Gemische Seltener Erdelemente mittels unzerkleinertem imprägniertem Amberlite XAD 7 HP
4.8 Trennung binärer Gemische Seltener Erdelemente mittels zerkleinertem imprägniertem Amberlite XAD 7 HP
4.9 Untersuchung zum Trennverhalten eines Eisen-Lanthan-Gemischs (mögliche Störkomponenten)
4.10 Weitere Trägermaterialien
4.10.1 Lewatit VP OC 1026
4.10.2 Celite-512
4.10.3 Divergan RS
4.10.4 Vergleich aller eingesetzten Trägermaterialien
5 Zusammenfassung und Ausblick
6 Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Anhang
Seltene Erden, Extraktionschromatographie, Amberlite XAD 7 HP, Di-(2-ethylhexyl)phosphorsäure
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Seltenerdmetall
Umkehrphasen-Flüssigkeitschromatographie
Amberlite
Phosphorsäure
Grohme, Anja
Peuker, Urs Alexander
Repke, Jens-Uwe
Technische Universität Bergakademie Freiberg
2018-02-09
2018-06-19
2018-11-19
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2020-11-20T15:10:50Z
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doc-type:Text
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ddc:620
ddc:621.3
openaire
Flammenstruktur und Rußbildung in Verbrennungsprozessen mit ethanol- und butanolhaltigen Kraftstoffen
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-320989
ger
Um den CO2-Ausstoß von Kraftfahrzeugen zu reduzieren, ist die Beimischung von biogenen Kraftstoffen zum fossilen Ottokraftstoff interessant. Der Einsatz dieser führt zum veränderten Rußpartikelausstoß, welcher aufgrund der zunehmend verschärften gesetzlichen Regulierungen im Automobilsektor hinsichtlich Partikelmasse und -anzahl begrenzt ist. In der Arbeit werden Flammenstruktur und Rußbildungsprozess bei der Anwendung flüssiger Brennstoffe mit biogenem Anteil in laminaren, vorgemischten Modellflammen charakterisiert. Durch die Verwendung verschiedenster Messtechniken werden experimentelle Referenzdaten ohne den Einfluss von komplexen Wechselwirkungen, hervorgerufen durch den motorischen Betrieb, erhoben. Anhand der gemessenen Partikelgrößenverteilungen wird der chemisch hemmende Einfluss der biogenen Komponenten Ethanol und Butanol auf die Rußbildung gezeigt. Diese wird verlangsamt, sodass die Partikeldurchmesser abnehmen und die Rußmenge deutlich minimiert wird, wobei bzgl. der Gesamtpartikelanzahl kein eindeutiger Einfluss erkennbar ist.
Rußbildung, Flammenstruktur, Modellflamme, Ethanol, Butanol
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Ottokraftstoff
Biokraftstoff
Verbrennung
Ethanol
Frenzel, Isabel
Trimis, Dimosthenis
Kureti, Sven
Technische Universität Bergakademie Freiberg
2018-04-05
2018-06-01
2018-12-17
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2020-11-20T15:13:22Z
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doc-type:Text
open_access
openaire
Inherent strength and stiffness anisotropy of laminated rocks
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-322518
eng
The variation of rock strength and stiffness, known as mechanical anisotropy, is expected at different scales: large (rock mass) - or small (intact rock) - scales. It is always mandatory for engineering applications built either on or in anisotropic rock masses to investigate the strength and deformation behavior of those masses. To achieve this goal, continuum-based constitutive models are presented to analyze the mechanical anisotropy. One of both implemented models is named ‘Transubi model’ which considers the transverse isotropic elasticity into bi-linear Mohr-Coulomb strain hardening/softening plastic framework. Experimental investigations and numerical simulations focused mainly on the influence of the mechanical anisotropy on the plastic zoning around excavated openings in laminated rocks. Later, the Transubi model was applied to a tunnel excavated in a shaly facies formation of bedded argillaceous Opalinus clay in an URL (FE-tunnel) to obtain the short-term stability insights. Overall, the research outcomes may have a prospective impact regarding the understanding of anisotropy of laminated, bedded and foliated rocks which improves the deformation behaviour predictability using continuum-based numerical modeling tools.
Anisotropy, Constitutive model, Transverse isotropic, Tunneling, Opalinus clay, Hydro-mechanical
Anisotropie, Opalinuston, Geomechanik
info:eu-repo/classification/ddc/624
ddc:624
Gestein
Warve
Festigkeit
Anisotroper Stoff
Steifigkeit
Laminit
Petrophysik
Anisotropie
Inhärenz
Ismael, Mohamed
Konietzky, Heinz
Castro Gonzales, Jorge
Technische Universtät Bergakademie Freiberg
2018-07-06
2018-11-19
2019-05-28
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2020-11-20T15:16:02Z
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doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
openaire
History matching sensitivity investigations and forecasting for low matrix porosity, permeability and highly fractured carbonate reservoir to optimize oil production in Kurdistan Region
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-325314
eng
Increasing of the oil recovery is an essential task of the reservoir engineers. Many highly fractured carbonate reservoirs with low matrix porosity and low matrix permeability in the world have been depleted with low ultimate recovery due to the improper management. To obtain higher oil recovery and an optimum oil production, a three dimensional geological model for the reservoir is needed. The reservoir model should be calibrated via the history matching process which makes the model reliable for forecasting and development planning. An investigation has been carried out to find the most sensitive parameter which affects the matching between the real production data and the simulated production data. After the calibration of the model, some prediction scenarios have been run to realize the future performance of the reservoir. Three wells have been suggested and included in the simulation as producers in some prediction cases and as gas injectors in another other case. The results show that the three producers with low production rate will assist in increasing the recovery and by converting those to gas injectors will assist more especially when the oil production rate is higher. An oil field in Kurdistan region has been selected for this research.
Reservoir simulation, Reservoir management, Kurdistan region, Reservoir modelling
info:eu-repo/classification/ddc/624
ddc:624
Kurdistan
Erdölproduktion
Carbonatgestein
Porosität
Permeabilität
Sensitivitätsanalyse
Erdölgewinnung
Klüftung
Kluft
Matrix <Geologie>
Poröser Stoff
Prognose
Hakim, Sarko Hussen Hakim
Amro, Moh’d M.
Ganzer, Leonhard
Technische Universität Bergakademie Freiberg
2018-07-12
2018-12-04
2019-01-10
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doc-type:doctoralThesis
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doc-type:Text
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2020-11-20T15:20:34Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:620
ddc:621.3
openaire
Ein Beitrag zum Oxidationsverhalten von Ruthenium während einer Kupfergewinnungselektrolyse
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-325645
ger
Das Recycling von edelmetallhaltigen Materialien kann zum Eintrag von Ruthenium in die Kupfergewinnungselektrolyse führen, wo es zu leicht flüchtigem Rutheniumtetroxid oxidiert wird. Um bei der Elektrolyse Rutheniumverluste zu vermeiden, wurde das Oxidationsverhalten von Ruthenium in einer Kupfergewinnungselektrolyse an Bleilegierungs- sowie Diamantanoden mit unterschiedlicher Sauerstoffüberspannung durch Variation der Temperatur sowie der Stromdichte untersucht. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass Ruthenium nicht direkt elektrochemisch an der Anode zum Rutheniumtetroxid oxidiert wird. Vor allem an Anoden mit hoher Sauerstoffüberspannung erfolgt parallel zur Sauerstoffentwicklung die Bildung von weiteren Oxidationsmitteln, welche durch chemische Reaktionen mit den im Elektrolyt enthaltenen Rutheniumverbindungen zu leicht flüchtigem Rutheniumtetroxid oxidieren. Diese Reaktionen sind vor allem von der Temperatur und die Bildung der dafür notwendigen Oxidationsmittel vom Anodenpotential abhängig. Zur Vermeidung von Rutheniumverlusten in Kupfergewinnungselektrolysen sollten daher Anoden mit einem niedrigen Potential bei niedrigen Elektrolyttemperaturen eingesetzt werden.
Recycling, Kupfergewinnungselektrolyse, Ruthenium
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Ruthenium
Recycling
Oxidation
Kupfergewinnung
Elektrolyse
Elektrolyt
Thiere, Alexandra
Stelter, Michael
Antrekowitsch, Helmut
Technische Universität Bergakademie Freiberg
2018-06-04
2018-11-26
2019-01-18
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doc-type:doctoralThesis
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doc-type:Text
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2020-11-23T07:42:25Z
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doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:330
openaire
Berichterstattungsqualität im IFRS-Anhang: Konzeptionierung und empirische Analyse der Anhangberichterstattung über immaterielle Vermögenswerte in IFRS-Geschäftsberichten
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-325869
ger
Der internationalen Finanzberichterstattung – und darin insbesondere der Anhangberichterstattung – wird seit vielen Jahren in Praxis und Wissenschaft eine fehlende adressatengerechte Informationsbereitstellung vorgeworfen. Die Kritik deutet auf Defizite hinsichtlich Inhalt und Darstellung und somit insgesamt der Qualität der Anhangberichterstattung hin. Diese Kritik ist jedoch überwiegend anekdotischer Natur, valide wissenschaftliche Evidenz fehlt bislang. In der vorliegenden Arbeit wird diese Forschungslücke adressiert. Für das latente Konstrukt Berichterstattungsqualität wird dafür zunächst ein formatives Messinstrument entwickelt, mit dem sowohl die inhaltliche (u. a. Relevanz) als auch die formale Dimension (u. a. Lesbarkeit) von Berichterstattungsqualität gemessen und analysiert werden kann. Dieses Messinstrument wird sowohl theoretisch (argumentative Reflektion) als auch empirisch (Prüfung von aus den zugrundeliegenden Theorien ableitbaren Relationen) validiert. Die anschließende Erhebung von Berichterstattungsqualität einer repräsentativen Stichprobe deutscher Unternehmen mittels einer integrativen Inhaltsanalyse verdeutlicht, dass die o. g. Kritik begründet ist und zeigt auf, worin konkret Defizite bestehen. Die vorliegende Arbeit leistet damit einen Beitrag zur konzeptionellen und empirischen Rechnungslegungsforschung.:Teil 1: Einführung
Teil 2: Grundlagen
Teil 3: Konzeptionierung von Berichterstattungsqualität
Teil 4: Empirische Analyse von Berichterstattungsqualität im Anhang bzgl. immaterieller Vermögenswerte
Teil 5: Fazit
Rechnungslegung, Berichterstattungsqualität, Qualität, Anhang, Inhaltsanalyse
Information Quality, Financial Reporting, Reporting Quality, Content Analysis, Theoretical Accounting Research, Empirical Accounting Research
info:eu-repo/classification/ddc/330
ddc:330
International Financial Reporting Standards
Geschäftsbericht
Jahresabschluss
Anhang
Immaterielles Wirtschaftsgut
Rechnungslegung
Berichterstattung
Informationsqualität
International Financial Reporting Standards
Nell, Tobias
Rogler, Silvia
Horsch, Andreas
Technische Universität Bergakademie Freiberg
2018-08-13
2018-11-13
2019-01-03
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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2020-11-23T07:54:12Z
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doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:570
status-type:publishedVersion
openaire
Bioinformatische Analysen zur Optimierung von Aptamerbibliotheken: Eine Studie zur Aufklärung bindungsrelevanter Charakteristika in Sequenz und Struktur am Beispiel eines Norovirus-Aptamers
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-325881
ger
Aptamere besitzen als nahezu universelle Binder ein großes Anwendungspotential in Biotechnologie und Medizin; ihre Selektion aus zufälligen Sequenzbibliotheken liefert jedoch nur suboptimale Ergebnisse. Während der Selektion schlagen sich in der Bibliothek Bindungsinformationen nieder, die zur Optimierung des Verfahrens eingesetzt werden können. Die vorliegende Arbeit widmet sich der bioinformatischen Erschließung dieser Informationen. Für die initiale Auswertung der gewonnenen Aptamersequenzdaten erwiesen sich unter Zuhilfenahme von n-Gramm-Deskriptoren und Affinitäten die Regressionsanalyse und auf statistisch-symbolischer Ebene die Mustersuche als wirkungsvolle Verfahren. Für die Aufklärung der Komplexstruktur aus Aptamer und Zielprotein wurde eine Bewertungsfunktion gefunden, die die Identifikation sogenannter nahe-nativer Bindungskonformationen unter den Ergebnissen einer Dockingsimulation erlaubt. Nach dieser methodischen Evaluation erfolgte die Selektion eines Aptamers gegen das Kapsid des humanen Norovirus. Auf Basis der erhobenen Sequenzdaten wurde die Bindegeometrie zwischen Aptamer und Zielprotein durch Anwendung der im Verfahrensprotokoll festgehaltenen Kombination der Analysemethoden aufgeklärt. Das dabei als bindungsrelevant identifizierte Sequenzmotiv kann bei der Erzeugung targetspezifisch optimierter Selektionsbibliotheken als a priori-Information einfließen.:Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Formelverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
Vorwort
1 Thematische Einleitung
1.1 Hypothesen und Fragestellungen
1.2 Aufbau der Arbeit
2 Allgemeine Grundlagen
2.1 Protein-Nukleinsäure-Komplexe
2.1.1 Aufbau von Proteinen
2.1.2 Aufbau von Nukleinsäuren
2.1.3 Interaktionen zwischen Proteinen und Nukleinsäuren
2.2 Aptamere und deren Gewinnung
2.2.1 Aptamere als universelle Binder
2.2.2 Das Grundverfahren der Aptamerselektion
2.2.3 Methodische Modifikationen des Selektionsverfahrens
3 Auswertung der Primär- und Sekundärstruktur von Nukleinsäuren
3.1 Numerische Beschreibung von Nukleinsäuren
3.1.1 Nukleobasendeskriptoren
3.1.2 Transformationsstrategien
3.1.3 Direkt anwendbare Beschreibungskonzepte
3.2 Konzeption einer Strategie zur Evaluation der Beschreibungskonzepte
3.2.1 Beschreibung und Vorverarbeitung des Datensatzes
3.2.2 Zusammenstellung von Deskriptorensets
3.2.3 Eingesetzte Methoden
3.3 Ergebnisse der Evaluation
3.3.1 Gegenüberstellung der Beschreibungskonzepte
3.3.2 Überprüfung der Plausibilität
3.3.3 Verhältnismäßigkeit
3.3.4 Abschließende Betrachtung
4 Mustersuche in biologischen Sequenzen
4.1 Sequenzmuster
4.1.1 Definition der Sequenzmuster
4.1.2 Bewertung konkreter Musterfunde
4.1.3 Bewertung einzelner Musterinstanzen
4.1.4 Visualisierung
4.2 Algorithmus zur Mustersuche
4.2.1 Suche in Suffixbäumen
4.2.2 Durchsuchen des Musterraumes
4.2.3 Optimierung der Suchstrategie
4.2.4 Ordnung der Ergebnisse
4.2.5 Zusammenfassung
5 Auswertung der Tertiärstruktur von Protein-Nukleinsäure-Komplexen
5.1 Übersicht der Bewertungsmodelle für Protein-Nukleinsäure-Komplexe
5.1.1 Wissensbasierte Paarpotentiale
5.1.2 Molekularmechanische Bewertung
5.1.3 Auswahl der Konzepte für die weitere Betrachtung
5.2 Vorstellung und Herleitung der ausgewählten Bewertungsmodelle
5.2.1 Die SPA-PN-Potentiale
5.2.2 Die modifizierten SPA-PN Potentiale
5.2.3 Die ITScore-PR Potentiale
5.2.4 Molekularmechanische Bewertung
5.3 Konzeption des Vergleichs der Bewertungsmodelle
5.3.1 Auswahl und Vorstellung der Referenzkomplexe
5.3.2 Generierung von Decoy-Strukturen
5.3.3 Quantifizierung der strukturellen Abweichung
5.4 Ergebnisse des Vergleichs
5.4.1 Referenzkomplex 4PDB
5.4.2 Referenzkomplex 5CMX
5.4.3 Gewichtung der HADDOCK-Bewertung
5.4.4 Visualisierung der Bewertung
5.5 Zusammenfassung
6 Selektion und Analyse eines Norovirus-Aptamers
6.1 Der Norovirus als Zielstruktur der Aptamerselektion
6.1.1 Epidemiologische Aspekte
6.1.2 Aufbau des Norovirus
6.1.3 Nachweis des Norovirus
6.1.4 Eingesetzter Norovirusstamm
6.2 Experimentelle Durchführung und Auswertung
6.2.1 Aptamerselektion
6.2.2 Evaluation der Anreicherung von Aptamerkandidaten
6.2.3 Experimentelle Verifikation der Bindung
6.2.4 Entwurf eines bioinformatischen Analyseprotokolls
6.3 Bioinformatische Analysen auf Basis der Primär- und Sekundärstruktur
6.3.1 Vorhersage der Sekundärstrukturen für die Aptamerkandidaten
6.3.2 Untersuchung der Anreicherung über die Clusteranalyse
6.3.3 Untersuchung der n-Gramm-Zusammensetzung
6.3.4 Durchführung einer Mustersuche
6.3.5 Validierung der Musterfunde
6.4 Bioinformatische Analyse auf Basis der Tertiärstruktur
6.4.1 Bestimmung der Struktur des Zielproteins
6.4.2 Bestimmung der Aptamerstruktur
6.4.3 Bildung eines Komplexes aus Aptamer und Zielprotein
6.4.4 Einschätzung der Relevanz für die Epitope der Proteinoberfläche
6.5 Konzepte für die spezifische Anreicherung von Oligonukleotidbibliotheken
6.5.1 Ableitbare Unterräume des Sequenz- und Strukturraumes
6.5.2 Zusammensetzung einer Bibliothek
7 Abschließende Betrachtung
7.1 Zusammenfassung der Ergebnisse
7.2 Ausblick
Literatur
Versicherung
Bioinformatische Analyse, SELEX, Aptamer, Norovirus
bioinformatics analysis, SELEX, aptamer, norovirus
info:eu-repo/classification/ddc/570
ddc:570
Bioinformatik
Sequenzanalyse <Chemie>
Norovirus
Aptamer
Auslese
Beier, Rico
Schlömann, Michael
Labudde, Dirk
TU Bergakademie Freiberg
2017-03-09
2018-11-29
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2019-01-03
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
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doc-type:Text
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2020-11-23T07:56:46Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
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ddc:540
status-type:publishedVersion
openaire
Thermodynamische Untersuchungen an orthorhombischem Lithiumeisen(II)-phosphat und Eisen(III)-phosphat
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-326773
ger
Lithiumeisen(II)-phosphat ist ein vielversprechendes und umweltfreundliches Kathodenmaterial für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien (LIB), das eingehend im Hinblick auf seine thermodynamischen- und Oberflächeneigenschaften untersucht wurde. Zur Bestimmung der mittleren molaren Mischungsenthalpie von LiFePO4 und FePO4 wurde die Methode der isothermen Titrationskalorimetrie für die Untersuchung heterogener Stoffsysteme optimiert. Die Ergebnisse konnten mit elektrochemischen Gleichgewichtszellspannungsmessungen validiert werden. Ferner wurde die Oberflächenspannung von reinem LiFePO4 experimentell mit Hilfe der Kapillar-Aufstiegsmethode an Pulvern ermittelt. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt stellte experimentelle Bestimmung der Wärmekapazität von phasenreinem orthorhombischen FePO4 dar. Des Weiteren wurde der Ablauf der hydrothermalen LiFePO4-Synthese ausgehend von Li3PO4 und Vivianit anhand von in-situ Messungen der elektrolytischen Leitfähigkeit und thermodynamischen Modellierungen aufgeklärt.
Lithiumeisen(II)-phosphat, Mischungsenthalpie, Wärmekapazität, Kalorimetrie
lithium iron(II) phosphate, enthalpy of mixing, heat capacity, calorimetry
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
Lithiumeisenphosphat
Mischungsenthalpie
Wärmekapazität
Kalorimetrie
Lithium-Ionen-Akkumulator
Thomas, Christian
Mertens, Florian
Seifert, Hans Jürgen
Technische Universität Bergakademie Freiberg
2017-09-28
2018-05-04
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2019-02-01
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
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2020-11-23T08:01:54Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:540
status-type:publishedVersion
openaire
Occurrence and fate of endocrine disrupting chemicals and other hydrophobic organic compounds in a tropical river in Kenya
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-326806
eng
This thesis explores the application of passive sampling as a novel monitoring technique capable of quantifying aquatic pollutants at low environmental concentrations, and in a form that is directly applicable to risk assessment. Two passive samplers, namely polyethersulfone (PES) and silicone rubber (SR), were used to monitor some endocrine disruptors (EDCs) and hydrophobic organic chemicals (HOCs) in freshwater and sediments of a tropical river in Kenya. PES was applied for the first time for time-integrative sampling of these compound classes and was able to quantify the target compounds at low concentrations that were not significantly different to those obtained using the well-established SR, despite differences in uptake mechanisms with both sampler materials. This study demonstrated that passive samplers are versatile tools that can be applied in remote locations, and with proper storage, they can be transported and analyzed far afield.
Passive sampling, Silicone rubber, Polyethersulfone, Tropical river, Kenya
Passivsammler, Silicone, Polyethersulfone, tropischer Fluss, Kenia
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
Kenia
Tropen
Flusssystem
Endokrin wirksamer Stoff
Organische Verbindungen
Polyethersulfone
Silicone
Passivsammler
Chepchirchir, Bilha
Schüürmann, Gerrit
Ebinghaus, Ralf
TU Bergakademie Freiberg
2017-10-06
2017-12-14
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2019-01-18
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
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https://tubaf.qucosa.de/api/qucosa%3A32680/attachment/ATT-0/
oai:qucosa:de:qucosa:32698
2020-11-23T08:15:40Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:550
status-type:publishedVersion
openaire
Numerical simulation of selected geologic processes based on Discrete Element Method
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-326984
eng
This study presents numerical modeling of geologic processes based on Discrete Element Method (DEM), including modeling of pull-apart basin development based on Particle Flow Code (PFC) and simulation of deformation and earthquake potential of Ordos Block (China) under present tectonic stress regime based on Universal Distinct Element Code (UDEC).
A scale-independent modeling approach based on PFC2D has been established to simulate the development of pull-apart basins. The micro-scale PFC models are used to investigate crack propagation and basin development in releasing sidestep systems with pure strike-slip, transtensional, and transpressional master faults, respectively. In each system, three typical models including 30° underlapping, 90° non-overlapping, and 150° overlapping releasing sidesteps are chosen. The modeling results are compared with pull-apart basins in nature. The geometric differences of pull-apart basins result from both the initial strike-slip fault geometries and its various evolution stages. Rhomboidal basins which have larger basin length than the amount of motion form in overlapping systems and do not progress through the spindle-shaped and lazy-Z-shaped stages such as the Dead Sea basin. Rhomboidal basins with cross-basin faults tend to form in underlapping systems. Finally, the origin of rhomboidal pull-apart basins, depocenters of pull-apart basins, cross-basin faults and their significances, models for pull-apart basin development, and minimum displacements and ages to form pull-apart basins are discussed.
