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ω(782) und ϕ(1020) Mesonenproduktion durch Dielektronen in pp-Kollisionen bei √s = 7 TeV mit ALICE
(2013)
Die Niedrigmassendielektronen (Elektron-Positron Paare mit kleiner invarianten Masse) sind wichtige experimentelle Sonden, um die Eigenschaften des in ultra-relativistischen Schwerionenkollisionen erzeugten heißen und dichten Mediums zu untersuchen. Elektronen koppeln nicht an die starke Wechselwirkung, weshalb sie wichtige Informationen über die gesamten Kollisionsphasen geben. Die Zerfälle von ω(782) und ϕ(1020)-Mesonen in Dielektronen ermöglichen es, besonders wichtige Informationen über ihre In-Medium-Eigenschaften zu erhalten, da Proton-Proton (pp)-Kollisionen als mediumfreie Referenz angenommen werden. Außerdem sind pp-Kollisionen auch für sich genommen interessant, um die Teilchenproduktion im Energiebereich des LHC (Large Hadron Collider) zu untersuchen.
In dieser Analyse werden die Elektronen im mittleren Rapiditätsbereich von |η| < 0.8 mit ITS (Inner Tracking System), TPC (Time Projection Chamber) und TOF (Time of Flight) gemessen.
Die transversalen Impulsspektren der ω(782) und ϕ(1020)-Mesonen im e+e--Zerfallskanal in pp-Kollisionen bei p √s = 7 TeV werden gezeigt. Das transversale Impulsspektrum des ω(782)-Mesons im e+e--Zerfallskanal wird mit den pT-Spektren in den µ+µ--und in den π0π+π--Zerfallskanälen verglichen, während das pT-Spektrum vom ϕ(1020)-Meson im e+e--Zerfallskanal mit den pT-Spektren in µ+µ-- und K+K--Zerfallskanälen verglichen wird.
The measurement of dielectrons (electron-positron pairs) allows to investigate the properties of strongly interacting matter, in particular the Quark-Gluon Plasma (QGP), which is created in relativistic heavy-ion collisions at the LHC. The evolution of the collision can be probed via dielectrons since electrons do not interact strongly and are created during all stages of the collision. One of the interests in dielectron measurements is motivated by possible modifications of the electromagnetic emission spectrum in the QGP, where pp collisions are used as a medium-free reference. The dielectron spectrum consists of contributions from various processes. In order to estimate contributions of known dielectron sources, simulations of the so-called dielectron cocktail are performed. In this thesis, dielectron cocktails in minimum bias pp collisions at p s = 7 TeV, p–Pb collisions at p sNN = 5.02 TeV and in central (0-10%) and semi-central (20-50%) Pb–Pb collisions at p sNN = 2.76 TeV at the LHC are presented.
In April and May 2012 data on Au+Au collisions at beam energies of Ekin = 1.23A GeV were collected with the High Acceptance Di-Electron Spectrometer (HADES) at the GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung facility in Darmstadt, Germany. In this thesis, the production of deuterons in this collision system is investigated.
A total number of 2.1 × 109 Au+Au events is selected, containing the most central 0-40% of events. After particle identification, based on a mass determination via time-of-flight and momentum and on a measurement of the energy loss, the transverse mass spectra of the deuteron candidates are extracted for various rapidities and subsequently corrected for acceptance and efficiency.
The inverse slope parameter of a Boltzmann fit applied to the transverse mass spectra at midrapidity, which is referred to as the effective temperature, is extracted. For a static thermal source, this parameter corresponds to the kinetic freeze-out temperature Tkin and is therefore expected to be smaller or equal to the chemical freeze-out temperature Tchem. The extracted effective temperature of Tef f = (190 ± 10) MeV however exceeds the chemical freeze-out temperature that was obtained by a statistical model fit to different particle yields. The effective temperatures of various particle species, obtained in previous analyses, suggest a systematic rise with increasing particle mass, which is confirmed by the deuteron results.
An explanation can be the influence of a collective expansion with a radial expansion velocity βr. By fitting a Siemens-Rasmussen function to the transverse mass spectra, the global temperature of T = (100 ± 8) MeV and radial expansion velocity βr = 0.37 ± 0.01 are obtained. This temperature is still very high and only takes into account the production of deuteron nuclei.
The simultaneous fit of a blast-wave function to the transverse mass spectra of deuterons and other particles, as obtained by previous analyses, considers a velocity profile for the radial expansion velocity and takes into account the production of various particle species. The resulting global temperature Tkin = (68 ± 1) MeV and average transverse expansion velocity hβri = 0.341 ± 0.003 are within the expected range for the collision energy.
The Siemens-Rasmussen fits are also used to extrapolate the transverse mass spectra into unmeasured regions, to integrate them and obtain a rapidity-dependent count rate. This count rate exhibits a thermal shape for central events and shows increasing spectator contributions for more peripheral events.
The invariant yield spectra of the deuterons are compared to those of protons, as obtained by a previous analysis, in the context of a nucleon coalescence model. The hereby extracted nucleon coalescence factor B2 = (4.6 ± 0.1) × 10−3 agrees with the expected result for the beam energy that was studied.
Frankfurt as a global international city is home to transcultural people with diverse linguistic biographies and migration backgrounds. As teachers exert significant influence on the language practice of their students and their awareness of self and others, it is crucial to examine the language ideologies and attitudes on multilingualism of teachers who work in different schools in Frankfurt. The online questionnaire was selected as the data collection
method for the combination of qualitative and quantitative analysis where teachers were asked to select their opinion on statements that were designed to represent concurring viewpoints of separate bilingualism and flexible bilingualism. The study builds on existing evidence that multiple factors dynamically shape teachers' attitudes towards multilingualism.
School-level support and cooperation between educational institutions seems to be necessary to establish horizontal continuity and help students benefit from language-sensitive didactic methods, such as translanguaging.
In situ rainwater harvesting has a long history in arid and semi-arid regions of the world buffering water shortages for human consumption and agriculture. In the context of an Integrated Water Resource Management (IWRM) in the Cuvelai Basin in northern Namibia, roof top rainwater harvesting is being introduced to a rural community for the irrigation of household scale gardens for the cultivation of horticulture products. This study elaborates how harvested rainwater can be used for garden irrigation in a sustainable manner evaluating ecologic, economic and social implications. Considering local conditions eight cropping scenarios were designed, including different criteria as well as one and two annual planting seasons. These schemes were tested under present climate conditions and under three future climate change scenarios for 2050 with the help of a tank model designed to model monthly tank inflows and outflows. Special attention was laid on risk and uncertainty aspects of varying inter-annual and interseasonal precipitation and future climate change. A framework for the assessment of sustainability was adapted to the purposes of this study and indicators have been developed in order to assess the cropping and irrigation schemes for sustainability.
The study found that with the given tank size of 30 m³, depending on crop scenario, under optimized conditions a garden area of 60 to 90 m³ can be irrigated. The choice of crops highly impacts water use efficiency and economic profitability, compared to the considerably lower impact of amount of annual planting seasons and future climate change. In the case of worsening future climate conditions, adaptation measures need to be taken as especially the economic as well as the environmental situation are expected to exacerbate due to expected decreases in yields and revenues. Already under present conditions however, the economic dimension represents the most limiting factor to sustainability, particularly due to the excessive investment costs of the rainwater harvesting and gardening facility. Nonetheless, rainwater harvesting in combination with gardening can be regarded as successful in securing household nutrition, providing sufficient horticulture products for household consumption or market sale. At the same time with the optimal choice of crops the investment costs can be recovered within the end of the lifespan of the facility.
In this work we study basic properties of unstable particles and scalar hadronic resonances, respectively, within simple quantum mechanical and quantum field theoretical (effective) models. The term 'particle' is usually assigned to entities, described by physical theories, that are able to propagate over sufficiently large time scales (e.g. from a source to a detector) and hence could be identified in experiments - one especially should be able to measure some of their distinct properties like spin or charge. Nevertheless, it is well known that there exists a huge amount of unstable particles to which it seems difficult to allocate such definite values for their mass and decay width. In fact, for extremely short-lived members of that species, so called resonances, the theoretical description turns out to be highly complicated and requires some very interesting concepts of complex analysis.
In the first chapter, we start with the basic ideas of quantum field theory. In particular, we introduce the Feynman propagator for unstable scalar resonances and motivate the idea that this kind of correlation function should possess complex poles which parameterize the mass and decay width of the considered particle. We also brie
y discuss the problematic scalar sector in particle physics, emphasizing that hadronic loop contributions, given by strongly coupled hadronic intermediate states, dominate its dynamics. After that, the second chapter is dedicated to the method of analytic continuation of complex functions through branch cuts. As will be seen in the upcoming sections, this method is crucial in order to describe physics of scalar resonances because the relevant functions to be investigated (namely, the Feynman propagator of interacting quantm field theories) will also have branch cuts in the complex energy plane due to the already mentioned loop contributions. As is consensus among the physical community, the understanding of the physical behaviour of resonances requires a deeper insight of what is going on beyond the branch cut. This will lead us to the idea of a Riemann surface, a one-dimensional complex manifold on which the Feynman propagator is defined.
We then apply these concepts to a simple non-relativistic Lee model in the third chapter and demonstrate the physical implications, i.e., the motion of the propagator poles and the behaviour of the spectral function. Besides that, we investigate the time evolution of a particle described by such a model. All this will serve as a detailed preparation in order to encounter the rich phenomena occuring on the Riemann surface in quantum field theory. In the last chapter, we finally concentrate on a simple quantm field theoretical model which describes the decay of a scalar state into two (pseudo)scalar ones. It is investigated how the motion of the propagator poles is in
uenced by loop contributions of the two (pseudo)scalar particles. We perform a numerical study for a hadronic system involving a scalar seed state (alias the σ-meson) that couples to pions. The unexpected emergence of a putative stable state below the two-pion threshold is investigated and it is claeifieed under which conditions such a stable state appears.
Under pressure? : "Querdenken" - Kollektivierung als Praxisproblem einer Bewegung unter Druck
(2021)
Die vorliegende Arbeit untersucht eine lokale Telegram-Chatgruppe der Corona-Protestbewegung „Querdenken“ hinsichtlich deren Kollektivierungspraktiken. Das Erkenntnisinteresse liegt darin, zu untersuchen, wie die Gruppe in einer Zeit, in der durch häufige Demonstrationsverbote hoher Druck von außen auf sie einwirkt, Gemeinschaft herstellt. Analysiert werden dabei symbolische Grenzziehungspraktiken sowie die Mobilisierung leerer Signifikanten und – um einen Blick auf Kollektivierung als Praxisproblem zu werfen – die Konflikte, die innerhalb der Gruppe herrschen. Dabei zeigt sich eine antagonistische Identitätskonstitutionslogik, die sich anhand der privilegierten Signifikanten Demokratie vs. Diktatur konstituiert. Diese entwickeln ihre identitätsstiftende Kraft vor allem in der Attribution zu verschiedenen Subjektpositionen, von denen ‚die Politik‘ die zentrale Abgrenzungsposition für die Querdenker*innen darstellt. Weiterhin zeigt sich, dass die strategischen Konflikte, die aus dem Druck von außen resultieren, kontextabhängig gleichermaßen zersetzende wie integrative Kräfte entwickeln.
