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Volunteering - The social capital in an ageing society. An analysis of volunteering for dementia ill persons in Germany and the Netherlands.
No full textAltersdemenz wird sich in den nächsten Jahrzehnten zu einer gesamtgesellschaftlichen „humanitären Herausforderung“ entwickeln. Die mit Demenzerkrankungen verbundenen Kosten beeinträchtigen schon heute die solidarische Gesundheitsversorgung der deutschen Bevölkerung merklich. Auch psychische Belastungen und soziale Isolation nehmen in immer mehr Familien zu, die demente Angehörige versorgen. Für diese Familien, den Staat und das Gesundheitsfürsorgesystem wird es kontinuierlich schwieriger die Erkrankten individuell nach ihren Bedürfnissen zu betreuen. Der Gedanke einer „caring community“, die alle Bürger und Organisationen durch freiwilliges Engagement in die Fürsorge einbezieht, kann in einer alternden Zivilgesellschaft entlastende Sozialkapitalressourcen generieren. Für Pflegende und sie und Dementen lassen sich Situationen „totaler Institutionen“ gesellschaftlich öffnen.
Doch bisher liegen kaum Informationen vor, warum Freiwilligen für Demenzkranke aktiv sind, wie sie ihren Einsatz einschätzen und inwiefern sie mit den Angehörigen sowie Pflegekräften kooperieren. Kenntnisse darüber sind aber relevant, um Engagementpotenziale gezielter zu nutzen. Die vorliegende Dissertation erstellt mit Methoden der qualitativ-empirischen Sozialforschung eine Typologie der Engagierten. Interviews mit Freiwilligen in sieben ausgewählten ambulanten Diensten und Pflegeheimen in Deutschland bilden die Basis dafür. Ein Vergleich mit der Engagementförderung in den Niederlanden, die bereits seit den 1970er Jahren stetig Helferprofile in diesem Feld professionalisiert, ergänzt mit einer Sekundäranalyse und einer Fallstudie in drei Besuchsdiensten die Studie.
Zwei Engagementpotenziale konstruiert die Untersuchung: Das dominierende interne Potenzial mit persönlichen sowie beruflichen Bezügen zu Demenzerkrankungen und freiwilligen Aktivitäten beinhaltet die Typen dankbare frühere Angehörige, professionelle Fortsetzer und ehrenamtliche Fortsetzer. Traditionelle Werte wie Pflichtbewusstsein und christliche Nächstenliebe prägen deren Einstiegsmotivation in ihr Engagement. Mit den Typen Neuorientierer und Einzelkämpfer umfasst das externe Potenzial die Helfer, die vor ihrer freiwilligen Tätigkeit kaum mit Demenz und Bürgerengagement in Berührung kamen. Die Suche nach neuen Kompetenzen und Impulsen für ihr Leben prägt ihre Motivation.
Die Typen zeigen deutlich, dass freiwilliges Engagement in Angeboten für Demente in Deutschland stark durch persönliche Ansprache und eine enge Bindung der Freiwilligen an die Angebotsträger sowie dessen Umfeld bestimmt ist. Es nimmt sein Engagement als Teil des Lebenslaufs wahr oder verbindet es spezifischen Ereignissen in diesem. Das eigene Engagement sehen die Freiwilligen vor allem als privates Gut und nicht im Kontext eines kollektiven Sozialkapitals. Dessen kooperierende und mobilisierende Ressourcen weiten sie nur selten gezielt aus. Die niederländischen Freiwilligen verbinden mit ihrem Einsatz, die sie in der Regel über Gespräche in einer Vermittlungsagentur erhalten, Selbsterfahrung und eine Beratung aus externer Sicht für den Angehörigen der Dementen als persönliche Bereicherung.In the coming decades, senile dementia will prove to be a "humanitarian challenge" for society as a whole. Even today, costs associated with dementia are noticeably impacting the socially conscious health care of the German public. Physical stresses and social isolation are also on the increase as more families care for relatives suffering from dementia. For these families, the state and the health care system, it is becoming ever more difficult to look after the sufferers individually and meet their needs. The concept of a "caring community" that involves all citizens and organisations through voluntary involvement in care can generate social capital resources to provide some relief in an ageing civil society. "Total institution" situations for carers and sufferers can open up in our society.
Previously, very little information was available on why volunteers are caring for dementia patients, how they evaluate their efforts, and to what extent they cooperate with relatives and care staff. This knowledge is relevant, however, in order to tap potential resources for volunteering in care in a more targeted way. This thesis uses qualitative-empirical social research methods to establish a typology of those volunteers that get involved in care. It is based on interviews with volunteers in seven selected outpatient facilities and nursing homes in Germany. A comparison with the promotion of voluntary activity in care in the Netherlands, where they have been continually professionalising helper profiles in this field since the 1970s, along with a secondary analysis and a case study of three health visiting services completes this study.
This investigation constructs the following two potential volunteer resources: The dominant internal volunteer potential, having personal as well as professional connections with dementia and voluntary activities, includes the types grateful former relative, professional sustainer, and voluntary sustainer. Traditional values such as a sense of duty and Christian charity characterise the initial motivation for their involvement. With the types new course setter and lone warrior, the external volunteer potential includes those helpers who, prior to their voluntary activities, hardly ever came in contact with dementia or civic engagement. Their motivation is characterised by the search for new skills and incentives for their lives.