A two-dimensional UDEC model involving Ordos Block and adjacent areas is set up. Boundary conditions based on present tectonic regime are assumed. Block rotations, shear stress and displacement on faults, ratio of shear to normal force are simulated. Slip tendency which represents the assessment of the potential for causing slip on individual faults and earthquake-prone of the faults is predicted. Modeling results are compared with geologic evidences.
Pull-apart basin, Discrete Element Method
Pull-Apart-Becken, Diskrete-Elemente-Methode
info:eu-repo/classification/ddc/550
ddc:550
Geologie
Simulation
Numerisches Verfahren
Numerisches Modell
Diskrete-Elemente-Methode
Modellierung
Liu, Yuan
Konietzky, Heinz
Ustaszewski, Kamil
Hu, Jianmin
TU Bergakademie Freiberg
2018-01-05
2018-04-18
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2019-01-14
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doc-type:doctoralThesis
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2020-11-23T08:33:09Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
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open_access
ddc:620
ddc:621.3
status-type:publishedVersion
openaire
Einfluss von Filterstruktur und Gießsystem auf die Filtrationseffizienz im Aluminiumformguss
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-326866
ger
Die vorliegende Arbeit untersucht den Einfluss von Makroporosität und Oberflächenstruktur des Schaumkeramikfilters sowie der Filterposition im Gießsystem auf die Filterwirksamkeit. Der Thematik wird sich durch CFD-Simulationen mittels Flow 3D und durch Gießversuche im Technikum und der Industrie genähert. Die Simulationen ergaben eine Steigerung der Filtrationseffizienz um 20% - 30% bei der Erhöhung der Makroporosität des Filters von 20 ppi auf 30 ppi in Abhängigkeit von der Filterposition. Außerdem konnte die Abscheidung der Partikel im Filter lokalisiert werden. Die Abnahme des Partikelgehalts über die Filterlänge wurde beobachtet und in den metallographischen Auswertungen der Gießversuche bestätigt. In den Gießversuchen wurde darüber hinaus die PreFil- und PoDFA-Analyse aufgrund ihrer hohen Störanfälligkeit als wenig aussagekräftig eingestuft. Die in den Industrieversuchen eingesetzte LiMCA-Analyse liefert hingegen belastbare Ergebnisse und eine Filtrationseffizienz von bis zu 94% in Abhängigkeit von der Oberflächenstruktur des Filters.:Inhalt
1 Einleitung
2 Grundlagen der Aluminiumschmelzefiltration
2.1 Verunreinigungen in Aluminiumlegierungen
2.1.1 Aluminiumoxid
2.1.2 Aluminium-Magnesium-Mischoxide (Spinell)
2.2 Schaumkeramikfilter
2.3 Filtrationsmechanismen
2.4 Der Filter im Gießsystem
2.4.1 Arten des Gießens
2.4.2 Empfehlungen zur Positionierung des Filters im Gießsystem
2.4.3 Oxidneubildung nach dem Filter
3 Beurteilung der Aluminiumschmelzequalität
3.1 Verfahren zur Beurteilung der Schmelzequalität
3.2 Bestimmung der Filtrationseffizienz
3.3 Filtrationseffizienz von Schaumkeramikfiltern im Aluminiumguss
4 CFD-Simulation
4.1 Flow 3D
4.2 Definition der Parameter
4.2.1 Filter
4.2.2 Geometrie
4.2.3 Schmelze
4.2.4 Partikel
4.3 Definition der Randbedingungen für die Simulation
4.4 Versuchsplan
4.5 Methodik der Auswertung
4.6 Ergebnisse
4.6.1 Volumen-/Massestrom und Geschwindigkeit
4.6.2 Fließgeschwindigkeit
4.6.3 Filtrationseffizienz
4.6.4 Ablagerung der Partikel im Filter
5 Gießversuche
5.1 Materialien
5.1.1 Schaumkeramikfilter
5.1.2 Legierung AlSi7Mg0,3
5.2 Modellschmelze
5.2.1 Duralcan
5.2.2 Durchführung der Vorversuche
5.2.3 Ergebnisse der Vorversuche
5.3 Versuchsdurchführung und Methodik der Versuchsauswertung
5.3.1 Versuchsaufbau
5.3.2 Versuchsübersicht
5.3.3 Versuchsdurchführung
5.3.4 Schmelzeanalyse
5.3.5 Metallographische Auswertung des Filterbereichs
5.3.6 Auswertung PreFil-Kurven der Ausgangsschmelze und des Filtrats
5.3.7 Metallographische Auswertung der Ausgangsschmelze und des Filtrats
5.4 Ergebnisse und Diskussion
5.4.1 Schmelzeanalyse
5.4.2 Metallographische Auswertung des Filters
5.4.3 Auswertung der PreFil-Kurven
5.4.4 PoDFA-Analyse
5.4.5 Gegenüberstellung der Ergebnisse der unterschiedlichen Analysemethoden und Fehlerbetrachtung
5.4.6 Vergleich der Ergebnisse aus Flow 3D-Simulation und Realversuch
6 Filtrationsversuche im industriellen Maßstab
6.1 Materialien
6.1.1 Schmelze
6.1.2 Schaumkeramikfilter
6.2 Versuchsdurchführung und Methodik der Versuchsauswertung
6.3 Ergänzende Vorversuche mittels Wassermodell
6.4 Ergebnisse und Diskussion
6.4.1 Durchflussgeschwindigkeit und Verweilzeit der Schmelze im Filter
6.4.2 Analyse der Versuchsschmelze
6.4.3 LiMCA-Messungen
6.4.4 Metallographische Auswertung der Filter
6.4.5 Auswertung der PoDFA-Analysen
7 Zusammenfassung und Ausblick
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
Literaturverzeichnis
Anhang
Filtration, Aluminium, Formguss, Filtrationseffizienz
filtration, aluminium, casting
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Gießen <Urformen>
Aluminiumlegierung
Schaumkeramik
Filtration
Effizienz
Numerische Strömungssimulation
Jäckel, Eva
Wolf, Gotthard
Aneziris, Christos G.
TU Bergakademie Freiberg
2018-11-12
2019-01-08
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2019-01-23
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doc-type:doctoralThesis
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2020-11-23T08:37:40Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:620
ddc:621.3
status-type:publishedVersion
openaire
Untersuchungen zur Sortierung dunkler thermoplastischer Kunststoffe mittels Neuentwicklungen in der Sortiertechnik
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-327373
ger
In dieser Arbeit wurden drei Sortiermaschinen zur Kunststoffartensortierung auf die Sortierbarkeit dunkler, thermoplastischer Kunststoffe untersucht. Es wurden die Verfahren der Mittelinfrarotspektroskopie und der laserinduzierten Fluoreszenz näher betrachtet. Anhand eines künstlichen Materialgemisches mit Kunststoffen aus Neuware konnten bereits nach einer Sortierstufe teilweise Werte des Wertstoffausbringens und der Wertstoffkonzentration von über 95 % erreicht werden. Weiterhin wurden positive und negative Auswirkungen verschiedener Sortierschaltungen der einzelnen Maschinen aufgezeigt. In diesem Zusammenhang konnte eine vollständig farbunabhängige Sortierung nur bei einer Sortiermaschine festgestellt werden. Auf Basis dieser Untersuchungen wurde anschließend ein Verfahrensfließbild für praxisnahe Untersuchungen mit Kunststoffen aus WEEE durchgeführt. Mit dem Praxismaterial wurden teilweise deutlich niedrigere Sortierkennwerte als mit dem künstlichen Materialgemisch erreicht, weshalb die angewendete Verfahrensschaltung nicht ausreichte, um einsatzfähige Regranulate herzustellen.
dunkle Kunststoffe, schwarze Kunststoffe, Sortierung, sensorbasierte Sortierung, Sortierkennwerte
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Thermoplast
Sortieren
Infrarotspektroskopie
Laserinduzierte Fluoreszenz
Wertstoff
Kruhme, Stephan
Lieberwirth, Holger
Pretz, Thomas
Technische Universität Bergakademie Freiberg
2018-09-04
2018-12-07
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2019-01-25
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doc-type:doctoralThesis
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doc-type:Text
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2020-11-23T08:42:27Z
qucosa:ubl
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
status-type:acceptedVersion
openaire
Effects of a blend of green tea and curcuma extract supplementation on lipopolysaccharide-induced inflammation in horses and ponies
urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-728659
eng
Einleitung: Verschiedene Erkrankungen gehen bei Pferden mit einer erhöhten Entzündungsbereitschaft einher. Das entzündliche Geschehen kann dabei in engem Zusammenhang mit dem Auftreten von Stress des endoplasmatischen Retikulums (ER) stehen. Im Zuge der Immunantwort entsteht eine Signalkaskade, die über Entzündungsmarker quantifiziert werden kann. Bei der Expression verschiedener Entzündungsmediatoren rückt insbesondere die Leber in den Fokus. Die anti-inflammatorische und ER-Stress-modifizierende Wirkung von oralen Polyphenolen aus einem Grüntee-Kurkuma-Extrakt (GKE) wurde bereits in anderen Tierspezies, wie z.B. Wiederkäuern oder Schweinen nachgewiesen.
Ziel der Studie: Das Ziel der vorliegenden Studie war die Überprüfung der Effekte einer GKE-Supplementierung auf eine Lipopolysaccharid (LPS)-induzierte Entzündung bei Pferden und Ponys. Die Hypothese war, dass die Supplementierung des GKE zu einer Reduktion der entzündlichen Reaktion und des Zellstresses bei Pferden und Ponys führt.
Tiere, Material und Methoden: In einer randomisierten, placebo-kontrollierten Studie wurden fünf gesunde adulte Warmblutpferde (Angaben in Mittelwert ± Standardabweichung, Alter 19 ± 5 Jahre; Körpermasse (KM) 589 ± 81 kg) und sechs gesunde adulte Shetlandponys (Angaben in Mittelwert ± Standardabweichung, Alter 9 ± 3 Jahre; KM 126 ± 8 kg) einbezogen. Die tägliche Basisration bestand aus Heu (2 kg/100 kg KM). Im Cross-over erhielten die Tiere für 21 Tage 10 g eines GKE (20% Polyphenolgehalt) nach Angaben des Herstellers, oder alternativ ein Placebo (Kalziumcarbonat) zusammen mit 1 kg (Pferde) oder 0,2 kg (Ponys) eines kommerziellen Ergänzungsfuttermittels für Pferde. Nach der 21-tägigen Supplementierungsphase wurde bei allen Tieren zur Induktion eines moderaten, generalisierten Entzündungsgeschehens LPS (10 ng/kg KM) intravenös appliziert. 24 Stunden vor und 12 Stunden nach der LPS-Challenge wurden Blutproben und Lebergewebe entnommen. Die Entnahme des Lebergewebes erfolgte minimalinvasiv unter Ultraschallkontrolle. Während der anschließenden 3-monatigen Wash-out Phase erhielten alle Tiere ausschließlich Heu zur freien Aufnahme. Hiernach fand im Cross-over Verfahren ein Wechsel der Fütterungsgruppen statt. Eine erneute LPS-Challenge und die anschließende Probennahme wurden nach den oben genannten Kriterien durchgeführt. In allen Blutproben wurden die Parameter Serum Amyloid A (SAA), Haptoglobin (Hp) und Retinol-bindendes Protein 4 (RBP4) gemessen. Mittels RT-qPCR wurden in allen Leberbioptaten die mRNA-Level ausgewählter Entzündungsmarker bestimmt (Hp, TNF-α, IL-1β, IL-6, CD68, FGF21, NF-kB, ATF4). Zusätzlich erfolgte eine histologische Untersuchung auf entzündliche Reaktionen im Gewebe. Die Daten, mit Ausnahme der immunhistochemischen Auswertungen, wurden unter Verwendung der kommerziellen Software Statistica® statistisch ausgewertet. Die Daten wurden mittels des Shapiro-Wilks-Testes auf Normalverteilung überprüft. Da die Daten nicht normalverteilt waren, wurde der Wilcoxon-Test für nicht-parametrische Daten angewendet. Das Signifikanzniveau lag bei p < 0,05. Die Darstellung der Daten erfolgt als Median und dem 25./75. Perzentil.
Ergebnisse: Vor der LPS-Challenge lagen alle Werte für SAA ≤ 2,6 mg/l. Nach der LPS-Challenge stiegen die Werte signifikant an (Angabe Median und in Klammern 25./75. Perzentil, Placebo-Gruppe: 98,4 (70,2/118) μg/ml, Zeit p = 0,008; GKE-Gruppe: 70,7 (46,8/111) μg/ml, Zeit p = 0,003). Innerhalb der GKE-Gruppe stieg der Wert für Hp im Serum nach der LPS-Challenge signifikant an (Zeit p = 0,005). Es konnten keine weiteren signifikanten Unterschiede in den Blutparametern im Vergleich der GKE-Gruppe zur Placebogruppe nach LPS Stimulation gefunden werden. Im Lebergewebe zeigte sich nach der LPS-Challenge für die GKE-Gruppe eine 2,6-fach geringere mRNA-Expression für das pro-inflammatorische Zytokin IL-1β im Vergleich zur Placebogruppe (Supplementierung p = 0,04). Die mRNA-Level von CD68 (Zeit p = 0,04) und Hp (Zeit p = 0,03) zeigten nach der LPS-Challenge im Lebergewebe einen signifikanten Anstieg innerhalb der Placebogruppe. Innerhalb der GKE-Gruppe zeigten sich keine Veränderungen durch die LPS-Challenge. Ein signifikanter Unterschied zwischen der Placebo- und der GKE Gruppe nach LPS wurde nicht gefunden. Andere Parameter im Lebergewebe, wie z.B. Transkriptionsfaktor NF-κB und die Zytokine IL-6 und TNF-α, zeigten keine signifikanten Veränderungen nach der LPS-Challenge in beiden Fütterungsgruppen. Für die Ergebnisse der Immunhistochemie konnten keine signifikanten Unterschiede in Abhängigkeit zur LPS-Challenge oder der Fütterung gezeigt werden.
Schlussfolgerung: Die LPS-Challenge induzierte eine generalisierte Entzündung bei Pferden und Ponys. Die Supplementierung eines GKE für 21 Tage zeigte über die Reduktion des Entzündungsmarkers IL-1β in der Leber ein anti-inflammatorisches Potential. Andere Blut- und Leberparameter zeigten keinen Supplementierungseffekt. Somit konnte kein umfassender anti-inflammatorischer Effekt der GKE Supplementierung festgestellt werden.:1 Introduction
2 Literature review
2.1 Inflammation
2.1.1 Acute phase reaction
2.1.1.1 Serum amyloid A
2.1.1.2 Haptoglobin
2.1.1.3 Retinol-binding protein 4
2.1.2 Transcription factor NF-κB
2.1.2.1 Pro-inflammatory cytokines (Il-1β, IL-6, TNF-α)
2.1.3 Macrophages
2.1.3.1 Cluster of differentiation 68
2.2 Stress of the endoplasmic reticulum
2.2.1 Fibroblast growth factor 21
2.2.2 Activating transcription factor 4
2.3 Oxidative stress
2.4 Polyphenols
2.4.1 Green tea
2.4.2 Curcuma
2.4.3 Bioavailability
2.4.4 Anti-inflammatory effects
2.4.5 Antioxidative effects
3 Publication
3.1 Effects of a blend of green tea and curcuma extract supplementation on lipopolysaccharide-induced inflammation in horses and ponies
4 Discussion
4.1 Effects of the LPS challenge
4.1.1 Induction of inflammation by LPS
4.1.2 Induction of ER stress and oxidative stress by LPS
4.2 Effects of the GCE supplementation
4.2.1 Anti-inflammatory effects
4.2.2 Reduction of ER stress and oxidative stress
4.2.3 Comparison of in vivo effects in equines and farm animals
4.3 Daily dosages of polyphenols
4.4 Conclusion
5 Zusammenfassung
6 Summary
7 References
8 Appendix
8.1 List of presentations as part of this thesis
8.2 Further publications
8.2.1 Published articles
8.2.2 Published conference contributions
9 Acknowledgement
Introduction: Different medical conditions are linked with an inflammatory status in horses and ponies. Inflammation can be induced by endoplasmic reticulum (ER) stress, leading to an immune response which can be measured by several markers of the signalling cascade. The liver plays an important role as production site of these inflammatory markers. The influence of feeding a polyphenol-rich supplement consisting of green tea and curcumin extract (GCE) on ER stress and inflammation has been already described in several species such as cattle and pigs.
Aim of the study: The aim of the study was to investigate the effect of a GCE supplementation on lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammation in horses and ponies. It was hypothesized that the GCE supplementation will reduce inflammatory reactions and cell stress compared to the placebo group.
Animals, material and methods: In a randomized, placebo controlled study, five healthy adult warmblood horses (mean (±SD) age 19 ± 5 years, mean (±SD) body weight (BW) 589 ± 81 kg) and six healthy adult Shetland ponies (mean (±SD) age 9 ± 3 years and mean (±SD) BW 126 ± 8 kg) were included. Animals were fed daily with meadow hay (2 kg/ 100 kg BW). In a cross-over design, animals were supplemented for 21 days with 10 g of a GCE (20% total polyphenol content) according to manufacturer’s instructions or a placebo (calcium carbonate) in a mixture with 1 kg (horses) or 0.2 kg (ponies) of a commercial feed for horses. After supplementation for 21 days, all animals underwent an intravenous LPS (10 ng/kg BW) challenge to induce a moderate systemic inflammation. 24 hours before and 12 hours after the LPS challenge, blood and liver samples were collected. Liver tissue was taken transcutaneously under ultrasound control. Subsequently, a 3-months-lasting wash-out period was conducted where the animals were fed with meadow hay ad libitum. A change of feeding groups according to the cross-over design was performed. A second LPS challenge and sample collection were performed according to the above-mentioned protocol. All blood samples were analysed for serum amyloid A (SAA), haptoglobin (Hp) and Retinol-binding protein 4 (RBP4). RT-qPCR was used to analyse liver mRNA levels of selected markers of inflammation (Hp, TNF-α, IL-1β, IL-6, CD68, FGF21, NF-kB, ATF4). In addition, liver tissue was histologically examined for inflammatory responses. All data except for immunohistochemical results were statistically assessed with a commercial software package (Statistica). Data were checked for normal distribution using the Shapiro-Wilks test. As data set was not normally distributed the Wilcoxon test for non-parametric data was used for analyses. Level of significance was set at P < 0.05. Data are presented as median and 25./75. percentile.
Results: All SAA values before LPS were ≤ 2.6 mg/L. After LPS challenge, all SAA values were significantly higher compared to baseline (data expressed as medians and 25./75. Percentile in brackets, placebo group: 98.4 (70.2/118) μg/mL, time P = 0.008; GCE group: 70.7 (46.8/111) μg/mL, time P = 0.003). GCE group showed a significant increase for serum Hp after LPS challenge (time P = 0.005). Other significant differences in blood parameters comparing placebo and GCE group after LPS could not be found. In the liver, the pro-inflammatory cytokine IL-1β showed a 2.6-fold lower mRNA level after LPS challenge in the GCE group compared to placebo group (supplementation P = 0.04). Hepatic mRNA levels of CD68 (time P = 0.04) and Hp (time P = 0.03) increased significantly in the placebo group, but not in the GCE supplementation group. A significant difference between the two feedings groups after LPS could not be found. Other liver parameters, such as transcription factor NF-κB and the cytokines IL-6 and TNF-α, were not different after LPS challenge in both feeding groups. Immunohistochemical results showed no difference between GCE and placebo group after LPS challenge.
Conclusion: The LPS challenge induced inflammation in the horses and ponies. Feeding a GCE for 21 days showed some potential to alter LPS-induced systemic inflammatory responses by reducing mRNA levels of the inflammatory marker IL-1β in liver tissue. Nevertheless, an overall anti-inflammatory effect by GCE was missing, since other blood and liver parameters were not affected by the GCE supplementation.:1 Introduction
2 Literature review
2.1 Inflammation
2.1.1 Acute phase reaction
2.1.1.1 Serum amyloid A
2.1.1.2 Haptoglobin
2.1.1.3 Retinol-binding protein 4
2.1.2 Transcription factor NF-κB
2.1.2.1 Pro-inflammatory cytokines (Il-1β, IL-6, TNF-α)
2.1.3 Macrophages
2.1.3.1 Cluster of differentiation 68
2.2 Stress of the endoplasmic reticulum
2.2.1 Fibroblast growth factor 21
2.2.2 Activating transcription factor 4
2.3 Oxidative stress
2.4 Polyphenols
2.4.1 Green tea
2.4.2 Curcuma
2.4.3 Bioavailability
2.4.4 Anti-inflammatory effects
2.4.5 Antioxidative effects
3 Publication
3.1 Effects of a blend of green tea and curcuma extract supplementation on lipopolysaccharide-induced inflammation in horses and ponies
4 Discussion
4.1 Effects of the LPS challenge
4.1.1 Induction of inflammation by LPS
4.1.2 Induction of ER stress and oxidative stress by LPS
4.2 Effects of the GCE supplementation
4.2.1 Anti-inflammatory effects
4.2.2 Reduction of ER stress and oxidative stress
4.2.3 Comparison of in vivo effects in equines and farm animals
4.3 Daily dosages of polyphenols
4.4 Conclusion
5 Zusammenfassung
6 Summary
7 References
8 Appendix
8.1 List of presentations as part of this thesis
8.2 Further publications
8.2.1 Published articles
8.2.2 Published conference contributions
9 Acknowledgement
Entzündung, Stress des endoplasmatischen Retikulums, Supplementierung, Polyphenole, Grüntee-Kurkuma-Extrakt
inflammation, endoplasmic reticulum stress, supplementation, polyphenols, green tea curcuma extract
info:eu-repo/classification/ddc/636.089
ddc:636.089
Starzonek, Janine
Universität Leipzig
2020-05-13
2020-09-15
info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
2020-11-23
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doc-type:doctoralThesis
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2020-11-23T08:45:21Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
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ddc:510
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openaire
Domain filling circle packings
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-327598
eng
Verallgemeinerungen bekannter Existenz- und Eindeutigkeitsaussagen für gebietsfüllende Kreispackungen. Für jedes beschränkte, einfach zusammenhängende Gebiet und für jeden zulässigen Komplex existiert eine gebietsfüllende, verallgemeinerte Kreispackung, die einer beliebigen der folgenden Normalisierungen genügt.
alpha-beta-gamma: drei Randkreise sind je einem Randpunkt (Primende) zugeordnet
alpha-gamma: ein Kreis mit fixem Mittelpunkt und ein Randkreis mit zugeordnetem Primende
alpha-beta: zwei Kreise mit fixen Mittelpunkten
Bedingungen werden angegeben, unter welchen die aufgeführten Normalisierungen eindeutige Lösungen implizieren, welche zudem stetig von den Normalisierungsparametern abhängen. Ist der Alpha-Kreis ein innerer Kreis, dann wird gezeigt, dass die alpha-beta Normalisierung im Allg. keine Eindeutigkeit liefert. Bedingungen werden aufgeführt, die nicht-entartete Lösungen (klassische Kreispackungen) garantieren. Alle Beweise sind möglichst elementar und unabhängig von existierenden Kreispackungs-Ergebnissen.
