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Die Konzeptstudie befasst sich mit der Evaluierung unterschiedlicher Konzepte von Avalanche Photodioden in einer 0,18 µm CMOS- Hochvolttechnologie. Die Anforderungen für die Avalanche Photodioden liegen bei einer Durchbruchspannung von 14 V in Sperrrichtung und haben eine maximale Quanteneffizienz von 850 nm/940 nm im nahen infraroten Bereich. In Betracht wurden fünf verschiedene Strukturen gezogen. Anhand von TCAD-Simulationen ließen sich unterschiedlichen Parameter der APDs untersuchen und Prozesseinflüsse definieren. Ein Abgleich der Simulationsmodelle erfolgt über die Messung mit einer Referenzdiode. Mit dieser Vergleichsmessung lässt sich die Gültigkeit der Simulation bestätigen oder widerlegen. Nur so können die Ergebnisse der APDs eingeordnet werden.
Stereo matching methods are usually relying on rectified images to calculate disparities. If the rectification is inaccurate or not present at all most stereo matching algorithms will produce distorted disparity maps. In this thesis an approach is described that overcomes this issue for the PatchMatch Stereo algorithm. As groundwork for stereo matching four rectification procedures namely Bouget
Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit dem Verfahren der thermischen Hochrateverdampfung zur Abscheidung von aluminiumbasierten Schichten auf Kleinteilen, die als Schüttgut behandelt werden. Realisiert wird dies mit der am Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) entwickelten Versuchsanlage ALMA 1000. Die Anlage vereint zwei physikalische Dampfabscheidungs-prozesse (engl.: physical vapor deposition
Als Ausgangspunkt der Arbeit auf dem Gebiet der Quantum Dot LEDs (QD-LEDs) wurden bereits verschiedene Materialien für Ladungsträgertransportschichten (engl. charge transport layer, CTL), verschiedene Sorten Quantum Dots (QDs) und Aufbringungsmethoden von dünnen Schichten untersucht. Über Langzeitstudien und Degradation war bis dato noch wenig bekannt. Es gab lediglich die Erkenntnis, dass die Elektrolumineszenz (EL) der QD-LED bei Inbetriebnahme einen sofortigen und starken Abfall über der Betriebszeit zeigte. Es gab die Vermutung, dass infolge einer hohen Stromdichte und damit einer hohen Temperatur im Bauteil, die organischen CTLs und auch die emittierenden QDs irreversibel geschädigt werden. Ziel dieser Arbeit ist es, mithilfe genauer Untersuchungen an CTLs und an QDs, die Effizienz und Lebensdauer der QD-LEDs zu erhöhen. Dazu wurden verschiedene Herstellungsparameter variiert wie z.B. die Herstellungsumgebung, die Präparation der Lochinjektionsschicht (engl. hole injection layer, HIL), die Schichtdicke und das Tempern der QD-Schicht, die Substratvorbehandlung und die Verkapselung des Bauteils. Anschließend wurde deren Einfluss auf die elektrooptischen Eigenschaften und das Langzeitverhalten untersucht. Des Weiteren galt es herauszufinden, welche möglichen Degradationsmuster bei den QD-LEDs auftreten und worin deren Ursachen liegen. Aufgrund einer verbesserten Präparation der HIL, bestehend aus Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS), konnten elektrisch leitfähige und stabile Schichten ohne elektrische Kurzschlüsse hergestellt werden. Durch das gezielte Tempern von QDs konnte mithilfe von Photolumineszenzmessungen herausgefunden werden, dass die verschiedenen Sorten von QDs eine sehr unterschiedliche thermische Stabilität besitzen. Des Weiteren konnte durch eine Vorbehandlung des Substrates aus Indiumzinnoxid (engI. indium tin oxide, ITO) mit einem Sauerstoffplasma, der Kontaktwinkel verringert und die Oberflächenenergie erhöht werden. Aufgrund der verbesserten Adhäsion von PEDOT:PSS entstand somit ein stabilerer Kontakt zwischen den beiden Schichten, wodurch die Langzeitstabilität