The types clearly show that voluntary action in dementia-related activities in Germany is strongly determined by verbal contacts and a close connection between the volunteers and the organisations that carry out these activities as well as the environment. The volunteers perceive their activities as part of the course of their lives or connect it with life events. They see their efforts first and foremost as something of personal value, and not in the context of collective social capital. They seldom extend the social capital resources for collaboration and mobilisation that they possess with a specific purpose. Dutch volunteers generally get a placement through an interview with an volunteeragency, and they associate their commitment with self-awareness and the provision of external guidance for the relatives of dementia sufferers, which they feel is a form of personal enrichment
Women on the ball! A socio-scientific study of the motives of the protagonists in the legalisation of women's football in DFB 1970
No full textThe dissertation “Women on the ball! A socio-scientific study of the motives of the protagonists in the legalisation of women's football in DFB 1970” by Nadine Junker mainly deals with the problem of legalisation of women’s football in the German Football Association (DFB).
On the one hand, the paper concentrates on the historical compilation of women’s football in Germany after 1930, until it was finally legalized by the DFB in its jurisdiction in 1970. On the other hand it analyses those motives and their dynamic, which made the DFB, at that time dominated mainly by “elderly gentlemen” legalise women’s football. At the same time the then strengthening, so-called “Second Women’ Liberation Movement” is taken into account, as well as the general change in the system of sport. Thus the initial question is, what kind of influence the perception of women and sport, drastically changing in public, had on the shaping of opinion and consensus of the heads of the association and for the legalization of “Ladies’ football”, until then prohibited by law. Moreover, it is to be analyzed if the change of mentality in society concerning the perception of women as well as opening structures in sport had a significant importance for the decision of women to play football “illegally” and actively. Doing so it was also considered in how far a change in social relations includes a change in body ideals and traditional gender roles and moreover, why football is principally or naturally understood as a male bastion.
An empirically established inventory of both the illegal and legalized league games and the attitudes of the persons involved at that time are meant to give an insight into the fascination and dynamic of the process during its crucial years from 1955 to 1970, having made women’s and girls’ football to one of the strongest female sports in the Federal Republic of Germany, counting more than one million members
Präparation von nanostrukturierten zweidimensionalen Elektronengasen und die Charakterisierung ihrer linearen und nichtlinearen Transporteigenschaften
No full textIn dieser Arbeit wird der nichtlineare Transport in zweidimensionalen Elektronengasen anhand von drei Experimenten untersucht, wobei das nichtlineare Verhalten der untersuchten Bauteile auf einer besonderen Geometrie beruht.
Im ersten Experiment wird die Gleichrichtung an einem Symmetrie-gebrochenen zweidimensionalen Elektronengas analysiert, wobei der Symmetriebruch durch eine Dichtemodulation im Elektronengas entlang der Stromrichtung herbeigeführt wird. Mit einem Thermodiffusions-Modell wird gezeigt, dass die Gleichrichtung durch diffusive Thermoelektrik bewirkt wird. Zudem wird eine neue Methode eingeführt, mit welcher die inelastische Streuzeit des zweidimensionalen Elektronengases bestimmt werden kann. Mit der inelastischen Streuzeit werden die Elektronentemperaturen in dem dichtemodulierten System abgeschätzt, welche für die Berechnung der Thermospannung benötigt werden. Für die Realisierung eines ballistischen Transistors wird im zweiten Experiment das lineare und nichtlineare Transportverhalten der magnetischen Elektronen-Fokussierung untersucht. Um das nichtlineare Verhalten für hohe Injektionsenergien zu erklären, wird ein Einzelelektronen-Billard-Modell der Elektronen-Fokussierung präsentiert. Mit dem Modell kann gezeigt werden, dass die Elektron-Elektron-Streuung, welche stark von der Injektionsenergie abhängig ist, für das nichtlineare Verhalten verantwortlich ist. Auf den Ergebnissen dieser Arbeit basierend wird das Konzept eines ballistischen Transistors vorgeschlagen. Im letzten Experiment wird eine steuerbare Selbst-Schaltende-Diode und ihre Wirkungsweise vorgestellt. Die Funktionsweise dieser Diode beruht auf einem Rückkopplungs-Effekt, wobei die Steuerung mit Seiten-Gates erfolgt. Im selbst-sperrenden Regime funktioniert das Bauteil wie ein perfekter Halbwellen-Gleichrichter. Obwohl alle drei Bauteile aus dem gleichen Material bestehen, verursachen in allen Experimenten unterschiedliche (und teilweise ungewöhnliche) Effekte das beobachtete nichtlineare Transportverhalten.
Zudem wird ständig nach neuen, fortgeschrittenen Strukturierungsmethoden gesucht, z.B. um Formgebungs-Effekte in neuen Materialsystemen untersuchen zu können. Solch eine neue Methode zur Strukturierung von GaAs und Graphen auf der Nanometerskala wird mit dem Gas-unterstützten Elektronenstrahl-induzierten lokalen Ätzen vorgestellt. Bei dieser Methode handelt es sich um eine präzise Methode mit einer sehr hohen Auflösung, welche zudem sehr schonend für das zu strukturierende Material ist. Die neue Strukturierungsmethode ist insbesondere für das neue Materialsystem Graphen interessant, um ballistischen Transport bei Raumtemperatur zu realisieren.This thesis investigates the non-linear transport in two-dimensional electron gases on the basis of three experiments. In all three cases the non-linear behavior is caused by a special device geometry.
In the first experiment the rectification in a symmetry-broken two-dimensional electron gas is analyzed. The broken symmetry in the device is induced by a density modulation of the electron channel along the current direction. A diffusion thermopower model shows that the observed rectification is caused by a thermoelectric effect. In addition, a new method is introduced, which allows the determination of the inelastic scattering time in a two-dimensional electron gas. With the inelastic scattering time it is possible to estimate the electron temperatures in the density modulated system, which are needed for the calculation of the thermovoltage. As a preliminary work for a ballistic transistor the second experiment investigates the linear and non-linear transport behavior of the ballistic electron focusing. In order to explain the non-linear behavior of the electron focusing devices for high injection energies, a single electron billiard model of the electron focusing is developed. The model shows that electron-electron interaction, which is highly dependent on the injection energy, is causing the observed non-linear behavior. A concept of a ballistic transistor, based on the results presented in this thesis, is suggested. The last experiment deals with a voltage-tunable self-switching in-plane diode and its working principle. An applied voltage along the channel modulates the effective width of the conducting channel, resulting in a diode-like IV-characteristic. In the normally-off state the device works as an ideal half-wave rectifier. Although all three devices consist of the same material, the non-linear transport behavior in all three experiments is caused by entirely different effects.
