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Accurate spectroscopy of highly-charged high-Z ions in a storage ring is demonstrated to be feasible by the use of specially adapted crystal optics. The method has been applied for the measurement of the 1s Lamb shift in hydrogen-like gold (Au+78) in a storage ring through spectroscopy of the Lyman x-rays. This measurement represents the first result obtained for a high-Z element using high-resolution wavelength-dispersive spectroscopy in the hard x-ray regime, paving the way for sensitivity to higher- order QED effects.
Ein Laserblitz von unvorstellbarer Intensität pulverisiert im Labor ein Molekül. Wachsam zeichnen die Instrumente die Flugbahn und Geschwindigkeit jedes Bruchstücks auf. Physiker gewinnen daraus hochpräzise Informationen über die Molekülstruktur. Auch links- und rechtshändige Formen lassen sich unterscheiden.
We explain how fluctuations of ratios can constrain and falsify the statistical model of particle production in heavy ion collisions, using K/p fluctuations as an example. We define an observable capable of determining which statistical model, if any, governs freeze-out in ultrarelativistic heavy ion collisions. We calculate this observable for K/p fluctuations, and show that it should be the same for RHIC and LHC energies, as well as independent of centrality, if the Grand-Canonical statistical model is an appropriate description and chemical equilibrium applies. We describe variations of this scaling for deviations from this scenario, such as light quark chemical non-equilibrium, strange quark over-saturation and local conservation (canonical ensemble) for strange quarks. We also introduce a similar observable capable, together with the published K*/K measurement, of ascertaining if an interacting hadron gas phase governs the system between thermal and chemical freeze-out, and of ascertaining its duration and impact on hadronic chemistry.
What is the magnetic field distribution for the equation of state of magnetized neutron stars?
(2017)
In this Letter, we report a realistic calculation of the magnetic field profile for the equation of state inside strongly magnetized neutron stars. Unlike previous estimates, which are widely used in the literature, we find that magnetic fields increase relatively slowly with increasing baryon chemical potential (or baryon density) of magnetized matter. More precisely, the increase is polynomial instead of exponential, as previously assumed. Through the analysis of several different realistic models for the microscopic description of stellar matter (including hadronic, hybrid and quark models) combined with general relativistic solutions endowed with a poloidal magnetic field obtained by solving Einstein–Maxwell's field equations in a self-consistent way, we generate a phenomenological fit for the magnetic field distribution in the stellar polar direction to be used as input in microscopic calculations.
Behavior is characterized by sequences of goal oriented conducts, such as food uptake, socializing and resting. Classically, one would define for each task a corresponding satisfaction level, with the agent engaging, at a given time, in the activity having the lowest satisfaction level. Alternatively, one may consider that the agent follows the overarching objective to generate sequences of distinct activities. To achieve a balanced distribution of activities would then be the primary goal, and not to master a specific task. In this setting the agent would show two types of behaviors, task-oriented and task-searching phases, with the latter interseeding the former. We study the emergence of autonomous task switching for the case of a simulated robot arm. Grasping one of several moving objects corresponds in this setting to a specific activity. Overall, the arm should follow a given object temporarily and then move away, in order to search for a new target and reengage. We show that this behavior can be generated robustly when modeling the arm as an adaptive dynamical system. The dissipation function is in this approach time dependent. The arm is in a dissipative state when searching for a nearby object, dissipating energy on approach. Once close, the dissipation function starts to increase, with the eventual sign change implying that the arm will take up energy and wander off. The resulting explorative state ends when the dissipation function becomes again negative and the arm selects a new target. We believe that our approach may be generalized to generate self-organized sequences of activities in general.
Welche Art Strahlung geht vom Handy und von Relaisstationen aus? Wie kann sie auf den Menschen wirken, welche Wirkmechanismen werden ausgelöst? Welche Vorschriften und Grenzwerte gibt es? Wohl kaum ein Thema wurde in den vergangenen Jahren in Medien und in Öffentlichkeit so heiß und kontrovers diskutiert wie das "Strahlenrisiko" durch Mobilfunkanlagen, Mobiltelefone und schnurlose Telefone. Insbesondere, wenn Relaisstationen für mobile Kommunikationseinrichtungen in Verbindung mit dem neuen UMTS-Netz eingerichtet werden, beobachtet man oft erbitterte Konfrontationen zwischen Betreibern und Gegnern, die manchmal zu merkwürdigen Entwicklungen führen; so wurde beispielsweise die Antenne auf einem Kirchendach als Kreuz getarnt. Oft nutzen auch erklärte Gegner von Relaisanlagen am Wohnort beruflich oder privat ihr Handy.
Focused electron beam induced deposition (FEBID) is a direct-write nanofabrication technique able to pattern three-dimensional magnetic nanostructures at resolutions comparable to the characteristic magnetic length scales. FEBID is thus a powerful tool for 3D nanomagnetism which enables unique fundamental studies involving complex 3D geometries, as well as nano-prototyping and specialized applications compatible with low throughputs. In this focused review, we discuss recent developments of this technique for applications in 3D nanomagnetism, namely the substantial progress on FEBID computational methods, and new routes followed to tune the magnetic properties of ferromagnetic FEBID materials. We also review a selection of recent works involving FEBID 3D nanostructures in areas such as scanning probe microscopy sensing, magnetic frustration phenomena, curvilinear magnetism, magnonics and fluxonics, offering a wide perspective of the important role FEBID is likely to have in the coming years in the study of new phenomena involving 3D magnetic nanostructures.