Die Arbeit befasst sich mit zwei funktionalen Grenzwertsätzen für skalierte Linienzählprozesse von anzestralen Selektionsgraphen. Dazu werden zwei Modelle aus der mathematischen Populationsgenetik betrachtet. Wir führen zuerst das Moran-Modell mit gerichteter Selektion mit konstanter Populationsgröße N in kontinuierlicher Zeit und den Linienzählprozess des anzestralen Selektionsgraphen (MASP) gemäß Krone und Neuhauser (Theor. Popul. Biol. 1997) ein. Die Hauptaussage dieser Abschlussarbeit besagt, dass der passend standardisierte MASP im Fall der moderaten Selektion für N gegen unendlich in Verteilung gegen einen Ornstein-Uhlenbeck-Prozess konvergiert. Das zweite betrachtete Modell ist das Cannings-Modell mit gerichteter Selektion in diskreter Zeit, das gemäß Boenkost, González Casanova, Pokalyuk und Wakolbinger (Electron. J. Probab. 2021) eingeführt wird. Für ein Teilregime der moderat schwachen Selektion wird bewiesen, dass die reskalierten Fluktuationen des Linienzählprozesses des anzestralen Selektionsgraphen im Cannings-Modell ebenfalls in Verteilung gegen einen Ornstein-Uhlenbeck-Prozess konvergieren.
Der Mittelmeerraum gilt im europäischen Kollektivgedächtnis als „Wiege Europas“ und Anfangspunkt „abendländischer“ Geschichte. Genauso markiert in gängigen Geschichtsnarrativen das Mittelmeer einen imaginären Bruch zwischen Orient und Okzident. „Der Islam“ kann so in europäischen Diskursen als „Fremdkörper“ konstruiert und aus der Vorstellung einer gemeinsamen kulturellen Identität ausgestoßen werden. Währenddessen vereint die Geschichte des Mittelmeerraums auf drei Kontinenten Christentum, Judentum und Islam. Nur eine Ausblendung der geschichtlichen Komplexität des Mittelmeerraums als kosmopolitischer Region ermöglicht es, die „abendländische“ als eine rein christliche oder jüdisch-christliche Geschichte aufzufassen.
Das islamische Erbe Europas resultiert etwa aus dem jahrhundertelangen Kulturaustausch während der islamischen Kolonisierung des europäischen Mittelmeerraums, die die süditalienische Insel Sizilien einst zu einem Teil Nordafrikas machte. Seit Anbeginn menschlicher Besiedlung ein Schmelztiegel der Kulturen, war Sizilien wie Andalusien im Mittelalter Teil des Maghrebs, des westlichen islamischen Reichs, und an dessen intellektuellen, wissenschaftlichen und philosophischen Errungenschaften beteiligt.
Zuvor sprachlich und religiös von Byzanz geprägt, kam die Insel im 9. Jahrhundert unter arabisch-islamischen Einfluss und wurde ab dem 11. Jahrhundert unter Normannen und Staufern dem lateinisch geprägten römisch-katholischen Christentum zugeführt. Eine Aufeinanderfolge sunnitischer und schiitischer Dynastien, die Entfremdung zwischen Ost- und Westkirche sowie die Präsenz einer vergleichsweise großen jüdischen Gemeinde erhöhen die konfessionelle Komplexität.
Noch lange nach der Ablösung der arabischen Herrschaft, die ihrerseits bewährte byzantinische Elemente in die Inselverwaltung integriert hatte, profitierten spätere Herrscher von den ökonomischen und wissenschaftlichen Strukturen der Muslime und förderten diese. Bis heute hat das arabisch-islamische Substrat Anteil an der Alltagskultur und Sprache, die die sizilianische Identität und das italienische nationale Narrativ konstituieren. Jahrhunderte nach der Vertreibung der Muslime aus Süditalien ist es vor allem in den Bereichen von Wortschatz, Volksliteratur, Orts-und Personennamen, in der Küche, Architektur und im Städtebild Italiens zu finden und wurde teils über Sizilien in ganz Europa verbreitet.
Während die Erzählung der italienischen Nationalgeschichte die arabische Vergangenheit oft ausblendete, traf sie in Sizilien, das von anderen Epochen nicht in gleichem Maße wirtschaftlich profitierte, seit der Aufklärung auf Hochachtung. Brückenbauende Narrative, die Italien als Teil einer mediterranen Hybridkultur definieren, reihen sich in Konzepte verschiedener Denker aus dem Mittelmeerraum ein, eine gemeinsame „mediterrane Kultur“ als zivilisatorische Brücke zu konstruieren im Dialog zwischen drei Kontinenten und drei bedeutenden Weltreligionen.
L'hypothèse de ce travail est que [...] écrivains vont trouver, dans le Berlin d'après la chute du Mur, une incarnation des paradoxes du XXe siècle, et présenter cette capitale comme la ville de la "postmodernité" qu'ils pourront tour à tour haïr ou aimer, comme le rappelle le titre du texte de Serge Mouraret 'Berlin carnet d'amour et de haine'.
Il conviendra donc d'analyser les représentations de Berlin afin de mettre au jour la mythologie insulaire qu'elles ont façonnée. Le motif de l'île a l'avantage de concentrer une dimension mythique, des caractéristiques formelles et une symbolique forte. Nous tenterons de répondre à la question suivante: pourquoi, bien que Berlin réunifiée ne puisse plus, depuis la chute du Mur, être à proprement parler qualifiée d'île, ce motif persiste t-il comme clef de lecture de la ville?
Computing the diameter of a graph is a fundamental part of network analysis. Even if the data fits into main memory the best known algorithm needs O(n2) [3] with high probability to compute the exact diameter. In practice this is usually too costly. Therefore, heuristics have been developed to approximate the diameter much faster. The heuristic “double sweep lower bound” (dslb) has reasonably good results and needs only two Breadth-First Searches (BFS). Hence, dslb has a complexity of O(n+m). If the data does not fit into main memory, an external-memory algorithm is needed. In this thesis the I/O model by Vitter and Shriver [4] is used. It is widely accepted and has produced suitable results in the past. The best known external-memory BFS implementation has an I/O-complexity of W(pn B + sort(n)) for sparse graphs [5]. But this is still very expensive compared to the I/O complexity of sorting with O(N/B * logM/B (N/B)). While there is no improvement for the external-memory computation of BFS yet, Meyer published a different approach called “Parallel clustering growing approach” (PAR_APPROX) that is a trade-off between the I/O complexity and the approximation guarantee [6].
In this thesis different existing approaches will be evaluated. Also, PAR_APPROX will be implemented and analyzed if it is viable in practice. One main result will be that it is difficult to choose the parameter in a way that PAR_APPROX is reasonably fast for every graph class without using the semi external-memory Single Source Shortest Path (SSSP) implementation by [1]. However, the gain is small compared to external-memory BFS using this approach. Therefore, the approach PAR_APPROX_R will be developed. Furthermore, a lower bound for the expected error of PAR_APPROX_R will be proved on a carefully chosen difficult input class. With PAR_APPROX_R the desired gain will be reached.
Analysis of machine learning prediction quality for automated subgroups within the MIMIC III dataset
(2023)
The motivation for this master’s thesis is to explore the potential of predictive data analytics in the field of medicine. For this, the MIMIC-III dataset offers an extensive foundation for the construction of prediction models, including Random Forest, XGBOOST, and deep learning networks. These models were implemented to forecast the mortality of 2,655 stroke patients.
The first part of the thesis involved conducting a comprehensive data analysis of the filtered MIMIC-III dataset.
Subsequently, the effectiveness and fairness of the predictive models were evaluated. Although the performance levels of the developed models did not match those reported in related research, their potential became evident. The results obtained demonstrated promising capabilities and highlighted the effectiveness of the applied methodologies. Moreover, the feature relevance within the XGBOOST model was examined to increase model explainability.
Finally, relevant subgroups were identified to perform a comparative analysis of the prediction performance across these subgroups. While this approach can be regarded as a valuable methodology, it was not possible to investigate underlying reasons for potential unfairness across clusters. Inside the test data, not enough instances remained per subgroup for further fairness or feature relevance analysis.
In conclusion, the implementation of an alternative use case with a higher patient count is recommended.
The code for this analysis is made available via a GitHub repository and includes a frontend to visualize the results.
Das CBM-Experiment an der zukünftigen FAIR Beschleunigeranlage zielt unter anderem darauf, Open-Charm-Teilchen zu rekonstruieren, die in Schwerionenkollisionen im Energiebereich von 10 bis 40 AGeV erzeugt werden. Ein für diese Teilchenrekonstruktion essentieller Detektor ist der Mikro-Vertex-Detektor (MVD).
Im Rahmen der Entwicklungsarbeiten für diesen Detektor werden regelmäßig Detektorsimulationen durchgeführt. Bei einer dieser Simulationen [CAD11], wurden nach Einführung eines verbesserten Simulationsmodells des Detektors, Einbrüche in Rekonstruktionseffizienz für Open-Charm Teilchen festgestellt. Als mögliche Ursache wurde eine Überlastung der Software für die Spurrekonstruktion von CBM vermutet, die erstmals mit realistischen Trefferdichten auf den MVD-Stationen konfrontiert war. Zusätzlich wurde in der Simulation die Geometrie eines MVD mit nur zwei Detektorebenen verwendet. Auch der durch die kleine Anzahl an MVD-Stationen große Abstand zwischen MVD und STS (Silicon-Tracking-System) und dessen potentiell ungünstiger Einfluss auf die Spurrekonstruktion konnte als Ursache für den beobachteten Einbruch der Rekonstruktionseffizienz nicht ausgeschlossen werden.
Die Aufgabe dieser Arbeit bestand in der Prüfung, ob der beobachtete Einbruch der Rekonstruktionseffizienz des Detektorsystems tatsächlich auf eine Überlastung der Spurrekonstruktionssoftware zurückzuführen ist. Darüber hinaus sollte festgestellt werden, ob mögliche konstruktive Verbesserungen im MVD (zusätzliche Detektorstationen) diesem Effekt entgegen wirken können...
Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es, die energieabhängigen Wirkungsquerschnitte von (γ,n)-Reaktionen für 169Tm, 170Yb, 176Yb und 130Te mittels der Photoaktivierungsmethode zu bestimmen.