In addition to that, the search for new, more advanced patterning methods is going on, for example to allow the investigation of finite size effects in new material systems. Such a new method to pattern GaAs and graphene at the nanometer scale is introduced with the gas-assisted electron beam induced local etching. This method is non-destructive for the patterned material and has a very high resolution. This patterning method is particularly interesting for the material system graphene to realize ballistic transport at room temperature
Process analysis using the example of the program UNI-TRAINEES from the point of view of the participants
No full textDie Gestaltung der Berufs- und Studienwahlvorbereitung für Schüler der Oberstufe stehen zurzeit im Fokus der Bildungspolitik. Durch die Umsetzung des Bologna-Prozesses verändern sich die Studienstrukturen und die Studienangebote. Hinzu kommen neue gesetzliche Regelungen, die es den Hochschulen ermöglichen, eigene Auswahlkriterien im Rahmen der Zulassungsverfahren heran zu ziehen. Gleichzeitig nimmt die Anzahl der zulassungsbeschränkten Studiengänge zu. Dies hat zur Folge, dass die Informationen für Studieninteressierte heterogen und von Widersprüchen geprägt sind.
Empirische Untersuchungen des Hochschulinformationssystems der letzten Jahre belegen, dass es den Studieninteressierten an den nötigen Kompetenzen mangelt, ihre Studienwahl kompetent zu treffen und das, obwohl ein differenziertes Angebots zur Berufs- und Studienwahlvorbereitung durch die allgemein bildenden Schulen, die Bundesagentur für Arbeit, die Hochschulen und weitere Akteure existiert. Bestehende Angebote werden kritisiert und die Schüler sehen sich für den Übergang von der Schule an die Hochschule nicht ausreichend vorbereitet, was sich in hohen Studienabbruchquoten und Fachwechseln niederschlägt.
Aufgrund dieser Problemlage wurde im Akademischen Beratungs-Zentrum (ABZ) der Universität Duisburg-Essen das Programm UNI-TRAINEES entwickelt. Ziel war es, ein Programm für eine strukturierte Orientierungsphase zur Studienwahlvorbereitung für Schüler der Oberstufe allgemein bildender Schulen zu konzipieren. Unter der Voraussetzung, dass Schule der institutionelle Ort für die Berufs- und Studienwahlvorbereitung ist, wurde ein Programm für Lehrkräfte entwickelt, das flexibel und langfristig in den Schulalltag integrierbar sein soll.
Angelegt als explorative Fallstudie untersucht die Dissertation, inwieweit ausgewählte Studierende ihre Teilnahme an dem Programm UNI-TRAINEES für ihre Studienwahl und ihren Studieneinstieg als hilfreich erlebt haben. Aufgezeigt wird anhand von Einzelfallanalysen, ob das Programm UNI-TRAINEES den Defiziten an der Schnittstelle Schule/Hochschule entgegenwirken und damit einen Beitrag zu einer verbesserten Berufs- und Studienwahlvorbereitung in der Oberstufe leisten könnte. Aus den Ergebnissen werden Handlungsempfehlungen für das Programm UNI-TRAINEES abgeleitet und ein mögliches neues Modell für eine Kooperative Berufs- und Studienwahlvorbereitung entwickelt.The organisation and structure of senior class pupils’ career and study choice preparation is a current issue in educational policy. The implementation of the Bologna Process led to changes in academic education structures and the range of course studies. Furthermore, new statutory regulations, allow universities to make use of their individual selection criteria relating admission procedures. Moreover, the number of courses with restrictions on admission increases. As a consequence, information for prospective students is heterogeneous and inconsistent. Recent empirical studies, carried out by the Higher Education Information System (HIS), prove that prospective students lack necessary skills to make an informed study course choice even though many institutions (schools of general education, the Federal Employment Agency, universities etc.) offer a range of study and career choice services. These existing services are criticised and pupils lack preparedness to deal with the transition from school to university, which is reflected in high student drop-out rates and an increasing rate of changes of courses of studies. With these problems in mind the Academic Counselling Centre for Study and Career Development of the University Duisburg-Essen has developed the UNI-TRAINEES Programme. The programme aims at offering a structured academic orientation phase to senior class pupils. Assuming that study and career choice orientation should predominantly take place at school, UNI-TRAINEES developed a rather long-term programme for teaching staff, which can be flexibly integrated into everyday life at school.
