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Entwicklung einer reagenzienfreien Methode zur quantitativen Bestimmung der Inhaltsstoffe von Körperflüssigkeiten mit ATR-FTIR-Spektroskopie
(2006)
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Gamze Hoşafçı
- Teile dieser Arbeit sind Thema folgender Publikationen:
Gamze Hosafci, Oliver Klein, Gerhard Oremek, Werner Mäntele: Clinical chemistry without reagents? An infrared spectroscopic technique for determination of clinically relevant constituents of body fluids Anal Bioanal Chem, DOI 10.1007/s00216-006-0841-3
Gamze Hosafci, Oliver Klein, Gerhard Oremek, Werner Mäntele: Ein Tropfen Blut genügt: Reagenzienfreie Labordiagnostik in der Medizin mittels Infrarotspektroskopie GIT Labor-Fachzeitschrift, Bd 50 (2006), H. 4, S. 322-325, GIT Darmstadt
Gamze Hosafci, Oliver Klein, Gerhard Oremek, Werner Mäntele: It Will Just Need a Drop of Blood: Reagent-free Laboratory Diagnostics in Medicine Based on Infrared Spectroscopy GIT Laboratory Journal, Bd 50 (2006), H. 2, S. 34-37, GIT Darmstadt
Patent: W. Mäntele, O. Klein, G. Hosafci, G. Oremek: Vorrichtung für die qualitative und/oder quantitative Bestimmung von IR-aktiven Inhaltsstoffen in Flüssigkeiten sowie ein Verfahren zur qualitativen und/oder quantitativen Bestimmung von IR-aktiven Inhaltsstoffen in Flüssigkeiten Schutzrecht: DE102005048807 16.11.2006
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QCD equation of state and dark matter
(2006)
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Mark Hindmarsh
Owe Philipsen
- The QCD equation of state is not often discussed in cosmology. However, the relic density of
weakly interacting massive particles (WIMPs) depends on the entropy and the expansion rate of
the Universe when they freeze out, at a temperature in the range 400 MeV – 40GeV, where QCD
corrections are still important. We use recent analytic and lattice calculations of the QCD pressure
to produce a new equation of state suitable for use in relic density calculations. As an example,
we show that relic densities calculated by the dark matter package DarkSUSY receive corrections
of several per cent, within the observational accuracy of the Planck CMB mission, due for launch
in 2007.
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Jahresbericht 2004/2005 / Institut für Kernphysik der Johann Wolfgang Goethe-Universität
(2006)
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Provokativ, spannend, aber nicht ganz vorurteilsfrei : Peter Woits Abrechnung mit der Stringtheorie
(2006)
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Marcus Bleicher
- Rezension zu: Peter Woit : Not Even Wrong: The Failure of String Theory and the Continuing Challenge to Unify the Laws of Physics. Verlag Vintage, London 2006, 290 Seiten, 27,89 Euro.
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Die Physik der Superhelden : James Kakalios zeigt, wie man mit Comics Physik lernt
(2006)
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Fritz Siemsen
- Rezension zu: James Kakalios : Physik der Superhelden ; Aus dem Amerikanischen von Doris Gerstner und Christoph Hahn, Verlag Rogner & Bernhard bei Zweitausendeins, Berlin 2006, ISBN: 3807710183, 471 Seiten, 29,90 Euro.
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Meisterhaft erklärt, humorvoll geschrieben : Top-Physikerin führt durch höherdimensionale gekrümmte Räume
(2006)
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Jürgen Schaffner-Bielich
- Rezension zu: Lisa Randall : Verborgene Universen : Eine Reise in den extradimensionalen Raum, Fischer Verlag, Frankfurt 2006, ISBN-13: 978-3-10-062805-3, 448 Seiten, 19,90 Euro.