W±-boson production in p–Pb collisions at √sNN = 8.16 TeV and Pb–Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV
(2023)
The production of the W± bosons measured in p–Pb collisions at a centreof-mass energy per nucleon–nucleon collision √sNN = 8.16 TeV and Pb–Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV with ALICE at the LHC is presented. The W± bosons are measured via their muonic decay channel, with the muon reconstructed in the pseudorapidity region −4 < ηµ lab < −2.5 with transverse momentum p µ T > 10 GeV/c. While in Pb–Pb collisions the measurements are performed in the forward (2.5 < yµ cms < 4) rapidity region, in p–Pb collisions, where the centre-of-mass frame is boosted with respect to the laboratory frame, the measurements are performed in the backward (−4.46 < yµ cms < −2.96) and forward (2.03 < yµ cms < 3.53) rapidity regions. The W− and W+ production cross sections, leptoncharge asymmetry, and nuclear modification factors are evaluated as a function of the muon rapidity. In order to study the production as a function of the p–Pb collision centrality, the production cross sections of the W− and W+ bosons are combined and normalised to the average number of binary nucleon–nucleon collision hNcolli. In Pb–Pb collisions, the same measurements are presented as a function of the collision centrality. Study of the binary scaling of the W±-boson cross sections in p–Pb and Pb–Pb collisions is also reported. The results are compared with perturbative QCD calculations, with and without nuclear modifications of the Parton Distribution Functions (PDFs), as well as with available data at the LHC. Significant deviations from the theory expectations are found in the two collision systems, indicating that the measurements can provide additional constraints for the determination of nuclear PDFs and in particular of the light-quark distributions.
First results on the production of Xi- and Anti-xi hyperons in Pb+Pb interactions at 40 A GeV are presented. The Anti-xi/Xi- ratio at midrapidity is studied as a function of collision centrality. The ratio shows no significant centrality dependence within statistical errors; it ranges from 0.07 to 0.15. The Anti-xi/Xi- ratio for central Pb+Pb collisions increases strongly with the collision energy.
Z-boson production in p-Pb collisions at √sNN = 8.16 TeV and Pb-Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV
(2020)
Measurement of Z-boson production in p-Pb collisions at sNN−−−√ = 8.16 TeV and Pb-Pb collisions at sNN−−−√ = 5.02 TeV is reported. It is performed in the dimuon decay channel, through the detection of muons with pseudorapidity −4 < ημ < −2.5 and transverse momentum pμT > 20 GeV/c in the laboratory frame. The invariant yield and nuclear modification factor are measured for opposite-sign dimuons with invariant mass 60 < mμμ < 120 GeV/c2 and rapidity 2.5 < yμμcms < 4. They are presented as a function of rapidity and, for the Pb-Pb collisions, of centrality as well. The results are compared with theoretical calculations, both with and without nuclear modifications to the Parton Distribution Functions (PDFs). In p-Pb collisions the center-of-mass frame is boosted with respect to the laboratory frame, and the measurements cover the backward (−4.46 < yμμcms < −2.96) and forward (2.03 < yμμcms < 3.53) rapidity regions. For the p-Pb collisions, the results are consistent within experimental and theoretical uncertainties with calculations that include both free-nucleon and nuclear-modified PDFs. For the Pb-Pb collisions, a 3.4σ deviation is seen in the integrated yield between the data and calculations based on the free-nucleon PDFs, while good agreement is found once nuclear modifications are considered.
Zellulare Nichtlineare Netzwerke (CNN) wurden 1988 von Chua und Yang (Chua und Yang, 1988) eingeführt. Diese Netzwerke sind dadurch gekennzeichnet, dass eine Zelle, die die kleinste Einheit eines CNN darstellt, nur mit Zellen innerhalb einer bestimmten Umgebung verbunden ist. üblicherweise sind Art und Stärke der Wechselwirkung zwischen zwei Zellen eines CNN translationsinvariant, d.h. sie hängen nur von der relativen Lage beider Zellen zueinander ab. Im Vordergrund aktueller Arbeiten stehen auf derartigen Netzwerken basierende schaltungstechnische Realisierungen mit bis zu 176x144 Zellen, die eine direkte Verbindung zu zweidimensionalen optischen Sensor-Anordnungen aufweisen. Über einen separaten Speicherbereich können die Zellkopplungen eines Netzwerks verändert werden, wodurch eine adaptive Verarbeitung von mehrdimensionalen Sensorsignalen ermöglicht wird. Das kürzlich vorgestellte so genannte EyeRis System (Anafocus Ltd.) enthält zusätzlich noch einen Standardprozessor und stellt (bei einer Größe vergleichbar mit der einer Kreditkarte) daher ein vollständiges superschnelles System zur Informationsverarbeitung dar. In diesem Beitrag sollen, nach einem kurzen Überblick über die Eigenschaften von CNN, aktuelle Realisierungen und exemplarisch eine neuere eigene Anwendung vorgestellt und besprochen werden.