On the basis of an explorative case study, the dissertation investigates to what extend students considered the participation at the UNI-TRAINEES Programme as helpful regarding their study course selection and study start. Single case analyses are carried out to find out whether the UNI-Trainee Programme can counteract arising problems concerning the transition from school to university and thus contribute senior class pupils to an improved study and career choice process. The results will give recommendations for modifying the UNI-TRAINEES Programme by suggesting a model of Cooperative career and study choice preparation
Narrativs in the treatment of children with posttraumatic stress disorder
No full textDie vorliegende Interventionsstudie untersuchte die Wirksamkeit des Einsatzes von Narrativen zur Traumakonfrontation in der Behandlung von Kindern mit posttraumatischer Belastungsstörung im Alter von 7-13 Jahren im stationären und ambulanten Setting. Die Stichprobe rekrutierte sich aus 37 Kindern mit der Hauptdiagnose einer posttraumatischen Belastungsstörung. 18 wurden in die Narrativgruppe aufgenommen und 19 gehörten der Kontrollgruppe an, in der keine Zusatzbehandlung mit Narrativen angeboten wurde. Narrative als eine Form der Traumabehandlung verbinden Traumakonfrontation mit stabilisierenden Elementen in einer kindgerechten Art und Weise. Die Kinder in der Behandlungsgruppe wurden mit mindestens 3 solcher Narrative pro Fall behandelt. Es wurden 3 Messzeitpunkte festgelegt, um die Wirksamkeit der Behandlung empirisch nachzuweisen. Ziel des Einsatzes von Narrativen war die Traumasynthese auf der Ebene der Affekte und Kognitionen sowie auf der Ebene der körperlichen Sensationen und vorherrschenden Sinneseindrücken unter Zuhilfenahme der Aktualisierung von allgemeinen und spezifischen Ressourcen. Die Ausgestaltung der Narrative orientierte sich stets an den schlimmsten Ereignissen, die von den Kindern zum Zeitpunkt der Behandlung noch als belastend erlebt wurden. Wesentliche Mittel der Narrative waren Kontextualisierung und Versprachlichung in Raum und Zeit sowie Ressourcenaktivierung und der Einsatz von Distanzierungselementen. Als Ergebnis konnte nicht nur eine signifikante Reduktion der posttraumatischen Symptomatik und der subjektiv empfundenen Belastungsreaktionen erzielt werden, sondern auch ein Rückgang der ängstlichen und depressiven Entwicklung. Als ein weiterer Effekt der Behandlung wurde beobachtet, dass die Kinder im Verlauf der Behandlung über die drei Messzeitpunkte eine verbesserte soziale Integration und ein angehobenes psychisches Funktionsniveau zeigten. Derartige Effekte blieben in der Kontrollgruppe dagegen aus. Aufgrund des Therapieerfolges bleibt perspektivisch zu überprüfen, ob sich das Verfahren als Standardverfahren für komplextraumatisierte Kinder im ambulanten und stationären Setting eignet. Dazu wäre die Ausarbeitung von Standard-Narrative sinnvoll, die sich an den meistgenannten schlimmsten Ereignissen, Affekten und negativen Kognitionen orientieren. Aufgrund der kleinen Stichprobe werden weitere Studien erforderlich sein, um die Validität einer Reduktion posttraumatischer Symptome durch diesen Ansatz vertiefend zu überprüfen. In der therapeutischen Arbeit wurde die Notwendigkeit des Ausbalancierens von Trauma und Ressource, insbesondere bei besonders chronifizierten Krankheitsverläufen, deutlich. Auf diese Weise wird die Überflutung mit traumatischem Material und dadurch ausgelöste psychische Instabilität vermieden, was die Gefahr des Abbruchs der Behandlung deutlich reduziert. Dieses Element müsste ebenfalls Eingang in ein neu zu konzipierendes Therapiemodul „Narrative“ finden
Experimental studies in pigs
No full textIschämie und Reperfusion (IR) führen am Herzen zur Infarzierung des betroffenen Myokardareals. Ischämische Postkonditionierung (IP) reduziert die Infarktgröße nach IR. Es ist umstritten, ob eine Aktivierung des „Reperfusion Injury Salvage Kinase - Signaltransduktionsweges“ (RISK) ursächlich für den vermittelten Schutz ist.
In der vorliegenden Arbeit wurden die Auswirkungen von IP auf die Infarktgröße nach IR und die Rolle des RISK bei der Infarktgrößenreduktion durch IP an narkotisierten Göttinger Minischweinen untersucht. Die Tiere wurden einer 90 - minütigen Hypoperfusion des Ramus interventricularis anterior und einer 120 - minütigen Reperfusion unterzogen. Einer sofortigen vollständigen Reperfusion (SVR) wurde IP mit sechs Zyklen à 20 s IR gegenübergestellt. In einem weitergehenden Schritt wurde der RISK durch intrakoronare Infusion von Wortmannin und U0126 gehemmt und die Infarktgröße nach IR mit IP oder SVR gemessen.
Durch IP wurde die Infarktgröße auf 20 ± 3% des Risikoareals (Mittelwert ± SEM) im Vergleich zu 33 ± 4% nach SVR reduziert. Die in der Western Blot Analyse gemessene Phosphorylierung des RISK unterschied sich zu keinem Zeitpunkt zwischen IP und SVR. Auch bei im Western Blot bestätigter Inhibierung des RISK konnte die Infarktgröße durch IP (15 ± 7%) im Vergleich zu SVR (35 ± 6%; p<0,05) reduziert werden.
IP reduziert auch am Schwein die Infarktgröße nach IR. Die Aktivierung des RISK scheint für den vermittelten Schutz nicht ursächlich zu sein
Antibody-selective materials for downstream processing: grafted PET- and Cellulose based macroporous membraneadsorbers
No full textGegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Modifizierung von PET- und Cellulose-Membranen mit maßgeschneiderten Polymeren. Diese Modifizierung dient dazu, Gruppen einzuführen um eine selektive Bindung zu Immunglobulin G (IgG) zu erhalten. Zu diesem Zweck ist eine neue Methode zur UV-Pfropfung entwickelt worden. Bei dieser Methode wird ein „Typ I“ Photoinitiator kovalent auf der Membranoberfläche immobilisiert. Als Ausgangsmaterial für den Photoinitiator dient Benzoinethylether, welcher in die Photoinitiatoren 4-Ethoxy-5-oxo-4,5-diphenylpentanosäure und 4-Ethoxy-5-oxo-4,5-diphenylpentanosäurebromid umgewandelt werden konnte. Diese Initiatoren konnten dann kovalent an die PET- und Celluloseoberflächen gekoppelt werden.