Existing existence and uniqueness results in the field of domain filling circle packings are generalized.
For every bounded, simply connected domain, for every admissible complex, and under any of the following normalizations it is shown that there is a domain filling generalized circle packing.
alpha-beta-gamma: three boundary disks are each associated with a boundary point (prime end)
alpha-gamma: one disk with fixed center and one boundary disk with associated prime end
alpha-beta: two disks with fixed centers
Conditions are given under which the stated normalizations yield unique solutions, which then depend continuous on some normalization parameters. For the special case of an interior alpha disk it is shown that the alpha-beta normalization does not yield uniqueness in general.
Several conditions are stated that guarantee non-degenerate solutions (classical circle packings).
All proofs are kept as elementary as possible and independent of existing circle packing results.
circle packing, conformal mapping, domain filling, discrete conformal geometry
info:eu-repo/classification/ddc/510
ddc:510
Kreis
Packung <Mathematik>
Krieg, David
Wegert, Elias
Stephenson, Kenneth
TU Bergakademie Freiberg
2018-04-09
2018-06-20
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2019-01-21
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doc-type:doctoralThesis
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2020-11-23T08:48:01Z
qucosa:ubl
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
status-type:publishedVersion
openaire
Influence of body weight gain on insulin regulation, adipose tissue inflammation and lipid metabolism in equines
urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-728665
eng
Introduction: Obesity and its related comorbidities such as insulin dysregulation (ID), laminitis and hperlipaemia are increasing health issues in equines. In human medicine obesity is linked with a systemic inflammation deriving from adipose tissue (AT). Especially abdominal AT produces inflammatory cytokines and is therefore a risk factor for metabolic diseases in humans. However, in equines systemic inflammation linked to obesity is still controversial. Changes in lipid metabolism with increasing obesity are not well documented in equines.
Aim of the study: The aim of the present study was to evaluate the following hypotheses: (1) ID develops with the long-term intake of a hypercaloric diet and alters lipid metabolism. (2) In the development of obesity macrophages are infiltrating AT and amounts of inflammatory cytokines in AT increase. These alterations are more pronounced in the subcutaneous (sc) AT depots compared to abdominal AT depots. Additionally, the amount of markers of lipid transport are influenced by BW gain in AT. (3) Ponies are more prone to produce inflammatory markers in AT, which may explain the higher predisposition for metabolic alterations.
Materials and Methods: 19 healthy and normal weight geldings were included in this study (age at the start of the study: 8 ± 3 years): 10 Shetland ponies and 9 Warmblood horses. Over a period of two years equines received 200% of their maintenance energy requirements of metabolizable energy. 60% of the energy was provided by hay and 40% by a compound feed. Monthly energy requirements were calculated according to the increasing BW and rations were adjusted accordingly. During hypercaloric diet body weight (BW), body condition score (BCS) and cresty neck score (CNS) were assessed weekly. Before and after one and two year(s) of hypercaloric diet a combined glucose insulin test (CGIT) was performed and blood and AT samples (abdominal AT: retroperitoneal, mesocolon descendens; sc AT: nuchal crest, lateral to the tail head) were taken. AT samples were taken under general anesthesia 3-5 days after CGIT and 15 hours after a low-dose endotoxin infusion. Glucose was analysed in natrium fluoride plasma. Serum amyloid A (SAA), insulin, non-esterified fatty acids (NEFA) and triglycerides were measured in serum. Levels of inflammatory parameters (CD68, IL-1β, IL-6, TNFα) and markers of lipid metabolism (FABP4, LPL) were analyzed in AT samples by RT-qPCR. The project was approved by the Ethics Committee for Animal Rights Protection of the Leipzig District Government (No. TVV 32/15). Data were analysed for normal distribution by Shapiro-Wilks test. Statistical tests were applicated accordingly.
Results: Ponies and horses showed a significant increase in BW (24%), BCS and CNS with hypercaloric diet. Two years of hypercaloric diet induced ID in 3 out of 19 equines (two horses, one pony). Two of these equines additionally developed laminitis (one horse, one pony) during the second year of hypercaloric diet. Basal serum NEFA concentrations increased in ponies by 290% but not in horses with BW gain. Laminitic equines showed an altered development of serum NEFA levels during CGIT with a delayed rise at the end of CGIT. The BW gain had no impact on SAA concentration of ponies and horses. CD68 mRNA levels increased in several AT depots of both breed types with BW gain. IL-1β, IL-6 and TNFα showed similar or decreased mRNA levels after BW gain compared to basal measurements in all AT. CD68 mRNA level were higher in abdominal AT compared to sc AT at the end of the study. However, IL-1β, IL-6 and TNFα mRNA levels were higher in sc AT. LPL and FABP4 mRNA levels were higher or similar after BW gain. Higher levels of LPL and FABP4 mRNA were detected in sc AT depots compared to abdominal AT. Breed related differences were seen but were not consistent.
Conclusions: A BW gain of 24% over two years does not necessarily lead to ID in horses or ponies. However, laminitis might be correlated with changes of NEFA curve during a CGIT. Equine obesity is linked with macrophage infiltration of AT that is more pronounced in abdominal AT depots in equines. However, infiltrating macrophages are not linked with a systemic inflammation.:1 Introduction 1
2 Literature review 3
2.1 Obesity in equines 3
2.1.1 Objective measurements of obesity 3
2.1.1.1 Body condition score 3
2.1.1.2 Cresty neck score 4
2.1.1.3 Morphometric measurements 4
2.2 Insulin dysregulation 4
2.2.1 Laboratory diagnosis 5
2.2.1.1 Basal measurements 6
2.2.1.2 Dynamic testing 7
2.2.1.2.1 Oral tests..................................................................................7
2.2.1.2.2 Intravenous tests......................................................................7
2.3 Obesity related inflammation 9
2.3.1 Interleukin-1β 9
2.3.2 Interleukin-6 10
2.3.3 Tumor necrosis factor α 11
2.4 White adipose tissue 13
2.4.1 Structure and Cell types 13
2.4.2 Adipokines 13
2.4.3 Changes with obesity 13
2.4.4 Depot differences 14
2.5 Lipid metabolism 14
2.5.1 Non-esterified fatty acids 15
2.5.2 Triglycerides 16
2.5.3 Lipoprotein lipase 16
2.5.4 Fatty acid binding protein 4 16
3 Published articles 17
3.1 Effects of body weight gain on insulin and lipid metabolism in equines 17
3.2 The influence of equine body weight gain on inflammatory cytokine expressions of adipose tissue in response to endotoxin challenge 27
4 Discussion 45
4.1 Insulin and glucose metabolism 45
4.2 Lipid metabolism 45
4.2.1 Serum NEFA and TG concentrations 45
4.2.2 Adipose tissue mRNA levels of lipid metabolism marker 46
4.3 Adipose tissue inflammation parameters 47
4.3.1 Effect of body weight gain 47
4.3.2 Adipose tissue depot effect 48
4.3.3 Breed effect in obese equines 48
4.4 Laminitic equines 49
4.5 Conclusion 50
5 Zusammenfassung 51
6 Summary 53
7 References 55
8 Appendix 65
8.1 Presentations as part of this thesis 65
8.2 Co-authorship 66
8.3 Original data 67
Einleitung: Zunehmend leiden Pferde an Adipositas und deren Folgeerkrankungen wie Insulindysregulation (ID), Hufrehe, aber auch Hyperlipidämien. Bei adipösen Menschen wird ein chronischer Entzündungszustand beobachtet, wobei Entzündungsparameter hauptsächlich im Fettgewebe (FG) produziert werden. Durch die erhöhte Produktion von Entzündungs-parametern im abdominalen FG ist besonders dieses Fettdepot mit einem erhöhten Risiko für metabolische Krankheiten verbunden. Der Zusammenhang von Adipositas und einem systemischen Entzündungszustand wird bei Pferden aktuell noch kontrovers diskutiert. Studien zu den Veränderungen des Lipidmetabolismus im Verlaufe einer zunehmenden Gewichtszunahme liegen bislang bei Equiden nicht vor.
Ziel der Studie: Die Studie diente dazu folgende Hypothesen zu untersuchen: (1) ID entwickelt sich mit der Langzeitfütterung einer hyperkalorischen Ration und beeinflusst den Lipidmetabolismus. (2) Durch die Gewichtszunahme kommt es zu einer Infiltration von Makrophagen und zu einem Anstieg von Entzündungsparametern im FG. Marker für den Lipidtransport im FG werden durch eine Körpergewichtszunahme beeinflusst. (3) Ponys produzieren mehr Entzündungs-parameter im FG und zeigen einen veränderten Lipidmetabolismus im Vergleich zu Pferden.
Material und Methoden:19 gesunde, normalgewichtige Wallache (Alter zu Beginn der Studie: 8 ± 3 Jahre) wurden für diese Studie genutzt: 10 Shetlandponys und 9 Warmblutpferde. Diese Tiere erhielten über 2 Jahre 200% ihres Erhaltungsbedarfs an umsetzbarer Energie. 60% der Energie wurden durch Heu und 40% durch ein Ergänzungsfutter gedeckt. Monatlich wurde der Energiebedarf an das aktuelle Körpergewicht angepasst. Wöchentlich wurde das Körper-gewicht, der Body Condition Score (BCS) und der Cresty Neck Score (CNS) erfasst. Zu Beginn der Studie, nach einem und nach zwei Jahren der hyperkalorischen Fütterung wurde ein kombinierter Glukose-Insulin-Test (CGIT) sowie Blut- und FG-proben (abdominales FG: retroperitoneal, Mesocolon descendens; subkutanes FG: Nackenkamm und lateral der Schweifrübe) entnommen. Die FG-Probennahme erfolgte unter Allgemeinanästhesie 3-5 Tage nach dem CGIT und 15 Stunden nach einer moderat dosierten Endotoxininfusion. In den Blut-proben vom CGIT wurde Glukose im Natrium-Fluorid Plasma gemessen. Im Serum wurde Amyloid A (SAA), Insulin, freie Fettsäuren and Triglyceride analysiert. Im FG wurden die Level von Entzündungsparametern (CD68, IL-1β, IL-6, TNFα) und Lipidstoffwechselmarker (FABP4, LPL) mittels RT-qPCR analysiert. Der Tierversuch wurde genehmigt durch die Landesdirektion mit Sitz in Leipzig (TVV 32/15). Die Daten wuden mittels des Shapiro-Wilks Tests auf Normalverteilung getestet und die entsprechenden Tests wurden angewandt.
Ergebnisse: Durch die hyperkalorische Ration haben Ponys und Pferde 24% ihres Körper-gewichts zugnommen. BCS und CNS sind währen der Studie angestiegen. Die Gewichts-zunahme hat in 3 von 19 Tieren eine ID ausgelöst (zwei Pferde, ein Pony). Zwei dieser Tiere (ein Pferd, ein Pony) entwickelten zusätzlich eine Hufrehe im zweiten Jahr der Studie. Basale freie Fettsäuren sind mit der Körpergewichtszunahme bei den Ponys angestiegen (290%), während sie bei den Pferden unverändert geblieben sind. Die freie Fettsäuren Kurve währen des CGITs war bei den Tieren mit Hufrehe durch einen verzögerten Anstieg am Ende des Tests im Vergleich zu den gesunden Tieren gekennzeichnet. Die SAA Konzentration blieben durch die Körper-gewichtszunahme unverändert. Bei beiden Rassen kam es mit der Körper-gewichtszunahme zu einem Anstieg des CD68 mRNA Levels in verschiedenen FG Depots. IL-1β, IL-6 und TNFα zeigten nach der Körpergewichtszunahme niedrigere oder unveränderte mRNA Level im Vergleich zu Basalwerten. Im Depotvergleich nach zweijähriger Körper-gewichtszunahme zeigte CD68 höhere mRNA Level in den abdominalen FG Depots ver-glichen mit beiden subkutanen FG Depots. IL-1β, IL-6 und TNFα hingegen wiesen zu diesem Zeitpunkt höhere mRNA-Expressionen in den subkutanen FG Depots auf. LPL und FABP4 mRNA Level stiegen an oder blieben unverändert im im Verlauf der Studie. Am Ende der Studie waren die mRNA Level von LPL und FABP4 in subkutanen FG Depots höher ver-glichen mit den abdominalen FG Depots. Eindeutige Rasseunterschiede konnten nicht charakterisiert werden.
Schlussfolgerungen: Eine Gewichtszunahme von 24% der Körpermasse führte nicht bei allen Tieren zu einer ID. Jedoch erscheint das Auftreten einer Hufrehe von Veränderungen der freien Fettsäuren während des CGITs begleitet zu sein. Die Entwicklung der Adipositas war mit einer Makrophageninfiltration in das abdominale FG verbunden, allerdings war die Makrophageninfiltration nicht mit einem systemischen Entzündungsstatus assoziiert.:1 Introduction 1
2 Literature review 3
2.1 Obesity in equines 3
2.1.1 Objective measurements of obesity 3
2.1.1.1 Body condition score 3
2.1.1.2 Cresty neck score 4
2.1.1.3 Morphometric measurements 4
2.2 Insulin dysregulation 4
2.2.1 Laboratory diagnosis 5
2.2.1.1 Basal measurements 6
2.2.1.2 Dynamic testing 7
2.2.1.2.1 Oral tests..................................................................................7
2.2.1.2.2 Intravenous tests......................................................................7
2.3 Obesity related inflammation 9
2.3.1 Interleukin-1β 9
2.3.2 Interleukin-6 10
2.3.3 Tumor necrosis factor α 11
2.4 White adipose tissue 13
2.4.1 Structure and Cell types 13
2.4.2 Adipokines 13
2.4.3 Changes with obesity 13
2.4.4 Depot differences 14
2.5 Lipid metabolism 14
2.5.1 Non-esterified fatty acids 15
2.5.2 Triglycerides 16
2.5.3 Lipoprotein lipase 16
2.5.4 Fatty acid binding protein 4 16
3 Published articles 17
3.1 Effects of body weight gain on insulin and lipid metabolism in equines 17
3.2 The influence of equine body weight gain on inflammatory cytokine expressions of adipose tissue in response to endotoxin challenge 27
4 Discussion 45
4.1 Insulin and glucose metabolism 45
4.2 Lipid metabolism 45
4.2.1 Serum NEFA and TG concentrations 45
4.2.2 Adipose tissue mRNA levels of lipid metabolism marker 46
4.3 Adipose tissue inflammation parameters 47
4.3.1 Effect of body weight gain 47
4.3.2 Adipose tissue depot effect 48
4.3.3 Breed effect in obese equines 48
4.4 Laminitic equines 49
4.5 Conclusion 50
5 Zusammenfassung 51
6 Summary 53
7 References 55
8 Appendix 65
8.1 Presentations as part of this thesis 65
8.2 Co-authorship 66
8.3 Original data 67
Adipositas, Fettgewebe, Insulinresistenz, Entzündung, freie Fettsäuren
equin obesity, adipose tissue, insulin resistance, inflammation, NEFA
info:eu-repo/classification/ddc/636.089
ddc:636.089
Blaue, Dominique Doris
Universität Leipzig
2020-05-07
2020-10-27
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-11-23
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doc-type:doctoralThesis
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2020-11-23T08:49:47Z
qucosa:ubl
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openaire
Untersuchungen zur Labmagenentleerungsrate bei gesunden und durchfallkranken Kälbern
urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-728677
ger
Die neonatale Diarrhoe zählt zu den verlustreichsten Erkrankungen in der Kälberaufzucht. Eine der effektivsten Therapiemethoden bei noch funktionierendem Saugreflex stellt die orale Gabe von Rehydratationslösungen dar. Eine ungestörte Labmagenmotorik ist dabei für die Rekonvaleszenz essentiell.
Ziele der Untersuchungen: Ziel der Studie war es die Labmagenentleerungsrate zwischen gesunden und durchfallkranken Kälbern zu überprüfen. Des Weiteren galt es den Einfluss von oralen Rehydratationslösungen (ORS) auf die Labmagenentleerung gesunder und durchfallkranker Kälber zu untersuchen.
In der ersten Studie wurden neun weibliche Kälber (4 gesunde und 5 durchfallkranke Kälber) der Rasse Holstein-Frisian aus einem Milchviehbetrieb untersucht (4 – 14 Tage alt, mittleres Körpergewicht (± SD): 43,7 6,3 kg). Allen Kälbern wurde eine Magen-Darm-Sonde (Smart-Pill®) oral appliziert, welche über einen definierten Untersuchungszeitraum von 12 Stunden nach der Fütterung pH-Wert, Druck und Temperatur aus dem Labmagen telemetrisch vermittelte. Alle Kälber erhielten im Rahmen des Acetaminophen-Absorptionstests (APAT) zur Ermittlung der Labmagenentleerung eine Testration von 2 l Milchaustauscher gemischt mit 50 mg/kg KGW Acetaminophen (AP). Im Intervall von 30 Minuten erfolgte eine Blutprobenentnahme zur Bestimmung der Serum AP-Gehalte. Im zweiten Versuch wurden 60 weibliche Kälber (30 gesunde (H) und 30 durchfallkranke Kälber (D)) desselben Milchviehbetriebes einbezogen. Vierzehn der gesunden Kälber (HORS: n = 14) und 15 der durchfallkranken Kälber (DORS: n = 15) erhielten zusätzlich zur Testration von 2 l Milchaustauscher eine ORS Bei allen Kälbern (n = 60) wurde ein APAT zur Überprüfung der Labmagenentleerung über einen Untersuchungszeitraum von 12 Stunden nach Tränkeaufnahme durchgeführt.
Die statistische Auswertung erfolgte mithilfe des Programms Statistika®. Die Daten wurden auf Normalverteilung mittels Shapiro-Wilks-Test überprüft. Normal verteilte Daten wurden mittels t-Test für unabhängige Stichproben auf Signifikanz untersucht. Bei nicht normalverteilten Daten wurden nicht-parametrische Tests (z.B. Mann-Whitney U Test mit Bonferroni Korrektur) zur Absicherung von signifikanten Effekten durchgeführt.
Im ersten Versuch wurde sieben Stunden nach Tränkeaufnahme eine höhere Labmagentemperatur bei durchfallkranken Kälbern (n = 5) gemessen. Zusätzlich wiesen durchfallkranke Kälber tendenziell einen niedrigeren Labmageninnendruck als gesunde Kälber (n = 4) auf. Die mittlere ( SD) AP-Eliminationshalbwertszeit war mit APt1/2(D) = 245 42 min signifikant größer bei durchfallkranken Kälbern (n = 5) als bei gesunden Kälbern (APt1/2(H) = 171 36 min; n = 4). Dabei unterschieden sich die maximalen AP-Gehalte (Cmax) in beiden Gruppen nicht voneinander.
Die im zweiten Versuch ermittelte Tmax (Zeit zum Erreichen des maximalen AP-Wertes) war bei durchfallkranken Kälbern, denen zusätzlich eine ORS supplementiert wurde (DORS, n = 15), signifikant größer (Median (25 / 75 Perzentil): Tmax(DORS) = 390 (300 / 480) min) als bei allen anderen Gruppen. Auch die korrespondierende AP-Halbwertszeit tendierte zu größeren Werten (Median (25 / 75 Perzentil): APt1/2(DORS) = 652 (445 / 795) min) im Vergleich zu den anderen Gruppen, allerdings war dieser Effekt nicht signifikant (P = 0,1). Im zweiten Versuch unterschieden sich die Cmax-Werte nicht signifikant zwischen den vier Gruppen. Die Fläche unter der Kurve der gesunden (n = 16) und durchfallkranken Kälber ohne die orale Gabe einer Rehydratationslösung (n = 15) waren innerhalb der ersten vier Stunden Untersuchungszeit signifikant größer im Vergleich zu den durchfallkranken Kälbern mit ORS (n = 15).
