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Analyse der Diskriminierung verschiedener Borstensysteme mit Hilfe eines automatisierten Putzeffizienzsystems
Zielsetzung: Ziel dieser Doktorarbeit war, die aus den Versuchen eines automatisierten Messsystems erhaltenen Daten zu analysieren und daraus die Diskriminierung von drei verschiedenen Borstensystemen mit statistischen Grössen zu beschreiben.
Material und Methode: Von Hand wurden Aluminiumzähne aus dem 3. Quadranten (Zähne 31- 37) in einem UK-Modell mit einer Farbe gleichmässig bepinselt und in eine Halterungsvorrichtung des automatisierten Messsystems gelegt. Der Greifarm des Roboters reinigte mit einem von drei verschiedenen Borstensystemen (ADA-Bürste, Trisa Sonicpower Pro Interdental elektrisch "OFF" & Trisa Sonicpower Pro Interdental elektrisch "ON") und mit einer von drei Bewegungsmustern (Schrubben, Kreisen, Rot-Weiss) die Zähne. Aus dem gereinigten Gebiss wurde die Zähne einzeln ausgeworfen und über einem Fotosystem von allen Seiten fotografiert (sieben Bilder pro Zahn). Diese Bilder wurden mit Hilfe des Vision-Systems analysiert, indem die Anzahl nicht gereinigter, noch angefärbter Pixel ermittelt wurde. Gemessen wurden drei Messreihen (Bürste 1, 2 & 3) zu drei Messungen (Schrubben, Kreisen, Rot-Weiss) mit je sechs Teilmessungen (ein Durchlauf des Roboters). Mit SAS® wurden alle Mittelwerte, Boxplots & Diagramme erstellt. R ermittelte den Einfluss von Interaktionen wie Bürste, Bewegung und Zahn auf die Putzleistung. Mittels stratifizierten Mann Whitney U-Test konnte eine klassische Rangierung dieser jeweiligen Interaktionen aufgezeigt werden.
Resultate: Die Genauigkeitsanalyse zeigte, dass bei der Bürste 1, ADA-Bürste, die koronalen Flächen besser und genauer gereinigt wurden, als die zervikalen. Bürste 2, Trisa Sonic Power Pro Interdental elektrisch "OFF", reinigte die koronalen Flächen ebenfalls besser als die zervikalen, jedoch wurden die zervikalen Flächen im Gegensatz zur ADA-Bürste mit einer grösseren Genauigkeit gereinigt als die koronalen. Über alle Flächen gemittelt reinigte Bürste 2 schlechter und ungenauer als Bürste 1. Die Reinigung der koronalen Flächen war bei Bürste 3, Trisa Sonic Power Pro Interdental elektrisch "OFF", ebenfalls besser aber ungenauer als die zervikalen Flächen. Über alle Flächen gemittelt reinigte Bürste 3 schlechter als die Bürsten 1 & 2, aber genauer als Bürste 2. Die Analyse der Putzleistung zeigte, dass über alle Flächen gemittelt die ADA-Bürste um ein Vielfaches besser als Bürste 2 und diese besser als Bürste 3 reinigte. Modell P-Wert: < 0.001. Das Bewegungsmuster Kreisen erzielte die beste Reinigungsleistung über alle Flächen gemittelt, während die Reinigungsleistung bei Schrubben und Rot/Weiss sich kaum unterschieden hat. Modell P-Wert: < 0.001. Wurde die Interaktion zwischen Bewegung und Bürste betrachtet, reinigte aber fast jede Kombination besser als das ADA-Borstensystem mit Bewegung Schrubben. Dies zeigte, dass das Bewegungsmuster (Kreisen oder Schrubben) einen leicht grösseren Einfluss auf die Putzleistung der Zähne hatte, als die Wahl des Borstensystems. Schlussfolgerung: Basierend auf den Resultaten kann gesagt werden, dass die Diskriminierung verschiedener Borstensysteme eines automatisierten Putzeffizienzsystems analysiert und aufzeigt werden kann. Die Messgenauigkeit konnte definiert und mit statistischen Grössen dargestellt werden. Einzelne Flächen der Zähne wurden unterschiedlich gut gereinigt. Das ADA-Borstenfeld war in der Reinigungsleistung den anderen Borstenfeldern, Trisa Sonicpower Pro Interdental elektrisch "OFF" & elektrisch "ON", klar überlegen. Auch zeigte sich, dass meistens ein Bewegungsmuster (Kreisen) den anderen in der Reinigungsleistung überlegen war. Jedoch hatte die Wahl des Bewegungsmusters einen grösseren Einfluss auf die Reinigungsleistung als die Wahl des Borstenfeldes
Determinanten für die Bewältigung von Situationen mit erhöhter Stressbelastung. Eine Längsschnittstudie mit Rekruten der Schweizer Armee unter Berücksichtigung von Motivation, Einstellung, Erwartung und Selbstwirksamkeit