The traffic AAA-ATPase PilF is essential for pilus biogenesis and natural transformation of Thermus thermophilus HB27. Recently, we showed that PilF forms hexameric complexes containing six zinc atoms coordinated by conserved tetracysteine motifs. Here we report that zinc binding is essential for complex stability. However, zinc binding is neither required for pilus biogenesis nor natural transformation. A number of the mutants did not exhibit any pili during growth at 64 °C but still were transformable. This leads to the conclusion that type 4 pili and the DNA translocator are distinct systems. At lower growth temperatures (55 °C) the zinc-depleted multiple cysteine mutants were hyperpiliated but defective in pilus-mediated twitching motility. This provides evidence that zinc binding is essential for the role of PilF in pilus dynamics. Moreover, we found that zinc binding is essential for complex stability but dispensable for ATPase activity. In contrast to many polymerization ATPases from mesophilic bacteria, ATP binding is not required for PilF complex formation; however, it significantly increases complex stability. These data suggest that zinc and ATP binding increase complex stability that is important for functionality of PilF under extreme environmental conditions.
Zukunftsforschung ohne Orakel : zur langfristigen Szenarienbildung und der Initiative "Zukunft 25"
(2007)
Jedes Jahrhundert bringt eigene Visionen der Zukunft hervor, wobei vor allem diejenigen Entwicklungen extrapoliert werden, die in der aktuellen Forschung besonders präsent sind. Im 19. Jahrhundert waren dies, wie die gezeigten Sammelbilder belegen, vor allem Verkehr und Mobilität. In seinem Roman »In 80 Tagen um die Erde« drückt Jules Verne die Faszination darüber aus, dass Orte und Menschen zusammenrücken, weil die Entfernungen sich dank moderner Verkehrsmittel wie Auto, Eisenbahn und Flugzeug schneller überbrücken lassen. Die überwiegend optimistischen Zukunftserwartungen des 19. Jahrhunderts sind inzwischen kritischeren, wenn nicht pessimistischen Visionen gewichen. Betrachtet man Filme wie »Blade Runner« oder »Matrix«, so beschäftigen uns heute Themen wie der künstliche oder manipulierte Mensch. Auch der Zukunftsforscher Claudius Gros denkt über die Folgen einer künstlichen Gebärmutter nach. Aber er sieht optimistisch in die Zukunft.
Wir berichten im folgenden über histologische Befunde und physikalische Messungen, die zeigen, daß unter besonderen Beschallungsbedingungen in verschiedenen Säugetiergeweben Vorgänge ablaufen, die im Sinne einer Pseudokavitation gedeutet werden müssen. Die Einzelheiten der Untersuchungen sind teils in der Habilitationsschrift von O. Hug, Frankfurt a. M. 1953, teils in der Dissertation von R.Pape, Frankfurt a. M. 1953, niedergelegt.
Trockene Mildisäure-Dehydrogenase wurde mit Protonen verschiedener Energie bis maximal 80 keV in dünnen Schichten bestrahlt. Die Inaktivierungsquerschnitte betrugen bei Zimmertemperatur ca. 0,4·10-12 cm2 und waren in dem gemessenen Energiebereich konstant. Der Einfluß der Teilchenenergie auf den Inaktivierungsverlauf wurde insbesondere bei sehr kleinen Energien abgeschätzt. Bestrahlungen bei verschiedenen Temperaturen zeigten eine Abnahme des Strahleneffektes nach niedrigeren Temperaturen.
Es wird versucht, die Treffertheorie auf die indirekte Strahlenwirkung auszudehnen. Dazu wird angenommen, daß durch die Strahlung „Energieträger“ erzeugt werden, die durch Diffusion zu den „empfindlichen Bereichen“ gelangen und diese verändern können.
Der Berechnung des Wirkvolumens für derartige „indirekte Treffer“ folgt eine reaktionskinetische Betrachtung der indirekten Wirkung.
Durch die Einschaltung physikalisch-chemischer Prozesse zwischen Strahlenabsorption und „Treffer“ erscheint eine Berücksichtigung der physikalischen und chemischen Gegebenheiten im bestrahlten Objekt viel eher möglich als in der „klassischen“ Theorie der „direkten Trefferwirkung“.
Über das Absorptionsverhalten verschiedener Quarzglassorten im Spektralbereich von 150 μ bis 275 μ
(1961)
Um die von RAJEWSKY und WOLF aufgeworfene Frage nach dem Einfluß der DNS-Struktur auf die radiationschemische Veränderung der Basen zu untersuchen, wurde die DNS-Spirale bei einem Teil der Untersuchungen in dest. Wasser aufgelöst und mit Röntgenstrahlen bestrahlt. Es ergab sich eine Erhöhung der Strahlenempfindlichkeit der Basen, vor allem zu Beginn der Bestrahlung auf den Wert, den man bei der Bestrahlung der Monomerlösungen beobachtet. Bei Bestrahlung in 0,1 und 1-n. NaCl gelöster DNS sind dagegen die Basen gegen die Einwirkung der im Wasser gebildeten Radikale geschützt, solange sie innerhalb der intakten Spirale gebunden sind. Dieser strukturbedingte Schutzeffekt besteht nicht gegenüber der direkten Strahlenwirkung von UV-Licht. Dieses Ergebnis ist von strahlenbiologischem Interesse, da das Optimum der Strahlenwirkung auf den Mitoseablauf nach Arbeiten von CARLSON und GRAY in der frühen Prophase liegt17, also ebenfalls in einem Stadium, in dem die DNS-Spirale (vor der Verdoppelung) völlig aufgelöst ist. (Vgl. auch BACQ-ALEXANDER und FRITZ-NIGGLI.
Bei B. cadaveris, die in einem an organischen Substanzen reichen Medium kultiviert wurden, nimmt der O2-Verbrauch pro Zeiteinheit bei Glucoseveratmung mit der Röntgenstrahlendosis ab, während bei Bakterien, die in einem Salzmedium gewachsen sind, die Atmung bis zu einer Dosis von 2 - 3 Mr erst ansteigt, um erst bei höheren Dosen abzufallen. Die Atmung wird erst bei Dosen in der Größenordnung von 1 Million r merklich beeinflußt.