der QD-LED leicht erhöht werden konnte. Ein Abkühlen des Bauteils nach dem Tempern jeder einzelnen Schicht während des Herstellungsprozesses, bewirkt dabei ebenfalls eine Steigerung der Langzeitstabilität. Durch eine Variation der Schichtdicke der QD-Schicht konnte zudem die optische Leistungsdichte erhöht werden. Im Gegensatz dazu konnte durch eine teilweise Herstellung der QD-LED in einer vereinfachten Glovebox und unter Inertgasatmosphäre, keine Verbesserung der optischen Leistungsdichte und der Langzeitstabilität nachgewiesen werden. Eine Kapselung des Bauteils durch eine mit Epoxidharz befestigten Glasplatte auf der Bauteiloberfläche, führte dabei zu einer starken Verschlechterung der optischen Leistungsdichte der QD-LED. Die Langezeitstabilität des Bauteils wurde durch eine Kapselung zudem nur geringfügig verbessert. Des Weiteren konnte mithilfe von Pulsmessungen der EL und der Photolumineszenz (PL) an einer QD-LED, ein Rückschluss auf die im Bauteil vorliegende Temperatur bei Inbetriebnahme gezogen werden. Insgesamt wurden durch eine verbesserte Herstellung der Bauteile, die elektrooptischen Eigenschaften der QD-LEDs deutlich verbessert. Die Langzeitstabilität der Bauteile konnte dabei durch eine teilweise Herstellung der Proben in einer Inertgasatmosphäre und durch eine Kapselung nicht erhöht werden. Eine Möglichkeit besteht darin, andere Schichtmaterialien und/oder eine invertierte Bauteilstruktur zu testen. Ferner ist eine Präparation der QD-LEDs in einer Glovebox unter reiner Stickstoffatmosphäre zwingend notwendig, um die Effizienz und Langzeitstabilität der QD-LEDs nachhaltig erhöhen zu können.
Entwicklung eines Tools zur Erstellung und Veröffentlichung von dynamischen interaktiven Karten
(2015)
Die vorliegende Masterarbeit zeigt auf, wie mit vorgegebenen Technologien und Anwendungsfällen ein Tool erstellt wird, das für die Erstellung und Veröffentlichung von dynamischen interaktiven Karten dient. Nach der Herausarbeitung von thematischen Grundlagen erfolgt die Untersuchung von Anforderungen spezieller Fälle, sowie eine Einarbeitung und Darstellung der Möglichkeiten der Software-Infrastruktur. In Anbetracht dieser wird ein abstraktes Konzept aufgezeigt, dass Raum für die Interpretation in der Nutzung bestimmter Rahmenwerke lässt. Bei der anschließenden Erläuterung der Implementierung, werden eingesetzte Frameworks genannt und auf Besonderheiten im Quelltext eingegangen.
Schleifen ist ein bedeutsames und hochpräzises Verfahren in der mechanischen Fertigung. Durch verschiedene Einflüsse kann es bei der Bearbeitung von Werkstücken zur Entstehung von Schleifbrand kommen. Schleifbrand ist eine lokale Gefügeumwandlung im Bauteil, die Belastbarkeit und Langlebigkeit des Werkstückes herabsetzt. Eingeführte Detektionsverfahren für die Erkennung von Schleifbrand sind: Wirbelstromprüfung und Nitalätzung. Um die Funktion dieser Verfahren in regelmäßigen Abständen zu prüfen, werden Vergleichskörper mit künstlicher Inhomogenität durch Laserbehandlung hergestellt. Zur Verbesserung der Prozessfähigkeit und zur Minimierung des Geometrieeinflusses der Bauteile wurde eine Optimierung der Laseroptik durchgeführt. Für die Auslegung der Optik wurde eine Strahlcharakterisierung des kollimierten und fokussierten Strahls vorgenommen. Es wurde eine Aufweitung des Laserstrahls durchgeführt und der Arbeitspunkt wurde vom des fokussierten Stahl in den Fokus verschoben. Benutzt wurde hierfür eine zweilinsige Teleskopanordnung. Daraufhin wurde die Funktionalität der optimierten Optik mit diversen Probenkörpern unter Variation Prozess-, Material- und Geometrieparameter untersucht. Die Ergebnisse der Laserbehandlung mit optimierter Laseroptik wurden mit denen der Ausgangsoptik verglichen und eine Verbesserung der Prozessfähigkeit festgestellt.