Anhand einer Feldstudie mit Rekruten der Schweizer Armee werden verschiedene psychologische Faktoren bezüglich ihrer Wirkung als Determinanten für die Bewältigung von Situationen mit erhöhter Stressbelastung untersucht. Die militärische Grundausbildung (Rekrutenschule) stellt einen strukturierten, hierarchischen Kontext dar, der basierend auf den zivilen Sozialisationserfahrungen eine überdurchschnittlich grosse Anpassungsleistung erfordert. Die Fragestellungen dieser Arbeit beziehen sich sowohl auf den Einfluss von Motivation, Einstellung und Erwartung auf das erfolgreiche Bestehen der Rekrutenschule (Aufgabenerfüllung) als auch auf die Zusammenhänge dieser Faktoren mit der psychischen Befindlichkeit während dieser Tätigkeit. Dabei wird insbesondere die Rolle der allgemeinen Selbstwirksamkeitserwartung vertieft analysiert. Die untersuchte Stichprobe (N = 328) setzt sich aus gesunden Männern im Alter zwischen 19 und 21 Jahren zusammen. Das Studiendesign beinhaltet drei Messzeitpunkte, wobei die gesundheitsbezogenen abhängigen Variablen mehrfach anhand von bestehenden Messinstrumenten erhoben wurden. Die Skalen zur Erfassung von Motivation, Einstellung und Erwartungen wurden eigens für diese Studie entwickelt.
Die berichteten gesundheitsbezogenen Belastungen der Rekruten sind, den hohen körperlichen und psychischen Anforderungen der militärischen Grundausbildung entsprechend, relativ stark ausgeprägt und bewegen sich deutlich über der vergleichbaren Altersnorm. Den Hypothesen gemäss kann bestätigt werden, dass ein bedeutender Zusammenhang zwischen der Einstellung zu einer Tätigkeit bzw. der Motivation und dem psychischen Wohlbefinden besteht. Die negativen Auswirkungen von tiefer Motivation können durch eine hohe allgemeine Selbstwirksamkeitserwartung etwas abgefedert werden. Allerdings hat sich erwiesen, dass die allgemeine Selbstwirksamkeitserwartung selber gewissen kontextbezogenen Einflussfaktoren unterliegt. Bemerkenswert ist zudem, dass einzig die spezifische Ergebniserwartung, also die Erwartung, die Rekrutenschule erfolgreich abzuschliessen, bezüglich der Voraussage der Aufgabenerfüllung einen nennenswerten Beitrag leistet. Als Erklärung dieses Effekts liegen Mechanismen einer selbsterfüllenden Prophezeiung nahe
Michal: Tochter Schauls, Frau Dawids – Liebende. Leidende. Widerständische. Die Rezeption der Figur Michal als Protagonistin in der deutsch-jüdischen Literatur des 20./21. Jahrhunderts vor dem Hintergrund ihrer antiken Vorlagen
The first part of the dissertation presents Michal's biography according to 1-2 Sam. The literary quality of the Hebrew text is discussed as well as the questions which it raises, its lacunae and how these are filled in other ancient Jewish texts (1 Chr, LXX, Josephus, rabbinical literature) and in German translations of the last two centuries. The second part elucidates the attractivity of the Michal-figure as a protagonist in the work of German-Jewish poets from the past century to the present, the significance of the choice of this protagonist for their biography and work, their filling of the gaps of the Hebrew text and the contribution of their literary creations to the broadening of the scholarly horizon and of academic interpretations. Due to the focus in the second part of the dissertation, Jewish biblical scholarly approaches are used in dealing with the Hebrew text. Both, the German-Jewish literature and the Hebrew text, are approached from the point of view of literary studies
A Novel Liquid Argon Time Projection Chamber Detector: The ArgonCube Concept
in its explanation of experimental observations. An exception is the intriguing nature
of neutrinos. Particularly, neutrino flavour eigenstates do not coincide with their mass
eigenstates. The flavour eigenstates are a mixture of the mass eigenstates, resulting in
oscillations for non-zero neutrino masses. Neutrino mixing and oscillations have been
extensively studied during the last few decades probing the parameters of the three flavour
model. Nevertheless, unanswered questions remain: the possible existence of a Charge
conjugation Parity symmetry (CP) violating phase in the mixing matrix and the ordering
of the neutrino mass eigenstates. The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE)
is being built to answer these questions via a detailed study of long-baseline neutrino
oscillations. Like any beam experiment, DUNE requires two detectors: one near the
source to characterise the unoscillated beam, and one far away to measure the oscillations.