Die Atmung der Bakterien ist damit unter den hier untersuchten Bedingungen noch strahlenresistenter als die Gewebeatmung von Säugetierzellen.
Die Primärwirkung von Röntgenstrahlung einer Dosis von 2 — 30 Millionen r auf kristallisiertes Lysozym wurde mit Hilfe physikalisch-chemischer (Elektrophorese, Ultrazentrifuge), chemischer, biochemischer und biologischer Arbeitsmethoden untersucht. Es wurde gefunden, daß durch Bestrahlung eine Reihe nah verwandter, jedoch weniger basischer Proteine verschiedenen Mol.-Gew. entsteht, deren Aminosäure-Bausteine als Folge der Bestrahlung teilweise in andere Verbindungen umgewandelt wurden. Bei der Untersuchung der amino- und carboxyl-endständigen Aminosäuren des bestrahlten Proteins wurden Unterschiede gegenüber Lysozym nur bei den carboxyl-terminalen Gruppen festgestellt. Die biologische Aktivität des Proteins blieb auch nach Bestrahlung mit einer Dosis von 5 Millionen r praktisch unverändert.
Die Primärwirkung von Röntgenstrahlen einer Dosis von etwa 0,5 bis 150 Millionen r auf die kristallisierte Trockensubstanz von Aminosäuren und Peptiden wurde mit Hilfe chemischer, biochemischer und physikalisch-chemischer Arbeitsmethoden untersucht. Es wurde gefunden, daß in allen prinzipiell möglichen Fällen folgende Reaktionen stets wiederkehren : Aminbildung infolge Decarboxylierung; Bildung einer α-Imino- bzw. α-Ketocarbonsäure infolge einer Dehydrierung in α-,β-Stellung; Bildung von β,γ- bzw. γ-δ-ungesättigten α-Aminocarbonsäuren oder deren γ- bzw. δ-Lactonen; Bruch und Vernetzung der aliphatischen Kohlenstoffketten. Bei Peptiden treten die gleichen Reaktionen wie bei den Aminosäuren auf, jedoch in einem anderen Verhältnis; hinzu kommt die strahlenchemische Dehydrierung einer Peptidbindung an der Aminogruppe zu einer energiereichen Iminoacyl-Bindung, welche bei Gegenwart von Wasser sofort hydrolysiert wird. Endprodukt namentlich bei längerkettigen Peptiden : Zwei Bruchstücke (daneben NH3); das eine mit alter amino-endständiger und neuer carboxyl-endständiger Aminosäure und das andere mit der alten carboxy-endständigen Aminosäure, statt Aminogruppe am anderen Ende jetzt Ketogruppe. — In fast allen Fällen wurden die Ionenausbeuten auch quantitativ bestimmt. Die lonenausbeuten für die Bildung von α-Ketosäuren aus α-Aminosäuren fallen exponentiell mit der eingestrahlten Dosis. Eine relativ einfache Funktion erklärt diese Verhältnisse. Die Ionenausbeute für die Bildung von Brenztraubensäure aus Serin ist dagegen unabhängig von der Dosis.
Die Feldstärke- und Wärmequellenverteilung im ebenen Körper aus Muskel, Fett und Haut bei Anstrahlung wird für den Wellenbereich von 1 m bis 1,27 cm jeweils bei verschiedenen Fettschichtdicken berechnet und graphisch dargestellt. Die mit der Strahlungsfeldmethode erreichbare Tiefendosis-Leistung im Zusammenhang mit der Hautdosisleistung sowie die Frage einer geeigneten Anpassung zur Erreichung einer gleichmäßigen Tiefendosis-Leistung werden diskutiert.
Unter der Voraussetzung, daß ein Strahler benutzt wird, der ein annähernd ebenes Wellenfeld liefert und in dem bestrahlten Körpergebiet ebene, parallele Schichten Haut, Fett, Muskel senkrecht getroffen werden, ergibt sich aus der Betrachtung der berechneten Feldstärke- und Wärmequellenverteilungen für die verschiedenen Wellenlängen etwa folgendes Bild:
Das Problem einer Fettüberlastung tritt bei dm-Bestrahlung bis herab zu 10 cm Wellenlänge nicht auf. Man erhält im Gegensatz zu UKW-Kondensatorfeld-Durchflutung eine starke Wärmeentwicklung in der Haut sowie in den oberen Schichten von Muskel oder inneren Organen. Der Abfall der Dosisleistung im Muskel nach der Tiefe zu wird ab λ = 30 cm mit kürzer werdender Wellenlänge zunehmend steiler. Es kann bei dm-Bestrahlung gegenüber UKW-C-Feld eine um das Mehrfache höhere Dosisleistung an der inneren Oberfläche des Körpers auch bei großen Dicken der Fettschicht erreicht werden, wenn gegebenenfalls durch zusätzliche äußere Maßnahmen (Kühlung) eine Überlastung der Haut bei bestimmten Dicken der Fettschicht (λF/4) vermieden wird.