Dazu wurden zunächst die Effizienzen der verwendeten Detektoren mithilfe von Simulationen korrigiert, da die verwendeten Targets eine ausgedehnte Geometrie aufweisen im Gegensatz zu den punktförmigen Eichquellen. Es hat sich herausgestellt, dass mit den Simulationen die Effizienzen der MCA-Detektoren energieabhängig korrigiert werden konnten, da die Simulationen die Form der gemessenen Effizienzen gut reproduzieren konnten. Bei den Effizienzen der LEPS-Detektoren hingegen konnte keine energieabhäangige Korrektur vorgenommen werden, da die LEPS-Detektoren aufgrund des geringen Abstandes zu den Detektoren hohe Summeneffekte zeigten. Im Rahmen dieser Arbeit konnten diese Summeneffekte jedoch nicht korrigiert bzw. berücksichtigt werden.
Der langsame Neutronen-Einfangprozess (s-Prozess) ist weitgehend verstanden und erforscht. Dies liegt vor allem daran, dass er im Gegensatz zu r- und p- Prozess hauptsächlich an stabilen Nukliden abläuft. Auch ist die Anzahl relevanter Reaktionen (Netzwerk) vergleichsweise klein.
Dennoch gibt es im s-Prozess viele ungeklärte Fragen. Eine dieser Fragen ist die Häufigkeitsverteilung von 86Kr in Staubkörnern von Meteoriten. Mit bisherigen Berechnungen und Simulationen dieser Szenarien konnte die Häufigkeitsverteilung von 86Kr jedoch nicht erklärt werden.
In dieser Arbeit werden die besonderen Eigenschaften von 85Kr, insbesondere sein Isomerzustand, vorgestellt und genauer untersucht. Die Häufigkeitsverteilung von 86Kr im s-Prozess wird entscheidend durch die Eigenschaften 85Kr beeinflusst. Mit den gewonnenen Daten aus dieser Arbeit wurde eine erste Simulation erstellt, die einen möglichenWeg aufzeigt, das Rätsel um die Häufigkeitsverteilung zu lösen.
Gabor lenses were invented for focusing hadron beams by the electric field of a confined electron column. A homogenous magnetic field created by a solenoid confines electrons in transverse direction while a potential well created by a cylindrical electrode system confines them longitudinally.
In this thesis the investigation and characterization of a nonneutral electron plasma (NNP) in a Gabor lens with a toroidal magnetic confinement and a 30 degree-bent anode is presented. Motivated by fundamental research on NNPs in this special environment, diagnostic methods were investigated to characterize the plasma. As a non-invasive method a PCO camera is placed in front of the experimental setup. A ring of 31 photodiodes is used inside the plasma for light intensity and distribution measurements. The experimental data is evaluated and the following results will be presented.
Optimierung der Rekonstruktionsparameter zur Messung von Quarkonia im zentralen ALICE Detektor
(2011)
Seit den ersten Kollisionen im November 2009 läuft der LHC am CERN und dringt in noch nie dagewesene Energiebereiche vor. Die Schwerionenkollisionen innerhalb des ALICE Detektors sollen Aufschluss über die stark wechselwirkende Materie und ihre verschiedenen Phasen geben. Dem liegt die Untersuchung des Quark-Gluon-Plasmas zugrunde. Eine Signatur des Quark-Gluon-Plasmas ist die Rate von produzierten Quarkonia. Diese zerfallen in Leptonenpaare und sind damit zu identifizieren.
In der vorliegenden Arbeit wird diese Rate zur Messung von Quarkonia aufgegriffen und untersucht. Bei der Untersuchung der Simulation durch die Selektion der e++e--Paare, die ausschließlich aus einem J/y stammen, lässt sich ein Massenspektrum produzieren, das im Rahmen dieser Arbeit genauer betrachtet wurde. Durch die genaue Untersuchung der Bremsstrahlung und deren Lokalisierung lässt sich zeigen, dass besonders der ITS ein hohes Maß an Bremsstrahlungsprozessen mit sich bringt, was auf die große Materialanhäufung zurückzuführen ist. Um dies näher zu untersuchen, wurde das Augenmerk auf den ITS gelegt. Eines der wichtigsten Merkmale, die den Bremsstrahlungsprozess beschreiben, ist der Energieverlust. Durch die Bethe-Heitler-Funktion lässt sich der gesamte Detektor nur bedingt beschreiben. Erst die Betrachtung, die sich mit einer Einschränkung auf den ITS und den Azimutwinkel beschäftigt, zeigt eine genaue Beschreibung durch die Parameter der Funktion.
Nach der genauen Beschreibung der Bremsstrahlung wurden verschiedene Methoden entwickelt, in denen die Bremsstrahlungsprozesse innerhalb des invarianten Massenspektums der e++e--Paare ausgeschnitten werden können. Die Methoden der Selektion durch die Anzahl der Spurpunkte sowie die Selektion durch die Position der Spurpunkte zeigen, dass bereits minimale Selektionen ein sehr gutes Signal ergeben. Durch den Vergleich mit den herkömmlichen Selektionen SPDany und SPDfirst, zeigt sich, dass hierbei viel Signal verloren geht und diese Methode für bestimmte Analysen optimiert werden kann.
Durch die Anwendung auf die Datensätze, die während einer Strahlzeit im Jahr 2010 genommen wurden, bestätigte sich die Vermutung. Durch die Selektion von SPDany wird das Signal reduziert. Vergleicht man die Anzahl der Einträge im Signalbereich durch die Reduktion der Teilchen ohne Spurpunkte im ITS (NITSpunkten>0) zu der Anzahl der Einträge durch SPDany, ergibt dies eine Verminderung von bis zu 40%. Die Ursache für den großen Verlust innerhalb des Signalbereichs wird zusätzlich verstärkt, indem der SPD durch Kühlungsprobleme ausgeschaltet ist.
Eine weitere Methode, die untersucht wurde, war die Reduktion der Auswirkungen von Bremsstrahlung mit Hilfe der Kinkanalyse. Diese Methode ließ keine qualitativen Rückschlüsse auf die Analyse der Bremsstrahlung zu.
Dennoch zeigt das Ergebnis, dass das Signal von J/y’s in Proton-Proton Kollisionen um mehr als 40% mehr Einträge verbessert werden kann und sich dieses Prinzip nicht nur theoretisch in den simulierten Daten niederschlägt sondern auch in den untersuchten Datensätzen. Nun gilt es, diese Methode auch in anderen Studien einzubauen, um so eine alltagstaugliche Überprüfung der Erkenntnisse zu gewährleisten.
Caroline Ungher-Sabatier wird heute meist mit dem Altsolo bei der Uraufführung der 9. Symphonie Ludwig van Beethovens in Verbindung gebracht. Ihre größten Erfolge konnte sie jedoch mit der italienischen Oper in den 1830er Jahren feiern. Bisher fand ihre sängerische Laufbahn und ihre Kontakte in Wien – abgesehen von Franz Schubert und Beethoven – kaum Beachtung. Deswegen beschäftigt sich diese Masterarbeit eingehend mit der Künstlerin und Sängerin Caroline Ungher-Sabatier, deren Lebensweg mit der Stadt Wien verknüpft ist. Sie genoss dort ihre musikalische Ausbildung, kehrte, nach ihren großen Erfolgen in Italien, 1839 und 1840 für Gastspiele an das Kärntnertortheater zurück und hielt lebenslang ein Netzwerk zu berühmten und bekannten Persönlichkeiten in Wien aufrecht. Nach ihrem Bühnenabschied war Ungher-Sabatier als Gesangspädagogin tätig und setzte sich auch in Wien für ihre Schülerinnen ein.
Neben ihrer erfolgreichen Karriere in der italienischen Oper pflegte Ungher-Sabatier das deutsche Liedrepertoire und komponierte eigene Lieder.
Ihr Werdegang und ihre Rezeption in Wien werden anhand von zeitgenössischen Artikeln aus Zeitungen und Zeitschriften untersucht. Um einen tieferen Einblick in Caroline Ungher-Sabatiers Wiener Netzwerk nach ihrer Opernkarriere zu ermöglichen, wurden ihr Stammbuch und über hundert Briefe ausgewertet.
Recently, Aumüller and Dietzfelbinger proposed a version of a dual-pivot Quicksort, called "Count", which is optimal among dual-pivot versions with respect to the average number of key comparisons required. In this master's thesis we provide further probabilistic analysis of "Count". We derive an exact formula for the average number of swaps needed by "Count" as well as an asymptotic formula for the variance of the number of swaps and a limit law. Also for the number of key comparisons the asymptotic variance and a limit law are identified. We also consider both complexity measures jointly and find their asymptotic correlation.
Optimierung von Phasen- und Ratenparametern in einem stochastischen Modell neuronaler Feueraktivität
(2014)
In unserem Gehirn wird Information von Neuronen durch die Emission von Spikes repräsentiert. Als wichtige Signalkomponenten werden hierbei die Rate (Anzahl Spikes), die Phase (zeitliche Verschiebung der Spikes) und synchrone Oszillationen (rhythmische Entladungen der Neuronen am selben Zyklus) diskutiert.
In dieser Arbeit wird untersucht, wie Rate und Phase für eine optimale Detektion miteinander kombiniert werden und abhängig vom gewählten Parameterbereich wird der Beitrag der Phase quantifiziert.
Dies wird anhand eines stochastischen Spiketrain-Modell untersucht, das hohe Ähnlichkeiten zu empirischen Spiketrains zeigt und die drei genannten Signalkomponenten beinhaltet. Das ELO-Modell („exponential lockig to a free oscillator“) ist in zwei Prozessstufen unterteilt: Im Hintergrund steht ein globaler Oszillationsprozess, der unabhängige und normal-verteilte Intervallabschnitte hervorbringt (Oszillation). An den Intervallgrenzen starten unabhängig, inhomogene Poisson-Prozesse (Synchronizität) mit exponentiell abnehmender Feuerrate, die durch eine stimulusspezifische Rate und Phase festgelegt ist.
Neben einer analytischen Bestimmung der optimalen Parameter im Falle reiner Raten- bzw. Phasencodierung, wird die gemeinsame Codierung anhand von Simulationsstudien analysiert.