Ein Vergleichstest mit der etablierten „Synergist Immobilisierung“ zeigt, dass mit der neuen UV-Pfropfungsmethode ähnliche Pfropfdichten erreicht worden sind. Dazu wird aber deutlich weniger Photoinitiator benötigt, und die neuen Methoden zeigen auch noch eine bessere Reaktionskontrolle auf Oberflächen wie Cellulose. Auch konnte der Anteil an Nebenprodukten im Vergleich zur „Synergist Immobilisierung“ deutlich reduziert werden. Weiterhin konnte mit der neuen Methode die Dichte an Photoinitiator, durch die Zugabe von Benzoesäure bzw. Benzoesäurebromid, variiert werden, wobei die höchsten Photoinitiatordichten und damit zusammenhängend die höchsten Pfropfdichten, nicht bei 100% Photoinitiator Anteil erreicht worden sind. Zusätzlich ist es mit der neuen Methode möglich, die Struktur der Polymere zwischen Pilz-, Bürstenstruktur und „Kamm ähnlich“-Struktur zu wechseln. Für die „Kamm ähnlichen“-Strukturen sind die Membranen mit einen „Rückgrat“-Polymer versehen worden. Auf diesem „Rückgrat“-Polymer konnte dann noch einmal Photoinitiator immobilisiert und eine Pfropfung mit Monomeren durchgeführt werden.
Mit der etablierten neuen Methode sind dann UV-Pfropfungen mit den maßgeschneiderten Monomeren durchgeführt worden. Dabei zeigt sich, dass die DG-Werte stark vom dem jeweiligen Monomeren bzw. Monomermischungen abhängen. So konnten Unterschiede im DG-Wert um den Faktor zwanzig gefunden werden, obwohl alle Monomere dieselbe Reaktivgruppe aufweisen. Weiterhin zeigen sich für die Copolymere größere DG-Werte als die Homopolymere. Aus diesem Grund sind alle weiteren Pfropf-Polymerisationen als Co-Polymerisationen mit dem „Abstandhalter“-Monomer 2-Hydr durchgeführt worden. Das verringert den Abstand zwischen reaktivsten und den unreaktiven Monomeren. Beim Vergleich der Pfropf-Polymerisationen zeigen sich auch Unterschiede zwischen PET-und Cellulose-Membranen. Diese Unterschiede basierten auf der Affinität der Monomere zu den Membranen. Wenn die Affinität der Monomere zum Membranmaterial groß ist, konnte die Polymerisation verbessert werden. Weiter zeigt sich in dieser Arbeit, dass die Möglichkeit den DG-Wert durch längere Reaktionszeiten oder einer höheren Monomerkonzentration zu beeinflussen, vom eingesetzten Monomer abhängt. Für einige Monomere zeigt der Pfropfungsgrad (DG) einen Grenzwert, während anderen Monomere solange eine Reaktion zeigen, bis das Monomer aufgebraucht ist. Verantwortlich dafür sind die Wechselwirkungen der Monomere untereinander.
Mit den gepfropften Membranen sind Adsorptionstests durchgeführt wrden. Bei diesen Tests konnte die Kapazität der Membranen für IgG ermittelt werden. Dabei zeigt sich, dass die Beschichtung der Membranen einen starken Einfluss auf die IgG Kapazität hat, das Membranmatierial aber nicht. Die Tests ergeben nur für einige Beschichtungen eine Erhöhung der IgG-Kapazität, andere zeigen eine Verringerung der Kapazität und bei einigen Beschichtungen ist so gut wie kein Einfluss auf die Kapazität zu sehen. Die Membranen mit denen eine gute IgG-Kapazität erreicht werden konnte, sind dann mit Hilfe der Arbeitsgruppe von Prof. Schrader zu den besten Adsorbern weiterentwickelt worden. Diese besten Adsorber erreichten zwar keine hohen DG-Werte, aber dafür hohe IgG-Kapazitäten und hohe Affinitäten zum IgG. Im Vergleich zu konventionellen Ionenaustauschern zeigen die besten Adsorber deutlich höhere Affinitäten. Dabei konnten diese Affinitäten auf synergistische Effekte zurückgeführt werden.
Nach den Adsorptionstests erfolgte die Bestimmung der IgG-Selektivität. Dazu sind erst Screening Tests mittels Elektrophorese durchgeführt worden. Diese zeigen, dass neben den besten Adsorbern nur wenige Beschichtungen eine IgG Selektivität aufweisen. Darunter sind die Ausgangsmischungen für die besten Adsorber und zwei konventionelle Ionenaustauscher. Unter strömenden Bedingungen sind dann nur noch Selektivitäten für die besten Adsorber festgestellt worden.
Weiterhin zeigte sich, dass diese Membranadsorber unabhängig von ihrer Größe funktionierten. Die Membranen können dabei mit 5 mm Größe in einer Titerplatte funktionalisiert werden und es zeigt sich keinen Unterschied beim DG-Wert oder bei der IgG-Kapazität der Membranen.
Weiterhin zeigt ein Vergleich, mit ebenfalls hergestellten MIPs, dass die DG-Werte der MIPs zwar größer sind als die der Membranen mit Aminosäure selektiven Monomeren, aber sowohl die Kapazität als auch die Selektivität der beiden Membranarten sind vergleichbar. In dieser Arbeit konnten daher Anitkörper-Selektive Membranen auf zweierlei Arten hergestellt werden.In this work PET- and Cellulose based membranes are modified with tailor made Polymers. This modification inserts Groups that can bind selective to Immunoglobulin G (IgG). For that purpose a new UV-grafting method has been developed. This new method is based on a “type I” photo initiator that is immobilized covalently on the membrane surface. The base material for the photo initiator is Benzoinethylether, which has been converted to the initiators 4-Ethoxy-5-oxo-4,5-diphenylpentanoic acid and 4-Ethoxy-5-oxo-4,5-diphenylpentano-acidbromide.