Bei dm-Bestrahlung paralleler Schichten mit angepaßtem Sender lassen sich weitere qualitative Aussagen machen: Bei konstanter Intensität des Strahlers erfolgt bei längeren Wellen (1 m) mit wachsender Dicke der Fettschicht nur ein monotoner Abfall der Tiefendosis-Leistung auf etwa 60%. Im unteren dm-Bereich (30 cm, 10 cm) ergibt sich bei konstanter Intensität bei Vergrößerung der Fettschichtdicke von 0 bis λF/4 ein Abfall der Tiefendosis-Leistung auf etwa ⅓ und bei weiterer Zunahme der Fettschichtdicke von λF/4 bis λF/2 wieder eine Zunahme der Tiefendosis-Leistung im Verhältnis 1:2. Diese Zahlen gelten größenordnungsmäßig bei Anstrahlung aus einem Anpassungsmedium ε-Fett. Bei Anstrahlung aus Luft ist die absolute Tiefendosis-Leistung geringer und sind die Schwankungen größer. Diese Schwankungen der Tiefendosis-Leistung bei konstanter Intensität des Senders einer Wellenlänge können durch äußere Maßnahmen weitgehend verringert werden.
Wenn der Sender bei verschiedenen Fettschichtdicken jeweils auf gleiche Hautdosisleistung eingestellt wird (Dosierung nach der Hautempfindung), nimmt die Tiefendosis-Leistung bei Vergrößerung der Fettschichtdicke von 0 bis λF/4 stark ab auf etwa ⅙, die Tiefendosis-Leistungen bei weiterer Vergrößerung der Fettschichtdicke von λF/4 bis λF/2 verhalten sich dann etwa wie 1 : 3. Diese Schwankungen sind unabhängig von der Wahl des Anpassungsmediums. Eine Tiefendosierung nach der Hautempfindung ohne genauere Berücksichtigung der Fettschichtdicke wird daher bei Vorliegen von zu den Wellenflächen parallelen Schichten unzuverlässig sein. Es ergibt sich jedoch die Möglichkeit einer instrumentellen, brauchbaren Dosierung durch Einstellung der Intensität des Senders ohne Rücksichtnahme auf die Hautempfindung, wenn man die Schwankungen der Tiefendosis-Leistung mit der Fettschichtdicke bei konstanter Intensität durch die erwähnten Anpassungsmaßnahmen reduziert.
Die kurzen Wellenlängen von 3 cm und 1 cm sind für eine Wärmetherapie in der Tiefe wegen der hohen Absorptionsverluste in Haut und Fett kaum brauchbar, können jedoch zu einer Wärmetherapie der Haut und damit indirekten Beeinflussung innerer Erkrankungen oder zur Erwärmung oberflächiger bzw. weniger leitender Schichten herangezogen werden. Die Oberflächendosis-Leistung steigt bei derselben Intensität mit abnehmender Wellenlänge stark an.
Bezüglich der Angaben über die Dosisleistungs-Verteilung ist zu berücksichtigen, daß das Interferenz-Feld vor der Strahleröffnung bei der Rechnung vernachlässigt wurde. Ferner entspricht die Dosisleistungs-Verteilung nur dann der Temperaturverteilung während der Bestrahlung, wenn die Unterschiede in den Anfangstemperaturen und in den spezifischen Wärmen der biologischen Schichten außer Acht gelassen werden sowie intensiv und kurzzeitig bestrahlt wird, so daß noch kein merklicher Wärmetransport während der Bestrahlung stattfindet. Über die Temperaturverteilung bei Berücksichtigung des Wärmetransports, der bei schwacher, langdauernder Bestrahlung eine merkliche Erwärmung auch tieferer innerer Schichten, eine höhere Erwärmung des Fetts und eine geringere der Haut zur Folge haben kann, sind weitere Betrachtungen erforderlich.
Nach einer kurzen Zusammenstellung von Verfahren, die die Herstellung von Thermoelementen mit geringer Wärmekapazität und -ableitung ermöglichen, werden Konstruktion und thermische Daten der vom Verfasser entwickelten mikroskopisch feinen „Thermonadeln“ wiedergegeben. Um die meßtechnischen Möglichkeiten dieser Thermonadeln beurteilen zu können, wird zunächst eine einfache Theorie des Thermoelementes als Wärmekraftmaschine entwickelt: Der Nutzeffekt wird definiert als der Quotient aus der durch Peltier- und Thomson-Effekt erzeugten elektrischen Energie und den durch die an der Meßstelle des Thermoelementes reversibel und irreversibel aufgenommenen Wärmemengen. Mit Hilfe eines „Arbeitsfaktors A“ (der ein Maß für die Qualität des Thermopaares ist) wird ein theoretischer und praktischer „Gütefaktor G bzw. G“ als das Verhältnis des Nutzeffektes eines Thermoelementes zum Nutzeffekt einer Carnot-Maschine definiert. Dieses Verhältnis gibt an, um welchen Faktor der Nutzeffekt eines Thermoelementes „theoretisch“ und „praktisch“ hinter dem thermodynamisch größtmöglichen Nutzeffekt zurückbleibt. Aus der Tatsache, daß G niemals größer als 1 werden kann, wird eine obere Grenze für die Arbeitsfaktoren A ≦ 1 und damit (in Abhängigkeit.
In der vorliegenden Arbeit wird die Frequenzabhängigkeit des dielektrischen Verhaltens einer Suspension von Kugeln mit Schale untersucht. Es werden die allgemeine Lösung sowie spezielle Näherungsformeln angegeben. Das Frequenzverhalten wird exakt durch 2 Relaxationsausdrücke vom Debye - Typ, die sich superponieren, charakterisiert.