Lights, Camera, Action : zur Synthese von Film und Drama im interkulturellen Englischunterricht
(2012)
In Folge der Globalisierung und der stetig fortschreitenden digitalen Vernetzung ist die Welt zu einem überschaubaren, gar intimen, Ort geworden, in dem Individuen unterschiedlicher Kulturen, trotz enormer geographischer Distanzen, mittels eines breiten Angebots elektronischer Medien, regelmäßig miteinander in Kontakt treten. Die interkulturell-mediale Kommunikation und Interaktion hat sich als ein wesentliches Charakteristikum des modernen Lebens etabliert. Wir leben in einer „„mediatized„ world, a social and cultural environment which is permeated by the media […]“ (Voigts-Virchow 2005: 5). Der Großteil der Weltbevölkerung ist heute online. Die Menschen korrespondieren via Emails und Skype, verbringen ihre Freizeit in Chatrooms, schließen Freundschaften mit Fremden auf Facebook, twittern ihren Lebensalltag, sehen sich Videos auf YouTube an, frönen der ungesühnten Internetpiraterie mit FileSharing, richten sich auf MySpace häuslich im Internet ein, konstruieren ihren eigenen Webcontent und reisen mit Google Maps virtuell um den Globus. In der multikulturellen und –medialen Welt kann folglich ein jeder zum Kosmopolit werden, ohne je das eigene Haus verlassen zu müssen. Kinder und Jugendliche im Besonderen nutzen die Medien, um mit Altersgenossen aus anderen Ländern zu kommunizieren, neue Interessen zu entdecken, Geschichten auszutauschen und Erfahrungen zu teilen. Sie verfügen in dieser Hinsicht über eine „virtuelle Autonomie“ (Porcher 2006: 190-191), die es ihnen ermöglicht sich in einen interkulturellen Diskurs einzuschalten.
Angesichts dieser medialen und kulturellen Pluralisierung werden die bildungspolitischen und pädagogischen Forderungen nach der Ausbildung von medienspezifischen und interkulturellen Kompetenzen immer dringlicher (vgl. Kessler & Küppers 2008: 3/Frederking et al. 2008: 69). Medien- und Kulturkompetenz gelten nicht nur als Grundlage für eine gesunde Entwicklung und professionellen Erfolg, sondern werden vielmehr als Fundament eines friedlichen und intakten internationalen Zusammenlebens in Form eines toleranten und respektvollen interkulturellen Dialogs erachtet (vgl. Sercu et al. 2005). Wurden in diesem Zusammenhang in der Schule anfänglich noch die affektiven und reflexiven Fähigkeiten der Schüler verstärkt in den Fokus genommen, vornehmlich um eine Abkehr vom Ethnozentrismus durch die Bewusstmachung der eigenen kulturellenDeterminiertheit zu bewirken, hat sich im Rahmen der überschwänglichen Mediennutzung und dem Anstieg direkter und indirekter interkultureller Begegnungen1 das Bildungsethos herausgebildet Schüler2 zum praktischen Umgang mit medialer und kultureller Vielfalt zu befähigen, kurzum ihre Handlungskompetenzen zu entwickeln. Im fachdidaktischen Diskurs der Fremdsprachenbildung wird in diesem Fall generell von der Vorbereitung auf den Ernstfall gesprochen. Die Schüler sollen dazu ausgebildet werden mit Mitgliedern einer fremden Kultur kompetent interagieren zu können. Im Idealfall sollen sie sogar fähig sein als Mediatoren zwischen Individuen mit unterschiedlich kulturell geprägten Sicht- und Verhaltensweisen zu vermitteln (vgl. Fechler 2008).
Ich schließe mich der allgemeinen Auffassung an, dass das Konzept einer interkulturellen Handlungskompetenz eine enorme Bedeutsamkeit mit Blick auf ein multikulturelles, globales Gemeinschaftsleben aufweist, besonders im Kontext einer dominanten Medienpräsenz. Kinder und Jugendliche werden heutzutage regelmäßig mit interkulturellen Handlungssituationen konfrontiert, sei es nun in Form eines Chats, einer Forumsdiskussion oder eines Filmabends. In dieser Hinsicht stellt die Förderung substanzieller Medien- und Kulturkompetenzen das vorrangigste Ziel im Schulunterricht dar. Hier stellt sich nun die Frage ob traditionelle Unterrichtsmodelle den externen soziokulturellen Entwicklungen Rechnung tragen können. Ich persönlich vertrete die These, dass medienspezifische und interkulturelle Kompetenzen nur über den Gebrauch von Unterrichtsinstrumenten, die sich an der Lebenswelt und an den Interessen der Schüler orientieren, d.h. zeitgemäß und ansprechend sind, überzeugend und einprägsam vermittelt werden können. Das Lehrwerk ist zweifellos ein wirksames Unterrichtsmedium, entspricht aber nicht mehr dem Zeitgeist. Es müssen daher neue, innovative und anregende Lehr- und Lernmittel erschlossen werden, welche sich allerdings auch für den regelmäßigen Unterrichtseinsatz eignen und nicht nur gelegentlich als didaktische Bonbons Verwendung finden. Aus dem weiten Reservoir der neuen Medien erscheint mir in dieser Beziehung der Film als das geeignetste Medium. Es ist sowohl unterrichtspraktikabel als auch schülerrelevant. Zudem verfügt es über ein hohes interkulturelles Potenzial. Ähnlich verhält es sich auch mit der Dramapädagogik, deren motivierende und interkulturell förderliche Effekte ich selbst bereits in mehreren selbst geleiteten Unterrichtsstunden und einem Studienseminar an der Goethe UniversitätFrankfurt erfahren habe. Sowohl beim Film als auch bei der Dramapädagogik handelt es sich um zwar fachdidaktisch grundierte, doch um in der Praxis marginalisierte Unterrichtsmittel. Ich bin der Meinung, dass es an der Zeit ist Film und Drama3 im Mainstream des Unterrichts zu etablieren.
Dementsprechend hat die vorliegende Arbeit4 zum Ziel das interkulturelle Potenzial des Mediums Film und der Dramapädagogik auszuloten und einen Ansatz aufzuzeigen wie über die Synthese filmischer und dramatischer Stil- und Unterrichtsmittel die interkulturelle kommunikative Kompetenz bzw. die interkulturelle Handlungs- und Mediationskompetenz in Verbindung mit medienspezifischen Fertigkeiten im Englischunterricht gefördert werden kann.5 Einem derartigen Unterfangen muss meiner Ansicht nach zuallererst eine Auseinandersetzung mit den integralen Bestandteilen der Filmdidaktik und der Dramapädagogik vorausgehen. Bevor ich mich damit jedoch ausführlicher befasse, möchte ich zuerst den kontextuellen Rahmen der Arbeit skizzieren (Kapitel 1). Anschließend werde ich im zweiten und dritten Kapitel eine Bestandsaufnahme von Film und Drama vornehmen und die wesentlichen didaktisch-methodischen Elemente beider Konzepte im Hinblick auf den interkulturellen Schwerpunkt der Arbeit diskutieren. Besondere Aufmerksamkeit soll hier dem Konzept der Critical Incidents zukommen. Beim Film soll außerdem noch ein kurzer Einblick in die technischen Spezifika des Mediums gegeben und deren Verwertbarkeit im interkulturellen Englischunterricht deutlich gemacht werden.
In Kapitel 4 soll anschließend die Synthese von Film und Drama im interkulturellen Englischunterricht en détail thematisiert werden. Hierfür möchte ich zuerst das Konzept der interkulturellen kommunikativen Kompetenz (kurz IKK) vorstellen. In der Folge werde ich nach einer Auflistung wesentlicher Schnittpunkte von Film und Drama meinUnterrichtsschema über die Erstellung konkreter Kompetenzmodelle theoretisch fundieren und an expliziten Filmbeispielen belegen. Hier soll ebenfalls das Feld der Medienkompetenz eröffnet und in Beziehung mit der IKK gesetzt werden. Mit der Formulierung der filmdramatischen Methode wird schließlich der Übergang zum praktischen Teil vorbereitet (Kapitel 5). Hier werde ich das von mir konzipierte Unterrichtsmodell illustrieren und mit Blick auf Umsetzungsproblematiken und curriculare Richtlinien kritisch reflektieren. Im finalen Kapitel werde ich abschließend Bilanz ziehen, die wesentlichen Resultate der Arbeit resümieren und einen Ausblick vornehmen, der die Grenzen und Perspektiven der Arbeit erörtert.
AI-based computer vision systems play a crucial role in the environment perception for autonomous driving. Although the development of self-driving systems has been pursued for multiple decades, it is only recently that breakthroughs in Deep Neural Networks (DNNs) have led to their widespread application in perception pipelines, which are getting more and more sophisticated. However, with this rising trend comes the need for a systematic safety analysis to evaluate the DNN's behavior in difficult scenarios as well as to identify the various factors that cause misbehavior in such systems. This work aims to deliver a crucial contribution to the lacking literature on the systematic analysis of Performance Limiting Factors (PLFs) for DNNs by investigating the task of pedestrian detection in urban traffic from a monocular camera mounted on an autonomous vehicle. To investigate the common factors that lead to DNN misbehavior, six commonly used state-of-the-art object detection architectures and three detection tasks are studied using a new large-scale synthetic dataset and a smaller real-world dataset for pedestrian detection. The systematic analysis includes 17 factors from the literature and four novel factors that are introduced as part of this work. Each of the 21 factors is assessed based on its influence on the detection performance and whether it can be considered a Performance Limiting Factor (PLF). In order to support the evaluation of the detection performance, a novel and task-oriented Pedestrian Detection Safety Metric (PDSM) is introduced, which is specifically designed to aid in the identification of individual factors that contribute to DNN failure. This work further introduces a training approach for F1-Score maximization whose purpose is to ensure that the DNNs are assessed at their highest performance. Moreover, a new occlusion estimation model is introduced to replace the missing pedestrian occlusion annotations in the real-world dataset. Based on a qualitative analysis of the correlation graphs that visualize the correlation between the PLFs and the detection performance, this study identified 16 of the initial 21 factors as being PLFs for DNNs out of which the entropy, the occlusion ratio, the boundary edge strength, and the bounding box aspect ratio turned out to be most severely affecting the detection performance. The findings of this study highlight some of the most serious shortcomings of current DNNs and pave the way for future research to address these issues.
This work derived the value of α-induced production cross sections of 77Kr and 77Br at α-energies of 12 MeV and 14 MeV, the thick target yields of 77Kr and 77Br at α-energies of 11.19 MeV, 13 MeV and 15.1 MeV and the thick target yield of 80Br as well as 80mBr at an α-energy of 15.1 MeV using the activation technique...
In den letzen 30 bis 40 Jahren sind Kommunen verstärkt dazu übergegangen die in ihrem Besitz befindlichen Flächen zu verkaufen und so ihre kommunalen Gestaltungsspielräume zu verlieren. Diese Privatisierungspolitik der „unternehmerischen Stadt“ hat verkannt, dass Boden für Kommunen ein endliches und essentielles Gut ist, welches nicht vermehrt werden kann.
Gerade in den lokalen Räumen der Kommunen wird der Kampf um den begrenzten Boden besonders sichtbar. Das Alltagsleben der Menschen wird dadurch bestimmt, ob Boden im Privateigentum ist und vorrangig der Kapitalvermehrung dient oder ob Boden ein gesellschaftliches Gemeingut ist. Die Privatisierung neoliberaler Kommunalpolitik hat – entgegen der Erwartungen – weder das Leben in den Städten besser noch günstiger gemacht. Die Kosten für Mieten und die privatisierten Leistungen aus Daseinsvorsorge sind in den letzten Jahrzehnten extrem gestiegen. Letztere wurden z. T. auch verkleinert oder vollkommen aufgegeben, wie z. B. der öffentliche Nahverkehr in ländlichen Räumen oder die Schließungen von Kultureinrichtungen, Jugendzentren oder Schwimmbädern.