Die Arbeit befasst sich mit der Konzeption eines Tools, dass die Modellierung zeitabhängiger Städteansichten ermöglicht. Ziel der Anwendung ist es, ein virtuelles 3D-Stadtmodell aus historischen Abbildungen erstellen zu können. Das Modell soll außerdem nicht an einen Zeitpunkt gebunden sein, sondern für unterschiedliche Zeitpunkte in der Vergangenheit generiert werden können. Nutzer sollen zudem die Möglichkeit haben, bei der Vervollständigung des Modells zu helfen, da im historischen Kontext oft nur begrenzt viele Informationen vorhanden sind und sich jede Information als nützlich erweisen kann. In der Arbeit wird auf viele notwendige Schritte eingegangen, die beachtet werden müssen, um ein solches Tool zu implementieren. Besonders detailliert betrachtet wird der Schwerpunkt der 3D-Rekonstruktion aus von wenigen Bildern. Zudem wird ein Teil der Anwendung in JavaScript implementiert.
In dieser Arbeit wurde der DICOM Standard verwendet, um eine Kommunikationsstruktur, zwischen Software- und Hardwarekomponenten zu schaffen. Als Kommunikationspartner wurde ein PACS Server verwendet, zu dem sowohl eine Verbindung aufgebaut, als auch die gehaltenen Daten aus der Datenbank dieses Servers gelesen werden musste. Dabei musste sich an die Konformitäten von DICOM gehalten werden, um somit eine Wiederverwendbarkeit der Arbeitsergebnisse zu sichern.
Das Ziel dieser Masterarbeit ist es, eine Neukonzeption eines verteilten Softwaresystems bei der Ablösung bisheriger Kommunikationsverfahren durch nachrichtenorientierte Middleware zu realisieren. Das betrachtete System umfasst die verteilte Berechnung einer Gesamtaufgabe und damit die Verteilung von Teilberechnungen. Dieses System wird zunächst einer Systemanalyse unterzogen. Dabei werden die Komponenten und deren bisherige Kommunikation untereinander beschrieben. Anhand dieser Voruntersuchungen werden Anforderungen für die Umstellung auf eine nachrichtenbasierte Kommunikation erstellt. Weiterhin werden die Konzepte einer nachrichtenorientierten Middleware betrachtet. Für die eigentliche Kommunikation werden standardisierte Zugriffsschnittstellen und die Themen Transaktionen sowie Zugriffskontrolle behandelt. Dadurch entsteht ein ganzheitlicher Überblick über das einzusetzende System. Anhand dieser Informationen wird eine konkrete Implementierung ausgewählt. Die Auswahl ist die Folge eines zweistufigen Vergleichs, der aus einer grob definierten Menge zunächst einige Kandidaten herausgelöst. Durch einen produktiven Versuch, wird aus den übrigen Kandidaten die geeignete Implementierung bestimmt und anschließend genauer beschrieben. Weitestgehend unabhängig von dieser konkreten Auswahl werden Teile der Anwendung grundlegend umgestaltet. Dabei wird stets darauf geachtet, dass die untersuchten Konzepte von nachrichtenorientierten Middleware-Systemen betrachtet und einbezogen werden. Außerdem werden, falls angebracht, oft alternative Lösungswege berücksichtigt und beurteilt. Es wird außerdem ein Fokus auf die Realisierung unter Verwendung des Spring Frameworks gelegt. Das Ergebnis dieser Arbeit ist schließlich ein in weiten Teilen neu konzipiertes System, bei dem die Kommunikation beteiligter Komponenten sowie die Verteilung der einzelnen Teilberechnungen durch die Verwendung einer nachrichtenorientierten Middleware erfolgt.