Das Labmagenmilieu durchfallkranker Kälber unterschied sich signifikant zu den gesunden Kälbern. Die Veränderungen der Indizes zur Beschreibung der Labmagenentleerung bei durchfallkranken Kälbern zeigte eine verzögerte Labmagenentleerung. Des Weiteren hatte die Gabe einer Rehydratationslösung einen additiven Effekt auf die Verzögerung die Labmagenentleerung. Die Verzögerung und die daraus resultierenden Milieuveränderungen sollten daher im Fütterungsmanagement erkrankter Kälber weiter berücksichtigt werden.:1 EINLEITUNG 1
2 LITERATURÜBERSICHT 3
2.1 ANATOMISCHE BESONDERHEITEN DES VORMAGEN- UND LABMAGENSYSTEMS NEUGEBORENER KÄLBER 3
2.2 MOTORIK DES LABMAGENS 3
2.3 TESTVERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DER LABMAGENENTLEERUNGSRATE 4
2.3.1 Szintigrafie 5
2.3.2 Acetaminophen-Absorptionstest (APAT) 5
2.3.3 Ultrasonografie 6
2.3.4 D-Xylose Test 7
2.3.5 Abomasaler pH-Wert 7
2.3.6 Gastrointestinale Sonde 8
2.3.7 Messung des Labmagen-Effluxes 8
2.3.8 Radiografie und Kontrastmittel 9
2.3.9 Volumetrie mittels Markersubstanzen 9
2.4 EINFLUSSFAKTOREN DER LABMAGENENTLEERUNG 10
2.4.1 Volumen 10
2.4.2 Osmolalität 11
2.4.3 Energiegehalt 11
3 ERGEBNISSE 13
3.1 MEASUREMENT OF ABOMASAL PH, LUMINAL PRESSURE AND TEMPERATURE IN HEALTHY AND DIARRHEIC DAIRY CALVES USING A WIRELESS AMBULATORY CAPSULE 13
3.2 ABOMASAL EMPTYING RATE OF DIARRHEIC AND HEALTHY SUCKLING CALVES FED WITH ORAL REHYDRATION SOLUTIONS 22
4 DISKUSSION 32
4.1 KRITIK DER METHODEN 32
4.1.1 GASTROINTESTINALE SONDE 32
4.1.2 ACETAMINOPHEN-ABSOPRTIONS-TEST UND ULTRASCHALL 33
4.1.3 GESUNDHEITSZUSTAND 33
4.1.4 UMWELTEINFLUSS UND TESTRATION 34
4.2 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 35
4.3 SCHLUSSFOLGERUNG 40
5 ZUSAMMENFASSUNG 41
6 SUMMARY 43
7 LITERATURVERZEICHNIS 45
8 ANHANG 55
Labmagen, Acetaminophen, Kälber, Diarrhoe
info:eu-repo/classification/ddc/636.089
ddc:636.089
Hildebrandt, Thomas
Universität Leipzig
2020-03-02
2020-09-15
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-11-23
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2020-11-23T08:53:33Z
qucosa:ubl
doc-type:doctoralThesis
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openaire
Untersuchungen zur Expression und pharmakologischen Modulation des metabotropen Glutamatrezeptors 5 in Dystoniemodellen: dtsz Hamstermutante und DYT1 knock-in Maus
urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-728692
ger
Dystonien sind neurologisch bedingte Bewegungsstörungen, bei denen es zu unwillkürlichen Muskelkontraktionen kommt, die zu abnormen Körperhaltungen und Bewegungsabläufen führen. Auf Grund unzureichender Kenntnisse zur Pathophysiologie sind die therapeutischen Möglichkeiten stark limitiert, was die Erforschung neuer Zielstrukturen und Pharmaka in Tiermodellen unerlässlich macht. Da anhand bisheriger Studienergebnisse eine gestörte corticostriatale Plastizität und veränderte Netzwerkaktivitäten im Bereich der Basalganglien als wahrscheinlichste Hauptursachen für die Entstehung von Dystonien diskutiert werden, werden strukturelle und funktionelle Veränderungen sowie mögliche Ansatzstellen neuer Therapeutika vor allem in diesem Gehirnareal untersucht. Als eine mögliche neue Zielstruktur für Pharmaka zur Behandlung von Dystonien sollte der metabotrope Glutamatrezeptor 5 (mGluR5) in zwei verschiedenen Tiermodellen der Dystonie untersucht werden. Der mGluR5 ist besonders im Bereich des Striatums, der Eingangsstruktur der Basalganglien, stark exprimiert und zudem maßgeblich an der Regulierung der synaptischen Plastizität beteiligt.Weiterhin konnten in der Behandlung einer symptomatisch verwandten Bewegungsstörung, der Levodopa-induzierten Dyskinesie, mit antagonisierenden Substanzen am mGluR5 bereits erste Erfolge erzielt werden.
Zunächst erfolgten pharmakologische Untersuchungen mit dem negativen allosterischen Modulator Fenobam (20-50 mg/kg intraperitoneal, i.p.) und dem positiven allosterischen Modulator CDPPB (10-20 mg/kg i.p.) am mGluR5 im dtsz Hamstermodell, einem phänotypischen Modell der paroxysmalen Dystonie. Dabei wurden die akuten Effekte der Substanzen auf die Dystonieschwere der Tiere sowie auftretende Nebenwirkungen aufgezeichnet (n=8-10 pro Testdosis). Der Vergleich des Dystoniescores erfolgte jeweils zu einer Vehikelvor- und -nachkontrolle im selben Tier und wurde mittels Varianzanalyse (ANOVA) mit wiederholten Messungen für nicht parametrische Daten analysiert. Zusätzlich wurde an Gehirnen von dtsz Hamstern (n=7) im Vergleich zu nicht-dystonen Kontrolltieren (n=7) die Expression des mGluR5 im Striatum und Cortex untersucht.Dazu wurde zunächst eine immunhistochemische (IHC) Fluoreszenzfärbung in zwei Altersstufen der Tiere durchgeführt. Die Quantifizierung der Proteinexpression erfolgte weiterhin mittels Western Blot (WB), während die mGluR5-mRNA-Expression durch quantitative Echtzeit-PCR (RT qPCR) ermittelt wurde. Im zweiten Teil der Arbeit wurden oben genannte Untersuchungen zur Protein- und mRNA-Expression des mGluR5 im DYT1 knock-in (KI) Mausmodell durchgeführt, einem Tiermodell der häufigsten erblichen, persistenten Dystonieform des Menschen. Die Analysen der Gehirne erfolgten an männlichen 6-Monate alten DYT1 KI-Mäusen (n=6) im Vergleich zu Wildtyp-Wurfgeschwistern (n=6). Die Ergebnisse von IHC und WB wurden jeweils mittels Zwei-Wege-ANOVA und anschließendem Holm-Sidak-Test statistisch ausgewertet, während die Rohdaten der RT qPCR mittels Mann Whitney U-Test analysiert wurden. Die Signifikanz wurde für alle statistischen Tests auf p<0,05 festgelegt. Weiterhin wurden auch in diesem Modell pharmakologische Untersuchungen mit CDPPB (10-30 mg/kg i.p.) durchgeführt, um mögliche Effekte auf das Verhalten und die Bewegungsaktivität der Mäuse zu analysieren. Hierzu erfolgten Substanzapplikationen im Rahmen einer Cross-over-Studie (drei Dosierungen und Vehikel) an DYT1 KI-Tieren (n=6) und Wildtyp-Wurfgeschwistern (n=6) im Alter von 4-6 Wochen und 6 Monaten. Die Auswertung der Parameter für die Bewegungsaktivität erfolgte mittels Zwei-Wege-ANOVA.
Beide Modulatoren des mGluR5 erzielten in allen getesteten Dosierungen keine Effekte auf die Dystonieschwere in den dtsz Hamstern. Allerdings löste CDPPB zusätzlich zur Dystoniesymptomatik Anzeichen einer generalisierten, axialen Dyskinesie bei der dtsz Mutante, aber nicht in nicht-dystonen Kontrollhamstern aus. Der daraufhin vermutete Unterschied in der Expression des mGluR5 bestätigte sich mittels IHC, in der sich eine 35 % höhere Rezeptorexpression im Striatum und Cortex von dtsz Hamstern im Alter der stärksten Dystonieausprägung im Vergleich zu gleichaltrigen Kontrolltieren (p<0,01) zeigte. Die Differenzen zwischen den Genotypen bestätigten sich nicht mittels WB und RT qPCR. Im DYT1 KI-Modell hingegen war die striatale mGluR5-mRNA erheblich geringer exprimiert als in den Wildtyp-Mäusen (p<0,05). Dies zeigte sich auch mittels IHC im ventralen Striatum (p<0,05; ANOVA), während im WB keine Genotyp-Unterschiede in der mGluR5-Protein-Expression zu erkennen waren. Die Applikation des CDPPB verursachte in den DYT1 KI-Mäusen weder abnorme Bewegungen noch Veränderungen im Lokomotionsverhalten.
Auf Grund der teilweise inhomogenen Ergebnisse der Rezeptorstudien in beiden Tiermodellen und dem ausbleibenden erwarteten positiven Effekt des negativen allosterischen Modulators Fenobam auf die Dystonieschwere im dtsz Hamster, scheint der mGluR5 keine Schlüsselrolle in der Pathophysiologie der Dystonie zu spielen und auch nicht als Ansatzpunkt für antidystone Pharmaka geeignet zu sein. Dennoch weisen die Expressionsunterschiede in beiden Modellen auf eine Dysregulation des mGluR5 hin und bestätigen eine gestörte corticostriatale Plastizität im Dystoniegeschehen. Die Überexpression des mGluR5, wie sie sich im dtsz Modell zeigte, ist offensichtlich jedoch keine generelle Veränderung bei verschiedenen Dystonieformen, weil sie im DYT1 KI-Modell nicht nachweisbar war.:Abkürzungsverzeichnis
1. Einleitung
2. Literaturübersicht
2.1 Definition und Einteilung von Dystonien
2.1.1 Die primäre DYT1-Torsionsdystonie
2.2 Pathophysiologie primärer Dystonien
2.2.1 Pathophysiologische Bedeutung der Basalganglien
2.2.2 Synaptische Plastizität
2.3 Therapieoptionen von Dystonien
2.4 Tiermodelle für primäre Dystonien
2.4.1 Übersicht etablierter Tiermodelle
2.4.2 Das dtsz Hamstermodell
2.4.3 Das DYT1 knock-in Mausmodell
2.5 Der metabotrope Glutamatrezeptor 5 (mGluR5)
2.5.2 Therapeutisches Potenzial des mGluR5
2.6 Fragestellung der vorliegenden Arbeit
3. Publikation I
4. Publikation II
5. Diskussion
5.1 Aspekte zur Methodik
5.1.1 Untersuchungen im dtsz Hamster
5.1.2 Untersuchungen im DYT1 KI-Modell
5.2 Ergebnisse
6. Zusammenfassung
7. Summary
8. Literaturverzeichnis
9. Danksagung
Dystonie, Dyskinesie, metabotroper Glutamatrezeptor 5, Basalganglien, Tiermodelle
info:eu-repo/classification/ddc/636.089
ddc:636.089
Perl, Stefanie
Universität Leipzig
2020-07-09
2020-10-13
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-11-23
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2020-11-23T09:01:55Z
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doc-type:doctoralThesis
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openaire
Оценка и снижение экологической опасности отвалов горного производства в Новороссийской промышленной агломерации
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-327623
rus
Abandoned non-reclaimed marl mine dumps of the cement factory in the Novorossiysk industrial agglomeration (NW Caucasus, Russia) are hazardous because of fugitive dust emissions, erosion and possible occurrence of a debris-flow disaster. Having high sorption capacity, dust accumulates pollutants contained in the atmospheric air and subsequently precipitates on the topsoil. Soil and plant sampling and chemical analysis (> 200 specimens) revealed the geochemical anomalies of Pb, Zn, Cu, Ba and Sr. Land zoning based on accumulated environmental damage indicators and the debris-flow technical risk was performed to assess environmental threats. The designed mine dump reclamation includes soil stabilisation by application of geosynthetic cover, hydro-seeding of soil improvers and seeds of herbaceous plants on the slopes, and anti-erosion plantation of cades and smoke trees at subhorizontal surfaces.
Environmental Geochemistry, Eco-Risk, Soil Pollution, Bioindication
Umweltgeochemie, Bodenbelastung, Bioindikation
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ddc:624
Noworossijsk <Region>
Bergbaugebiet
Halde
Bergbaunachfolgelandschaft
Schadstoffbelastung
Umweltbelastung
Noworossisk
Abraumhalde
Umweltgefährdung
Umweltverschmutzung
Umweltgeochemie
Umweltschutz
Alekseenko, Alexey
Bongaerts, Jan
Drebenstedt, Carsten
Pashkevich, Mariya
Saint Petersburg Mining University
Technische Universität Bergakademie Freiberg
Carsten Drebenstedt
2018-10-04
2018-12-10
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2019-01-28
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2020-11-23T09:06:18Z
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ddc:620
ddc:621.3
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openaire
Liquid metal flows in continuous casting molds: A numerical study of electromagnetic flow control, turbulence and multiphase phenomena
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-331407
eng
Der Effekt eines externen Magnetfeldes auf die mehrphasige und turbulente Strömung in Stranggußkokillen und deren Wechelspiel führt in den wissenschaftlichen Arbeiten zu widersprüchlichen Aussagen. Die verschiedenen Prozessparameter können innerhalb eines kleinen Varianzbereichs entscheidenden Einfluss auf die Aussage haben, ob ein Magnetfeld begünstigend oder schädigend auf die Qualität des Produkts wirkt. Um wichtige Einflussfaktoren zu identifizieren, werden daher numerische Strömungssimulationen des Prozesses durchgeführt. Dazu wird zunächst ein mehrphasiger und inkompressibler Mehrregionen-CFD-Löser für magnetohydrodynamische Strömungen entwickelt und validiert, um die komplexe Strömung in einer Stranggußkokille mit hoher Genauigkeit simulieren zu können. Darauf aufbauend wird das numerische Setup anhand einer Modellkokille mit aktuellen Messdaten validiert. Durch die neuartige Kombination Lagrange'scher Lösungsmethoden mit angepassten Termen für die Magnetohydrodynamik sowie der skalenaufgelösten magnetohydrodynamischen Turbulenz, können erstmals Aussagen zur optimalen Magnetfeldverteilung im Hinblick auf Strömungsstabilität, Turbulenzmodulation und Blasenverteilung getroffen werden. Mit Hilfe dieses Wissens können neuartige Konzepte elektromagnetischer Bremssysteme für den Stranggußprozess entwickelt werden.
CFD, Kokillenströmung, Magnetohydrodynamik, Euler-Lagrange
CFD, magnetohydrodynamics, continuous casting, Euler-Lagrange
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Numerische Strömungssimulation
Kokillenguss
Strangguss
Magnetohydrodynamik
Magnetfeldeffekt
Lagrange-Methode
Kratzsch, Christoph
Schwarze, Rüdiger
Baake, Egbert
Technische Universität Bergakademie Freiberg
2018-07-03
2018-12-14
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2019-03-29
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2020-11-23T09:08:38Z
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openaire
Applications of Riesz Transforms and Monogenic Wavelet Frames in Imaging and Image Processing
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-334893
eng
Die Dissertation mit dem Titel 'Applications of Riesz Transforms and Monogenic Wavelet Frames in Imaging and Image Processing' beschäftigt sich mit modernen Verfahren der Signalverarbeitung in der Bildgebung sowie in der Bildverarbeitung. Hierzu werden Riesz-Transformationen und translationsinvariante Wavelet Frames zu monogenen Frames vereint und angewandt. Bekannte Techniken wie der Strukturtensor und der Energieoperator werden mit Hilfe der neuen Verfahren verbessert und für die Orientierungsbestimmung in Bildern genutzt. Eine weitere Anwendung stellt der Algorithmus 'Equalization of Brightness' dar. Er wird mit einigen Anpassungen verwendet, um eine Implementierung der monogenen Wavelet Frames mit Hilfe des NVIDIA CUDA Frameworks vorzustellen. Bei einem empirischen Vergleich der vorgestellten Techniken mit den ursprünglichen Verfahren konnten präzisere Ergebnisse mit niedrigerer Rauschanfälligkeit nachgewiesen werden. Ein weiterer Punkt der Arbeit beschäftigt sich mit den Möglichkeiten, monogene Wavelet Frames als Filter in optischen Systemen einzusetzen.:Preface
Introduction
1. Time Frequency Analysis for Signal Processing
2. The Riesz Transform and Monogenic Wavelet Frames
3. Applications of Monogenic Wavelet Frames
Conclusion
A. Mathematical Appendix
B. Source Code Listings
Bibliography
List of Figures
Signaltheorie, Bildverarbeitung, Mathematik, Informatik, CUDA
signal theory, image processing, mathematics, computer science, CUDA
info:eu-repo/classification/ddc/004
ddc:004
Signaltheorie
Bildverarbeitung
Funktionalanalysis
Integraltransformation
Hochleistungsrechnen
CUDA <Informatik>
Reinhardt, Martin
Bernstein, Swanhild
Froitzheim, Konrad
TU Bergakademie Freiberg
2018-12-06
2019-03-06
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2019-03-15
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2020-11-23T09:43:43Z
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ddc:620
ddc:621.3
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openaire
Early Stages of the Aluminothermic Process: Insights into Separation and Mould Filling
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-335527
eng
The aluminothermic (AT) process utilises a self-propagating high-temperature synthesis (SHS) type reaction for producing primarily thermite steel and alumina slag at high temperatures during the welding of rails. In this work, an investigation on the early stages of the aluminothermic process, the separation of AT reaction products and mould filling has been carried out, using both experimental and computational methods to predict the time duration of a complete separation and to obtain a better understanding of the internal multiphase flow within the crucible and mould. The decomposition of AT reaction products after the combustion and the subsequent mould filling by thermite steel and alumina slag have been simulated numerically, using a diffusive phase field and volume-of-fluid model. However, to minimize numerical errors on the input parameters of the high-
temperature multiphase flow, a careful review on transport properties has been made. Missing data, e.g. the contact angle of thermite steel on waterglass-bonded mould and crucible wall material has been investigated experimentally. Being further necessary for the prediction of the separation time of AT reaction products in compacted thermite, results on the propagation front velocity show a decreasing trend with increasing initial compact temperature. Further, the combustion front velocity is used for a subsequent analysis of the separation time, which is obtained from the phase distribution of thermite steel, alumina slag and intermetallic compounds, using a combustion front quenching (CFQ) methodology. Moreover, geometric modifications on the crucible and mould have been developed for a reduction in changeover time, as well as an optimized multiphase flow field. Their performance during crucible discharge and mould filling has been verified numerically. Furthermore, alumina slag inclusions have been tracked within the mould using a volume-of-fluid approach with their final positions being verified through an authentic welding.
Während des aluminothermischen (AT) Prozesses findet eine SHS-Reaktion Anwendung, um primär Thermitstahl und Aluminiumoxidschlacke bei hohen Temperaturen für das Verschweißen von Bahnschienen herzustellen. In dieser Arbeit wurden Anfangsstadien, welche die Separation der AT-Reaktionsprodukte sowie das Füllen der Gießform einbeziehen, unter Anwendung von sowohl experimentellen als auch numerischen Verfahren untersucht. Damit konnte die Zeitdauer einer kompletten Separation ermittelt und ein genaueres Verständnis der Mehrphasenströmung in Tiegel und Gießform erlangt werden. Die Separation der AT-Reaktionsprodukte nach der aluminothermischen Reaktion und die anschließende Formfüllung wurden mit einem diffusen Phasenfeld und einem Volume-of-Fluid-Modell numerisch berechnet. Für die Minimierung numerischer Fehler in den Eingangsgrößen dieser Hochtemperatur-Mehrphasenströmungen wurde eine intensive Literaturrecherche durchgeführt und fehlende Parameter, wie zum Beispiel die Kontaktwinkel von Thermitstahl auf Wasserglas gebundenem Form- und Tiegelmaterial, wurden experimentell ermittelt. Messungen der Reaktionsfrontgeschwindigkeit in gepresstem Thermit sind notwendig für eine Vorhersage der Separationszeit der AT-Reaktionsprodukte, und die Ergebnisse zeigen einen linear abfallenden Trend mit zunehmender Anfangstemperatur des verdichteten Materials. In dieser Arbeit wurde die Geschwindigkeit der Reaktionsfront verwendet, um aus der Phasenverteilung von Thermitstahl, Aluminiumoxidschlacke und intermetallischen Verbindungen als Ergebnis des CFQ-Experimentes die Separationszeit in verdichtetem Thermit zu approximieren. Es wurden Modifikationen an Tiegel und Gießform erprobt, die für eine Verbesserung der internen Strömungsführung sowie für die Reduzierung der Umrüstzeit sorgen sollen. Die Effizienz dieser Veränderungen wurde anschließend mit numerischen Methoden überprüft. Des Weiteren konnten durch eine Realschweißung die numerisch vorhergesagten finalen Positionen von Schlackeeinschlüssen innerhalb der Gießform verifiziert werden.
thermite, phase-field, volume-of-fluid, multiphase flow, combustion front quenching
Thermit, Phasenfeld, Mehrphasenströmung, VOF, CFQ
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Aluminothermie
Stahl
Schlacke
Gussform
Mehrphasenströmung
Mathematische Modellierung
Weiß, Sebastian
Hantusch, Jan
Groß, Ulrich
Schwarze, Rüdiger
TU Bergakademie Freiberg
Goldschmidt Thermit GmbH
2018-07-06
2019-01-07
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2019-04-16
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2020-11-23T09:46:05Z
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ddc:510
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openaire
Analysis and Optimization of Communication Networks with Flow Requirements
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eng
In this thesis, we will study the concept of k-edge connected and k-connected reliability.
There, vertices are modelled as fail-safe and edges fail stochastically independent. For a fixxed k, the network is then considered operational when each pair of vertices has k edge disjoint or internally disjoint paths, respectively, connecting them in the surviving subnetwork. Thus, the property of being operating covers the connectivity of the surviving graph together with some minimum bandwidth.
We study essential and irrelevant edges for those reliability measures. Further, we study a splitting approach to transform the reliability of the graph into the probability that subgraphs have a certain connectivity. We also extend an approximation algorithm of Karger from the All-Terminal Unreliability to k-edge connected Unreliability and study the k-edge connected Reliability for some special graph classes, namely graphs with restricted treewidth, edge-transitive graphs and the complete graph.:1 Introduction
2 Monotone Systems
2.1 Monotone Binary Systems
2.2 Monotone Multistate Systems
3 Graphs and Graph Operations
4 Higher Connectivity
4.1 Connectivity Number and Edge-Connectivity Number
4.2 Algorithms
5 Essential and Irrelevant Edges
6 Probabilistic Graphs and Reliability Measures
7 Reductions
8 Splitting
8.1 Some Special Cases for Small Separators/Cuts
8.2 Generalization to Arbitrary Separators
8.3 Constructing the Splitting Classes for 2-ec, 3-ec and 2-vc
8.4 Minimality
8.5 A Lattice-based Approach
9 An Approximation Scheme
9.1 Definition of Approximation Algorithms
9.2 The FPRAS for All-Terminal-Unreliability
9.3 Improved Bound for the Number of alpha-cuts
9.4 Extension to k-edge-connected Unreliability
10 Special Graph Classes
10.1 Graphs with Bounded Treewidth
10.2 Edge-Transitive Graphs
10.3 The Complete Graph
11 Future Research
12 Summary
graph theory, network reliability, connectivity, probabilistic graphs
Graphentheorie, Netzwerkzuverlässigkeit, Zusammenhangswahrscheinlichkeit
info:eu-repo/classification/ddc/510
ddc:510
Telekommunikationsnetz
Reliabilität
Analyse
Optimierung
Lange, Thomas
Schiermeyer, Ingo
Tittmann, Peter
TU Bergakademie Freiberg
2018-10-30
2019-02-18
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2019-04-24
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2020-11-23T09:49:05Z
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openaire
3rd PhD conference: The social responsibility of science and scientists
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eng
This is the abstract book of the 3rd PhD conference at the TU Bergakademie Freiberg presenting the abstracts of the keynote speaker and the oral presentations.