Die vorgetragenen Formeln erlauben die Analyse der Impedanzkurven von Zellsuspensionen aus Erythrozyten, Bakterien, Seeigeleiern u. a. m., aber auch von Proteinlösungen und anderen Suspensionen.
Nach neueren Messungen besitzt das Auge eine definierte Empfindlichkeit noch bis etwa 1.0 μ. Es wird hier eine Formel mitgeteilt, die die Messungsresultate befriedigend darstellt. Ihre Auslegung deutet darauf hin, daß der Abfall der Augenempfindlichkeit in diesem "ultraroten" Bereich gerade hinreichend rasch erfolgt, daß keine Dunkelreaktion im Auge den Sehakt stört.
I. X-irradiation of isolated rat diaphragm with 10 to 200 kr produces a change in tissue metabolism which we schematize in two successive phases:
1st phase: Increase of oxygen comsumption, proportional to the dosage; an even greater increase of CO2 production; QCO2/QO2 > 1, that is, aerobic glycolysis; inhibition of anaerobic glycolysis.
2nd phase: Reduction of oxygen consumption, proportional to the dosage (over 65 kr the Qo2 decreases below the control); an even greater decrease of CO2 production: QCO2/QO2 > 1; a greater inhibition of anaerobic glycolysis.
With 200 kr or more no increase of respiration appears, but instead from the beginning there is a reduction of the metabolism as described in the second phase.
II. A similar effect is found in rat liver and in frog heart tissue.
III. When the tissue was incubated in the homologus serum no change in the quality of the described effect was observed. Under our experimental conditions the tissue was X-irradiated within a small quantity of incubation medium and immediately afterwards placed in a fresh medium; this limits the effect of oxidative radicals (arising in the X-irradiated water) upon the tissue.
IV. We set forth the experimental hypothesis that all the described changes in the metabolism of the cell after X-irradiation depend upon a primary alteration of electrolyte balance in the cell, especially of the potassium/sodium relationship. The well known decrease of glycolysis after X-irradiation is a consequence of the loss of potassium from the X-irradiated cell.
Die Wirkungsweise des Protonen-Wendellinearbeschleunigers und sein prinzipieller Aufbau werden kurz beschrieben und Angaben über die erreichbare Parallelimpedanz gemacht. Es wird gezeigt, wie durch sektionsweisen Aufbau eine variable Endenergie erzielt und die Kühl- und Fokussierprobleme gelöst werden können. Zwei Konstruktionsbeispiele für kontinuierlichen und gepulsten Betrieb werden näher ausgeführt.
Λ+c production and baryon-to-meson ratios in pp and p–Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV at the LHC
(2021)
The prompt production of the charm baryon Λ+c and the Λ+c/D0 production ratios were measured at midrapidity with the ALICE detector in pp and p-Pb collisions at sNN−−−√=5.02TeV. These new measurements show a clear decrease of the Λ+c/D0 ratio with increasing transverse momentum (pT) in both collision systems in the range 2<pT<12 GeV/c, exhibiting similarities with the light-flavour baryon-to-meson ratios p/π and Λ/K0S. At low pT, predictions that include additional colour-reconnection mechanisms beyond the leading-colour approximation; assume the existence of additional higher-mass charm-baryon states; or include hadronisation via coalescence can describe the data, while predictions driven by charm-quark fragmentation processes measured in e+e− and e−p collisions significantly underestimate the data. The results presented in this letter provide significant evidence that the established assumption of universality (colliding-system independence) of parton-to-hadron fragmentation is not sufficient to describe charm-baryon production in hadronic collisions at LHC energies.
A measurement of the production of prompt +c baryons in Pb–Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV with the ALICE detector at the LHC is reported. The +c and − c were reconstructed at midrapidity (|y| < 0.5) via the hadronic decay channel +c → pK0 S (and charge conjugate) in the transverse momentum and centrality intervals 6 < pT < 12 GeV/c and 0–80%. The +c /D0 ratio, which is sensitive to the charm quark hadronisation mechanisms in the medium, is measured and found to be larger than the ratio measured in minimum-bias pp collisions at √s = 7 TeV and in p–Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV. In particular, the values in p–Pb and Pb–Pb collisions differ by about two standard deviations of the combined statistical and systematic uncertainties in the common pT interval covered by the measurements in the two collision systems. The + c /D0 ratio is also compared with model calculations including different implementations of charm quark hadronisation. The measured ratio is reproduced by models implementing a pure coalescence scenario, while adding a fragmentation contribution leads to an underestimation. The + c nuclear modification factor, RAA, is also presented. The measured values of the RAA of + c , D+ s and non-strange D mesons are compatible within the combined statistical and systematic uncertainties. They show, however, a hint of a hierarchy (RD0 AA < RD+ s AA < R+ c AA ), conceivable with a contribution from coalescence mechanisms to charm hadron formation in the medium.
The production cross section of prompt Λ+c charm baryons was measured with the ALICE detector at the LHC at midrapidity in proton-proton (pp) and proton-lead (p-Pb) collisions at a centre-of-mass energy per nucleon pair of sNN−−−√=5.02 TeV. The Λ+c and Λ¯¯¯¯−c baryons were reconstructed in the hadronic decay channels Λ+c→pK−π+ and Λ+c→pK0S and respective charge conjugates. The measured differential cross sections as a function of transverse momentum (pT) and the pT-integrated Λ+c production cross section in pp and in p-Pb collisions are presented. The Λ+c nuclear modification factor (RpPb), calculated from the cross sections in pp and in p-Pb collisions, is presented and compared with the RpPb of D mesons. The Λ+c/D0 ratio is also presented and compared with the light-flavour baryon-to-meson ratios p/π and Λ/K0S, and measurements from other LHC experiments. The results are compared to predictions from model calculations and Monte Carlo event generators.