Auf diese Phase neoliberaler Bodenpolitik ist zunehmend eine polanyische Gegenbewegung zu beobachten, die für den sozial-ökologischen Schutz eintritt. Die Menschen in den Kommunen wollen und können diese Entwicklung nicht weiter hinnehmen. Und auch die Lokalpolitik schwenkt z. T. um, indem sie Forderungen der Rekommunaliserung und sozialverträglicher Mieten unterstützt.
Trotz dieser progressiven Entwicklungen ist gerade die Vergabe von Gewerbeflächen nach wie vor durch ein neoliberales Paradigma der Standortkonkurrenz und Austerität geprägt. In diesem Sinne muss die Vergabe von Boden zuallererst ökonomisch sinnvoll sein. Andere Aspekte werden oft ausgeklammert, da sie unter Finanzierungsvorbehalt stehen. Diese Vergabepraxis ist quasi alternativlos und damit postpolitisch. Obwohl diese Entscheidungen die Kommunen langfristig prägen, werden soziale und ökologische Aspekte der ökonomischen Frage untergeordnet. Die Berücksichtigung von Gemeinwohlaspekten, die sich in einem Kriterienkatalog zur Gewerbeflächenvergabe wiederfinden können, bietet Kommunen die Möglichkeit, eine andere – gemeinwohlorientierte – Handlungsrationalität einzunehmen. Die Entscheidungsgrundlage für die Gewerbeflächenvergabe würden mit solchen Kriterien grundlegend neu justiert werden, da sie nicht mehr auf rein ökonomischen, sondern auf sozialen und ökologischen Werten beruht.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, wie eine gemeinwohlorientierte Gewerbeflächenvergabe gestaltet werden kann, indem sie die kommunalen Handlungsspielräume erweitert und so einen Beitrag für eine sozial-ökologische Gegenbewegung zur neoliberalen Kommunalpolitik leistet. Sie kommt zu dem Ergebnis, dass für eine kommunale sozial-ökologische Transformation die Wirtschaft wieder stärker in die Gesellschaft eingebettet werden muss (Polanyi 1944). Eine dementsprechende Gewerbeflächenvergabe setzt daher auf die Dekommodifizierung der Flächen, d. h. sie fördert öffentliche und kollektive Eigentumsformen. Außerdem fördert sie kollektive sozial-ökologische Nutzungsformen der Flächen, die dem Gemeinwohl der Bewohner*innen in der Region dienen. Zur Umsetzung könnten Kommunen Gemeinwohl-Kriterien zur Gewerbeflächenvergabe aufstellen. In der vorliegenden Arbeit wird hierzu ein möglicher Kriterienkatalog entwickelt.
In dieser Arbeit wird der Strahltransport in einem CH-Driftröhrenbeschleuniger untersucht. Hierfür wurden numerische Simulationen zur elektromagnetischen Feldverteilung und dem strahldynamischen Einfluss der CH-Driftröhrenkavität durchgeführt. Sie fungiert als Prototyp für CH-Strukturen im Injektor des MYRRHA-Projekts, einem beschleunigergetriebenen System (ADS) zur Transmutation radioaktiven Abfalls. Zudem wird sie an der im Aufbau befindlichen Frankfurter Neutronenquelle am Stern-Gerlach-Zentrum (FRANZ) an der Goethe-Universität Frankfurt am Main experimentell mit Strahl getestet werden. FRANZ dient neben dem Einsatz als Experimentierfeld für neuartige Beschleuniger- und Strahldiagnostikkonzepte vor allem der Forschung im Bereich nuklearer Astrophysik.
Im September 2005 wurden von der HADES-Kollaboration an der GSI in Darmstadt Daten der Schwerionen-Reaktion Ar+KCl bei 1,76A GeV aufgenommen. Neben den Pionen und Dileptonen wurden bereits fast alle Teilchen mit Seltsamkeitsinhalt rekonstruiert. In dieser Arbeit wird zum ersten Mal eine Analyse der leichten Fragmente Deuteronen, Tritonen und 3Helium mit HADES durchgeführt.
Die gemessenen Multiplizitäten wurden mit einem statistischen Hadronisationsmodell verglichen und zeigen gute Übereinstimmung mit diesem. Dies legt die Vermutung nahe, dass das System Ar+KCl bei 1,76A GeV einen hohen Grad an Thermalisierung erreicht. Zu einer weiteren Untersuchung dieser Hypothese wurden die sogenannten effektiven Temperaturen Teff der Teilchen der chemischen Ausfriertemperatur aus dem statistischen Modellfit gegenübergestellt. Bei der effektiven Temperatur handelt es sich um die inversen Steigungsparameter von Boltzmann-Fits an die transversalen Massenspektren mt-m0 bei Schwerpunktsrapidität. Diese Temperatur entspricht bei einer isotropen, statischen Quelle der kinetischen Ausfriertemperatur und sollte somit unterhalb oder gleich der chemischen Ausfriertemperatur sein. Im Falle der effektiven Temperaturen der Ar+KCl-Daten liegen diese jedoch systematisch höher und die Teilchen ohne Seltsamkeitsinhalt zeigen einen massenabhängigen Anstieg, welcher eine radiale kollektive Anregung des Systems vermuten lässt.
Die transversalen Massenspektren der leichten Fragmente werden unter der Annahme eines thermalisierten Systems mit Boltzmann-Funktionen angepasst. Daraus werden die effektiven Temperaturen von Teff,Deuteronen = (139,5 ± 34,9) MeV und Teff,T ritonen = (247,9 ± 62,0) MeV extrahiert, was die Annahme von kollektivem Fluss der Teilchen zu unterstützen scheint. Vergleicht man diese Werte mit den effektiven Temperaturen der leichteren Teilchen, kann mithilfe einer linearen Funktion die kinetische Ausfriertemperatur Tkin = (74,7 ± 5,8) MeV und radiale Flussgeschwindigkeit βr = 0,37 ± 0,13 bestimmt werden. In einem zweiten Ansatz werden daher die Spektren mit Siemens-Rasmussen-Funktionen, die eine radiale Ausdehnung mit einbeziehen, angepasst und daraus die globalen Parameter T = (74 ± 7) MeV und βr = 0,36 ± 0,02 bestimmt. Diese Werte liegen an der oberen Grenze in dem für diesen Energiebereich erwarteten Bereich.
Die Siemens-Rasmussen-Funktionen liefern eine bessere Beschreibung der transversalen Massenspektren und werden zur Extrapolation der nicht abgedeckten transversalen Massenbereiche genutzt. Die Integration liefert die Verteilung der Zählrate als Funktion der Rapidität. Diese Verteilung zeigt zwei Maxima nahe Strahl- und Target-Rapidität, was im Widerspruch zu einer statischen, thermischen Quelle der Teilchen steht.
Software updates are a critical success factor in mobile app ecosystems. Through publishing regular updates, platform providers enhance their operating systems for the benefit of both end users and third-party developers. It is also a way of attracting new customers. However, this platform evolution poses the risk of inadvertently introducing software problems, which can severely disturb the ecosystem’s balance by compromising its foundational technologies. So far, little to no research has addressed this issue from a user-centered perspective. The thesis at hand draws on IS post-adoption literature to investigate the potential negative influences of operating system updates on mobile app users. The release of Apple’s iOS 13 update serves as research object. Based on over half a million user reviews from the AppStore, data mining techniques are applied to study the impact of the new platform version. The results show that iOS 13 caused complications with a large number of popular apps, leading to a significant decline in user ratings and an uptrend in negative sentiment. Feature requests, functional complaints, and device compatibility are identified as the three major issue categories. These issue types are compared in terms of their quantifiable negative effect on users’ continuance intention. In essence, the findings contribute to IS research on post-adoption behavior and provide guidance to ecosystem participants in dealing with update-induced platform issues.
In dieser Arbeit wird der Strahltransport in einer Niederenergietransportsektion (LEBT) untersucht. Die Untersuchungen werden für die Betriebsmodi der im Aufbau befindlichen Neutronenquelle FRANZ an der Frankfurter Goethe-Universität durchgeführt. Hierbei wird die Akzeptanz eines Choppersystems nach der ersten Sektion des Transportwegs sowie die Akzeptanz des auf die zweite Sektion folgenden RFQ betrachtet und bestmöglich erfüllt. Die Auswirkungen durch die Raumladungswirkung des Ionenstrahls werden berücksichtigt, ebenso die mögliche thermische Belastung durch Strahlverlust an den Komponenten entlang des Strahlwegs. Weiterhin wird der Einfluss eines nicht optimierten Einschusses in den RFQ und die sich daraus ergebenden Strahleigenschaften am Ende des RFQs untersucht.
As a part of this thesis, a Monte Carlo-based code has been developed capable of simulating the transition of proton beam properties to neutron beam properties as it occurs in the Li-7(p, n)Be-7 reaction. It is able to reproduce not only the angle-integrated energy distributions but it is also capable of predicting the angle-dependent neutron spectra as measured at Forschungszentrum Karlsruhe (Karlsruhe, Germany) and Physikalisch-Technische Bundesanstalt (Braunschweig, Germany). Since the code retains all three spatial dimensions as well as all three velocity dimensions, it provides very detailed information on the neutron beam. The resulting data can aid in many different aspects, for example it can be used in shielding construction, or for lithium target design. In this work, the code is used to predict the neutron beam properties expected at the Frankfurt Neutron Source at Stern-Gerlach-Zentrum (FRANZ) facility. For different proton beam energies, the neutron distribution in x/p_x, y/p_y, and z/p_z is shown as well as a Mollweide projection, which illustrates the kinematic collimation effect that limits the neutron cone opening angle to less than 180 degree.
The reanalysis products and derived products, ERA5 (Copernicus Climate Change Service, 2018) and W5E5 (WATCH Forcing Data (WFD) methodology applied to ERA5) (LANGE ET AL., 2021) have been recently published initiating a new phase of scientific research utilizing these datasets. ERA5 and W5E5 offer the possibility to reduce insecurities in model results through their improved quality compared to previous climate reanalyses (CUCCHI ET AL., 2020). The suitability of either climate forcing as input for the hydrological model WaterGAP and the influence of the models specific calibration routine has been evaluated with four model experiments. The model was validated by analysing the models ability to produce reasonable values for global water balance components and to reproduce observed discharge in 1427 basins as well as total water storage anomalies in 143 basins using well established efficiency metrics. Bias correction of W5E5 was found to lead to more global realistic mean precipitation and consequently discharge and AET values. In an uncalibrated model setup ERA5 results in better performances across all efficiency metrics. Model results produced with W5E5 as climate input were strongly improved through calibration ultimately leading to the best performances out of all four model experiments. However, model performances considerably improved through calibration with both climate forcings hence calibration was found to have the strongest effect on model performance. Furthermore, spatial differences in performance of either forcing were identified. Snow-dominated regions show an overall better performance with ERA5, while wetter and warmer regions are better represented with W5E5. Finally, it can be concluded that W5E5 should be preferred as climate input for impact modelling; however, depending on the spatial scale and region ERA5 should at least be considered, in particular for snow-dominated regions.