A comparative test with the established “synergist immobilization shows a similar degree of grafting (DG), but the needed amount of photo initiator has been much lower. As second aspect, a better reaction control for the Cellulose surface has been detected and a lower amount of side product has been found with the new method. Furthermore the new method allows varying the photo initiator density by adding Benzoic acid or Benzoybromide during the immobilization procedure. Additionally it is possible to control the structure of the polymer. The structure can be changed between “brush”, “mushroom” and “comb like” structures. For that “comb like” structures is a backbone polymer grafted. At this backbone polymer photo initiator is immobilized and again a grafting is done.
With the now established new method grafting has been on the membrane surface with the tailor made monomers. The results of that grafting show that the DG depends on the used monomers and the monomers cause differences by the factor of twenty. These differences can be reduced by changing form homo-polymerisation to co-polymerisation. For that reason the most graft-polymerisations have been done with the “spacer”-monomer N-(2-Hydroxypropyl)-methacrylamide.
An influence of the base membrane can be seen to. These influences are based on the affinity of the monomers to the membrane surface. If the monomers show an affinity to the base membrane the polymerisation can be improved and the DG rises. More possibilities to affect the DG are a longer reaction time or a higher monomer concentration. How strong this affect is depends again on the used monomer. Some reactions will run until the whole monomer is used whereas some monomers show a maximum DG value. Repulsive interactions between the monomers are responsible for that behaviour.
To get the IgG Capacity of the grafted membranes adsorption tests have been done. These tests show that the adsorption is strongly influences by grafted polymer but not by the base membrane. Furthermore the tests show that just a few polymers improve the IgG-capacity of the base membranes, some polymers have no influence and for some polymers the capacity decreases. The polymers with a good IgG-capacity have been enhanced in cooperation with the workgroup of Prof. Schrader to get the “best adsorber”. With these “best adsorbers” just a limited DG, but high capacities and high affinities can be reached. The affinities of the “best adsorbers” are significant higher than the affinities of conventional ionexchanger and can be explained by synergistic effects.
Subsequent to the adsorption tests the IgG-selectivities have been measured. To get an imagination of what polymers has IgG-selectivity, a screening test via electrophoresis has been done. The test shows an IgG-selectivity just for the “best adsorbers”, the starting polymers of the “best adsorbers” and for two of the conventional ionexchanger. At dynamic conditions IgG-selectivities can be seen just for the “best adsorbers”.
Further studies show that the membraneadsorbers work independent form its size. These membranes can be produced in a well plate with a size of 5 mm and there in no difference in DG or in the IgG-capacity.
A comparison with self made MIPs shows that the MIPs have a higher DG than the tailor made polymers, but the IgG-capacity and selectivity are comparable. So in this work to different types of antibody-selective membranes could have been produced
System-Theoretical Modelling and Simulation of a Thermo-Fluid Dynamic Time-of-Flight Flow Sensor
No full textDie Überwachung der Strömungsmessung ist zu einem unver-zichtbaren Bestandteil in der industriellen Messtechnik geworden, da die Strömung in einem technischen Prozess einen gezielten Einfluss auf weitere physikalische Größen wie u.a. Temperatur, Druck, Füllstand und Stoffmenge hat. Die Anwendungsbereiche von Strömungsmessungen sind zahlreich in der Prozesstechnik vertreten. Beispiele hierfür sind in der Chemie, Petrochemie, Medizintechnik, Automotive, Pharmazie, Lebensmittelherstellung, Brauereien, Molkereien, Abwasserbehandlungen sowie in Abfüll- und Dosieranlagen zu finden. Ein neuartiges thermisches Prinzip zur medienunabhängigen Bestimmung einer Strömungsgeschwindigkeit mittels des Laufzeitverfahrens (TOF: Time-of-Flight) ist Gegenstand der Untersuchung. Die Wärme fungiert hierbei als ein identifizierbarer Marker und ist als eine thermische Energie- und Transportgröße bei dem TOF-Verfahren die grundlegende Prozessgröße, die auf ein breites Spektrum an Fluiden anwendbar ist.
In dieser Arbeit werden ein systemtheoretisches Modell des gesamten Sensors, ein Abgleich der simulativen und experimentellen Ergebnisse sowie die Ermittlung der Strömungsgeschwindigkeit von unterschiedlichen Medien vorgestellt. Die Modellbildung erfolgt durch die Unterteilung des gesamten Systems in drei Subsysteme: Das Wärmeerzeugungssystem mittels Hitzdraht, das Wärmeströmungssystem im Fluidgebiet und die Wärmedetek-tion stromabwärts durch Temperatursensoren. Anhand elektrischer, thermodynamischer und strömungsmechanischer Parameter werden die Subsysteme als lineare, zeitinvariante Systeme (LZI) charakterisiert. Mit dem Korrelationsverfahren wird die thermofluiddynamische Laufzeit und somit die Strömungsgeschwindigkeit ermittelt. Es wird insgesamt gezeigt, dass sowohl die betrachtete Modellbildung eine gute Übereinstimmung mit dem realen Verhalten des Sensors zeigt, als auch dass die Anwendbarkeit des Sensorprinzips gleichermaßen auf Gase und Flüssigkeiten besondere Vorteile bietet.Flow meters are widely employed in several industrial, automotive and medical areas primarily for controlling the volumetric or mass pipe flow rates of fluids i.e., gases and liquids, for various purposes. Different flow measurement principles are considered, since the amount of flow of a certain fluid influences many other relevant process parameters such as temperature, level, pressure, chemical composition and dose, depending on the fluid characteristics, like viscosity, density, electrical conductivity etc., and the velocity range.