The pT-differential production cross section of prompt Λ +c charmed baryons was measured with the ALICE detector at the Large Hadron Collider (LHC) in pp collisions at s√=7 TeV and in p-Pb collisions at sNN−−−√=5.02 TeV at midrapidity. The Λ +c and Λ¯¯¯¯c¯¯¯ were reconstructed in the hadronic decay modes Λ +c → pK−π+, Λ +c → pK 0S and in the semileptonic channel Λ +c → e+νeΛ (and charge conjugates). The measured values of the Λ +c/D0 ratio, which is sensitive to the c-quark hadronisation mechanism, and in particular to the production of baryons, are presented and are larger than those measured previously in different colliding systems, centre-of-mass energies, rapidity and pT intervals, where the Λ +c production process may differ. The results are compared with the expectations obtained from perturbative Quantum Chromodynamics calculations and Monte Carlo event generators. Neither perturbative QCD calculations nor Monte Carlo models reproduce the data, indicating that the fragmentation of heavy-flavour baryons is not well understood. The first measurement at the LHC of the Λ +c nuclear modification factor, RpPb, is also presented. The RpPb is found to be consistent with unity and with that of D mesons within the uncertainties, and consistent with a theoretical calculation that includes cold nuclear matter effects and a calculation that includes charm quark interactions with a deconfined medium.
The first measurements of the scattering parameters of ΛK pairs in all three charge combinations (ΛK+, ΛK−, and ΛK0S) are presented. The results are achieved through a femtoscopic analysis of ΛK correlations in Pb-Pb collisions at sNN−−−√ = 2.76 TeV recorded by ALICE at the LHC. The femtoscopic correlations result from strong final-state interactions, and are fit with a parametrization allowing for both the characterization of the pair emission source and the measurement of the scattering parameters for the particle pairs. Extensive studies with the THERMINATOR 2 event generator provide a good description of the non-femtoscopic background, which results mainly from collective effects, with unprecedented precision. Furthermore, together with HIJING simulations, this model is used to account for contributions from residual correlations induced by feed-down from particle decays. The extracted scattering parameters indicate that the strong force is repulsive in the ΛK+ interaction and attractive in the ΛK− interaction. The data hint that the and ΛK0S interaction is attractive, however the uncertainty of the result does not permit such a decisive conclusion. The results suggest an effect arising either from different quark-antiquark interactions between the pairs (ss¯ in ΛK+ and uu¯¯¯ in ΛK−) or from different net strangeness for each system (S = 0 for ΛK+, and S = −2 for ΛK−). Finally, the ΛK systems exhibit source radii larger than expected from extrapolation from identical particle femtoscopic studies. This effect is interpreted as resulting from the separation in space-time of the single-particle Λ and K source distributions.
Using the NA49 main TPC, the central production of hyperons has been measured in CERN SPS Pb - Pb collisions at 158 GeV c-1. The preliminary ratio, studied at 2.0 < y < 2.6 and 1 < pT < 3 GeV c-1, equals ~ (13 ± 4)% (systematic error only). It is compatible, within errors, with the previously obtained ratios for central S + S [1], S + W [2], and S + Au [3] collisions. The fit to the transverse momentum distribution resulted in an inverse slope parameter T of 297 MeV. At this level of statistics we do not see any noticeable enhancement of hyperon production with the increased volume (and, possibly, degree of equilibration) of the system from S + S to Pb + Pb. This result is unexpected and counterintuitive, and should be further investigated. If confirmed, it will have a significant impact on our understanding of mechanisms leading to the enhanced strangeness production in heavy-ion collisions.
We study odd parity J=1/2 and J=3/2 Ξc resonances using a unitarized coupled-channel framework based on a SU(6)lsf×HQSS-extended Weinberg–Tomozawa baryon–meson interaction, while paying a special attention to the renormalization procedure. We predict a large molecular ΛcK¯ component for the Ξc(2790) with a dominant 0− light-degree-of-freedom spin configuration. We discuss the differences between the 3/2− Λc(2625) and Ξc(2815) states, and conclude that they cannot be SU(3) siblings, whereas we predict the existence of other Ξc-states, one of them related to the two-pole structure of the Λc(2595). It is of particular interest a pair of J=1/2 and J=3/2 poles, which form a HQSS doublet and that we tentatively assign to the Ξc(2930) and Ξc(2970), respectively. Within this picture, the Ξc(2930) would be part of a SU(3) sextet, containing either the Ωc(3090) or the Ωc(3119), and that would be completed by the Σc(2800). Moreover, we identify a J=1/2 sextet with the Ξb(6227) state and the recently discovered Σb(6097). Assuming the equal spacing rule and to complete this multiplet, we predict the existence of a J=1/2 Ωb odd parity state, with a mass of 6360 MeV and that should be seen in the ΞbK¯ channel.