Das Staatsangehörigkeitsrecht verankert rechtlich Vorstellungen über Zugehörigkeit und bestimmt wer vollumfängliche Rechte in einer Gesellschaft hat und wer nicht. Jahrzehntelang wurde Migration in Deutschland als etwas temporäres betrachtet. Im Staatsangehörigkeitsrecht galt bis zur Reform 1999/2000 weitgehend das „ius sanguinis“, das Abstammungsrecht, das auf einem rassistischen und völkischen Staatsverständnis beruht. Diese Reform bedeutete somit mehr als eine reine Gesetzesänderung. Sie war eine Anerkennung Deutschlands als Einwanderungsland und die Veränderung der Vorstellung deutscher Identität. Als Reaktion entbrannte infolge der Reformpläne eine hitzige, rassistische Debatte in der Öffentlichkeit über ebendiese Fragen, die unter dem polarisierten Schlagwort „Doppelpass“ verhandelt wurde. Es war die lauteste migrationspolitische Debatte dieser Zeit.
Kurze Zeit vor Beginn dieser Debatte war die rechtsterroristische Gruppe „Nationalsozialistischer Untergrund“ (NSU) abgetaucht, um einem Haftbefehl zu entgehen. Der NSU war ein deutsches, neonazistisches Netzwerk, in dessen Mittelpunkt drei Terrorist*innen standen. Sie verübten über einen Zeitraum von zwölf Jahren eine rassistische Mordserie an neun Personen türkischer, kurdischer und griechischer Herkunft sowie drei Sprengstoffanschläge auf migrantische Orte und ermordeten eine Polizistin. Den ersten ihrer Sprengstoffanschläge begingen sie nur einen Monat nach der Unterzeichnung der Reform. Wenige Monate nach dem Inkrafttreten des Gesetzes begannen sie mit dem Anschlag auf Enver Şimşek ihre rassistische Mordserie.
Diese Arbeit untersucht anhand der Struktur der Historisch-Materialistischen Politikanalyse das Migrationsregime um die Staatsangehörigkeitsreform von 1999/2000 und wie der NSU darin verortet werden kann.
Die Kontextanalyse stellt auf der Grundlage einer Literaturrecherche die relevanten historischen und strukturellen Faktoren der Debatte sowie des NSU dar. Im nächsten Schritt werden mithilfe einer Analyse von Zeitungsartikel aus dieser Zeit die relevanten Akteur*innen identifiziert und in die vier Hegemonieprojekte neoliberal, sozial, linksliberal-alternativ und konservativ gruppiert. Darauffolgend wird der Ablauf der Debatte in vier Phasen darstellt und als Aushandlung der vier Hegemonieprojekte rekonstruiert. Dabei zeigt sich, dass kein Projekt sich vollumfänglich durchsetzen und Hegemonie erreichen konnte, sie jedoch unterschiedlich stark in den Medien repräsentiert wurden.
Im letzten Schritt betrachtet diese Arbeit Verbindungen dieser Migrationsregime-Analyse zum NSU. Sie kommt zu dem Ergebnis, dass der NSU kein Akteur im Migrationsregime um die Staatsangehörigkeitsdebatte von 1998/99 war. Aufgrund der geringen Erkenntnisse über spezifische Meinungen des NSU zum Staatsangehörigkeitsrecht, können keine kausalen Beziehungen hergestellt werden. Dennoch zeigt diese Arbeit Gemeinsamkeiten in den Weltbildern, Annahmen und migrationspolitischen Zielen des NSU, des konservativen Hegemonieprojektes sowie Teilen der Bevölkerung auf. Dadurch wird ein Beitrag dazu geleistet den NSU als Produkt und Teil der deutschen Gesellschaft zu begreifen.
Die Arbeit widmet sich der bisher wenig beachteten Demokratietheorie des neoliberalen Ökonomen und Sozialphilosophen Friedrich Hayeks. In seiner Ablehnung des Prinzips der Volkssouveränität scheint es Hayek nicht in erster Linie um die Kritik des demokratischen Elements zu gehen, sondern vielmehr um die moderne Idee staatlicher Souveränität schlechthin. Es ist folglich die Idee der Rechtssouveränität, so die grundlegende These, auf der Hayek seine doppelte Kritik von Naturrecht und Rechtspositivismus gründet. Entprechend ist der Staat in der von Hayek gezeichneten Utopie nicht länger Souverän, Ausdruck, Grund oder Herrscher (in) der Gesellschaft, sondern bloßes Mittel, um die "spontanen Ordnungen" der Gesellschaft (und der Märkte) zu schützen, ohne durch Gesetzgebung planen, gestalten oder intervenieren zu wollen. Allein solches, an den "Nomos" gebundenes, staatliches Handeln könne (und muss!) der "Meinung" der Menschen entsprechen. Die Klärung dieses sehr speziellen und auf David Hume zurückgehenden Verständnisses von "Meinung" erlaubt schließlich, das Denken Hayeks nicht nur hinsichtlich seines Souveränitätsbegriffs, sondern auch hinsichtlich seines Demokratiebegriffs vom Denken Carl Schmitts abzugrenzen. Entgegen dem prägenden Diskurs nach Cristi und Scheuerman, der die Kritik der hayekschen Theorie über die Problematisierung ihres schmittschen Gehalt unternimmt, soll die Arbeit den Blick dafür schärfen, dass der in Hayeks Theorie angelegte Autoritarismus auf eigenen philosophischen Füßen steht und sich nicht erschöpfend aus einem bewusst oder unbewusst übernommenen schmittschen Erbe erklären lässt.
Asymptotic giant branch (AGB) stars are initially low and intermediate mass stars undergoing recurrent hydrogen and helium shell burning. During the advanced stage of stellar evolution AGB stars follow after the helium core burning ceased and are located in the AGB of the Hertzsprung-Russell Diagram. One characteristic is their ability of element synthesis, especially carbon and nitrogen, which they eject in large amounts into the interstellar medium. But AGB stars also feature a slow-neutron capture process called s-process which forms approximately 50 % of all elements between Fe and Bi. The initial mass function emphasizes the importance of the synthesized ejecta of AGB stars since they are much more abundant than massive stars. Therefore, the abundance evolution of many elements in the universe is drastically affected by AGB stars. In order to understand chemical evolution in the universe their behavior must be known since their first appearance. In previous times less heavy elements were produced and available. Hence AGB stars with lower heavy element content, which means lower metallicity, must be investigated. They appear to behave substantially differently than stars of higher metallicity. Another issue is that AGB stars have mass-dependent characteristics from which follows a division into low-mass, massive and super AGB stars. Super AGB stars have the most open issues due to their large masses and initial mass boundaries that separate them from massive stars. Due to large spectroscopic surveys in the last years, many low metallicity stars have been analyzed. These findings make it necessary to complement those studies through stellar modeling. This work makes a step in this direction. The AGB star masses under investigation are 1M⊙, 1.65M⊙, 2M⊙, 3M⊙, 4M⊙, 5M⊙, 6M⊙ and 7M⊙ which include low-mass, massive and super AGB stars. Metallicities of Z = 6 x 10 exp-3 and Z = 1 x 10 exp-4 (for comparison, solar Z ~ 0.02) were chosen. These results are an extension of already available data, covering solar and half-solar metallicity, but without super AGB stars. Therefore physics input includes mainly well-established approaches rather than new theories. New physical approaches are included due to the low metallicity which makes the results a unique set of models. Additionally, extensive s-process network calculations lead to production factors of all included elements and isotopes. The s-process signatures of those stars were analyzed. The stellar evolution simulations presented in this work have been utilized for rate and especially sensitivity studies. One approach done was to analyze s-process branchings at 95Zr and 85Kr for stars at 3M⊙ with Z = 1 x 10 exp-2 and Z = 1 x 10 exp-3 respectively.
Das Compressed Baryonic Matter Experiment (CBM) wird im Rahmen der Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) entwickelt, um das Phasendiagramm stark wechselwirkender Materie vorwiegend im Bereich hoher Dichte ausgiebig zu studieren. Dazu sollen Kollisionen schwerer Ionen durchgeführt werden und die Reaktionsprodukte mit hoher Präzision in Teilchendetektoren gemessen und identfiziert werden. Eine wichtige Aufgabe besteht in der Unterscheidung von Elektronen und Pionen, zu der ein Übergangsstrahlungszähler (Transition Radiation Detector) beiträgt. Übergangsstrahlung wird im relevanten Impulsbereich dieser Teilchen nur von Elektronen emittiert und soll im Detektor registriert werden.
In der vorliegenden Arbeit wird die Entwicklung dieses Detektors auf Basis von Vieldrahtproportionalkammern (Multiwire Proportional Chamber ) hauptsächlich anhand von Simulationen diskutiert, aber auch erste Testmessungen eines Prototypen vorgestellt. Der Schwerpunkt der Simulationen eines einzelnen Detektors liegt in der Untersuchung der Effiienz in Abhängigkeit seiner Dicke.
Der Übergangsstrahlungszähler für CBM wird aus mehreren Detektorlagen bestehen. Daher wird außerdem die Effizienz des Gesamtsystems analysiert, indem verschiedene Methoden zur Kombination der einzelnen Signale angewendet werden. Darüber hinaus wird die Effizienz des verfolgten Detektorkonzepts in Abhängigkeit des Radiators, der Anzahl der Detektorlagen, sowie des Teilchenimpulses präsentiert.
Inhalt dieser Arbeit ist die Entwicklung einer digitalen Korpusanwendung zur türkeitürkischen Dialektologie, in welcher der Inhalt des in Kapitel 3.1 beschriebenen Wörterbuchs komplett enthalten und umfangreich durchsuchbar sein soll. Da das Dialektwörterbuch insgesamt 126.468 Einträge enthält, ist eine manuelle Recherche darin äußerst zeitintensiv und unkomfortabel. Selbst die Suche innerhalb einer digitalen Version, die z. B. in einer Word-Datei gespeichert sein kann, ist nicht komfortabel möglich, sobald Optionen bzw. Einschränkungen getätigt werden sollen, wie z. B. die Beschränkung der Ergebnisse auf das Vorkommen in einer bestimmten Provinz. Daher ist es das Ziel der Entwicklung, den Anwendern folgende Suchmöglichkeiten zu bieten: Das Wörterbuch soll entweder komplett im Volltext durchsucht werden können, oder nur innerhalb des Lemmas1. Dabei soll jeweils die Angabe einer oder mehrerer Provinzen möglich sein, sodass die Suchergebnisse nur jene Einträge beinhalten, in denen Suchbegriff und Provinz in der gleichen Zeile enthalten sind. Die Treffer der Suche sollen farbig hervorgehoben sein, damit insbesondere bei großen Wörterbucheinträgen nicht manuell nach den darin enthaltenen Suchbegriffen gesucht werden muss, sondern diese dem Anwender direkt auffallen. Außerdem ist es wünschenswert, mittels Platzhaltern und sogenannten Coversymbolen nach Wortformen und phonetisch bedingten Allomorphen suchen zu können. Letzteres ist für Linguisten, die sich mit dem Türkischen beschäftigen, bei der Eingabe der Suchbegriffe äußerst praktisch, da das Türkische eine vokalharmonische Sprache ist, in der phonetisch bedingte Varianten üblicherweise durch die Schreibung mit Coversymbolen dargestellt werden: z. B. -lAr für die Pluralallomorphe -lar und -ler...