Achieving sensitivity to CP violation and mass ordering will require a data sample of
unprecedented size and precision. A high-intensity beam (2MW) and massive detectors
(40 kt at the far site) are required. The detectors need to provide excellent tracking and
calorimetry. Liquid Argon Time Projection Chambers (LArTPCs) were chosen as Far
Detectors (FDs) because they fulfil these requirements. A LArTPC component is also
necessary in the Near Detector (ND) complex to bring systematic uncertainties down to
the required level of a few percent. A drawback of LArTPCs is their comparatively low
speed due to the finite charge drift velocity (~ 1mmμs−1). Coupled with the high beam
intensity this results in event rates of 0.2 piled-up events per tonne in the ND. Such a rate
poses significant challenges to traditional LArTPCs: Their 3D tracking capabilities are
limited by wire charge readouts providing only 2D projections. To address this problem
a pixelated charge readout was developed and successfully tested as part of this thesis.
This is the first time pixels were deployed in a single-phase LArTPC, representing the
single largest advancement in the sensitivity of LArTPCs—enabling true 3D tracking. A
software framework was established to reconstruct cosmic muon tracks recorded with
the pixels. Another problem with traditional LArTPCs is the large volume required
by their monolithic design resulting in long drift distances. Consequentially, high drift
voltages are required. Current LArTPCs are operating at the limit beyond which electric
breakdowns readily occur. This prompted world-leading studies of breakdowns in LAr
including high-speed footage, current-voltage characteristics, and optical spectrometry. A
breakdown-mitigation method was developed which allows LArTPCs to operate at electric
fields an order of magnitude higher than previously achieved. It was found however that
a safe and prolonged operation can be achieved more effectively by keeping fields below
40 kVcm−1 at all points in the detector. Therefore, high inactive clearance volumes are
required for traditional monolithic LArTPCs. Avoiding dead LAr volume intrinsically
motivates a segmented TPC design with lower cathode voltages. The comprehensive
conclusion of the HV and charge readout studies is the development of a novel fully
modular and pixelated LArTPC concept—ArgonCube. Splitting the detector volume into independent self-contained TPCs sharing a common LAr bath reduces the required
drift voltages to a manageable level and minimises inactive material. ArgonCube is
incompatible with traditional PMT-based light readouts occupying large volumes. A
novel cold SiPM-based light collection system utilised in the pixel demonstrator TPC
enabled the development of the compact ArgonCube Light readout system (ArCLight).
