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Dispersion and mass transport between viscous liquids and supercritical CO in static mixers
No full textIm Rahmen dieser Arbeit wurde eine Laboranlage konzipiert und aufgebaut, um die Dispersion und den Stofftransport in statischen Mischern zu untersuchen. Glycerin und PEG6000 werden als Modellsubstanzen für die kontinuierliche Phase in Kombination mit CO als disperse Phase verwendet. Es werden die geometrischen Abmessungen der SMXplus-Statikmischer und die physikalischen Stoffeigenschaften vorgestellt. Zur Messung der Einlösung, des dispersen Phasenanteils und der Blasengrößen kommen die Raman-Spektroskopie und die Rücklicht-Fotografie zum Einsatz. Die ermittelten Stofftransportkoeffizienten zeigen einen komplexen Verlauf für das System CO-PEG6000, der hauptsächlich durch die Verringerung der Blasengröße und den Viskositätsabfall aufgrund der Einlösung geprägt ist. Der volumetrische Stofftransportkoeffizient steigt aufgrund der effektiven Vergrößerung der spezifischen Oberfläche über die Länge des statischen Mischers nahezu kontinuierlich an
Didaktische Handreichung zur Förderung RAG-bezogener Kompetenzen in der Lehre in Geistes- und Sozialwissenschaften
No full textAnalyse der antimykotischen Wirkung von Platin-Silber-Nanopatch-Oberflächen auf Basis eines Opferanodensystems
No full textIn dieser Arbeit wurde eine antiinfektive bimetallische Opferanodenbeschichtung, die Nanosilber mit Nanoplatin kombiniert auf ihre Wirksamkeit gegen Candida albicans untersucht. Eine Wirksamkeit gegen Bakterien besteht. Eine signifikante Wirksamkeit gegen C. albicans konnte im Rahmen der Versuche jedoch nicht nachgewiesen werden. Die metabolische Aktivität dieses Pilzes wird nicht signifikant beeinflusst. Die ermittelte MHK ist größtenteils im Einklang mit der bisherigen Studienlage in der Literatur. Der Silbergehalt der Probekörper (im ng-Bereich) ist jedoch geringer als die ermittelte MHK gegenüber C. albicans. Auch eine schnelle und kurze Freisetzung von Silberionen durch das Opferanodensystem konnte in den Versuchen keinen signifikanten antimykotischen Effekt hervorrufen. Somit ist das untersuchte System als Nanooberfläche mit Silber, anders als im Falle von S. aureus und E. coli, nicht als Prothesenbeschichtung zur Primärinfektionsprophylaxe gegenüber C. albicans geeignet
Implicit and explicit motor sequence learning
No full textMotorisches Sequenzlernen (MSL) umfasst explizite und implizite Lernprozesse, die sich trotz gemeinsamer Leistungsverbesserungen in zeitlicher Dynamik und neuronalen Korrelaten unterscheiden; studienübergreifende Vergleiche sind aufgrund variationsreicher Studiendesigns häufig erschwert.
In dieser Arbeit untersuchten wir diese Unterschiede in einer Within-Subject-EEG-Studie, in der parallel eine explizite und eine implizite Sequenz erlernt wurde. Implizites Lernen zeigte graduelle Leistungsverbesserungen, während explizites Lernen durch rasche Leistungszuwächse und eine stärkere Beta-Suppression über dem motorischen Kortex gekennzeichnet war. In einer zweiten Studie zeigte sich beschleunigtes implizites Lernen, wenn neue Sequenzen Übergänge mit zuvor intensiv trainierten Sequenzen teilten.
Wir diskutieren, wie diese Ergebnisse neue Ansätze für ein zentrales Problem im Forschungsfeld - die Untersuchung der Entstehung expliziten Wissens während fortlaufender Übung - liefern
Resilient wireless communication in dynamic environments
No full textZukünftige drahtlose Kommunikationssysteme müssen zunehmend anspruchsvolle und sicherheitskritische Anwendungen zuverlässig unterstützen. Diese Dissertation entwickelt Strategien, um auch unter dynamischen Bedingungen und bei Blockierungen eine stabile und effiziente Kommunikation zu gewährleisten. Der erste Teil untersucht robuste Hochfrequenzkommunikation im Terahertz-Band (THz) und betrachtet adaptives Beamforming sowie rekonfigurierbare intelligente Oberflächen (RIS) zur Verbesserung der Konnektivität. Zudem wird eine kritikalitätsbasierte Superpositionscodierung eingeführt, die Daten nach Wichtigkeit priorisiert überträgt. Der zweite Teil behandelt resiliente Uplink-Kommunikation und nutzt Rate-Splitting Multiple Access (RSMA), um die Zuverlässigkeit durch Mehrfachverbindungen zu erhöhen. Ein ereignisgesteuertes Resilienz-Framework kombiniert robuste und adaptive Maßnahmen und zeigt, wie stabile und ressourceneffiziente Kommunikation in dynamischen Netzwerken erreicht werden kann.Future wireless communication systems must reliably support increasingly demanding and safety-critical applications. This dissertation develops strategies to ensure stable and efficient communication even under dynamic conditions and link blockages. The first part investigates robust high-frequency communication in the terahertz (THz) band and proposes adaptive beamforming as well as the use of reconfigurable intelligent surfaces (RIS) to enhance connectivity. In addition, a criticality-aware superposition coding scheme is introduced to prioritize data transmission according to its importance. The second part focuses on resilient uplink communication and leverages rate-splitting multiple access (RSMA) to improve reliability through multi-connectivity. An event-driven, criticality-aware resilience framework combines robust and adaptive measures, demonstrating how stable and resource-efficient communication can be achieved in dynamic network environments