The thesis delves into two research questions, drawing from the 2022 Final Report of the Colombian Truth Commission. It critically examines historical power differentials originating from the colonial period, probing their role in legitimizing and perpetuating violence against ethnic groups, women, and individuals diverging from cisgender or heteronormative norms within Colombian society. Additionally, the research explores the pervasive influence exerted by the colonial legacy on the foundational structures of Colombian societal organization. Employing discourse analysis as its methodological approach, the thesis undertakes the task of deconstructing and reconstructing the Report, thereby elucidating emergent and contingent discursive meanings that situate coloniality within the realms of cognition, language, and affect. Emphasizing the presence of counter-hegemonic knowledge within the Report, the thesis integrates its findings into a robust theoretical and conceptual framework, facilitating a nuanced and systematic comprehension of the underlying causes of violence perpetrated against marginalized groups and the environment. These causes are intricately linked to the intertwined and hybridized power structures that have endured since the colonial era.
Power structures of Eurocentric origin, alongside mental constructs imposed by European invaders over centuries — such as anthropocentrism, racism, internal colonialism, heteropatriarchy, cisnormativity, and classism — were gradually naturalized and institutionalized within Colombian society. This process has been perpetuated through the state's reproduction of these patterns since the inception of Colombia as a nation-state. Consequently, hierarchical discursive constructions, posited as universal and self-evident, have marginalized certain groups and justified environmental degradation. While the internal armed conflict exacerbated these issues, it did not create them; rather, it intensified pre-existing violences, targeting individuals, communities, and their territories.
The thesis also underscores the portrayal of otherness within the modern-colonial world-system, rooted in principles of domination and subalternity, perpetuating colonial patterns of thought and action, reinforcing the hegemonic cosmovision. Notions of superiority and inferiority that predate the establishment of the Colombian nation-state have influenced social categories, subject positions, and identities, resulting in disproportionate, differential, and cumulative harm inflicted upon subalternized population groups. This contributes to a culture of 'justified' violence.
The research underscores the profound entrenchment of coloniality in the structures of Colombian society and the various inherent logics of violence within its conflicts. Coloniality, a comprehensive framework encompassing colonial patterns of thought and action, originating from the invasion and conquest of Abya Yala, continuously shapes the contemporary realities of societies in diverse (re-)configurations, leaving indelible imprints. The effects of these dynamics are manifold, ranging from the imperative of monogamous sexuality according to Judeo-Christian principles as a self-evident norm to the view of nature as a resource rather than a unit comprising both people and environment. In other words, colonial patterns are deeply embedded in all structures of society. A key recommendation emerging from this thesis is to underscore the imperative to recognize and question the persistence of colonial patterns in social and individual lives.
The research urges recognition and interrogation of these persistent colonial patterns in societal and individual structures, advocating for transformative paradigms that challenge conventional thought patterns and foster self-reflection among Colombians. The report, functioning as a political instrument, holds the potential to significantly contribute to the formation of subjectivities that break away from the epistemic schemes of modernity/coloniality. The research and its findings create a political space for questioning the universalist notion of the Eurocentric civilizing project, the scientific rationality of the universal subject, and the presumed neutrality of its forms of knowledge. This opens avenues for questioning, disputing, and transforming entrenched paradigms.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Messung von ψ(2S) Mesonen mit dem ALICE-Experiment am LHC untersucht. Das ψ(2S) gehört zur Familie der Charmonia und kann sowohl in Proton-Proton- als auch in Nukleon-Nukleon-Kollisionen erzeugt werden und ist daher ein wichiger Parameter in den Studien dieser. Die Rate, mit der ψ(2S) durch verschiedene Mechanismen erzeugt werden, liefert Informationen über den Ablauf der Kollision und ist ein hilfreicher Faktor bei der Suche nach dem Quark-Gluon Plasma. Da es sich beim ψ(2S) um ein Charmonium handelt, das in niedrigere Charmoniumzustände zerfallen kann, ist das Verständis des ψ(2S) ebenso für Studien anderer Charmonia, wie dem J/ψ(1S), relevant.
When performing transfer learning in Computer Vision, normally a pretrained model (source model) that is trained on a specific task and a large dataset like ImageNet is used. The learned representation of that source model is then used to perform a transfer to a target task. Performing transfer learning in this way had a great impact on Computer Vision, because it worked seamlessly, especially on tasks that are related to each other. Current research topics have investigated the relationship between different tasks and their impact on transfer learning by developing similarity methods. These similarity methods have in common, to do transfer learning without actually doing transfer learning in the first place but rather by predicting transfer learning rankings so that the best possible source model can be selected from a range of different source models. However, these methods have focused only on singlesource transfers and have not paid attention to multi-source transfers. Multi-source transfers promise even better results than single-source transfers as they combine information from multiple source tasks, all of which are useful to the target task. We fill this gap and propose a many-to-one task similarity method called MOTS that predicts both, single-source transfers and multi-source transfers to a specific target task. We do that by using linear regression and the source representations of the source models to predict the target representation. We show that we achieve at least results on par with related state-of-the-art methods when only focusing on singlesource transfers using the Pascal VOC and Taskonomy benchmark. We show that we even outperform all of them when using single and multi-source transfers together (0.9 vs. 0.8) on the Taskonomy benchmark. We additionally investigate the performance of MOTS in conjunction with a multi-task learning architecture. The task-decoder heads of a multi-task learning architecture are used in different variations to do multi-source transfers since it promises efficiency over multiple singletask architectures and incurs less computational cost. Results show that our proposed method accurately predicts transfer learning rankings on the NYUD dataset and even shows the best transfer learning results always being achieved when using more than one source task. Additionally, it is further examined that even just using one task-decoder head from the multi-task learning architecture promises better transfer learning results, than using a single-task architecture for the same task, which is due to the shared information from different tasks in the multi-task learning architecture in previous layers. Since the MOTS rankings for selecting the MTI-Net task-decoder head with the highest transfer learning performance were very accurate for the NYUD but not satisfying for the Pascal VOC dataset, further experiments need to varify the generalizability of MOTS rankings for the selection of the optimal task-decoder head from a multi-task architecture.
Computational workflow optimization for magnetic fluctuation measurements of 3D nano-tetrapods
(2021)
The detailed understanding of micro–and nanoscale structures, in particular their magnetization dynamics, dominates contemporary solid–state physics studies. Most investigations already identified an abundance of phenomena in one–and two–dimensional nanostructures. The following thesis focuses on the magnetic fingerprint of three–dimensional CoFe nano–magnets, specifically the temporal development of their hysteresis loop. These nano–magnets were grown in a tetrahedral pattern on top of a highly susceptible home–build GaAs/AlGaAs micro–Hall sensor using focused electron beam induced deposition (FEBID).
During the measurements, utmost efforts were employed to exemplify current best research practices. The data life cycle of the present thesis is based upon open–source data science tools and packages. Data acquisition and analysis required self–written automated algorithms to handle the extensive quantity of data. Existing instrumental-controlling software was improved, and new Python packages were devised to analyze and visualize the gathered data. The open–source Python data analysis framework (ana) was developed to facilitate computational reproducibility. This framework transparently analyses and visualizes the gathered data automatically using Continuous Analysis tools based on GitLab and Continuous Integration. This automatization uses bespoke scripts combined with virtualization tools like Docker to facilitate reproducible and device–independent results.
The hysteresis loops reveal distinct differences in subsequently measured loops with identical initial experimental parameters, originating from the nano–magnet’s magnetic noise. This noise amplifies in regions where switching processes occur. In such noise–prone regions, the time–dependent scrutinization reveals presumably thermally induced metastable magnetization states. The frequency–dependent power spectral density uncovers a characteristic 1/f² behavior at noise–prone regions with metastable magnetization states.
This work deals with the determination of the scale parameter ΛM̄S̄ from lattice QCD and perturbation theory results of the static quark-antiquark potential for nf = 2. The investigation is done in momentum space. Lattice methods as well as perturbation theory calculations are introduced. Another part of this work concerns the calculation of the quark-antiquark potential from gauge link configurations for nf = 2 + 1 + 1.
In dieser Arbeit wurde der langsame Neutroneneinfang (s-Prozess) mit dem Nukleosynthese-Programm NETZ simuliert. Ziel solcher Programme ist es, die solare Häufigkeitsverteilung zu reproduzieren.
Der s-Prozess dient der Synthese von Elementen schwerer als Eisen und ereignet sich in astrophysikalischen Szenarien mit relativ geringen Neutronendichten. Dadurch sind die Neutroneneinfangzeiten meist größer als die Betazerfallszeiten und der Prozesspfad folgt dem Stabilitätstal in der Nuklidkarte. Aus diesem Grund sind die Reaktionsraten gut messbar und es steht ein umfangreiches Daten-Netzwerk zur Verfügung, welches in die Simulationen einfließen kann.
Man unterschiedet zwischen der schwachen- und der Hauptkomponente des s-Prozesses. Die schwache Komponente findet in massereichen Sternen (M > 8M⊙) beim Helium-Kernbrennen und Kohlenstoff-Schalenbrennen statt. Bei Temperaturen über 2.5 × 108 K wird die Reaktion 22Ne(α ,n)25Mg aktiviert, welche Neutronen liefert, die von der Eisensaat eingefangen werden. Bei einer mittleren Neutronendichte von 106/cm3 reicht die Neutronenbestrahlung jedoch nicht aus, um den Synthesefluss über die abgeschlossene Neutronenschale bei N = 50 hinweg zu treiben. Folglich werden nur Isotope zwischen Eisen und Yttrium (56 < A < 90) aufgebaut.
Schwerere Isotope (90 ≤ A ≤ 208) werden dagegen in der Hauptkomponente synthetisiert. Diese findet in thermisch pulsierenden AGB-Sternen statt, in denen während des Helium-Schalenbrennens Neutronen hauptsächlich über die Reaktion 13C(α ,n)16O zur Verfügung gestellt werden.