ArgonCube’s pixelated charge readout will exploit true 3D tracking, thereby reducing
event pile-up and improving background rejection. Results of the pixel demonstration
were used in simulations of the impact of pile-up for ArgonCube in the DUNE ND. The
influence piled-up π0-induced EM showers have on neutrino energy reconstruction was
investigated. Misidentified neutrino energy in ArgonCube is conservatively below 0.1%
for more than 50% of the neutrino events, well within the DUNE error budget. The work
described in this thesis has made ArgonCube the top candidate for the LAr component
in the DUNE ND complex
Dimension and projections in normed spaces and Riemannian manifolds
This thesis is concerned with the behavior of Hausdorff measure and Hausdorff dimension under projections. In 1954, Marstrand proved that given a Borel set A Ϲ R² of dimension strictly larger than 1, for almost every line L that passes through the origin, the orthogonal projection of A onto L is a set of positive Hausdorff 1-measure. This theorem marked the start of a long sequence of results in the same spirit that are nowadays known as Marstrand-type projection theorems. In the first part of this thesis, we establish Marstrand-type projection theorems for projections induced by linear foliations as well as for closest-point projections onto hyperplanes in finite dimensional normed spaces. By the same methods we obtain a Besicovitch-Federer-type characterization of purely unrectifiable sets in terms of these families of projections. Moreover, we give an example underlining the sharpness of our results. In the second part of the thesis, we establish Marstrand-type as well as Besicovitch-Federer-type projection theorems for orthogonal projections along geodesics in hyperbolic space as well as in the two-sphere. Several of these results are achievable by two different methods: potential theoretic methods and Fourier analytic methods. We discuss the scope of each of these methods in both settings
Where expectation meets attention: the dynamic interplay between optimism bias and attention bias
Optimism bias and positive attention bias are crucial components of healthy information processing. Even though recent theories (e.g., the combined cognitive biases hypothesis) suggest that different cognitive biases usually interact and mutually enforce each other, optimism bias and positive attention bias have mostly been examined separately. However, investigating dynamic interactions between the two biases can uncover how they maintain over time and thereby contribute to mental health. Thus, the goal of the current thesis was to investigate the interplay between optimism and attention bias and its underlying neural mechanisms. First, an integrative theoretical framework suggesting that optimism bias and positive attention bias mutually enforce each other and recruit a common neural network (e.g., comprising of the anterior cingulate cortex [ACC] and the limbic system) is presented. Furthermore, this framework proposes that biased memory processes may influence the optimism-attention interplay. Based on the ideas derived from this framework, two empirical studies have been conducted to demonstrate the influence of optimistic expectancies on attention deployment. In both studies, induced optimistic (and pessimistic) expectancies guided attention to expected rewarding (and punishing) information, whereas processing of unexpected information enhanced activity in the brain´s salience and executive control network (e.g., comprising of the insula, ACC, and posterior parietal cortex). Notably, these effects were stronger for optimistic than for pessimistic expectancies, supporting the idea that optimistic expectancies are particularly powerful in biasing attention to rewarding information. A subsequent empirical study additionally revealed that paying attention to positive information in turn enhances optimism bias. Specifically, performing a two-week attention bias modification training toward accepting and away from rejecting face stimuli increased optimism bias whereas performing a neutral control attention training did not. In sum, the studies reported in this thesis provide first empirical support for mutual optimism-attention interactions that can explain how the two biases maintain over time. Importantly, such dynamic optimism-attention interactions may instigate an upward spiral of positivity that protects mental health
Adhäsion von Bakterien, gingivalen Epithelzellen und Parodontalligamentfibroblasten an Polylaktidbasierten Membranen im Vergleich mit Kollagenmembranen. Laborstudie
Zielsetzung: Das Ziel dieser Laborstudie war es, die Bakterienadhäsion und Anlagerung von gingivalen Epithelzellen (TIGK, Telomerase immortalized gingival Keratinocytes) und Parodontalligamentfibroblasten (PDL-Fibroblasten) an Polylaktid-basierten Membranen im Vergleich zu Kollagenmembranen zu untersuchen.
Material und Methode: Als Testprodukt wurde eine bioresorbierbare Membran aus Polylaktid (GUIDOR® Bioresorbable Matrix Barrier; Sunstar; Etoy, Switzerland) verwendet. Die Vergleichsgruppe bestand aus einer bovinen Kollagenmembran (Cytoplast® RTM Collagen membrane; Osteogenics Biomedical, Lubbock, TX, USA) sowie aus einer porcinen Kollagenmembran (Collprotect® botiss materials GmbH, Zossen, Germany). Folgende Mikroorganismen wurden verwendet: Streptococcus gordonii ATCC (American Type Culture Collection) 10558, Actinomyces naeslundii ATCC 12104, Porphyromonas gingivalis ATCC 33277, Tannerella forsythia ATCC 43037, Fusobacterium nucleatum ATCC 25586, Parvimonas micra ATCC 33270. Als Zelltypen wurden in die Studie PDL-Fibroblasten und gingivale Epithelzellen (TIGK) einbezogen. Die Studie war in drei Hauptversuche unterteilt.