In this work the modelling and simulation of a flow sensor system with the thermal TOF method is accomplished. In particular, the pulsed thermal TOF method deploys the measurement concept of injecting a heat pulse by means of a hot wire into the flowing fluid, which is treated as the system’s input signal. The heat pulse is carried along the fluid by heat flow (in particular convective and diffusive heat transfer) and detected not only temporally after a certain TOF but also spatially at a certain flight distance with respect to the pulse generation point. One or more thermal sensors can be positioned downstream to sense the heat pulses from the heat flow and to measure the thermal time variable signals, which are treated as the system’s output signals.
Regarding the flight distance of the heat pulse in this specific pipe area (region of interest, ROI) as an LTI system the input and output signals are described as conventional time-dependent signals. Hence, these signals can be analyzed and processed both in the time and frequency domain. The aim and the novelty of this work are to characterize and to verify the thermal TOF flow sensor as an LTI system. It is shown for the flow sensor system that the modelling theory is in good agreement with practical experiences for gases as well as for liquids
CMOS back end of line processes for optical devices
No full textMöchte man CMOS-Bildsensoren in wissenschaftlichen und technischen Anwendungen einsetzen, treten Probleme auf, die bei herkömmlichen Anwendungen vernachlässigbar sind. So kommt es durch eine schmalbandige Beleuchtung zu starken Schwankungen der Empfindlichkeit abhängig von der Wellenlänge, prozessbedingten Schichtdickenschwankungen, dem Einfallswinkel und der spektralen Breite der einfallenden Strahlung. Außerdem ist in wissenschaftlichen und technischen Anwendungen häufig ein über den sichtbaren Bereich hinausgehender Spektralbereich von Interesse.
In dieser Arbeit werden drei Back-End-of-Line-Prozesse für optische Bauelemente untersucht, welche die Eignung von CMOS-Bildsensoren für wissenschaftliche und technische Anwendungen mit oben genannten Anforderungen verbessern. Alle behandelten Prozesse lassen sich mit Hilfe herkömmlicher CMOS-Fertigungsanlagen nutzen.
Durch die Entwicklung einer UV-transparenten Siliziumnitrid-Passivierung konnte die Empfindlichkeit von optischen Bauelementen bis in den fernen UV-Bereich ausgedehnt werden, wobei eine gute Schutzwirkung beibehalten werden konnte. Dieser Prozess ist für die Entwicklung sämtlicher Bildsensoren interessant, besonders jedoch für die Spektroskopie, bei der interessante Spektrallinien im UV-Bereich liegen.
Durch die sogenannte Stufenätzung, bei der mehrere optische Weglängen in ein einzelnes optisches Bauelement integriert werden, konnten die Schwankungen der Empfindlichkeit in Abhängigkeit aller oben genannten Parameter deutlich reduziert werden, ohne die durchschnittliche Empfindlichkeit zu beeinflussen. Dieser Prozess ist vor allem für Anwendungen mit Laser-Beleuchtung wie dem 3D-time-of-flight-imaging interessant, bei dem eine Reduzierung der Schwankungen der Empfindlichkeit die Herstellung und Nutzung vereinfacht.
Durch die sogenannte Oxidstapelätzung, bei der das Back-End-of-Line in photoaktiven Gebieten bis auf dünne Schichten nachträglich entfernt wird, konnten die Schwankungen der Empfindlichkeit verringert und die Empfindlichkeit bis in den extremen UV-Bereich des Spektrums ausgedehnt werden. Allerdings ergeben sich durch diesen Prozess mögliche Zuverlässigkeitsrisiken. Es sind Anwendungen dieses Prozesses in der Mikroskopie geplant. So wurde ein Bildsensor mit diesem Prozess gefertigt, der für den Einsatz bei der Inspektion von Maskenrohlingen für die kommende EUV-Lithographie gedacht ist und der derzeit auf seine Charakterisierung wartet.
Mit Hilfe der untersuchten Back-End-of-Line-Prozesse konnten die Schwankungen der Empfindlichkeit verringert und der nutzbare Spektralbereich von optischen Bauelementen vergrößert werden. Diese Prozesse verbessern daher die Eignung von CMOS-Bildsensoren für wissenschaftliche und technische Anwendungen.When CMOS image sensors are to be employed in scientific and technical applications problems arise that are negligible in common imaging applications. Specifically, when the spectral width of the illumination is small, strong variations of the sensitivity dependent on the wavelength, process-induced thickness variations, the angle of incidence and the spectral width of the incident radiation become dominant. Furthermore, in scientific and technical applications a larger spectral range is of interest than in common imaging applications.
In this thesis three Back-End-of-Line processes for CMOS photo detectors are investigated, which intend to improve the applicability of CMOS image sensors for scientific and technical imaging applications. All three processes can be used with standard CMOS manufacturing tools.
By developing an UV-transparent silicon nitride passivation the sensitivity of photo detectors could be extended into the far UV-range of the spectrum, while maintaining good protective properties. This process is interesting for the development of any image sensor, especially for spectroscopic applications where interesting spectral lines are in the UV-range of the spectrum.
Using the so called step etching, which introduces multiple optical path lengths into a single photo detector, the variations of the sensitivity dependent on all above-mentioned parameters could be reduced significantly, without changing the average sensitivity. This process is especially interesting for applications that feature laser illumination, like 3D-time-of-flight-imaging, where a reduction of the variations of the sensitivity simplifies the manufacturing and usage.