PhD conference, Promovierendenrat, VMPV
PhD conference, Promovierendenrat, VMPV
info:eu-repo/classification/ddc/000
ddc:000
Wissenschaft
Universität
Soziale Verantwortung
Korruption
Menschenrecht
Social Media
Promovierendenrat der TU Bergakademie Freiberg
2019
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2019-04-30
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2020-11-23T09:51:02Z
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doc-type:doctoralThesis
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openaire
Characterization of Novel Pyroelectrics: From Bulk GaN to Thin Film HfO2
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-339698
eng
The change of the spontaneous polarization due to a change of temperature is known as the pyroelectric effect and is restricted to crystalline, non-centrosymmetric and polar matter. Its main application is the utilization in infrared radiation sensors, but usage for waste heat energy harvesting or chemical catalysis is also possible. A precise quantification, i.e. the measurement of the pyroelectric coefficient p, is inevitable to assess the performance of a material. Hence, a comprehensive overview is provided in this work, which summarizes and evaluates the available techniques to characterize p. A setup allowing the fully automated measurement of p by utilizing the Sharp-Garn method and the measurement of ferroelectric hysteresis loops is described. It was used to characterize and discuss the behavior of p with respect to the temperature of the doped bulk III-V compound semiconductors gallium nitride and aluminum nitride and thin films of doped hafnium oxide, as reliable data for these materials is still missing in the literature. Here, the nitride-based semiconductors show a comparable small p and temperature dependency, which is only slightly affected by the incorporated dopant, compared to traditional ferroelectric oxides. In contrast, p of HfO2 thin films is about an order of magnitude larger and seems to be affected by the present dopant and its concentrations, as it is considered to be responsible for the formation of the polar orthorhombic phase.:1. Motivation and Introduction
2. Fundamentals
2.1. Dielectrics and their Classification
2.2. Polarization
2.3. Pyroelectricity
2.4. Ferroelectricty
2.5. Phase Transitions
2.6. Applications and Figures of Merit
3. Measurement Methods for the Pyroelectric Coefficient
3.1. General Considerations
3.1.1. Heating Concepts
3.1.2. Thermal Equilibrium
3.1.3. Electric Contact
3.1.4. Separation of Contributions
3.1.5. Thermally Stimulated Currents
3.2. Static Methods
3.2.1. Charge Compensation Method
3.2.2. Hysteresis Measurement Method
3.2.3. Direct Electrocaloric Measurement
3.2.4. Flatband Voltage Shift
3.2.5. X-ray Photoelectron Spectroscopy Method
3.2.6. X-ray Diffraction and Density Functional Theory
3.3. Dynamic Methods
3.3.1. Temperature Ramping Methods
3.3.2. Optical Methods
3.3.3. Periodic Pulse Technique
3.3.4. Laser Intensity Modulation Methods
3.3.5. Harmonic Waveform Techniques
4. Pyroelectric and Ferroelectric Characterization Setup
4.1. Pyroelectric Measurement Setup
4.1.1. Setup and Instrumentation
4.1.2. Automated Sharp-Garn Evaluation of Pyroelectric Coefficients
4.1.3. Further Examples
4.2. Hysteresis Loop Measurements
4.2.1. Instrumentation
4.2.2. Measurement and Evaluation
4.2.3. Examples
5. Investigated Material Systems
5.1. III-Nitride Bulk Semiconductors GaN and AlN
5.1.1. General Structure and Spontaneous Polarization
5.1.2. Applications
5.1.3. Crystal Growth and Doping
5.1.4. Pyroelectricity
5.2. Hafnium Oxide Thin Films
5.2.1. General Structure and Applications
5.2.2. Polar Properties in Thin Films
5.2.3. Doping Effects
5.2.4. Pyro- and Piezoelectricity
6. Results
6.1. The Pyroelectric Coefficient of Free-standing GaN and AlN
6.1.1. Sample Preparation
6.1.2. Pyroelectric Measurements
6.1.3. Lattice Influence
6.1.4. Slope Differences
6.2. Pyroelectricity of Doped Hafnium Oxide
6.2.1. Sharp-Garn Measurement on Thin Films
6.2.2. Effects of Silicon Doping
6.2.3. Dopant Comparison
7. Summary and Outlook
A. Pyroelectric Current and Phase under Periodic Thermal Excitation
B. Loss Current Correction for Shunt Method
C. Conductivity Correction
D. Comparison of Pyroelectric Figures of Merit
Bibliography
Publication List
Acknowledgments
Die Änderung der spontanen Polarisation durch eine Änderung der Temperatur ist bekannt als der pyroelektrische Effekt, welcher auf kristalline, nicht-zentrosymmetrische und polare Materie beschränkt ist. Er findet vor allem Anwendung in Infrarot-Strahlungsdetektoren, bietet aber weitere Anwendungsfelder wie die Niedertemperatur-Abwärmenutzung oder die chemische Katalyse. Eine präzise Quantifizierung, d. h. die Messung des pyroelektrischen Koeffizienten p, ist unabdingbar, um die Leistungsfähigkeit eines Materials zu bewerten. Daher bietet diese Arbeit u.a. einen umfassenden Überblick und eine Bewertung der verfügbaren Messmethoden zur Charakterisierung von p. Weiterhin wird ein Messaufbau beschrieben, welcher die voll automatisierte Messung von p mit Hilfe der Sharp-Garn Methode und auch die Charakterisierung der ferroelektrischen Hystereseschleife ermöglicht. Aufgrund fehlerender Literaturdaten wurde dieser Aufbau anschließend genutzt, um den temperaturabhängigen pyroelektrischen Koeffizienten der dotierten III-V-Verbindungshalbleiter Gallium- und Aluminiumnitrid sowie dünner Schichten bestehend aus dotiertem Hafniumoxid zu messen und zu diskutieren. Im Vergleich zu klassichen ferroelektrischen Oxiden zeigen dabei die nitridbasierten Halbleiter einen geringen pyroelektrischen Koeffizienten und eine kleine Temperaturabhängigkeit, welche auch nur leicht durch den vorhandenen Dotanden beeinflusst werden kann. Dagegen zeigen dünne Hafniumoxidschichten einen um eine Größenordnung größeren pyroelektrischen Koeffizienten, welcher durch den anwesenden Dotanden und seine Konzentration beeinflusst wird, da dieser verantwortlich für die Ausbildung der polaren, orthorhombischen Phase gemacht wird.:1. Motivation and Introduction
2. Fundamentals
2.1. Dielectrics and their Classification
2.2. Polarization
2.3. Pyroelectricity
2.4. Ferroelectricty
2.5. Phase Transitions
2.6. Applications and Figures of Merit
3. Measurement Methods for the Pyroelectric Coefficient
3.1. General Considerations
3.1.1. Heating Concepts
3.1.2. Thermal Equilibrium
3.1.3. Electric Contact
3.1.4. Separation of Contributions
3.1.5. Thermally Stimulated Currents
3.2. Static Methods
3.2.1. Charge Compensation Method
3.2.2. Hysteresis Measurement Method
3.2.3. Direct Electrocaloric Measurement
3.2.4. Flatband Voltage Shift
3.2.5. X-ray Photoelectron Spectroscopy Method
3.2.6. X-ray Diffraction and Density Functional Theory
3.3. Dynamic Methods
3.3.1. Temperature Ramping Methods
3.3.2. Optical Methods
3.3.3. Periodic Pulse Technique
3.3.4. Laser Intensity Modulation Methods
3.3.5. Harmonic Waveform Techniques
4. Pyroelectric and Ferroelectric Characterization Setup
4.1. Pyroelectric Measurement Setup
4.1.1. Setup and Instrumentation
4.1.2. Automated Sharp-Garn Evaluation of Pyroelectric Coefficients
4.1.3. Further Examples
4.2. Hysteresis Loop Measurements
4.2.1. Instrumentation
4.2.2. Measurement and Evaluation
4.2.3. Examples
5. Investigated Material Systems
5.1. III-Nitride Bulk Semiconductors GaN and AlN
5.1.1. General Structure and Spontaneous Polarization
5.1.2. Applications
5.1.3. Crystal Growth and Doping
5.1.4. Pyroelectricity
5.2. Hafnium Oxide Thin Films
5.2.1. General Structure and Applications
5.2.2. Polar Properties in Thin Films
5.2.3. Doping Effects
5.2.4. Pyro- and Piezoelectricity
6. Results
6.1. The Pyroelectric Coefficient of Free-standing GaN and AlN
6.1.1. Sample Preparation
6.1.2. Pyroelectric Measurements
6.1.3. Lattice Influence
6.1.4. Slope Differences
6.2. Pyroelectricity of Doped Hafnium Oxide
6.2.1. Sharp-Garn Measurement on Thin Films
6.2.2. Effects of Silicon Doping
6.2.3. Dopant Comparison
7. Summary and Outlook
A. Pyroelectric Current and Phase under Periodic Thermal Excitation
B. Loss Current Correction for Shunt Method
C. Conductivity Correction
D. Comparison of Pyroelectric Figures of Merit
Bibliography
Publication List
Acknowledgments
Pyroelektrizität, Ferroelektrizität, III-V-Verbindungshalbleiter, Galliumnitrid, Hafniumoxid, Sharp-Garn-Methode
pyroelectrics, ferroelectrics, III-V compound semiconductors, gallium nitride, hafnium oxide, Sharp-Garn method
info:eu-repo/classification/ddc/530
ddc:530
Galliumnitrid
Aluminiumnitrid
Hafniumdioxid
Dünne Schicht
Pyroelektrizität
Ferroelektrizität
Jachalke, Sven
Meyer, Dirk C.
Mikolajick, Thomas
TU Bergakademie Freiberg
2018-11-08
2019-05-06
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2019-05-15
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doc-type:doctoralThesis
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doc-type:Text
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2020-11-23T09:53:02Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:570
status-type:publishedVersion
openaire
Characterization of arsenic-binding siderophores from environmental bacteria and evaluation of their role in arsenic tolerance
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-342479
eng
Arsenic (As) is a toxic metalloid and the remediation of soils and waters from this contaminant as well as the prevention of future contamination are still pending tasks in Chile. There are bacteria able to live in environments polluted with arsenic, as they have tolerance mechanisms for this metalloid, or even can use it for energy metabolism. The potential tolerance mechanisms include the production of siderophores, metabolites with chelating activity that can decrease the toxicity of metals and metalloids. Although a correlation between siderophore production and metalloid tolerance has been described, the structure of arsenic-binding siderophores and their implications in tolerance have not been elucidated yet. In this work, it is proposed that bacteria isolated from contaminated environments produce arsenic-binding siderophores. The main aims of this work are to study the production of the siderophores by arsenic-tolerant bacteria, to characterize these compounds and to determine their relation with tolerance to arsenic.
Fourteen arsenic-tolerant bacteria were isolated from contaminated water, From these, four strains belonging to the species Rhodococcus erythropolis, Arthrobacter oxydans and Kocuria rosea were selected, in addition to the previously isolated Rhodococcus erythropolis S43, for a more detailed study. The isolates were used to produce siderophore extracts, which were then evaluated for their iron- and arsenic-binding activity. To detect the latter, a new method (As-mCAS) was set up, based on the Chrome Azurol S (CAS) test, an assay to detect iron-chelating activity of siderophores. After testing the extracts, R. erythropolis S43 was selected as the strain with the best arsenic-binding activity. For the subsequent chemical characterization, siderophores were produced under control conditions (iron-free M9 medium) and under stress conditions with arsenic (iron-free M9 medium with sodium arsenite). HPLC analysis of the extracts for both culture conditions showed the presence of a single compound with both an iron-chelating and an arsenic-binding activity. Analyses by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and mass spectrometry (MS) for both culture conditions suggested the main presence of the siderophore heterobactin B.
In addition, the genome of strain S43 was sequenced. A cluster of ars-genes was predicted, probably responsible for the arsenic-tolerance of the strain. In addition, a complete gene cluster for heterobactin production was found. However, no significant difference was obtained in the expression of these determinants in the presence or absence of arsenic, suggesting that the production of this siderophore in strain S43 is not responsible for the tolerance to the metalloid.
Siderophore, Actinobakterien, Rhodococcus erythropolis S43, Bioremediation, Arsen
Siderophores, actinobacteria, Rhodococcus erythropolis S43, bioremediation, arsenic
Sideróforos, actinobacteria, Rhodococcus erythropolis S43, biorremediación, arsénico
info:eu-repo/classification/ddc/570
ddc:570
Arsen
Arsenbelastung
Siderophore
Produktion
Strahlenpilze
Bioremediation
Retamal-Morales, Gerardo
Schlömann, Michael
Levicán Jaque, Gloria
Technische Universität Bergakademie Freiberg
Universidad de Santiago de Chile
2018-06-06
2018-12-04
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2019-06-14
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doc-type:doctoralThesis
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2020-11-23T10:21:03Z
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doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:530
status-type:publishedVersion
openaire
Electronic structure and transport in low dimensional systems
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-349687
eng
The work discusses the development of molecular electronics based on the possibility of the usage of anorganic quantum dots and organic molecules as basis material. Of special interest are the properties of semiconductor quantum dots and their modification due to the coupling of quantum dots from different materials. Eventually these are proper candidates to avoid the fast recombination of excitons which is a problem in many organic photovoltaic materials, by local separation of charge carriers. Another materials class investigated are the so called charge transfer dimers. On the way to usable molecular building blocks switching and rectification behavior are important properties, therefore they were of special interest in the investigation. Especially the usage of charge transfer materials in rectification was already suggested in the 70’s, but could be realized till now only with a quiet limited success. Already around the millennium it was shown that a too strong coupling between the components leads to a resymmetrization of the I-V-characteristics. For all systems the electronic structure was investigated by means of density functional theory. Additional the charge transport in between gold leads was computed based on non equilibrium Greens functions. For the system of coupled quantum dots it is shown how the combination of several gates can be used to adjust the transport properties. This work shows that the rectification effect within weakly coupled charge transfer systems stays also small because also in this case a resymmetrization of the I-V-characteristics takes place.:1 Introduction
2 Molecular Electronics
3 Theoretical background
4 Computational details and software packages
5 Modeling
6 Results and Discussion
6.1 Quantum dots
6.2 Transport through coupled quantum dots
6.3 Charge transfer dimers
6.4 Transport through charge transfer dimers
7 Conclusion
8 Outlook
Acknowledgement
List of Figures
List of Tables
Bibliography
List of own Publications
Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung der molekularen Elektronik und insbesondere mit der Prüfung der Verwendbarkeit von anorganischen Quantenpunkten und organischen Molekülen für diesen Bereich. Quantenpunkte aus Halbleitermaterialien besitzen eine grosse Bandbreite von Eigenschaften. Es wird untersucht, wie die Eigenschaften durch die Kopplung von Quantenpunkten unterschiedlicher Materialien modifiziert werden können. Eine Idee besteht in der lokalen Trennung von Ladungsträgern um die schnelle Rekombination von Exzitonen zu vermeiden, welche in organischen Solarzellen häufig ein Problem darstellt. Als weitere Materialklasse werden molekulare Ladungstransferdimere untersucht. Auf dem Weg zu nutzbaren Bauelementen sind das Schalt- und Gleichrichtverhalten wichtige Eigenschaften, daher sind sie von besonderem Interesse. Insbesondere die Frage des Ladungstransfers in Bezug auf das Gleichrichten wurde schon in den 1970ern vorgeschlagen, konnte aber bisher immer nur mit begrenztem Erfolg realisiert werden. Schon um die Jahrtausendwende wurde gezeigt, dass Systeme mit einer zu starken Kopplung zu einer Symmetrisierung der Strom-Spannungs-Kennlinie führen. Bei beiden Systemen wird jeweils die elektronische Struktur im Sinne der Dichtefunktionaltheorie berechnet. Zusätzlich wird jeweils der Ladungstransport zwischen Goldkontakten mittels Nichtgleichgewichts-Greenschen Funktionen berechnet. Für die Systeme gekoppelter Quantenpunkte wird gezeigt, wie die Transporteigenschaften mittels Gatespannungen eingestellt werden können. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, dass es auch im Fall schwach gekoppelter Ladungstransferdimere zu weitgehend symmetrischen Strom-Spannungs-Kennlinien kommt und es auch für diese Systeme nur zu einem schwachen Gleichrichtverhalten kommt.:1 Introduction
2 Molecular Electronics
3 Theoretical background
4 Computational details and software packages
5 Modeling
6 Results and Discussion
6.1 Quantum dots
6.2 Transport through coupled quantum dots
6.3 Charge transfer dimers
6.4 Transport through charge transfer dimers
7 Conclusion
8 Outlook
Acknowledgement
List of Figures
List of Tables
Bibliography
List of own Publications
physics, DFT, NEGF, charge transfer dimers, coupled quantum dots, transport
Physik, Dichtefunktionaltheorie, Transport, NEGF, gekoppelte Quantenpunkte, Ladungstransferdimere
info:eu-repo/classification/ddc/530
ddc:530
Molekularelektronik
Transportprozess
Quantenpunkt
Ladungstransfer
Dimere
Dichtefunktionalformalismus
Liebing, Simon
Kortus, Jens
Dasgupta, Indra
TU Bergakademie Freiberg
2019-05-10
2019-07-19
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2019-08-27
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
doc-type:Text
https://tubaf.qucosa.de/id/qucosa%3A34968
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2020-11-23T10:26:00Z
qucosa:tubaf
doc-type:doctoralThesis
doc-type:Text
open_access
ddc:620
ddc:621.3
status-type:publishedVersion
openaire
Bestimmung der bruch- und schädigungsmechanischen Eigenschaften keramischer Filterwerkstoffe aus Kleinstproben
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-368916
ger
2418092-0
In der vorliegenden Arbeit wurden bruch- und schädigungsmechanische Eigenschaften keramischer Filterwerkstoffe, welche im Rahmen des SFB 920 entwickelt und erforscht werden, bestimmt. Es wurden zwei verschiedene Werkstoffsysteme - Aluminiumoxid und kohlenstoffgebundenes Alumniumoxid - mit entwickelten Miniaturprüfmethoden bei Prüftemperaturen bis 1500°C untersucht.
Mit Hilfe des Ball-On-Three-Balls-Tests (B3B) wurde die biaxiale Festigkeit in Abhängigkeit der Prüftemperatur bestimmt. Für die kohlenstoffgebundenen Proben wurde weiterhin der Einfluss der Verkokungstemperatur als auch des Kohlenstoffgehalts auf die Festigkeit untersucht. Es konnte ein Festigkeitsmaximum ermittelt werden, wenn die Prüftemperatur der Verkokungstemperatur entspricht. Die schädigungsmechanischen Materialparameter des duktilen Verformungs- und Versagensverhalten beider Werkstoffe bei 1500°C wurden mit Hilfe von numerischen Simulationen des B3B identifiziert.
Die Bestimmung der bruchmechanischen Kennwerte erfolgte mit einem Vier-Punkt-Biegeversuchsaufbaus mit Chevron-gekerbten Proben (CNB-Versuch). Numerische Untersuchungen dienten zur Bestätigung der Versuchsergebnisse und Bestimmung der Form der Rissfront sowie Risswachstum während des Versuches.
In the present work, fracture and damage mechanical properties of ceramic filter materials, which are developed and investigated within the framework of the CRC 920, are determined. Two different material systems - alumina and carbon-bonded alumina - are investigated using miniaturized test methods at temperatures up to 1500°C.
The biaxial strength at different temperatures is determined using the Ball-On-Three-Balls-Test (B3B). The strength of carbon-bonded specimens is dependent on the coking temperature and the carbon content. A maximum strength can be obtained if the testing temperature equals the coking temperature. The damage-mechanical material parameters in order to describe the ductile deformation and failure behaviour of both materials at 1500°C are identified with the help of numerical simulations.
The determination of fracture-mechanical properties are carried out with a four-point bending test setup with chevron-notched specimens (CNB). Numerical investigations are used to validate the test results and to simulate the shape of the crack front and crack growth during the experiment.
Biaxiale Biegefestigkeit, Bruchzähigkeit, keramische Filterwerkstoffe, Hochtemperaturverhalten, Kleinstproben
Biaxial bending strength, fracture toughness, ceramic filter materials, high temperature behaviour, miniaturized specimens
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Keramischer Filter
Aluminiumoxide
Hochtemperaturverhalten
Biegefestigkeit
Bruchzähigkeit
Numerisches Verfahren
Zielke, Henry
Kuna, Meinhard
Danzer, Robert
Technische Universität Bergakademie Freiberg
2019-09-24
2019-12-02
2019
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2020-01-06
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2020-11-23T11:02:22Z
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ddc:610
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openaire
Effects of weight loss on glutathione peroxidase 3 serum concentrations and adipose tissue expression in human obesity
urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-728684
ger
Zusammenfassend erweitert die vorliegende Arbeit die bisherigen Befunde, dass Adipositas mit einer verminderten Glutathionperoxidase 3 (GPX3)-Expression im Fettgewebe in Verbindung steht, indem sie zeigt, dass ein signifikanter Gewichtsverlust nach einer bariatrischen Operation die GPX3-Expression im subkutanen Fettgewebe signifikant erhöhen kann. Darüber hinaus legen die Daten von Patienten der vorliegenden Studie mit insulinsensitiver Fettleibigkeit nahe, dass die GPX3-Expression im Fettgewebe durch andere Faktoren als die erhöhte Fettmasse reguliert wird. Die Humanstudie unterstützt Daten aus einem Ratenmodell für Adipositas, wonach die GPX3-Expression im Fettgewebe nicht signifikant zu einer veränderten zirkulierenden GPX3-Konzentration beiträgt.
Die erhobenen Daten zeigen, dass eine Fehlregulation von GPX3 mit Adipositas, Fettverteilung und Ganzkörperinsulinresistenz zusammenhängt. Sie lassen jedoch keine Rückschlüsse darauf zu, ob die GPX3-Expression im Fettgewebe die FG-Funktionsstörung bei Adipositas und insulinresistenten Zuständen lediglich widerspiegeln oder dazu ursächlich beitragen.
Adipositas, Fettgewebe, Insulinresistenz, Glutathionperoxidase 3
info:eu-repo/classification/ddc/610
ddc:610
Langhardt, Julia
Universität Leipzig
2019-09-30
2020-09-17
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2020-11-23
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2020-11-23T12:21:31Z
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ddc:620
ddc:621.3
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openaire
Einfluss von Temperatur und Beanspruchungsrate auf das Festigkeits-, Verformungs- und Zähigkeitsverhalten des Stahls G42CrMo4 mit unterschiedlicher Einschlusscharakteristik
urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-331498
ger
379-3-86012-596-0
Die Wirkung nichtmetallischer Einschlüsse auf das temperatur- und beanspruchungsratenabhängige Festigkeits-, Verformungs- und Zähigkeitsverhalten des Stahls G42CrMo4 wird erforscht. Die im Rahmen des SFB 920 entwickelten Filter mit funktionalisierter Oberfläche dienten der Reinigung einer vorher bewusst verunreinigten Stahlschmelze. Diese Stähle werden mit kommerziell verfügbaren Stählen verglichen. Das Festigkeits- und Verformungsverhalten wird durch bekannte Modelle beschrieben, um das Zähigkeitsverhalten zu analysieren. Die Messung der bei schlagartiger Beanspruchung und tiefer Temperatur geringeren Zähigkeit erfolgt durch methodisch weiter- und neuentwickelte Versuchsaufbauten. Die geringere Zähigkeit der Stähle, die im Rahmen des SFB 920 hergestellt wurden, wird auf den höheren Einschlussanteil zurückgeführt. Das Zähigkeitsverhalten wird durch ein neues Modell beschrieben, das die fraktographisch ermittelte Einschlussverteilung einbezieht.