An invariant differential cross section measurement of inclusive π0 and η meson production at mid-rapidity in pp collisions at s√=8 TeV was carried out by the ALICE experiment at the LHC. The spectra of π0 and η mesons were measured in transverse momentum ranges of 0.3<p T <35 GeV/c and 0.5<p T <35 GeV/c , respectively. Next-to-leading order perturbative QCD calculations using fragmentation functions DSS14 for the π0 and AESSS for the η overestimate the cross sections of both neutral mesons, although such calculations agree with the measured η/π0 ratio within uncertainties. The results were also compared with PYTHIA 8.2 predictions for which the Monash 2013 tune yields the best agreement with the measured neutral meson spectra. The measurements confirm a universal behavior of the η/π0 ratio seen for NA27, PHENIX and ALICE data for pp collisions from s√=27.5 GeV to s√=8 TeV within experimental uncertainties. A relation between the π0 and η production cross sections for pp collisions at s√=8 TeV is given by m T scaling for p T >3.5 GeV/c . However, a deviation from this empirical scaling rule is observed for transverse momenta below p T <3.5 GeV/c in the η/π0 ratio with a significance of 6.2σ.
Hadronic resonances are used to probe the hadron gas produced in the late stage of heavy-ion collisions since they decay on the same timescale, of the order of 1 to 10 fm/c, as the decoupling time of the system. In the hadron gas, (pseudo)elastic scatterings among the products of resonances that decayed before the kinetic freeze-out and regeneration processes counteract each other, the net effect depending on the resonance lifetime, the duration of the hadronic phase, and the hadronic cross sections at play. In this context, the Σ(1385)± particle is of particular interest as models predict that regeneration dominates over rescattering despite its relatively short lifetime of about 5.5 fm/c. The first measurement of the Σ(1385)± resonance production at midrapidity in Pb-Pb collisions at sNN−−−√=5.02 TeV with the ALICE detector is presented in this Letter. The resonances are reconstructed via their hadronic decay channel, Λπ, as a function of the transverse momentum (pT) and the collision centrality. The results are discussed in comparison with the measured yield of pions and with expectations from the statistical hadronization model as well as commonly employed event generators, including PYTHIA8/Angantyr and EPOS3 coupled to the UrQMD hadronic cascade afterburner. None of the models can describe the data. For Σ(1385)±, a similar behaviour as K∗(892)0 is observed in data unlike the predictions of EPOS3 with afterburner.
The production of Σ0 baryons in the nuclear reaction p (3.5 GeV) + Nb (corresponding to sNN=3.18 GeV) is studied with the detector set-up HADES at GSI, Darmstadt. Σ0s were identified via the decay Σ0→Λγ with subsequent decays Λ→pπ− in coincidence with a e+e− pair from either external (γ→e+e−) or internal (Dalitz decay γ⁎→e+e−) gamma conversions. The differential Σ0 cross section integrated over the detector acceptance, i.e. the rapidity interval 0.5<y<1.1, has been extracted as ΔσΣ0=2.3±(0.2)stat±(−0.6+0.6)sys±(0.2)norm mb, yielding the inclusive production cross section in full phase space σΣ0total=5.8±(0.5)stat±(−1.4+1.4)sys±(0.6)norm±(1.7)extrapol mb by averaging over different extrapolation methods. The Λall/Σ0 ratio within the HADES acceptance is equal to 2.3±(0.2)stat±(−0.6+0.6)sys. The obtained rapidity and momentum distributions are compared to transport model calculations. The Σ0 yield agrees with the statistical model of particle production in nuclear reactions. Keywords: Hyperons, Strangeness, Proton, Nucleus.
The transverse mass spectra of J/ψ and ψ′ mesons and Ω hyperons produced in central Au+Au collisions at RHIC energies are discussed within a statistical model used successfully for the interpretation of the SPS results. The comparison of the presented model with the future RHIC data should serve as a further crucial test of the hypothesis of statistical production of charmonia at hadronization. Finally, in case of validity, the approach should allow to estimate the mean transverse flow velocity at the quark–gluon plasma hadronization.
ϒ production and nuclear modification at forward rapidity in Pb–Pb collisions at √sNN = 5.02TeV
(2021)
The production of ϒ mesons in Pb–Pb collisions at a centre-of-mass energy per nucleon pair √sNN = 5.02 TeV is measured with the muon spectrometer of the ALICE detector at the LHC. The yields as well as the nuclear modification factors are determined in the forward rapidity region 2.5 < y < 4.0, as a function of rapidity, transverse momentum and collision centrality. The results show that the production of the ϒ(1S) meson is suppressed by a factor of about three with respect to the production in proton–proton collisions. For the first time, a significant signal for the ϒ(2S) meson is observed at forward rapidity, indicating a suppression stronger by about a factor 2–3 with respect to the ground state. The measurements are compared with transport, hydrodynamic, comover and statistical hadronisation model calculations.
ϒ production in p–Pb interactions is studied at the centre-of-mass energy per nucleon–nucleon collision √sNN = 8.16 TeV with the ALICE detector at the CERN LHC. The measurement is performed reconstructing bottomonium resonances via their dimuon decay channel, in the centre-of-mass rapidity intervals 2.03 < ycms < 3.53 and −4.46 < ycms < −2.96, down to zero transverse momentum. In this work, results on the ϒ(1S) production cross section as a function of rapidity and transverse momentum are presented. The corresponding nuclear modification factor shows a suppression of the ϒ(1S) yields with respect to pp collisions, both at forward and backward rapidity. This suppression is stronger in the low transverse momentum region and shows no significant dependence on the centrality of the interactions. Furthermore, the ϒ(2S) nuclear modification factor is evaluated, suggesting a suppression similar to that of the ϒ(1S). A first measurement of the ϒ(3S) has also been performed. Finally, results are compared with previous ALICE measurements in p–Pb collisions at √sNN = 5.02 TeV and with theoretical calculations.