Im ersten Versuch wurde die antimikrobielle Aktivität der Membranen auf planktonische Bakterien untersucht. Die Membranproben wurden auf Wilkins-Chalgren-Agarplatten mit einem definierten Inokulum von Mikroorganismen platziert. Nach 18 h (Anaerobier 42 h) wurden die Hemmzonen gemessen.
Der zweite Versuch beinhaltete die Biofilmanlagerung an die Membranen. Die Membranproben wurden in Suspensionen der sechs verschiedenen Bakterienstämme gegeben. Nach einer Inkubationszeit von 6 h und 48 h unter anaeroben Konditionen wurde die Gesamtzahl der Bakterien sowie die Zahl an P. gingivalis, T. forsythia, P. micra und F. nucleatum im Biofilm ermittelt.
Im dritten Versuch wurde die Anlagerung von PDL-Fibroblasten und gingivalen Epithelzellen (TIGK) an Membranen mit und ohne Anwesenheit von Mikroorganismen untersucht. Dazu wurden die Membranproben zusammen mit den Zellen in 24-Well-Platten gegeben und während 6 h bzw. 48 h (TIGK) bzw. während 72 h (PDL-Fibroblasten) mit 5% CO2 inkubiert. Danach wurden die angehafteten TIGKs respektive PDL-Fibroblasten gezählt. Um einen potenziellen Einfluss von Mikroorganismen auf die Adhäsion von gingivalen Epithelzellen beziehungsweise PDL-Fibroblasten zu untersuchen, wurde in einer zweiten Serie von Untersuchungen eine Mischung bestehend aus den sechs Bakterienstämmen hinzugefügt. Wie beim Versuch zuvor wurde die Anzahl adhärenter Zellen ermittelt.
Resultate: Es konnte für keine der getesteten Membranen eine antimikrobielle Aktivität nachgewiesen werden. Bei der Biofilmbildung an Membranen haben nach 6 h statistisch signifikant weniger Bakterien die Polylaktid-Membran als die porcine und die bovine Kollagenmembran (jeweils p<0,01) besiedelt, jedoch betrug der Unterschied maximal 0,49 log10. Nach 24 h konnten keine signifikanten Unterschiede betreffend der Anzahl Bakterien an den unterschiedlichen Membranen gefunden werden. Die geringste Anzahl adhärenter TIGKs wurde nach 6 h und 48 h Inkubation auf der Polylaktid-Membran ermittelt. Entgegen der Erwartungen war die Anzahl adhärenter TIGKs an den Probemembranen höher in Gegenwart von Bakterien als ohne.
Die Anlagerung der PDL-Fibroblasten an die getesteten Membranen nach 72 h war an den (bovinen) Kollagenmembranen am grössten. In Anwesenheit von Mikroorganismen war die zelluläre Anlagerung der PDL-Fibroblasten an allen Membranen signifikant geringer.
Schlussfolgerungen: Innerhalb der Limitationen dieser Studie können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden: Eine bakterielle Anlagerung an Membranen kann stattfinden und Mikroorganismen haben auch einen Einfluss auf die zelluläre Anlagerung. Die Beschaffenheit der Membranen spielt dabei eine wesentliche Rolle. Bezüglich der Biofilmbildung auf den Membranen könnte die Verwendung einer Polylaktid-Membran in der Anfangsphase einen leichten Vorteil bringen, da die bakterielle Besiedlung in den ersten 6 h auf diesem Material signifikant geringer war. Jedoch scheint dieser Effekt von kurzer Dauer zu sein, denn bereits nach 24 h war kein Unterschied zwischen den drei verschiedenen Membrantypen mehr zu erkennen. Was die zelluläre Adhäsion betrifft, zeigen die In-Vitro-Resultate dieser Studie, dass die Verwendung einer kollagenbasierten Membran vorteilhaft ist, auch dann, wenn eine bakterielle Exposition vorliegt. Überraschenderweise zeigte sich bei Anwesenheit von Mikroorganismen eine verstärkte Anlagerung von TIGKs im Vergleich zu den Versuchen ohne Mikroorganismen