Die vorliegende Arbeit behandelt die Konstruktion eines Molekülverdampfers für die Ab-scheidung von endohedralen Fullerenen unter Ultrahochvakuumbedingungen zur Herstellung von geeigneten Proben für die Tunnelmikroskopie. Anhand erster tunnelmikroskopischer Messergebnisse zu Er3N@C80 auf Metalloberflächen wird die Funktionsfähigkeit des Verdampfers eindrucksvoll bestätigt. Nach einer kurzen Vorstellung der abzuscheidenden endohedralen Fullerene werden die für den Verdampfungsprozess relevanten thermodynamischen Grundlagen zusammengefasst dargestellt. Anschließend wird der Aufbau des Verdampfers präsentiert. Über Betrachtungen zu den Grundlagen der Tunnelmikroskopie soll die Interpretation der im darauf folgenden Kapitel vorgestellten Messergebnisse ermöglicht werden. Rastertunnelmikroskopische und -spektroskopische Daten zu Er3N@C80 auf Wolfram Gold werden gezeigt.
Immer mehr Menschen sehen heutzutage das Internet als eine Notwendigkeit an. Sei es nun zur Kommunikation, Informationsaustausch oder Informationsgewinnung. Im Zeitalter von Industrie 4.0 und Web 2.0 ist der Bedarf an Informationen im letzten Jahrzehnt enorm gewachsen. Dies ist bedingt durch eine rasant steigende Anzahl an Webseiten und Webanwendungen, die sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt haben, um den Ansprüchen der Bevölkerung gerecht zu werden. Die zunehmende Komplexität der Anwendungen fordert deswegen eine höher werdende Durchsatzrate der Datenverbindung, mehr Speicher zum Ablegen der Daten und eine angemessene Rechenleistung für Berechnung von Algorithmen. Aufgrund dieser Anforderungen müssen Rechenzentren ihre vorhandenen Kapazitäten erhöhen. Diese Kapazitäten können entweder mit dem Ausbau des Rechenzentrums und Steigern der Serveranzahl erreicht werden oder aber mit Aufrüsten der vorhandenen Ressourcen. Das bedeutet analog dazu einen steigenden Wartungsaufwand für jeden Server, der zusätzlich benötigt wird. Für eine Reduktion des Wartungsaufwandes können KVM-Switches genutzt werden, welche eine Fernwartung ermöglichen. Dahingehend bezieht sich diese Arbeit auf eine KVM-Client-Implementierung für aktuelle Webbrowser. Dieser Client auf HTML5-Basis soll eine Alternative zu dem bereits entwickelten Java-Client darstellen, da die Browserhersteller zunehmend den Java-Support einstellen. Im Zuge der Projektarbeit wird Wissen über Farbräume, Codierungen, RFB und JavaScript benötigt, welches im Vorfeld erläutert wird.
Für die Entwicklung neuer Medikamente und zur Züchtung künstlicher Organe ist es essenziell, die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Organen zu Untersuchen. Darum ist es notwendig, über ein komplexes und realitätsnahes Modellsystem zu verfügen, Lab-on-Chip Bioreaktoren bieten diese Möglichkeit. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Messsystem zu entwickeln, das unter Ausnutzung von im Stoffwechsel aller eukaryotischen Zellen vorkommenden Substanzen zur kontinuierlichen Überwachung der Zellen geeignet ist. Als geeignete Markerfreie Messung hat sich die Fluoreszenzlebensdauermessung an NADH erwiesen. Die Änderungen des Metabolismus der Zelle sowie ihrer Umgebung führen zu einer Verschiebung der Fluoreszenzlebensdauer im einstelligen ns-Bereich. Da einige Stoffwechelprozesse in allen eukaryotischen Zellen gleich sind, konnte Saccharomyces cerevisiae als Modellorganismus zur realitäsnahen Messung eingesetzt werden. In dieser Arbeit wurden zeit- und frequenzbasierte Messmethoden zur ns-genauen Bestimmung der Fluoreszenzlebensdauer untersucht. Dabei wurden die Zellen gezielt mit den zellschädigenden Stoffen HCl sowie Triton-X100 behandelt und die Änderung vermessen. Es konnte gezeigt werden, dass sich die Fluoreszenzlebensdauer bei induzierter Apoptose um 1,4 ns verlängert, sowie durch induzierte Nekrosen um 0,5 ns verringert. Die Messergebnisse zeigen, dass es möglich ist, den Vitalitätszustand der Zellen optisch zu analysieren.