Vergütungsstahl, Nichtmetallische Einschlüsse, Bruchzähigkeit, Schlagartige Beanspruchung, Modellierung
Quenched and tempered steel, non-metallic inclusions, fracture toughness, high-rate loading, modeling
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Stahlguss
Vergütungsstahl
Nichtmetall
Einschluss
Temperaturabhängigkeit
Beanspruchung
Stahl
Festigkeit
Deformationsverhalten
Zähigkeit
Henschel, Sebastian
Krüger, Lutz
Halle, Thorsten
TU Bergakademie Freiberg
2018-09-04
2018-10-22
2018
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2019-02-13
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2020-11-23T13:22:31Z
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ddc:333.7
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openaire
Gewässerunterhaltung für den guten Zustand: Gewässerstruktur: Monitoring zur Effizienzkontrolle an der Schwarzen Elster
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714111
1725082462
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Am Beispiel der Schwarzen Elster wurde die Wirksamkeit von Gewässerunterhaltungsmaßnahmen untersucht. Deutlich wurde, dass die Strömungsdiversität im Gewässer eine sehr hohe Bedeutung für die Besiedlung durch Kleinlebewesen (Makrozoobenthos) hat. Durch gezielte Unterhaltungsmaßnahmen der Wasserpflanzenbestände konnten Verbesserungen bei der Bewertung durch das Makrozoobenthos erzielt werden. Stauhaltungen wirkten sich dagegen sehr negativ aus. Wichtig für ein intaktes Gewässerökosystem in Tieflandflüssen sind Strömungsdiversität, bachbegleitende Gehölzbestände und natürliche Wasserpflanzenvorkommen. Eingriffe im Rahmen der Gewässerunterhaltung sollten daher so schonend wie möglich durchgeführt werden. Die Erkenntnisse sind für die Praxis der Gewässerunterhaltung von grundlegender Bedeutung.
Redaktionsschluss: 20.06.2018
Schwarze Elster, Gewässerunterhaltung, Strömungsdiversität, Makrophyten, Makrozoobenthos, Zustandseinstufung
info:eu-repo/classification/ddc/333.7
ddc:333.7
Schwarze Elster; Gewässerunterhaltung; Strömung; Makrophyten; Makrozoobenthos; Gewässerschutz; Monitoring
Große, Norbert
Berg, Tine
Neumann, Jürgen
Spänhoff, Bernd
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2018
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2020-07-09
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-23T13:28:13Z
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openaire
Ansiedeln von Wildpflanzen – Leitfaden für Sachsen: Leitfaden für Wiederansiedlung und Populationsstützung von Pflanzen in Sachsen
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714178
1725083000
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Der Leitfaden ist eine Handlungsempfehlung und Orientierungshilfe für Naturschutzbehörden, Vereine sowie private, engagierte Naturschützer, die sich mit Wiederansiedlungen und Populationsstützungen hochgradig gefährdeter Pflanzenarten beschäftigen. Er soll helfen die naturschutzfachliche Qualität derartiger Maßnahmen zu sichern. In der Veröffentlichung werden unter Einbeziehung aktueller Forschungsergebnisse fachliche Empfehlungen zur Vorbereitung und Durchführung von Wiederansiedlungen und Populationsstützungen zusammengestellt. Damit sollen die Planung und notwendige Entscheidungsprozesse vereinfacht werden. Darüber hinaus enthält der Leitfaden auch Hinweise zur Dokumentation und zur Erfolgskontrolle der Maßnahmen.
Im Freistaat Sachsen sind 743 Farn- und Blütenpflanzen gefährdet oder bereits ausgestorben. Weitere 20 Arten gelten als extrem selten. Damit sind 44,5 % der in Sachsen heimischen Pflanzenarten aktuell bedroht. Der Anteil gefährdeter Pflanzen ist in Sachsen damit höher als der Bundesdurchschnitt mit ca. 40 %. Die Anzahl der vom Aussterben bedrohten Arten hat in Sachsen zudem seit 1999 deutlich zugenommen.
Redaktionsschluss: 10.01.2018
Artenschutz, Wildpflanzen, Habitatverlust, Wiederansiedlung, Populationsstützung
info:eu-repo/classification/ddc/580
ddc:580
Sachsen; Pflanzen; Artenschutz; Wildpflanzen; Habitat; Verlust; Wiedereinbürgerung <Biologie>; Einführung; Ratgeber
Richter, Frank
Grätz, Christina
Blachnik, Thomas
Breitkopf, Hendrik
Lauterbach, Daniel
Uhlemann, Susanne
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2018
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2020-07-09
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-23T14:12:23Z
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openaire
Stickoxidemissionen von Kfz an Steigungsstrecken: NOx-Emissionen von PKW und schweren Nutzfahrzeugen an Steigungsstrecken
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1725060221
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Die Veröffentlichung beschreibt den Einfluss der Geschwindigkeit auf den Stickoxid-Ausstoß von Kraftfahrzeugen auf steilen Straßen. Basis sind Messungen an einzelnen Fahrzeugen. Ein höherer Stickoxid-Ausstoß mit zunehmender Geschwindigkeit wurde bei einem Diesel-PKW und dem LKW festgestellt. Die Veröffentlichung richtet sich an für Luftqualität und Straßenverkehr zuständige Behörden, an Wissenschaftler und auch an Kraftfahrer.
Redaktionsschluss: 28.12.2017
Luftreinhalteplan, Stickstoffdioxid, Luftqualität, Emissionsfaktor, Straßenverkehr
info:eu-repo/classification/ddc/333.7
ddc:333.7
Sachsen; Luftqualität; Emissionsvermögen; Straßenverkehr; Stickstoffdioxid; Stickstoffdioxidbelastung; Abgasemission
Mutke, Gerrit
Roß, Tilo
Zellbeck, Hans
Pausch, Annette
Hausmann, Andrea
Wolf, Uwe
Dietz, Volker
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2017
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2020-07-13
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-23T14:12:48Z
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openaire
Verkarstungsphänomene im Freistaat Sachsen: Charakterisierung raumplanungsrelevanter Geogefahren im Freistaat Sachsen: Aushaltung subrosionsgefährdeter Bereiche im Freistaat Sachsen auf der Grundlage der Verbreitung karstgefährdeter Gesteine (Karbonate, Sulfate, Chloride) unterschiedlichen Alters
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714202
172505552X
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Der Bericht dokumentiert die Datengrundlagen, die Erfassung und Bewertung des potenziell verkarstungs- und auslaugungsfähigen Untergrundes im Freistaat Sachsen. Im Rahmen des Projektes wurden Grundlagen zur Aushaltung verkarstungs- und auslaugungsfähiger Bereiche geschaffen. Diese umfassen eine Datenbank »Kataster subrosionsgefährdeter Bereiche im Freistaat Sachsen« mit GIS-Anwendung und eine Gefahrenhinweiskarte auf der Grundlage der Verbreitung karstgefährdeter Gesteine unterschiedlichen Alters. Die Veröffentlichung richtet sich an Behörden, Institutionen, Ingenieur- und Planungsbüros, die sich mit raumplanungsrelevanten Geogefahren beschäftigen sowie an die geologisch interessierte Öffentlichkeit.
Redaktionsschluss: 21.08.2017
Subrosion, Verkarstung, Felssturz, Rutschung, Erdbeben, Gefahrenhinweis, Baugrunduntersuchung
info:eu-repo/classification/ddc/550
ddc:550
Sachsen; Baugrunduntersuchung; Subrosion; Karst; Felssturz; Rutschung; Erdbeben; Gefahr
Migalk, Antje
Tschapek, Marion
Dommaschk, Peter
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2017
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2020-07-13
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T06:32:14Z
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openaire
Verfahren zur Ausweisung von Klima- und Klimaänderungsräumen: Verfahren zur objektivierten Ausweisung von Klima- und Klimaänderungsräumen
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714249
1725060817
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
In der Veröffentlichung wird das Klassifizierungsverfahren vorgestellt. Mit dem Verfahren können flächenhafte Geometrien ausgewiesen werden, deren Grundlage Klimadaten sind oder auch Kombinationen mit anderen Fachdaten – u.a. aus Hydrologie, Bodenkunde, Forstwissenschaften und Sozialwissenschaften. Die Ergebnisse werden im GIS-kompatiblen Grid-Ascii-Format ausgegeben. Das Verfahren ist räumlich und zeitlich übertragbar. Das merkmalgetriebene Verfahren zur flächenhaften Differenzierung Sachsens ist eine von mehreren Maßnahmen, um fachübergreifende Themen wie z. B. Trockenheit besser erfassen zu können. Im Ergebnis lässt sich ein verbesserter Zugang zu solchen komplexen Folgen des Klimawandels erreichen, was die Entscheidung über wirkungsvolle Maßnahmen zur Anpassung erleichtert.
Redaktionsschluss: 26.09.2017
Sachsen, Klimawandel, Klimazeitreihen, Klimamodelle
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ddc:333.7
Sachsen; Klimaänderung; Datenanalyse; Klima; Modell
Bernhofer, Christian
Barfus, Klemens
Franke, Johannes
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2017
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2020-07-13
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T06:45:28Z
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openaire
Schmerzausschaltung beim thermischen Enthornen: Untersuchungen zu verschiedenen Verfahren der Schmerzausschaltung bei der thermischen Enthornung von Kälbern
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714639
1725061562
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
In einer umfangreichen Untersuchung wurden verschiedene Methoden des Schmerzmanagements bei der thermischen Enthornung von Kälbern überprüft. Eine wirksame Schmerzausschaltung wurde mit der Anwendung von Lokalanästhetika erreicht. Das Sedativum stellte die Kälber ruhig und ermöglichte ein weitestgehend präzises Arbeiten. Die Anwendung von Lokalanästhetika darf ausschließlich durch einen Tierarzt erfolgen. Im Interesse des Tierschutzes und der Tiergesundheit sollten die Kälber aber nur mit einem vollständigen Schmerzmanagement enthornt werden. Alternativ wird empfohlen, die Milchkuhherden zukünftig stärker mit genetisch hornlosen Kälbern zu reproduzieren.
Redaktionsschluss: 07.05.2019
Rinderzucht, Kalb, Enthornung, Schmerzmanagement
info:eu-repo/classification/ddc/630
ddc:630
Sachsen; Rinderzucht; Kalb; Enthornung; Schmerz; Schmerzlinderung; Schmerzforschung; Lokalanästhesie; Tierarzt
Möbius, Gerd
Fischer, Marie-Luise
Kretschmann, Johannes
Scherf, Lisa
Steinhöfel, Ilka
Mielenz, Norbert
Spilke, Joachim
Starke, Alexander
Hofmann, Rosa
Schmicke, Marion
Klee, Ramona
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2019
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2020-07-13
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T06:52:37Z
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ddc:500
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openaire
Durchflusskennwerte und Querbauwerke: Leitfaden zur Web-Anwendung „Ausgewählte Durchflusskennwerte und Querbauwerke sächsischer Fließgewässer, Stand 2015“
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714642
1725065347
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Der Leitfaden informiert über Methodik und Ergebnisse der Regionalisierung von ausgewählten Durchflusskennwerten. Über die Internet-Anwendung »Durchflusskennwerte und Querbauwerke« können für beliebige Querschnitte der sächsischen Fließgewässer die Durchflusskennwerte abgefragt werden (Stand 2015). Die Kennwerte werden u. a. benötigt bei der Ermittlung von Mindestwasserführungen und mittleren Durchflussdargeboten sowie bei der Planung wasserbaulicher Anlagen und der Ausweisung von Überschwemmungsgebieten. Die Publikation richtet sich an Wasserbehörden und Planungsbüros, aber auch an Gewässernutzer in Sachsen.
Redaktionsschluss: 21.06.2019
Sachsen, Durchflusskennwerte, Querbauwerke, Abflussverhalten, Fließgewässer, Web-Anwendung
info:eu-repo/classification/ddc/500
ddc:500
Sachsen; Fließgewässer; Hindernis; Durchflussmessung; Abflussregime; World Wide Web; Anwendungssystem; Einführung; Ratgeber
Becker, Antje
Ehrcke, Romy
Fischer, Björn
Horn, Susanna
Köpp-Klausch, Katharina
Kübler, Stefanie
Bohn, Evelin
Büttner, Uwe
Friese, Holm
Wolf, Erhard
Ulrich, Maik
Winkler, Ulf
Büttner, Uwe
Friese, Holm
Wolf, Erhard
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2019
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2020-07-13
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T07:10:53Z
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openaire
Fruchtfolgen für Nachwachsende Rohstoffe: Prüfung verschiedener Anbausysteme zur Rohstoffproduktion mit den Schwerpunkten Nachhaltigkeit und Effizienz auf dem Versuchsstandort Trossin für die Versuchsjahre 2013 bis 2017
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714650
1725066505
ger
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qucosa:812
Die Broschüre informiert über erprobte Fruchtfolgen für Nachwachsende Rohstoffe auf leichten, warmen Böden in Nord- und Ost-Sachsen. Fruchtfolgen mit Mais und Sorghum erreichten die besten und nachhaltigsten Ergebnisse. Für einen abwechslungsreichen Fruchtwechsel stehen auch Blühpflanzen wie die Durchwachsene Silphie zur Verfügung. Im Projekt wurde nachgewiesen, dass Vielfalt auf dem Acker kein Widerspruch zu einer wirtschaftlichen Produktionsweise ist. Die Broschüre richtet sich an Landwirte, die ihren Anbau nachhaltiger gestalten wollen.
Redaktionsschluss: 28.06.2019
Sachsen, Trossin, Fruchtfolgen, Nachwachsende Rohstoffe, Mais, Sorghum, Silphie
info:eu-repo/classification/ddc/580
ddc:580
Sachsen (Nord); Sachsen (Ost); Nachwachsender Rohstoff; Pflanzlicher Rohstoff; Fruchtfolge; Sorghumhirse; Mais; Becherpflanze; Pflanzenbau; Nachhaltigkeit
Grunewald, Jana
Häusler, Sebastian
Jäkel, Kerstin
Schaerff, Annette
Böttcher, Falk
Peter, Christiane
Jäkel, Kerstin
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2019
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2020-07-13
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T08:03:37Z
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openaire
Klima-Referenzdatensatz 1961-2015: Analyse und Bewertung der gemessenen meteorologischen Datengrundlage im Freistaat Sachsen sowie Erzeugung eines Klima-Referenzdatensatzes
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714664
1725067161
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Zum Erhalt eines qualitativ gesicherten Klima- und Klimafolgen-Monitorings in Sachsen wurde die gegebene klimatologische Datengrundlage analysiert und bewertet. Der daraus entwickelte “Klima-Referenzdatensatz Sachsen” ist Grundlage für die regionale Klima- und Klimafolgenanalyse sowie für die Erzeugung neuer sächsischer Klimaprojektionen. Er besteht aus stationsbezogenen Zeitreihen mit Tages- und Monatswerten für die wichtigsten Klimaelemente sowie abgeleiteten Klimagrößen im Zeitraum von 1961 bis 2015. Der “Klima-Referenzdatensatz Sachsen” ist über ReKIS (www.rekis.org) frei zugänglich.
Redaktionsschluss: 04.07.2019
Sachsen, Energieprogramm, Klimaprogramm, Monitoring, ReKIS
info:eu-repo/classification/ddc/624
ddc:624
Sachsen; Klima; Monitoring; Geschichte 1961-2015
Bernhofer, Christian
Pluntke, Thomas
Barfus, Klemens
Heidenreich, Majana
Kronenberg, Rico
Hauffe, Corina
Wagner, Michael
Schwarze, Robert
Gutzmann, Benjamin
Franke, Johannes
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2019
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-07-13
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
info:eu-repo/semantics/openAccess
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oai:qucosa:de:qucosa:70847
2020-11-24T08:03:50Z
qucosa:tud
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openaire
Visualisierung komplexer Datenstrukturen in einer CAVE am Beispiel von Graphen
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-708477
1740777832
ger
Diese Arbeit befasst sich mit der Konzeption eines Gestaltungskonzeptes für die Visualisierung komplexer zusammenhängender Datenmengen, wie sie durch Graphen repräsentiert werden können. Als Ausgabemedium wird dazu das immersive VR-System CAVE genutzt, welches es dem Betrachter ermöglicht, die Daten stereoskopisch und damit räumlich zu betrachten. Zur Entwicklung eines Gestaltkonzeptes für Graphen werden sowohl Besonderheiten der Raumwahrnehmung in VR-Systemen als auch Anforderungen und Aufgaben auf Graphen beleuchtet. Zusätzlich entstand ein Modell zur Klassifizierung von Graphenanwendungen sowie ein innovatives Konzept zur Darstellung von großen zweidimensionalen Graphen in einer CAVE. Als Resultat werden grundlegende Gestaltungskriterien angeboten, die es ermöglichen sollen, eine intuitive und effektive Visualisierung von Graphen zu realisieren.:1. Einleitung
1.1. Zielstellung
1.2. Gliederung
2. Grundlagen und Begrife
2.1. Informationsvisualisierung
2.2. Graphentheorie
2.3. Graphenlayout
2.4. Wahrnehmungundpsychologische Grundlagen
2.5. 3D Computergrafik
2.6. Stereo Grafik
2.7. Virtuelle Realität
2.8. Das Medium CAVE
3. Verwandte Arbeiten
3.1. ConeTrees
3.2. Information Cube
3.3. Hyperbolic Layout-H3 viewer
3.4. Skyrails
3.5. Perspective Wall
4. Synthese
4.1. Einführung
4.2. Einsatzgebiet für Graphen
4.3. Arbeiten mit Graphen
4.4. Mehrwert der dritten Dimension
4.5. Allgemeine Gestaltung
4.6. Orientierung
4.7. Farbe als Gestaltungsmittel
4.8. Gestaltung von Knoten
4.9. Gestaltung von Kanten
4.10. Hintergrund
4.11. Anordnung
4.12. Darstellung von großen zweidimensionalen Inhalten
4.13. Zusammenfassung
5. Praktische Umsetzung
5.1. Werkzeuge
5.2. Testfälle
5.3. Umsetzung
5.4. Evaluation
5.5. Zusammenfassung
6. Zusammenfassung und Ausblick
6.1. Fazit
6.2. Diskussion
6.3. Ausblick
CAVE, 3D, Virtuelle-Realität, Graphen, Visualisierung
info:eu-repo/classification/ddc/004
ddc:004
Bornschein, Jens
Wojdziak, Jan
Groh, Rainer
Technische Universität Dresden
2010-03-21
2010-04-13
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2020-05-18
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2020-11-24T08:06:43Z
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Der maschinelle Schnitt: Erprobung der Erzeugung von Tafeläpfeln an einer Fruchtwand mit maschinellem Schnitt
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1703744411
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Im Fokus der Untersuchungen standen besonders die unterschiedlichen Erntemengen, Fruchtgrößen und der Grad der Fruchtausfärbung der Früchte bei verschiedenen Varianten des maschinellen Schnitts im Apfelanbau. Weiterhin waren die möglichen, zu erzielenden Erlöse bei paralleler Betrachtung der verfahrensspezifisch anfallenden Kosten, welche beim maschinellen Schnitt zu unterschiedlichen Zeitpunkten in der Vegetation zu beobachten waren, eine wesentliches Projektziel. Die Prüfung der Schnittverfahren bei verschiedenen Sorten unter identischen Standortbedingungen sollte die Möglichkeit der Verallgemeinerung der gewonnen Ergebnisse eröffnen.
Redaktionsschluss: 09.05.2018
Apfelproduktion, Baumschnitt
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ddc:630
Sachsen; Apfelproduktion; Baumschnitt; Obstbaumschnitt; Obstprodukt
Krauß, Rena
Kröling, Christian
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2019
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2020-07-06
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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openaire
Dioxintransfer Boden – Grünland – Rind: Dioxine (PCDD/F und dl-PCB) im Wirkungspfad Boden – Grünland – Weiderind: Ressortübergreifendes Vorhaben der gemeinsamen Arbeitsgruppe Dioxine: Landesuntersuchungsanstalt für das Gesundheits- und Veterinärwesen, Staatliche Betriebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft, Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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1703742907
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Die Publikation dokumentiert die Ergebnisse eines Forschungsvorhabens zum Übergang von Dioxinen und dioxin-ähnlichen Verbindungen vom Boden über das Grasfutter in Weiderinder. An sechs Standorten in Sachsen wurde festgestellt, dass auch bei sehr geringen Gehalten im Boden ein Übergang zum Futter und auch in das Weiderind stattfindet. Die Gruppe der dioxin-ähnlichen Verbindungen zeigte eine besondere Bedeutung, da ihr Anteil entlang dieser Wirkungskette deutlich anstieg. Eine Überschreitung von Höchstgehalten wurde nicht festgestellt, auch nicht im Rindfleisch. Die Veröffentlichung richtet sich an Vertreter von Fachbehörden und Forschungseinrichtungen, aber auch an Landwirte und die interessierte Öffentlichkeit.
Dioxine1 (PCDD/F) und dioxinähnliche Polychlorierte Biphenyle (dl-PCB) sind eine Stoffgruppe von extrem hoher toxikologischer Relevanz und können daher schon in geringsten Konzentrationen bedeutsam sein.
Das Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, die Staatliche Betriebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft und die Landesuntersuchungsanstalt für das Gesundheits- und Veterinärwesen Sachsen vereinbarten eine vertiefte Zusammenarbeit im Themenbereich Dioxine in Form einer gemeinsamen Arbeitsgruppe (AG Dioxine), um mögliche Zusammenhänge zwischen der Dioxin-Belastung der Umwelt und den erzeugten Lebens- und Futtermitteln zu betrachten.