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Eiskalte Atome : Quantenphysik nahe dem absoluten Nullpunkt
(2006)
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Walter Hofstetter
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Higher-Order-Mode Dämpfer als Strahllagemonitore
(2006)
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Claudius Peschke
- Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Strahllagemonitor entwickelt, der nur aufgrund der Signale aus den HOM-Dämpfern einer Linearbeschleunigerstruktur die Strahllage mit hoher Genauigkeit bestimmen kann. Ein solcher Monitor hat gegenüber anderen Konzepten einige einzigartige Vorteile. Der HOM-Dämpfer-Strahllagemonitor benötigt keine zusätzlichen Einbauten im Strahlrohr oder der Beschleunigerstruktur. Daher wird keine zusätzliche Länge benötigt. Auch wird eine zusätzliche Emittanzerhöhung durch zusätzliche Impedanzen der Einbauten vermieden. Beide Punkte sind wichtig für den Betrieb eines linearen Kolliders. Ein zweiter Vorteil ist die Messung der Strahllage bezüglich der elektrischen Achse der verwendeten Dipolmode. Wenn als Dipolmode die höhere Mode mit dem störendsten Einfluß auf den Strahl verwendet wird, verfährt die Positionsregelung der Struktur diese automatisch auf die Position, an der der Einfluß dieser Mode minimal ist. Da die anderen Dipolmoden ähnliche Feldgeometrien haben, ist anzunehmen, das ihr Einfluß damit auch weitestgehend minimiert wird. Zur eindeutigen Bestimmung der Strahlposition in der Ebene wurde ein Verfahren entwickelt, daß die Amplituden und die Startphasendifferenz zwischen einer Dipolmode und einer höheren Monopolmode ausnutzt. Durch passende Wahl der Hohlleitergeometrie kann eine monopolartigen Mode in den Dämpferzellen etabliert werden, die das nötige Monopolsignal liefert und in der Frequenz mit der Dipolmode übereinstimmt. Diese Mode vereinfacht erheblich die entwickelte Signalverarbeitungsschaltung. Die Shuntimpedanz dieser Mode wird durch die Geometrie der Hohlleiter bestimmt und kann so eingestellt werden, daß sie für den Betrieb des Strahllagemonitors ausreicht, aber den Strahl noch nicht nennenswert beeinflußt. Durch die Verwendung einer strahlinduzierten Monopolmode als Phasenreferenz ist der Monitor unabhängig von externen Referenzsignalen und funktioniert ohne eingeschaltete Beschleunigungshochfrequenz oder bei falscher Phasenlage des Strahls. Dies ermöglicht es, die Beschleunigerstrukturen auch dann genau zu justieren, wenn der restlichte Beschleuniger noch nicht richtig eingestellt ist oder wenn zu Wartungszwecken einzelne Sektionen während des Betriebs nicht mit Hochfrequenz versorgt werden. Um die Eignung des vorhandenen SBLC-HOM-Dämpfers als Strahllagemonitor zu überprüfen wurden dreidimensionale numerische Feldberechnungen im Frequenz- und Zeitbereich und Messungen an der Dämpferzelle durchgeführt. Für die Messungen ohne Strahl wurde ein Strahlsimulator konstruiert und aufgebaut, der computergesteuerte Messungen mit variablen Ablagen des simulierten Strahls mit einer Auflösung von 1,23 μm erlaubt. Da die vollständige 6 m lange, 180-zellige Beschleunigerstruktur nicht für Messungen zur Verfügung stand und sich auch mit den verfügbaren Computern nicht dreidimensional simulieren ließ, wurde ein eindimensionales ersatzkreisbasiertes Modell des Vielzellers untersucht. Das Ersatzbild aus 879 konzentrierten Bauelementen berücksichtigt die Verstimmung von Zelle zu Zelle, die Zellenverluste, die Dämpferverluste und die Strahlanregung in Abhängigkeit von der Ablage. An dem Ersatzkreis lassen sich die gefangenen Moden und die Wirkung der Dämpfer beobachten. Es liefert bei der Simulation im Zeitbereich als Ergebnis Signale, die verwendet wurden, um die Funktion der Signalverarbeitungsschaltung an der vollständigen Beschleunigerstruktur zu untersuchen. Das eindimensionale Modell hat jedoch auch einige Einschränkungen. Es berücksichtigt nicht die Änderung der Randbedingungen in den Einzelzellen in Abhängigkeit vom Phasenvorschub. Auch beschränkt sich die Simulation auf einen kleinen Teil des durch den Strahl angeregten Frequenzbereiches. Es ist nicht auszuschließen, daß andere Frequenzen die Signalverarbeitungsschalung negativ beeinflussen. Ebenfalls unberücksichtigt bleibt der Einfluß der von Sendeklystron eingespeisten Hochfrequenzleistung. Um diese Einflüsse zu untersuchen wäre es erforderlich, Messungen am realen 180-Zeller mit Strahl und Klystron durchführen zu können. Die vorgenommenen Messungen am Einzeller zeigen, daß das Meßprinzip funktioniert, der vorhandene HOM-Dämpfer als Strahllagemonitor verwendbar ist und die entwickelte Signalverarbeitungsschaltung geeignet ist genaue Positionsinformationen zu liefern. Abgesehen von den ober angesprochenen Einschränkungen bestätigen die Simulationen des 180-Zellers die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf Vielzeller. Die Messungen und Simulationen lassen eine Auflösung des fertigen Strahllagemonitors am 180-Zeller in der Größenordnung 1–10 μm und eine relative Genauigkeit kleiner 6,2 % erwarten. Es hat sich gezeigt, daß zur Erzielung hohe Genauigkeit zwei Komponenten des Strahllagemonitors besondere Aufmerksamkeit zu schenken ist. Zum einen muß der HOM-Dämpfer mit den paarweisen Auskoppelstellen präzise, mit guter Symmetrie gefertigt sein. Zum anderen hat der 180°-Hybrid am Eingang der Signalverarbeitungsschaltung großen Einfluß auf die erzielbare Genauigkeit. Beide Komponenten sind wichtig, um die monopol- und dipolartigen Komponenten aus dem ausgekoppelten Signalgemisch sauber voneinander trennen zu können. Wie die Messungen zeigten, ist ein schmalbandiger, auf die verwendete Meßfrequenz spezialisierter, selbst gefertigter Ringhybrid für diese Aufgabe erheblich besser geeignet als ein kommerziell erhältlicher Breitbandhybrid. Bei dem Ringhybrid gibt es jedoch auch noch Verbesserungsmöglichkeiten. Der Ringhybrid wurde präzise gefertigt. Er hat jedoch keine Abgleichmöglichkeit. Eine Korrekturmöglichkeit der Amplitude und Phase an den Eingängen könnte die Auflösung und Genauigkeit noch etwas steigern. Wenn bei der Simulation ein idealer 180°-Hybrid angenommen wird verschwindet ein Großteil des Fehlers. Der nächste Schritt bei der Weiterentwicklung der Signalverarbeitung könnte darin bestehen, die zur Zeit noch getrennt aufgebauten Hochfrequenzkomponenten auf einer gemeinsamen Platine zu integrieren. Zusammen mit dem Mikroprozessorsystem auf einer zweiten Platine entsteht so ein kompaktes System, daß sich preisgünstig in der für einen linearen Kollider erforderlichen großen Stückzahl fertigen läßt.
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Symmetrietheoretischer Ansatz zur Analyse komplexer Systeme
(2006)
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Frank Linhard
- Der Zusammenhang fundamentaler Symmetriestrukturen mit dem Zugang moderner Naturwissenschaften zur abstrakten Beschreibung komplexer Systeme wird dargestellt. Beginnend mit der geometrischen Symmetrie der Schneeflocke und dem symmetrietheoretischen Ansatz in Platons Timaios wird der symmetrietheoretische Ansatz moderner Naturwissenschaften exemplifiziert und analysiert. Die mathematische Abstraktion wird als reduktionistische Methode verstanden.
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Laser induced vibrational excitation of acrylonitrile adsorbed on copper
(2006)
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Robert Wallauer
- A new experimental system has been set up with the ability to investigate catalytic processes and charge transfer of acrylonitrile on copper. For this purpose a new Time of Flight Mass Spectrometer to measure both the reaction outcome and electron energy distributions has been designed and tested. First experiments have been carried out, in which the width of the two-photon photoelectron energy distribution can be varied by changing the wavelength of the incident laser beam. This method allows high precision measurements of the work function and will be useful in the study with adsorbates, physi- or chemisorbed. In first adsorption measurements the excitation of vibrational modes of acrylonitrile has been seen to be consistent with earlier gas-phase experiments. Electron energy spectra taken with the electron analyzer with high resolution showed a clear defect in the electron yield at energies around the energy of one vibrational mode, indicating the possibility of resonant vibrational excitation by electron impact. More indications to that process were found i first electron spectra from the new TOF-MS, since a threshold for the capture probability is found at energies close to vibrational excitation. The threshold vanishes when the exposure is amplified significantly, indicating that electrons are scattered multiple and no resonance are be observed anymore. The experiments carried out were just the starting point in understanding the mechanism of the reaction. A new femtosecond laser system which is currently set up will give not only a time-resolved information on the reaction pathways but also give the possibility to create non-thermal electrons and to study intermediate states of the photoemission and the influence of the adsorbate on them. In addition the rotation of the electron analyzer will permit angle-resolved measurements of the scattering process of the electrons and the vibrational excitation via this pathway. With the new cooling system applied it will also be interesting to study the excitation process at lower temperatures. Below -160° C there are different geometries of the molecule predicted to be present at the surface. At these temperatures the thermal effects should play a major role, so that a thermal decoupling of the electrons is very desirable.