Die in dieser Arbeit entstandene Webanwendung zur Projektverwaltung kombiniert verschiedene Technologien, um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden. Die Geschäftsprozesse wurden zunächst analysiert und für die Ausführung als BPMN-Workflows präzisiert. Die Ausführung übernimmt die Java-basierte Workflow Engine Activiti. Die Geschäftslogik wird mithilfe des Spring Framework realisiert. Geschäftsprozesse und
Raritan Deutschland GmbH entwickelt und produziert Stromversorgungsgeraete, die kontinuierlich den Strom- und Energieverbrauch von Servern und anderen IT-Geraeten messen und Umgebungsparameter ueberwachen. Mithilfe von Sensoren wird unter anderem die Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit, sowie der Luftdruck innerhalb eines Serverraums ueberwacht und die Messwerte kontinuierlich abgespeichert. Die Datenerfassungsperiode liegt im Bereich von wenigen Sekunden bis Minuten, sodass fuer kleine Rechenzentren mit der Zeit große Datenmengen angesammelt werden, welche fuer nachtraegliche Auswertungen gespeichert werden muessen. Das Ziel dieser Masterarbeit ist es verschiedene effiziente Ansaetze fuer das Sammeln und das Speichern der Sensordaten von Raritan Deutschland GmbH zu untersuchen, zu vergleichen und eine prototypische Implementierung zu realisieren. Dabei sollen folgende Technologien analysiert werden: SQL-RDBMS, SQL-RDBMS mit Zeitreihenfunktion und NoSQL-Datenbanken. Zur Leistungsbestimmung der verschiedenen Technologien sollen Testreihen durchgefuehrt und ausgewertet werden. Fuer die verschiedenen Datenbanktechnologien soll die Abfrageperformance, der Speicherbedarf und die Geschwindigkeit beim Einfuegen der Daten untersucht werden. Folgende Optimierungen / Speichermodelle werden analysiert bzw. auf den Anwendungsfall der Raritan GmbH uebertragen: ein Rollup Mechanismus (von Raritan GmbH), die Verteilungskonzepte Partitionierung und Sharding, verwenden von Indizes sowie das Speichern der Sensordaten in einem denormalisierten Schema (Arrays), Row-Store, Column-Store, Dokumentenorientiert, Key/Value, Wide Column-Sore und In-Memory DB.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich intensiv den Einfluss des Legierungselementes Chrom und der Wärmebehandlung auf die Eigenschaften von Mn-Ga Magnetmaterialien, speziell der Legierung Mn2.48Cr0.12Ga. Die magnetischen Messungen wurden durch Struktur und Gefügeuntersuchungen ergänzt. Die Herstellung der Proben erfolgte in einem Lichtbogenschmelzofen. Die entstandenen polykristallinen Proben wurden für 14 Tage in einem Labormuffelofen getempert. Für die Versuche zur Optimierung magnetischer Eigenschaften wurden verschiedene Temperaturen gewählt. Strukturuntersuchungen mittels Pulver-XRD zeigten kaum Unterschiede, was der schwierigen Präparation von Pulvern geschuldet ist. Die in der Arbeit erprobte XRD an dünnen, geschliffenen und polierten Plättchen ergab drastisch verbesserte Röntgenbeugungs-Diagramme.