Using the so called deep optical stack etching, where the Back-End-of-Line in photoactive areas is removed down to thin layers, the variations of the sensitivity could be removed and the sensitivity could be extended into the extreme UV-range of the spectrum. However, this process introduces possible reliability risks. Applications for this process include microscopy. An image sensor using this process has been manufactured, which is intended for mask blank inspection tools for the coming EUV-lithography and is currently waiting for its characterization.
Using the investigated Back-End-of-Line processes the variations of the sensitivity could be reduced and the usable spectral range of photo detectors could be increased. These processes therefore improve the applicability of CMOS image sensors for scientific and technical applications
Security Challenges in Sub-Saharan Africa and Collective Security Challenges: The EAC and SADC in Comparative Perspective
No full textSecurity Challenges in Sub-Sahara Afrika und kollektive Sicherheit Herausforderungen: Die EAC und SADC in Comparative Perspective
Die meisten regionalen und subregionalen Organisationen in Afrika sind konfrontiert mit mehr oder weniger ähnlichen Formen von Sicherheitsbedrohungen. Obwohl ein Potential für zwischenstaatliche Konflikte besteht, bestehen wenig Zweifel, dass die heute auffälligsten Herausforderungen für die Sicherheit, denen die Mehrheit der Staaten Afrikas sich gegenüber sieht, sich hauptsächlich in zwei Formen darstellen, nämlich transnationalen Bedrohungen oder innenpolitischen Krisen. Im Falle des Ausbleibens der richtigen Maßnahmen tragen beide das Potential in sich, die regionale, bzw. sub-regionale Stabilitätweiter zu gefährden. Die Ausgangsannahme war, dass subregionale Organisationen bewußt eingesetzt wurden, nicht nur, um ein kollektives Forum für den Einsatz von Krisenmechanismen im Falle transnationaler Bedrohung bereitzustellen, sondern dass sie auch eine wichtige Rolle zur Lösung von Konfliktsituationen in den Mitgliedsstaaten einnehmen können.
Folglich fragt die Studie danach, wie subregionale Organisationen mit Sicherheitsmandaten sich faktisch koordinieren und auf kollektive Sicherheitsprobleme reagieren. Wichtig war hier zu vergleichen, wie jede der zwei unterschiedlichen Sicherheitsprobleme, nicht nur innerhalb einer, sondern im Vergleich zweier subregionaler Organisationen angegangen wird. Die vorliegende Untersuchung war daher bestrebt, unter Benutzung einer qualitativen vergleichenden Methode, die jeweilige sicherheitspolitische Rolle der Eastern African Community und der Southern African Development Community zu untersuchen, bezogen auf den Zeitraum zwischen 2000 und 2011.
Im Bewusstsein der Tatsache, dass eine Reihe von Akteuren in einem mehrstufigen und dynamischen Prozess involviert ist, was zunehmend auch die Forderung nach Steuerung auf subregionaler Ebene unterstützt, ging die Studie darüber hinaus, lediglich die Unterschiede und Ähnlichkeiten herauszuarbeiten und hinterfragte, wie während der Ausübung der Koordinations- und Steuerungsfunktionen die Interaktionen der Akteure auf die Wirksamkeit der Organisationen in Bezug auf die diskutierten Gefährdungen regionaler Sicherheit auswirken.
Die sich aus der Untersuchung ergebenden Erfahrungen der EAC und SADC und ihrer Reaktionen auf die Sicherheitsgefährdungen bei mit Kleinwaffen ausgetragenen Konflikten und innenpolitischen Krisen bestätigen die Hypothese der Studie, dass die Koordination und Lenkung der subregionalen Sicherheitspolitik abhängig ist von der Art der kollektiven Sicherheitsbedrohung. Die beobachteten Entwicklungen und Praktiken innerhalb der EAC- und SADC-Sicherheitsarchitekturen zeigen auch auf, dass die hier im Fokus stehenden subregionalen Organisationen als vergleichsweise effektivere Akteure im Bereich der Kleinwaffen erscheinen, und tendenziellweniger in Fällen innenpolitischer Krisen in Mitgliedsstaaten.Most regional and sub-regional organizations confront more or less similar forms of security threats. Indeed, while there is still potential for inter-state conflict, it is well documented that the most salient security challenges confronting the majority of states in Africa to date are mainly of two forms, namely transnational threats and internal or domestic political crises. These security challenges if not properly addressed have the potential to turn stability into sub-regional or regional anarchical order. It was assumed that sub-regional organizations are adeptly placed not only to provide a collective forum for facilitating response mechanisms to transnational threats, but also can play important roles resolving conflict situations within their members. The study, thus, set out to establish how sub-regional arrangements with security mandates actually coordinate and manage their responses to these collective security challenges in their delineated areas. It was deemed important to compare not only how each of the two forms of security challenges are addressed within one, but also across two sub-regional arrangements. The study, therefore, with a comparative emphasis and using a qualitative method, sought to examine the roles of the EAC and SADC in their attempts to address these security challenges confronting their respective sub-regions covering the period from 2000 to 2011.
Cognizant of the fact that there is an array of actors engaged in a multilevel and dynamic process, which increasingly underpins security governance in the sub-regional level, the study moved beyond fleshing out disparities and resemblances and interrogated how actors’ interactions during coordination and management functions reflect on the organization’s overall effectiveness in relation to the security challenges. The emerging patterns from the examination of the EAC and SADC experiences in reacting to the security challenges of small arms and domestic political crises confirm the study’s hypothesis that the coordination and management of sub-regional security governance depends on the type of collective security challenge. The observed developments and practices within the EAC and SADC security architectures also reveal that the security dimensions facing their Member States and the mitigating tasks of these sub-regional groupings vary. In comparative terms the sub-regional organizations under focus here appear as more effective actors in the small arms issue-area and less so when it comes to cases of domestic political crises