Redaktionsschluss: 18.02.2019
Rinderzucht, Grasfutter, Dioxine
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ddc:333.7
Sachsen; Rinderzucht; Weidetiere; Grünfutter; Weidegräser; Dioxine; Forschung
Müller, Ingo
Lindner, Anke
Frenzel, Thomas
Steinhöfel, Olaf
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2019
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2020-07-06
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T08:24:23Z
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ddc:630
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openaire
Humusumsatz und Stickstoffeinträge in Gewässer: Dynamische Bilanzierung von Humushaushalt und Nährstoffaustrag im regionalen Maßstab im Kontext von Landnutzungs- und Klimawandel: Phase 2: Bilanzierung von Stickstoffeinträgen in sächsische Gewässer
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1738429997
ger
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qucosa:812
Der Bericht knüpft an die Broschüre „Regionale Humus- und Nährstoffdynamik“ an und führt die dort vorgestellten Grundlagenarbeiten zur Kopplung der Teilmodelle CCB (Kohlenstoffhaushalt) und STOFFBILANZ (Nährstoffhaushalt) fort. Die sachsenweiten Modell-Ergebnisse zur Stickstoff-Bilanzierung zeigen, dass ein kontinuierlicher Humusaufbau auf Landwirtschaftsflächen die Stickstoff-Austräge aus dem Boden bzw. deren Einträge in die Gewässer verringern kann. Die Veröffentlichung richtet sich an Verwaltungen, Planungsbüros, Lehr- und Forschungsinstitutionen sowie Interessenverbände mit Bezug zu Landwirtschaft und Gewässerschutz.
Redaktionsschluss: 11.07.2019
Agrarrohstoff, Bodenschutz, Gewässerschutz, Bodenfruchtbarkeit, Nitrat-Belastung
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ddc:630
Sachsen; Bodenschutz; Gewässerschutz; Bodenfruchtbarkeit; Nitratbelastung
Ackerboden; Humus; Stickstoffbelastung; Gewässerschutz
Diel, Julius
Gebel, Micha
Franko, Uwe
Friese, Holm
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2019
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2020-07-22
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T08:27:09Z
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openaire
Sanierung Altlastenstandort Freital-Saugrund: Erfahrungen bei der Altlastensanierung und Entwicklung des Revitalisierungsgebietes Freital-Saugrund: Rückblick und Perspektive
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1725083515
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Das Revitalisierungsgebiet Freital-Saugrund ist gekennzeichnet durch stoffliche und radiologische Belastungen industrieller, bergbaulicher und kommunaler Herkunft. Die mehr als 20 Teilflächen wurden entsprechend der gesetzlichen Grundlagen erkundet, bewertet und größtenteils saniert. In der Broschüre ist die erfolgreiche Sanierung des Gebietes dargestellt. Daraus wurden Perspektiven und verallgemeinerbare Erkenntnisse abgeleitet. Zielgruppe dieser Veröffentlichung sind interessierte Bürger des Gebietes, die Eigentümer der Flächen, die zuständigen Behörden und fachlich Interessierte.
Redaktionsschluss: 14.06.2017
Freital-Saugrund, Sanierung, Revitalisierungsgebiet
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ddc:550
Freital; Bergbaunachfolgelandschaft; Industriegebiet; Altlastensanierung; Rekultivierung
Becker, Udo
Scherer, Volker
Sohr, Antje
Ritzel, Stefan
Seifert, Michaela
Illgen, Christina
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2017
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2020-07-07
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T08:31:42Z
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openaire
Handlungsmöglichkeiten der Institution Schule in Bezug auf politisches Engagement von Schüler*innen am Beispiel von Fridays For Future
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-709526
1740782542
ger
Diese wissenschaftliche Arbeit untersucht Handlungsmöglichkeiten von Schulen bezogen auf politisches Engagement ihrer Schüler*innen bei 'Fridays For Future'. Die Erarbeitung erfolgt einerseits aus theoretischer, politikdidaktischer Perspektive und wird andererseits durch den schulpraktischen Blickwinkel von 13 Schulleiter*innen ergänzt. Es findet eine Untersuchung grundlegender politikdidaktischer Themen statt, um (Lern-)Potentiale für die unterrichtliche und schulische Auseinandersetzung mit 'Fridays For Future' zu identifizieren. Die empirische Perspektive qualitativer Interviews mit Schulleiter*innen ergänzt das Vorgehen um schulische Erfahrungen. Es stellt sich heraus, dass einerseits Schulen zahlreiche, individuelle Umgangsformen zeigen und die konkrete Ausgestaltung entsprechender Handlungen stark durch die schulischen Rahmenbedingungen geprägt ist. Andererseits bietet eine aktive, handlungsorientierte und auf dem intrinsischen Interesse der Schüler*innen an 'Fridays For Future' basierende Auseinandersetzung die größten Potentiale für politisches Lernen und zur Entwicklung der Schule. Außerdem erlangt durch die der Bewegung 'Fridays For Future' zugrundeliegenden Themen, Klimaschutz, Umweltschutz und Nachhaltigkeit, das fachdidaktische Prinzip der Wissenschaftsorientierung besondere Bedeutung.:1. Einleitung
2. Über die Bewegung „Fridays For Future“
2.1. Anliegen und Einordnung als soziale Bewegung
2.2. Chronologie, Aktionsformen und Rezeption in der Öffentlichkeit
2.3. Organisationsstruktur
2.4. Charakteristika der Demonstrationsteilnehmer*innen
3. Grundfragen politischer Bildung
3.1. Ziele politischer Bildung
3.1.1. Politische Mündigkeit
3.1.2. Kompetenzmodell der GPJE
3.2. Inhalte politischer Bildung
3.2.1. Didaktische Kriterien zur Auswahl von Inhalten
3.2.2. Konzeptionen von Basiskonzepten in der politischen Bildung
3.2.2.1. Autorengruppe Fachdidaktik
3.2.2.2. Weißeno et al.
3.3. Orte und Formen politischen Lernens
3.3.1. (Außer-)Schulische politische Bildung und politische Erwachsenenbildung
3.3.2. Weitere Formen politischen Lernens
4. Politische Bildung in der Schule
4.1. Politische Bildung als Unterrichtsfach
4.1.1. Politikverständnis gemäß GPJE-Modell
4.1.2. Verortung innerhalb der Schule
4.1.3. Leitlinien zur Gestaltung des Unterrichts
4.1.3.1. Beutelsbacher Konsens und „Gebot der Neutralität“
4.1.3.2. Fachdidaktische Prinzipien
4.2. Politische Bildung als Unterrichts- und Schulprinzip
4.2.1. Politische Bildung in anderen Unterrichtsfächern
4.2.2. Politische Bildung im schulischen Miteinander
5. Politikdidaktische Perspektiven auf „Fridays For Future“
5.1. „Neutralität“ im Umgang mit „Fridays For Future“
5.2. Im Miteinander Politik lernen
5.3. Lernen in Bewegung: Interesse, Emotionen und Aktionen
5.4. Eine Chance für Verantwortungsübernahme
5.5. Umweltschutz als fachdidaktisches Thema
6. Erhebung: Reaktionen von Schulen auf politisches Engagement von Schüler*innen bei „Fridays For Future“
6.1. Methodische Grundlagen
6.1.1. Prinzipien qualitativer Forschung
6.1.2. Interviews als Methode qualitativer Forschung
6.1.2.1. Erfolgsfaktoren
6.1.2.2. Das problemzentrierte Interview
6.2. Datenerhebung
6.2.1. Konzeption des Leitfadens
6.2.2. Chancen und Grenzen der Stichprobe
6.2.3. Transkriptions- und Anonymisierungsregeln
6.3. Auswertung
6.3.1. Die qualitative Inhaltsanalyse nach Mayring
6.3.1.1. Vorbereitung
6.3.1.2. Vorgehen
6.3.1.3. Gütekriterien
6.3.2. Vorgehen im Forschungsvorhaben
6.3.2.1. Phase 1: Exploration
6.3.2.2. Phase 2: Fokussierung
6.4. Beschreibung der Ergebnisse und Interpretation
6.4.1. Demonstrationsteilnahme bei „Fridays For Future“
6.4.2. Weitere schulische Reaktionen in Bezug auf Engagement der Schüler*innen bei „Fridays For Future“
6.4.3. Einflussfaktoren an Schulen
6.5. Reflexion des Forschungsvorhabens
7. Fazit und Ausblick
8. Literaturverzeichnis
9. Selbstständigkeitserklärung
10. Anhang
Fridays For Future, soziale Bewegung, Jugendbewegung
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ddc:320
Brill, Steffen
Besand, Anja
Pospiech, Gesche
Technische Universität Dresden
2020-05-05
2020-05-05
2020
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2020-06-11
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2020-11-24T09:04:23Z
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Experimentelle Untersuchungen zur Anwendung taktratenabhängiger Bewegungsvorgaben in Verarbeitungsmaschinen
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1740793633
ger
Gegenstand dieser Arbeit ist der Nachweis der allgemeinen Anwendbarkeit der Umsetzung optimaler und taktratenabhängiger Bewegungen. Dafür werden vorhandenen Methoden der Professsur am Beispielprozess des Applizierens von Etiketten untersucht. Eine wesentliche Besonderheit dieses Prozesses ist die an der Wirkpaarung entstehende Reaktionskraft und die Rückwirkung auf die Antriebe. Durch Verwendung eines Modells werden die Reaktionskräfte in Reaktionsmomente umgerechnet und anschließend in die Vorsteuerung des Regelkreises eingelesen. Im Anschluss wird die Modellgüte abgeleitet. Unter Nutzung vorhandener Algorithmen werden optimale Bewegungen für verschiedene Taktraten erstellt und in Antriebsgrößen umgerechnet. Diese bilden die Grundlage für eine Kennfelderstellung mittels linearer Interpolation durch die Steuerung. Innerhalb dieses Kennfeldes kann ohne Umschaltprozeduren eine beliebige Taktrate eingestellt werden. Durch diese Kombination aus optimaler Bewegungsvorgabe und linearer Interpolation zu einem Kennfeld können enge Qualitätskriterien des Prozesses über einen festgelegten Taktratenbereich eingehalten werden. Unter Variation der Anzahl der Bewegungsvorgaben zur Kennfelderstellung werden Messungen durchgeführt, die den Erfolg bestätigen.
Taktratenabhängigkeit, Bewegungsoptimierung,Getriebe, Getriebetechnik
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ddc:620
Zschech, Richard
Majschak, Jens-Peter
Tietze, Sven
Majschak, Jens-Peter
Technische Universität Dresden
2019-10-01
2019-10-30
2020
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2020-06-10
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2020-11-24T09:08:27Z
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openaire
Stoffkreisläufe an Boden-Dauerbeobachtungsflächen: Analyse von Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufen an Boden-Dauerbeobachtungsflächen – repräsentativen Standorten Sachsens
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1738482146
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Auf der Grundlage mehrjähriger Datenerhebungen auf Bodendauerbeobachtungsflächen (BDF) wurden Bilanzsalden für Kohlen- und Stickstoff erstellt. Diese dienen als wichtige Indikatoren für die Bodenfruchtbarkeit eines Standortes und für Stoffausträge aus dem Boden in die Umwelt. Der flächendeckend vorhandene BDF-Datenpool ermöglicht gute Bilanzierungsmöglichkeiten der Eintrags- (Düngung, Deposition) und Austragspfade (Sickerwasser, Ernteentzug). Anhand der Wechselwirkungen zwischen den Kompartimenten Boden, Klima und Wasser sowie durch den Einfluss der Bewirtschaftung konnten die Dynamik und Tendenzen der Stoffkreisläufe auf den sächsischen BDF abgeleitet und bewertet werden.
Redaktionsschluss: 24.09.2019
Sachsen, Bodenfruchtbarkeit, Kohlenstoff, Stickstoff, BDF-Datenpool, Boden-Dauerbeobachtungsflächen
info:eu-repo/classification/ddc/540
ddc:540
Sachsen; Boden; Bodenfruchtbarkeit; Kohlenstoff; Stickstoff ; Dauerbeobachtungsfläche; Kreislauf; Datensammlung
Tannert, Ron
Barth, Natalja
Lausch, Christina
Beuge, Anne
Barth, Natalja
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2019
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2020-07-22
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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Apfelanbau unter Einzelreihenhagelnetzen
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1738482146
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
In mehrjährigen Versuchen wurden verschiedene Einsatzstrategien eines Einzelhagelnetzes beim Anbau von Tafeläpfeln untersucht. Geprüft wurde der Einfluss auf Erntemengen, Fruchtgrößen und den Grad der Fruchtausfärbung bei verschiedenen Sorten unter identischen Standortbedingungen in Sachsen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Investition in ein Hagelnetz sich bereits bei einem bis zwei Hagelereignissen in der Standzeit lohnt, wenn das Öffnen und Schließen des Netzes vor und nach Gewitterlagen geschieht. Bleibt der Hagelschutz hingegen längere Zeit geschlossen, werden Qualität und Ertrag stark negativ beeinflusst.
Redaktionsschluss: 12.07.2019
Tafeläpfel, Erntemenge, Fruchtgröße, Hagelnetz, Gewitter, Hagel
info:eu-repo/classification/ddc/630
ddc:630
Sachsen; Apfelproduktion; Apfelanbau; Ernteertrag; Fruchtgröße; Gewitter; Hagel; Hagelabwehr
Kröling, Christian
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2019
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2020-07-22
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T09:28:26Z
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openaire
Nachhaltiges Flächenmanagement in Stadt und Umland: Abschlussbericht des Projektes LUMAT (Land Use Management, Agencies and Tools – Flächenmanagement, Behörden und Werkzeuge)
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ger
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Der Bericht fasst die Ergebnisse des EU-Vorhabens LUMAT zum nachhaltigen Umgang mit Boden und Fläche im Grünen Ring Leipzig zusammen. Er richtet sich an kommunale und regionale Planer. Innerörtliche Brachflächen sind Entwicklungsflächen für das urbane Grün. Sie können vielfältige ökologische Funktionen übernehmen und gleichzeitig als Erholungsflächen dienen. Auch außerörtliche Brachflächen sind Entwicklungsflächen, die für eine Renaturierung evaluiert wurden. Ziel des Projektes war die Reduzierung der Flächenneuinanspruchnahme durch eine vorrangige Nutzung vorhandener bebauter Flächen mit Entwicklungspotenzial.
Redaktionsschluss: 23.10.2019
Leipzig, Grüner Ring, LUMAT-Projekt, Raumordnung, Flächenmanagement, Brachfläche, Siedlungsfläche, Verkehrsfläche
info:eu-repo/classification/ddc/710
ddc:710
Leipzig; Raumordnung; Flächenmanagement; Brachfläche; Siedlungsfläche; Verkehrsfläche; Grünfläche; Grünplanung
Eckert, Karl Henry
Ferber, Uwe
Siemer, Bernd
Weder, Nicole
Siemer, Bernd
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2019
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-07-22
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T09:33:43Z
qucosa:slub
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openaire
Energieeffiziente Assimilationsbelichtung: Optimierung des Einsatzes von Zusatzbelichtung im Zierpflanzenbau durch neue Leuchtmittel und Steuerungsstrategien
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714897
1738567389
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Unterschiedliche Leuchtmittel für die Assimilationsbelichtung bei Zierpflanzen wurden getestet und verglichen. Neben den üblichen Natriumdampflampen zählten dazu Keramik-Metallhalogendampflampen, Schwefelplasmalampen und LED-Belichtung. Der Verbrauch an Elektro- und Heizenergie wurde erfasst und im Zusammenhang mit den pflanzenbaulichen Ergebnissen ausgewertet. Mit den moderneren Leuchtmitteln ist eine Einsparung an Elektroenergie möglich, der Einsatz an Heizenergie und die Investitionskosten sind aber meistens höher. Neue Leuchtmittel und Steuerungsstrategien helfen, den Einsatz der Zusatzbelichtung im Zierpflanzenbau zu optimieren.
Redaktionsschluss: 28.10.2019
Sachsen, Pillnitz, Zierpflanze, Energieeinsatz, Lichtsummensteuerung, LED-Belichtung, Natriumhochdruckdampflampe, Vollspektrumlampe, Kulturdauer, Pflanzenqualität
info:eu-repo/classification/ddc/630
ddc:630
Dresden-Pillnitz; Zierpflanzenbau; Gewächshaus; Beleuchtung; Energieeffizienz
Pflanzen; Qualität; Kulturdauer <Pflanzenbau>
Dallmann, Margret
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2019
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-07-22
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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Comparison of different approaches of wave vector resolved Brillouin light scattering spectroscopy for investigating interfacial Dzyaloshinskii–Moriya Interaction
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1740808223
ger
In this thesis the effect of interfacial Dzyaloshinskii-Moriya-interaction (iDMI) is studied. This effect, which induces a frequency shift of spin waves with fixed wave vector, is investigated for different multilayers. Only spin waves with its wave vector perpendicular to the magnetization are detected. These spin waves are called surface waves. Brillouin light scattering (BLS) technique is used for the wave vector dependent detection of spin wave frequencies. Different setups were build and compared including a new setup, which does not use a focusing lens in front of the sample. This setup exhibits an increased wave vector resolution and simplifies changing between different samples. However, the signal intensity obtained by this setup is too low to measure spin waves under the given circumstances in reasonable time.
Magnonics, Brillouin light scattering, Dzyaloshinskii-Moriya-interaction
Magnonik, Brillouin-Lichtstreu Spektroskopie, Dzyaloshinskii-Moriya-Wechselwirkung
info:eu-repo/classification/ddc/530
ddc:530
Weinhold, Tillmann
Faßbender, Jürgen
Gönnenwein, Sebastian T. B.
Schultheiß, Helmut
Technische Universität Dresden
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
2020-06-03
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:masterThesis
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https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A70892
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2020-11-24T09:47:57Z
qucosa:slub
doc-type:book
doc-type:Text
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ddc:540
status-type:publishedVersion
openaire
Optimierung von Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufen
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714912
1738572315
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Die Auswertung des Ist-Zustands von 546 Dauerbeobachtungsflächen gibt einen Überblick über die N- und Humusversorgung sächsischer Ackerböden. Auf dieser Basis wurden Handlungsempfehlungen zur Optimierung des Kohlenstoff- und Stickstoffkreislaufs erarbeitet. Die Methoden zur Anrechnung der N-Verfügbarkeit und der N-Mineralisation aus organischen Düngern und Humusumsatz bedürfen bei der N-Düngebedarfsermittlung in Abhängigkeit von den Standortbedingungen der weiteren Optimierung.
Redaktionsschluss: 09.12.2019
Sachsen, Ackerboden, Bodenfruchtbarkeit, Humus, Bodenphysik, Bodenchemie, Bodenbiologie
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ddc:540
Sachsen; Boden; Bodenfruchtbarkeit; Kohlenstoff; Stickstoff; Dauerbeobachtungsfläche; Kreislauf; Optimierung
Meyer, Dietmar
Grandner, Nicole
Kolbe, Hartmut
Kolbe, Hartmut
Schmidt, Walter
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2019
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-07-22
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T09:59:20Z
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ddc:630
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openaire
Konzepte großmaßstäbiger Bodenkarten
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714923
1738592219
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Auf Basis der Daten des Fachinformationssystems Boden, der Bodenschätzung und weiterer Informationen aus einer digitalen Reliefanalyse und der Landnutzung wurden Methoden zur digitalen Erstellung von großmaßstäbigen Bodenkarten (digital soil mapping) Sachsens getestet. Die Publikation beschreibt die Aufbereitung der Grundlagendaten sowie die Anwendung der Methoden.
Redaktionsschluss: 22.01.2020
Sachsen, Bodenkarte, Bodenprofil, FIS Boden, Bodeninformation
info:eu-repo/classification/ddc/630
ddc:630
Sachsen; Boden; Karte; Großmaßstäbige Karte; Bodenprofil; Bodeninformationssystem; Digitalisierung
Steininger, Michael
Wurbs, Daniel
Möller, Markus
Gerstmann, Henning
Hoffmann, Ruth
Bräunig, Arnd
Siemer, Bernd
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2020
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-07-22
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T10:25:44Z
qucosa:tud
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doc-type:Text
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ddc:004
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openaire
Effects of Different Display Form Factors on InfoVis Applications: Exploring Selection Management and Brushing and Linking for Mobile Cross-Device Interaction
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-709800
1740862392
eng
Diese Arbeit untersucht wie man mit mehreren, miteinander koordinierten Mobilgeräten Selektionen verwalten und Brushing und Linking unterstützen kann. Im Rahmen der Arbeit wird ein konzeptionelles Framework zur Selektionsverwaltung für mehrere Geräte angedacht und ein Konzept zur Selektionsverwaltung vorstellt, das Brushing und Linking für Mobilgeräte unterstützt. Des Weiteren werden Ziele für den Prototypen erörtert, die zur Umsetzung das Konzept beitragen.
Mobile Geräte werden immer häufiger für Informationsvisualisierungen verwendet. Jedoch wurde bisher noch nicht untersucht, wie gängige Interaktionstechniken, wie Brushing und Linking, für diese Geräte anpassen werden müssen. Während des Brushings, werden zusätzlich Selektionen erstellt, für die es bislang keine Art der Verwaltung für Mobilgeräte gibt. In dieser Arbeit wird untersucht wie man Brushing und Linking mit mehreren Mobilgeräten unterstützen kann und Selektionen gleichzeitig verwalten kann.:1 Introduction
1.1 Contributions
1.2 Motivation and Background
1.3 Goals
1.4 Research Questions
1.5 Thesis Overview
2. Related Work
2.1 Mobile Devices for InfoVis and Their Screen Real Estate Issues
2.2 Interacting with CMVs
2.3 Brushing and Linking
2.4 Summary
3 Selection Management and Brushing and Linking for Mobile Cross- Device Interaction
3.1 The Selection Management Framework
3.2 Fundamental Information About VisTiles
3.3 Design Considerations
3.4 Creating Selections Within a Visualization
3.5 Interacting with Selections Within a Visualization
3.6 Managing Multiple Selections
3.7 Managing a Single Selection
3.8 Linking Selections to Other Devices
3.9 Incorporating Join Operations
3.10 Overview over Side-by-side Interactions
3.11 Summary: Reviewing the Selection Management Framework
4 Prototype
4.1 Technical Setup
4.2 Techniques
5 Conclusion and Discussion
5.1 Discussion
5.2 Future Work
5.3 Conclusion
This thesis examines how to manage selections and use brushing and linking with multiple coordinated mobile devices. We discuss thoughts for a conceptual framework for selection management in multi-device environments. We then present a concept for managing selections and supporting brushing and linking for co-located mobile devices. Finally, we are providing an overview of and the goals for our proof-of-concept prototype.