Rolle des intraoperativen Neuromonitorings bei der Resektion in eloquenten Hirnregionen gelegener Gliome
No full textResection of gliomas in eloquent brain areas carries significant risk but can be performed more safely with intraoperative neuromonitoring (IONM) and awake surgery. In this study, patients were assessed pre‑ and postoperatively using the Karnofsky Index, Motricity Index, and Aachen Aphasia Test; the extent of resection was evaluated by MRI. Three neurosurgeons provided preoperative estimates of resectability. Results: Resections up to 10 mA proved as safe long‑term as those up to 20 mA. Local Carmustine application (GLIADEL) was associated with poorer outcomes. Preoperative assessments varied considerably. Conclusion: In suitable patients, surgery is advisable even for tumors in eloquent regions; IONM and awake surgery are crucial.Die Resektion von Gliomen in eloquenten Hirnarealen ist risikobehaftet, lässt sich jedoch durch intraoperatives Neuromonitoring (IONM) und Wachoperationen sicherer gestalten. In dieser Studie wurden Patienten prä- und postoperativ mittels Karnofsky-Index, Motricity-Index und Aachener Aphasie-Test erfasst und der Resektionsgrad anhand von MRT verglichen; drei Neurochirurgen schätzten präoperativ die Resektabilität.Ergebnisse: Resektionen bis 10 mA waren langfristig ebenso sicher wie bis 20 mA. Die lokale Carmustin-Applikation (GLIADEL) war mit schlechteren Outcomes assoziiert. Präoperative Einschätzungen variierten stark. Fazit: Bei geeigneten Patienten ist eine OP auch bei Tumoren in eloquenten Regionen ratsam; IONM und Wach-OP sind entscheidend
Multiparametrische Analyse von diastolischen Funktionsparametern bei herzgesunden Personen mittels der Magnet-Resonanz-Tomographie
No full textDie diastolische Funktion des Herzens ist klinisch relevant und wird standardmäßig echokardiographisch beurteilt, wobei die Ergebnisse stark untersucherabhängig sind. Die kardiovaskuläre Magnetresonanztomographie (MRT) gewinnt an Bedeutung als alternative Methode. Ziel dieser Arbeit war die Bestimmung diastolischer Funktionsparameter mittels MRT sowie deren Alters- und Geschlechtsabhängigkeit. Bei 183 herzgesunden Probanden im Alter von 10–70 Jahren wurden pulmonalvenöse und transmitrale Blutflüsse mittels MRT analysiert. In einer Untergruppe von 100 Probanden erfolgte ein Vergleich mit echokardiographischen Daten. Es zeigte sich eine deutliche Altersabhängigkeit der diastolischen Parameter. Die Studie unterstreicht die Notwendigkeit altersadaptierter und methodenspezifischer Normwerte. Aufgrund ihrer hohen Reproduzierbarkeit, Untersucherunabhängigkeit sowie hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung stellt die MRT eine geeignete Methode zur Beurteilung der diastolischen Funktion dar
Machine learning methods integrating climate and water monitoring data to support modelling future water quality in lakes and reservoirs over decades
No full textDiese Dissertation untersucht die Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserqualität von Süßwasserökosystemen mit Fokus auf Gesamtphosphor (TP) und Wassertemperatur. Kapitel 2 analysiert mit generalized Additive Models (GAMs) und Konzentrations-Abfluss-Beziehungen 15 – 20 Jahre TP-Daten aus Erft und Möhne und zeigt erhöhte TP-Werte bei Starkregen und nach Trockenphasen. Kapitel 3 projiziert mit dem globalen Modell WorldQual zukünftige TP-Einträge in die 100 größten Seen: TP-Lasten steigen unter SSP2-RCP6.0 und SSP5-RCP8.5, während SSP1-RCP2.6 Rückgänge zeigt. Kapitel 4 vergleicht ML-Ansätze (Random Forest, XGBoost, LSTM) mit dem Prozessmodell CE-QUAL-W2 zur Simulation der Wassertemperatur im Rappbodestausee. ML erfasst Temperaturdynamiken gut, reagiert aber schwächer auf Erwärmung. Die Arbeit betont die Bedeutung nachhaltiger Gewässerbewirtschaftung
Millimeterwellen-Radarsensorik zur Analyse von Verbrennungsprozessen
No full textMotiviert durch die begrenzte Leistungsfähigkeit etablierter Brandmeldesysteme untersucht diese Dissertation den Einsatz von Millimeterwellenradar zur Analyse von Verbrennungsprozessen.
Dazu werden die dielektrischen Eigenschaften von Flammen und Rauch experimentell bestimmt und deren Einfluss auf phasen- und amplitudenbasierte Radarsignale untersucht. Die Messungen umfassen verschiedene Flammen- und Rauchszenarien, darunter Laborversuche und realitätsnahe Brandtests. Temperaturgradienten, Ionisationseffekte und Partikelkonzentrationen führen zu spezifischen Permittivitätsänderungen, die sich in charakteristischen Radarsignaturen widerspiegeln. Die Ergebnisse zeigen, dass Millimeterwellenradar großes Potenzial für die Brandfrüherkennung besitzt und klassische Sensorik wirkungsvoll ergänzen kann. Die Arbeit leistet einen Beitrag zum physikalischen Verständnis von Verbrennungsprozessen und zur Entwicklung neuer Sicherheitskonzepte