Am Ende der jeweiligen Brennphasen gibt es einen Anstieg von Temperatur und Neutronendichte, welche jedoch nicht die globale Häufigkeitsverteilung, wohl aber Verzweigungspunkte beeinflussen können. An diesen Punkten liegen die Neutroneneinfang- und Betazerfallszeiten in der gleichen Größenordnung, sodass der s-Prozesspfad aufspaltet.
Hinzu kommt, dass unter stellaren Bedingungen die Reaktionsraten starken Änderungen unterworfen sein können. Bei hohen Temperaturen und Dichten befinden sich die Kerne in angeregten Zuständen, die wie auch der Grundzustand Neutronen einfangen oder radioaktiv zerfallen können, jedoch bei veränderten Raten. Dieser Sachverhalt kann einen Einfluss auf die Häufigkeitsverteilung haben.
Das umfangreiche Reaktionsnetzwerk des s-Prozesses kann schnell und mit guter Genauigkeit mit dem Programm NETZ berechnet werden. Dabei muss dem Programm ein Neutronenpuls - der zeitliche Verlauf von Neutronendichte und Temperatur - vorgegeben werden. Ziel dieser Arbeit war es, einen geeigneten solchen Puls zu finden, um die bisherigen Ergebnisse von NETZ zu optimieren. Außerdem wurde eine Aktualisierung der Reaktionsraten und solaren Häufigkeitsverteilung durchgeführt.
Die neuen Neutronenpulse für die schwache- und Hauptkomponente liefern eine Verbesserung in der Übereinstimmung von berechneter und solarer Häufigkeit. Dabei konnte für die Hauptkomponente sowohl ein Profil mit einem rechteckigen als auch mit einem exponentiellen Verlauf der Neutronendichte gefunden werden.
Darüber hinaus bietet NETZ die Möglichkeit, den Einfluss veränderter Reaktionsraten auf die Häufigkeitsverteilung abzuschätzen. Dazu steht inzwischen auch ein Online-Interface zur Verfügung. Dies ist besonders interessant, wenn es neue Messungen z.B. für Neutroneneinfangreaktionen gibt und man die Relevanz für den s-Prozess bestimmen möchte. So konnte in dieser Arbeit die Bedeutung der kürzlich neu gemessenen Raten für 63,65Cu(n,γ) und 69,71Ga(n,γ) beurteilt werden.
Experimente und Simulationen zur Filterung und Injektion in einen toroidalen Ionenspeicherring
(2014)
Die in dieser Arbeit durchgeführten theoretischen Untersuchungen, Simulationen und Experimente hatten das Ziel, die Erforschung der Injektion in sowie des Transports von Ionenstrahlen bestehend aus verschiedenen, einzelnen Wasserstoffionenspezies durch toroidale Magnetfeldstrukturen zu ermöglichen. Dazu wurde im Rahmen dieser Arbeit ein neues Filter- und Detektorsystem für Wasserstoffionenstrahlen – ein Filterkanal – entwickelt, aufgebaut und untersucht. Zunächst wurde mittels theoretischer Betrachtungen das Konzept des Kanals und die Funktionalität der Filterung sowie Vermessung der Strahlzusammensetzung analysiert. Danach wurde der Kanal mit Hilfe von Simulationen ausgelegt und anschließend nach genauen Vorgaben gebaut. Gleichzeitig wurde mittels weiterer Simulationen das Strahlverhalten im Kanal genauer analysiert und zusätzlich die Auswirkungen verschiedener Parameter auf das Filterverhalten des Kanals untersucht. Anschließend wurde der zusammengebaute Kanal mittels Experimenten erforscht. Dabei wurden mehrere Experimente mit verschiedenen Quellen- und Strahlparametern durchgeführt, wobei vor allem die Filtereigenschaften sowie die Vermessung der Strahlzusammensetzung umfangreich untersucht und im Bezug auf die Funktionalität des Filterkanals diskutiert wurden.
Des Weiteren befasste sich diese Arbeit mit dem Aufbau des Injektionsexperiments zur Untersuchung der Injektion eines Wasserstoffionenstrahls zwischen zwei Toroidsegmente. Dazu wurde ein höhenverstellbarer Injektor samt Hochspannungsterminal und Peripherie entwickelt, aufgebaut und in Betrieb genommen. Dieser besteht aus einer Volumenionenquelle, einer neu entwickelten Faraday-Tasse sowie einem Solenoid. Die Faraday-Tasse, welche zur Vermessung des Quellenstroms im neuen Injektor sowie zusätzlich zur Vermessung des Ionenstrahlstroms hinter dem Filterkanal eingesetzt wird, wurde dabei im Rahmen dieser Arbeit entwickelt, experimentell durchgemessen und auf ihre Funktionalität geprüft. Im Zusammenhang mit dem Hochspannungsterminal für den neuen Injektor wurden die verschiedenen Möglichkeiten für die Verschaltung einer Volumenionenquelle mit dem dazugehörigen Hochspannungsterminal diskutiert und der Zusammenhang zur Strahlenergie hergestellt.
Mittels theoretischer Rechnungen wurde der aufgrund der RxB Drift benötigte Höhenunterschied zwischen Injektionskanal und Transportkanal für das Injektionsexperiment bestimmt und der neue Injektor auf den errechneten Bereich vorkonfiguriert. Zusätzlich wurde mittels Simulationen die optimale Strahlenergie bestimmt, bei der der Strahl beim Transport durch den Transportkanal angepasst ist und somit die Auswirkung der Driftsektion zwischen den beiden Toroidsegmenten sowie die Beeinflussung durch das Injektionssystem am geringsten sein sollten. In diesem Zusammenhang wurde auch auf die möglichen Geometrien zum Aufbau des Injektionsexperiments eingegangen und mittels der angesprochenen Untersuchungen eine Geometrie für den Aufbau des Injektionssystems festgelegt.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine JTAG-Ansteuerung für MIMOSA26-Sensoren basierend auf FPGA-Boards entwickelt. Als VHDL-Code ist die Implementierung anpassbar. Jede JTAG-Chain wird durch einen unabhängigen JTAG-Chain-Controller angesteuert, so dass sich begrenzt durch die Zahl der I/O-Leitungen und die Ressourcen die Anzahl der JTAG-Chain-Controller auf einem FPGA einstellen lässt. Die Anpassbarkeit hat sich bereits bei der Strahlzeit am CERN im November 2012 gezeigt, für die eine Version mit drei JTAG-Chain-Controllern auf einem FPGA und Ausgängen auf einem SCSI-Kabel synthetisiert wurde. Dabei wurde die Prototyp-Frontend-Elektronik Version 1 verwendet. Außerdem ist die Größe des pro Sensor verwendeten Speichers (in Zweierpotenzen) im VHDL-Code einstellbar, um auch eventuelle zukünftige Sensoren mit größeren Registern zu unterstützen.
Aus dieser Sicht sollte die Implementierung mit kleinen Anpassungen im finalen MVD verwendbar sein, es gibt jedoch wie immer noch Verbesserungsmöglichkeiten, z.B. die Verwendung eines externen Speichers. Des Weiteren fehlt noch eine grafische Benutzeroberfläche für den finalen MVD, wobei wie bei den anderen Detektoren von CBM dazu eine Steuerung basierend auf EPICS entwickelt werden sollte, um eine einheitliche Oberfläche zu erreichen.
Auf Seiten der Elektronik für ded finalen MVD gibt es noch einige offene Fragen, vor allem bei der Entwicklung der Zuleitungen für die Sensoren. Die Signale auf den Flexprint-Kabeln zeigen bereits bei kurzen JTAG-Chains ein hohes Übersprechen (Abschnitt 9.1.2), das zu hoch werden könnte, wenn man Sensor-Module mit mehr als einem Sensor (wie für den finalen MVD geplant, siehe Kapitel 3) an das bisher verwendete Chain-FPC anschließt.. Es kann jedoch auch gut sein, dass das Übersprechen gar kein Problem darstellen wird. Prinzipiell besteht die Möglichkeit, dass sich das Übersprechen z.B. durch Einfügen einer Masseschicht in Kabel und Boards reduzieren lässt, was in Simulationen gezeigt wurde (siehe Kapitel 8). Jedoch wurden in diesen Simulationen die Steckverbinder und eventuelle Fehlanpassungen der Boards vernachlässigt, weshalb nicht sicher ist, ob bzw. wie gut sich dies praktisch umsetzen lässt. In jedem Fall stellen die betrachteten Möglichkeiten, das Übersprechen zu reduzieren, einen erhöhten Aufwand dar. Daher erscheint es sinnvoll, zuerst eine konkrete Geometrie für die Elektronik des finalen MVD zu entwerfen1, und für diese zu ermitteln, ob das Übersprechen ein Problem darstellt.
Dabei stellt sich die wichtige Frage, wie viele Sensoren auf einem Sensor-Modul mit einem einlagigen Kabel in der zur Verfügung stehenden Breite angeschlossen werden können, da mindestens vier zusätzliche Datenleitungen für jeden weiteren Sensor erforderlich sind.
Der digitale Wandel wirkt sich auf das alltägliche Leben in der modernen Lebenswelt im 21. Jahrhundert aus. Ob im Berufs- oder Privatleben, digitale Medien sind nicht mehr aus dem alltäglichen Leben wegzudenken und sie erleichtern das Leben maßgeblich.
E-Learning wird insbesondere in der Erwachsenenbildung benutzt und diese Branche "boomt". Umstritten ist dennoch, ob digitale Medien und E-Learning in Schulen eingesetzt werden sollten und ob ein Lernen und Lehren mit neuen Medien sinnvoll ist. Derzeitig ist keine bundesweite einheitliche Lehrerausbildung bezüglich des Umgangs mit digitalen Medien im Kontext Lehren und Lernen und den damit verbundenen Herausforderungen vorhanden.
Es stellt sich die Frage, wie neue Medien im Unterricht verwendet werden und welche Aspekte beim Lehren zu beachten sind.
Der digitale Wandel wirkt sich auf das alltägliche Leben in der modernen Lebenswelt im 21. Jahrhundert aus. Ob im Berufs- oder Privatleben, digitale Medien sind nicht mehr aus dem alltäglichen Leben wegzudenken und sie erleichtern das Leben maßgeblich.
E-Learning wird insbesondere in der Erwachsenenbildung benutzt und diese Branche "boomt". Umstritten ist dennoch, ob digitale Medien und E-Learning in Schulen eingesetzt werden sollten und ob ein Lernen und Lehren mit neuen Medien sinnvoll ist. Derzeitig ist keine bundesweite einheitliche Lehrerausbildung bezüglich des Umgangs mit digitalen Medien im Kontext Lehren und Lernen und den damit verbundenen Herausforderungen vorhanden.
Es stellt sich die Frage, wie neue Medien im Unterricht verwendet werden und welche Aspekte beim Lehren zu beachten sind.