More and more mobile devices are used for visualization. However, it is still an open question how to adjust common interaction techniques, such as brushing and linking, for mobile devices. Furthermore, it has not been addressed how to manage the selections that are created through brushing. We explore how brushing and linking can be used in a setting with multiple, co-located mobile devices and how to manage its selections.:1 Introduction
1.1 Contributions
1.2 Motivation and Background
1.3 Goals
1.4 Research Questions
1.5 Thesis Overview
2. Related Work
2.1 Mobile Devices for InfoVis and Their Screen Real Estate Issues
2.2 Interacting with CMVs
2.3 Brushing and Linking
2.4 Summary
3 Selection Management and Brushing and Linking for Mobile Cross- Device Interaction
3.1 The Selection Management Framework
3.2 Fundamental Information About VisTiles
3.3 Design Considerations
3.4 Creating Selections Within a Visualization
3.5 Interacting with Selections Within a Visualization
3.6 Managing Multiple Selections
3.7 Managing a Single Selection
3.8 Linking Selections to Other Devices
3.9 Incorporating Join Operations
3.10 Overview over Side-by-side Interactions
3.11 Summary: Reviewing the Selection Management Framework
4 Prototype
4.1 Technical Setup
4.2 Techniques
5 Conclusion and Discussion
5.1 Discussion
5.2 Future Work
5.3 Conclusion
Information Visualization, Human-Computer Interaction, Mobile Cross-Device Interaction, Brushing and Linking, Multiple Coordinated Views
Informationsvisualisierung, Mensch-Computer-Interaktion, Mobilgeräte
info:eu-repo/classification/ddc/004
ddc:004
Flemisch, Tamara
Langner, Ricardo
Dachselt, Raimund
Mitschick, Annett
Technische Universität Dresden
2018-04-17
2018-07-17
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-06-16
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doc-type:masterThesis
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doc-type:Text
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2020-11-24T11:05:52Z
qucosa:tud
doc-type:masterThesis
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ddc:620
ddc:621.3
status-type:publishedVersion
openaire
Untersuchungen zum Betriebsverhalten von Biomeilern
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-709495
1740875214
ger
Die vorliegende Arbeit ist die erste empirische Studie zum Betriebsverhalten von unbelüfteten Festbettreaktoren mit Wärmeentzug, sog. Biomeilern. Es werden vier Biomeiler systematisch und mehrschichtig hinsichtlich der biochemischen Abbauprozesse untersucht. Zusätzlich dazu werden die Daten von 130 Temperatursensoren über einen Zeitraum von 140 Versuchstagen für eine energetische Bewertung herangezogen.
Die Bewertung der biochemischen Abbauprozesse erfolgt durch Analyse des Substratgemischs, der Gaskonzentration im Haufwerk und der Temperaturverteilung. Im zylinderförimgen Reaktorraum wird eine rotationssymetische Verteilung der Zustandsgrößen nachgewiesen, um deren Rotationsachse hohe Methankonzentartion, abhängig vom Gesamtvolumen, nachweisbar sind.
Die energetische Bewertung ergibt eine maximale Wärmeleistung von 5 kW über einen Zeitraum von 60 Tagen für 12h Wärmeentzug pro Tag. Diese Werte sind mit den publizierten Höchstwerten für die Wärmeleistung vergleichbar. Zur Erfassung der maximal möglichen Wärmeleistung war das gegebene Versuchsobjekt mangelhaft.
Zur Verbesserung sowohl der Wärmeleistungsbereitstellung als auch der Prozessführung wird eine Belüftung vorgeschlagen und erläutert. Ein möglicher Einsatz im Bereich der regenerativen Energieversorgung im Niedertemperaturbereich (bsp. Flächenheizungen) oder zur Deckung der Heizgrundlast sind denkbar.:1 Einleitung
2 Problemstellung und Zielsetzung
3 Grundlagen der Kompostierung
3.1 Definition
3.2 Mikroorganismen der Kompostierung
3.3 Substrat
3.3.1 Nährstoffe
3.3.2 Wassergehalt
3.3.3 Porengröße und Partikelgröße
3.4 Temperatur, Kohlenstoffdioxid und Sauerstoff
3.4.1 Zusammenhänge
3.4.2 Hygienisierung
3.4.3 Temperaturführung
3.5 Belüftungsverfahren statischer Reaktoren
3.5.1 Bedeutung
3.5.2 Aktive Belüftungsverfahren
3.5.3 Passive Belüftungsverfahren
3.5.4 Dombelüftungsverfahren
4 Stand der Wissenschaft
4.1 Theoretische Modellierung
4.1.1 Allgemeines
4.1.2 Thermodynamische Modellierung
4.1.2.1 Wärmebilanz
4.1.2.2 Speicherwärme und spezifische Wärmekapazität
4.1.2.3 Wärmeübertragung
4.1.2.4 Wärmeverlust
4.1.3 Modellierung der Selbsterhitzung und Reaktionswärme
4.1.3.1 Begriffsbestimmung
4.1.3.2 Deterministisch geprägte Modelle
4.1.3.3 Stöchiometrische Modelle mit Prozessgasen
4.1.3.4 Abschätzung durch den Heizwert des Substrat
4.1.3.5 Abschätzung durch die Heizwerte der Nährstoffe
4.1.4 Modellierung des Wasserhaushalts
4.2 Technologien zum Wärmeentzug aus der Kompostierung
4.2.1 Möglichkeiten des Wärmeentzugs
4.2.2 Steuerung der Prozesse
4.2.2.1 Bedeutung
4.2.2.2 Belüftung
4.2.2.3 C:N-Verhältnis
4.2.2.4 Temperaturführung
4.2.3 Bestehende Verfahren zum Wärmeentzug aus der Kompostierung
4.2.3.1 Kontinuierliche Verfahren
4.2.3.2 Kurzzeit-Batch
4.2.3.3 Langzeit-Batch
4.3 Datengrundlage zur Wärmeleistung
4.3.1 Ermittlung der Wärmeleistung
4.3.2 Experimente und Fehleranalyse
4.3.3 Datengrundlage
4.4 Fazit
5 Methoden zur Vermessung der Biomeiler
5.1 Versuch
5.1.1 Versuchsfeld und Umgebungsbedingungen
5.1.2 Aufbau und Betriebsweise der Biomeiler
5.1.2.1 Aufbau und Sensorik
5.1.2.2 Substratvorbereitung
5.1.2.3 Steuerung des Wärmeentzugs
5.1.3 Versuchszeitraum
5.2 Messungen
5.2.1 Charakterisierung des Substrats
5.2.1.1 Probenahme und Messpunkte
5.2.1.2 Schüttdichtemessung
5.2.1.3 Laboruntersuchungen
5.2.2 Temperaturmessungen
5.2.2.1 Automatisierte Temperaturmessungen
5.2.2.2 Manuelle Temperaturmessungen
5.2.2.3 Messung der Oberflächentemperatur
5.2.3 Volumenstrommessung im Heizkreislauf
5.2.4 Messung der Gaszusammensetzung im Festbettreaktor
5.2.5 Messung der Wetterdaten
5.3 Messfehlerbetrachtung
5.3.1 Nicht-quantifizierbare Fehlerquellen
5.3.2 Quantifizierbare Fehlerquellen
5.3.3 Auswertung der Fehler der manuellen Messungen
5.4 Auswertungsverfahren
5.4.1 Auswahl der Biomeiler
5.4.2 Darstellung des vertikalen Profils
5.4.3 Berechnung der Wärmeleistung
6 Auswertung 53
6.1 Auswertung der Wetterdaten
6.2 Charakterisierung des Substrats
6.2.1 Schüttdichte
6.2.2 Wassergehalt, Wärmekapazität und -leitfähigkeit
6.2.3 C:N-Verhältnis und Heizwert
6.2.4 Korngröße und oTS
6.2.5 Volumenschwund durch Setzung
6.3 Untersuchung des horizontalen Profils
6.4 Untersuchung des vertikalen Profils
6.4.1 Annahmen und Begriffsbestimmung
6.4.2 Profil der Schüttdichte und des Abbaugrads
6.4.2.1 Schüttdichte
6.4.2.2 Abbaugrad
6.4.3 Profil der Gaszusammensetzung
6.4.3.1 Gaskonzentrationen im Festbettreaktor
6.4.3.2 Optischer Nachweis der Mikroorganismen
6.4.4 Profil der Temperatur
6.4.4.1 Temperaturfeld im Festbettreaktor
6.4.4.2 Oberflächentemperatur
6.5 Untersuchung der Reaktionswärme und des Wärmeentzugs
6.5.1 Abhängigkeit von dem Biomeilervolumen
6.5.2 Abhängigkeit von der Steuerung des Wärmeentzugs
6.5.3 Auswertung der Wärmeleistung
6.5.4 Identifikation von Einflussfaktoren
6.5.4.1 Abhängigkeiten der Parameter
6.5.4.2 Einfluss der Umgebungsbedingungen
6.6 Ansatz zur Erweiterung eines Modells
6.6.1 Auswahl des Modells
6.6.2 Wärmebilanz
6.6.3 Räumliche Verteilung der Zustandsgrößen
6.6.4 Wärmeübertragung zum Wärmeübertrager
7 Bewertung und Diskussion
8 Zusammenfassung
9 Ausblick
Literatur
Anhang
Biomeiler, Kompostierung, Wärmerückgewinnung, Grünschnitt
compost, heat recovery, greencuts, static pile
info:eu-repo/classification/ddc/620
ddc:620
Müller, Nele
Brummack, Joachim
Technische Universität Dresden
Deutsches Biomasseforschungszentrum gGmbH
2017-11-23
2017-12-18
2019
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-06-11
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doc-type:masterThesis
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2020-11-24T11:22:49Z
qucosa:slub
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openaire
Tierwohl in der Schweinehaltung: Evaluierung von Tierwohlkriterien beim Schwein: Abschlussbericht 2018
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-316379
1667313762
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Mit der Novellierung des Tierschutzgesetzes soll der Halter von Nutztieren durch betriebliche Eigenkontrollen (§ 11 (8)) sicherstellen, dass die Anforderungen an eine tiergerechte Unterbringung eingehalten werden. Das LfULG hat im Rahmen eines umfangreichen Projektes untersucht, inwiefern das Liegeverhalten von Sauen geeignet ist, um ihr Wohlbefinden zu bewerten. Im Ergebnis konnte gezeigt werden, dass das Liegeverhalten ein wichtiger Tierwohlindikator ist. Es qualifiziert die Haltungstechnik und ist unter Berücksichtigung weiterer Merkmale (Laktationsstadium, körperliche Unversehrtheit) vor allem zur Bewertung von Tiergesundheit geeignet. Es ist aufgrund seiner Frequenz und Aussagekraft bevorzugt zu verwenden.
Die Ergebnisse können von Tierhaltern, Beratern und Kontrollbehörden zur Qualifizierung ihrer Arbeit verwendet werden.
Redaktionsschluss: 20.07.2018
Tierwohl, Tiergesundheit, Tierzucht, Schweinehaltung
info:eu-repo/classification/ddc/331
ddc:331
Meyer, Eckhard
Menzer, Katja
Winkler, Philipp
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2018
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2018-09-24
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T11:54:38Z
qucosa:slub
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doc-type:Text
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ddc:590
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openaire
Differenzierte Bioaerosolmessungen: Größenfraktionierte und kontinuierliche Messung von Bioaerosolen in der Emission von Geflügelhaltungen
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-316358
1667312227
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Es wurden erstmals die Größenverteilungen von Bioaerosolen, sowie deren tageszeitlicher Konzentrationsverlauf in der Emission von Anlagen zur Geflügelhaltung mittels standardisierter Verfahren bestimmt.
Die Ergebnisse richten sich im Rahmen von Genehmigungsverfahren an Anlagenbetreiber, Gutachter und Behörden. Sie legen nahe, dass zukünftig sowohl die Partikelgrößenverteilung, als auch die tageszeitlichen Emissionsschwankungen bei der Ausbreitungsrechnung von Bioaerosolen berücksichtigt werden sollten. Bezüglich der verwendeten Emissionsfaktoren wird eine Halbierung des Konventionswertes für Legehennen und Putenmast aufgezeigt, bezüglich des Größenklassenspektrums für Anlagen der Geflügelhaltung eine Aufteilung von 15 % PM 2,5; 25 % PM 10; und 60 % TSP.
Redaktionsschluss: 31.01.2018
Klimaschutz, Gesundheit, Aerosole
info:eu-repo/classification/ddc/590
ddc:590
Sachsen; Truthuhnhaltung; Truthuhnmast; Schadstoffemission; Bioaerosol
Clauß, Marcus
Linke, Stefan
Springorum, Annette Christiane
Lohberger, Michael
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2018
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2018-11-08
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T11:59:16Z
qucosa:slub
doc-type:book
doc-type:Text
open_access
ddc:630
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openaire
Kohlenstoffdynamik im pfluglosen Ackerbau: C-Status und -Dynamik sowie Grundnährstoffversorgung nach 20-jährigem Pflugverzicht: Abschlussbericht zum Projekt „Klimarelevante Kohlenstoffspeicherung und -dynamik sowie Grundnährstoffverfügbarkeit in Ackerböden nach 20-jähriger konservierender Bodenbearbeitung bzw. Direktsaat“: Bearbeitet im Auftrag des Sächsischen Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714109
172508161X
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Der Bericht enthält Untersuchungsergebnisse zur Kohlenstoffspeicherung und –dynamik sowie Grundnährstoffverfügbarkeit in Ackerböden nach 20-jähriger konservierender Bodenbearbeitung bzw. Direktsaat. Die Untersuchungen wurden an zwei Dauerversuchsflächen im Mittelsächsischen Lößhügelland durchgeführt. Dabei wurde auch der praxisrelevanten Fragestellung nachgegangen, wie sich ein erneuter Pflugeinsatz auf die Kohlenstoffdynamik langjährig konservierend bzw. in Direktsaat bestellter Flächen auswirkt.
Redaktionsschluss: 30.06.2017
Mittelsachsen, Lössboden, Wassererosion, C-Vorrat, Kohlenstoffspeicherung, Bodenbearbeitung
info:eu-repo/classification/ddc/630
ddc:630
Mittelsachsen; Ackerboden; Ackerbau; Lössboden; Minimalbearbeitung; Kohlenstoff; Speicherung; Bodenbearbeitung; Pflügen
Kirsten, Fabian
Schmidt, Walter
Heinrich, Jürgen
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2017
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2020-07-09
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T12:00:45Z
qucosa:slub
doc-type:book
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ddc:333.7
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openaire
Entsorgung von Ausbaustoffen mit teer-/ pechtypischen Bestandteilen: Untersuchung zur Entsorgung von Ausbaustoffen mit teer-/pechtypischen Bestandteilen bei kommunalen Straßenbaumaßnahmen in Sachsen
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714057
1725080982
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Ziel der Studie war es, die Stoffströme an teer- und pechhaltigen Ausbaustoffen aus dem kommunalen Straßenbau in Sachsen zu ermitteln, darzustellen und zu bewerten.
Es waren Empfehlungen abzuleiten, um den Schutz von Mensch und Umwelt bei der Entsorgung dieser Abfälle sicherzustellen und die Entsorgungssicherheit für die anfallenden Abfallmengen zu gewährleisten.
Der bundesweite Vergleich ergab, dass in den einzelnen Bundesländern die Regelungen zur Einstufung der Straßenausbaustoffe in gefährliche und nicht gefährliche Abfälle sehr unterschiedlich sind. Konkrete Regelungen zur Verwertung dieser Stoffe gelten für die Bundesfern- sowie für die Landes- bzw. Staatsstraßen. Für Kreis- und Gemeindestraßen sind diese Straßenbau-Regelungen bisher nur in den Stadtstaaten verbindlich. Als Handlungsempfehlungen wurden u. a. vorgeschlagen: eine Regelungslücke zu schließen, die Anforderungen für alle Straßenbaulastträger in Sachsen zu harmonisieren, einen Leitfaden zu erstellen und Fortbildungen für die kommunalen Straßenbaulastträger durchzuführen.
Redaktionsschluss: 30.11.2018
Straßenbau, Steinkohleteer, Braunkohleteer, PAK-Gehalt, Straßenausbaustoffe
info:eu-repo/classification/ddc/333.7
ddc:333.7
Sachsen; Straßenbau; Straßenbaustoff; Straßenaufbruch; Asphalt; Steinkohlenteerpech; Braunkohlenteer; Stoffstrom; Umweltschutz; Abfallentsorgung; Ratgeber; Anleitung
Wagner, Jörg
Steinmetzer, Sonja
Knappe, Florian
Muchow, Nadine
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2018
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-07-09
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T12:31:10Z
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openaire
Regionale Klimaprojektionen für Sachsen: WMSax2.0: Bereitstellung eines Ensembles regionaler Klimaprojektionen für Sachsen
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714942
1738599752
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
WEREX ist die auf den Freistaat Sachsen adaptierte Version des statistischen Regionalisierungsverfahrens WETTREG zur Erzeugung von regionalen Klimaprojektionen bis zum Ende des 21. Jahrhunderts. Mit diesem Vorhaben erfolgte eine Weiterentwicklung zur Version WEREX-VI. Das Ensemble umfasst die Szenarienfamilien RCP (2.6 | 4.5 | 8.5) und SRES (A1B) und besteht aus stationsbezogenen Zeitreihen mit Tageswerten für Klimaelemente im Zeitraum 1951 bis 2100 für das Gebiet des Freistaates Sachsen, einschließlich Randstreifen (inklusive Polen, Tschechien). Die Veröffentlichung dokumentiert das WEREX-VI-Ensemble und richtet sich an Klima- und Klimafolgenforscher.
Redaktionsschluss: 03.02.2020
Sachsen, Klimaprojektion, Klimafolgen, WEREX, Klimamodell
info:eu-repo/classification/ddc/333.7
ddc:333.7
Sachsen; Klima; Klimaanalyse; Klimaänderung; Klima; Modell
Spekat, Arne
Enke, Wolfgang
Franke, Johannes
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2020
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2020-07-22
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
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2020-11-24T12:42:49Z
qucosa:slub
doc-type:book
doc-type:Text
open_access
ddc:630
status-type:publishedVersion
openaire
Situation der Bodenbearbeitung in Sachsen: Eine Analyse zur Verbreitung verschiedener Bodenbearbeitungsverfahren und der damit verbundenen technischen Ausstattung
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714960
1738777081
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Mit dieser Publikation liegt erstmalig eine repräsentative Erhebung zur Verbreitung der verschiedenen Bodenbearbeitungssysteme und der technischen Ausstattung in sächsischen Landwirtschaftsbetrieben vor. Die Entscheidungsgründe bezüglich der Bodenbearbeitung aus Sicht des Bodenschutzes und der Verunkrautung sind vielfältig. Bezogen auf die Ackerfläche der befragten Betriebe werden in Sachsen rund 43 % dauerhaft pfluglos bestellt und nur 7 % dauerhaft gepflügt. Auf rund 50 % der Ackerfläche wird wechselnd in unterschiedlicher Häufigkeit mit oder ohne Pflug gearbeitet.
Redaktionsschluss: 04.03.2020
Sachsen, Landwirtschaftsbetriebe, Bodenschutz, Bodenbearbeitungssyteme, Pflug
info:eu-repo/classification/ddc/630
ddc:630
Sachsen; Landwirtschaftlicher Betrieb; Bodenschutz; Bodenbearbeitung; Pflug
Lülfs-Baden, Frederike
Barrett, Sonja
Schulze Höping, Maria
Stahl, Henning
Stahl, Henning
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2020
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-07-22
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
info:eu-repo/semantics/openAccess
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2020-11-24T12:48:37Z
qucosa:slub
doc-type:book
doc-type:Text
open_access
ddc:630
status-type:publishedVersion
openaire
Ausbleibende Trächtigkeit gesunder Milchkühe: Untersuchung der Stoffwechselsituation und der Stressbelastung anhand von endokrinen und metabolischen Parametern sowie der Uterusschleimhaut als Ursache für die ausbleibende Trächtigkeit äußerlich gesunder Milchkühe
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714979
1738779580
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
In der Studie wurde untersucht, wie relevant eine durch hohe Milchleistung bedingte höhere Stress- bzw. Stoffwechselbelastung für das Ausbleiben der Fruchtbarkeit bei ansonsten klinisch gesunden Milchkühen ist und inwieweit eine längere freiwillige Wartezeit die Bereitschaft der Kühe für eine wiederholte Trächtigkeit verbessern kann. Die Kühe mit einer freiwilligen Wartezeit von 120 Tagen konnten alle innerhalb von 60 Tagen nach Beendigung der freiwilligen Wartezeit besamt werden, während es in der Vergleichsgruppe nur 92 % waren. Die Trächtigkeitsrate nach der ersten Besamung lag bei 120-tägiger Wartezeit mit 40,7 % um 10,3 % höher als in der Vergleichsgruppe. In der spät besamten Gruppe traten keine embryonalen Fruchtverluste auf, während dieses in der Vergleichsgruppe 8,9 % der Trächtigkeiten betraf.
Redaktionsschluss: 26.03.2020
Milchgut Bahnitz, Milchkuh, Fertilitätsproblem, Sterilität, Holstein Friesian Kuh, Besamungserfolg, Milchviehbetrieb
info:eu-repo/classification/ddc/630
ddc:630
Milchkuh; Fertilität; Trächtigkeit; Geburtenziffer; Einfluss
Milchkuhhaltung; Kuh; Trächtigkeitsanabolismus
Jung, Markus
Mense, Kirsten
Peter, Sarah
Jessen, Levke
Steinhöfel, Ilka
Klee, Ramona
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2020
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-11-16
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:book
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doc-type:Text
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2020-11-24T12:53:13Z
qucosa:slub
doc-type:book
doc-type:Text
open_access
ddc:380
status-type:publishedVersion
openaire
Online-Marktplatz für regionale Lebensmittel in Sachsen: Bedarfs- und Machbarkeitsstudie für einen „Online-Marktplatz für regionale Lebensmittel in Sachsen“
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-714981
1738781488
ger
urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38419
qucosa:812
Die Publikation informiert umfassend zum Thema „Online-Marktplatz für regionale Lebensmittel in Sachsen“. Anhand von drei potentiellen Geschäftsmodellen werden die Chancen und Risiken eines Online-Marktplatzes dargestellt. Detaillierte Analysen und Berechnungen zeigen die Möglichkeiten zur Umsetzung. Die Veröffentlichung richtet sich an Landwirte, Unternehmer des Ernährungsgewerbes und Akteure aus dem Online-Handel.
Redaktionsschluss: 15.06.2020
Sachsen, Onlineverkauf, Lebensmittelverkauf, Geschäftsmodell, Absatzkanal
info:eu-repo/classification/ddc/380
ddc:380
Sachsen; Electronic Commerce; Geschäftsmodell; Absatzweg
Lehr, Thomas
Oppermann, Laura
Osterburg, Thomas
Schubert, Markus
Lehr, Thomas
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
2020
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
2020-07-22
Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
info:eu-repo/semantics/openAccess
doc-type:book
info:eu-repo/semantics/book
doc-type:Text
https://slub.qucosa.de/id/qucosa%3A71498
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X1815678117/1