Klinische Verschleißanalyse mittels Lasertriangulation am Beispiel von Visio Gem-Inlays

Ziel dieser Arbeit war es ein neuartiges optisches Meßsystem zu testen und für eine klinische Verschleißanalyse von Kompositinlays (Visio Gem® Fa Espe®) einzusetzen. Im Rahmen einer ausführlichen Literaturstudie entstand eine detaillierte Übersicht über die verschiedenen Verfahren für In-vivo-Verschleißanalysen. Auf die Vor- und Nachteile der einzelnen Meßsysteme wird eingegangen. Bei dem eingesetzten 3D Meßsystem handelt es sich um einen Lichtschnittsensor, der nach dem Triangulationsverfahren arbeitet. Ein Laserstrahl wird als Lichtlinie auf das Messobjekt abgebildet. Mit einem CCD-Chip wird diese Linie erfasst. Der seitliche Versatz der Linie beinhaltet in Abhängigkeit vom Triangulationswinkel die Höheninformation. Zu Beginn existierte nur ein Prototyp des optischen 3D-Sensors. Durch größere Umbauten und durch Automatisierung wurde der Sensor bis zur Serienreife weiterentwickelt. Die Überlagerung der zu vermessenden Bilder erfolgt referenzpunktfrei mittels einer eigens entwickelten Matching-Software. Die Probenbefestigung im Prototyp des Sensors stellte ein erhebliches Problem dar, weil zur Vermessung die unterschiedlichsten Formen und Größen positioniert werden mussten. Zur Datenerhebung standen Einzelzahn, Quadranten- und ganze Kiefer- Modelle an. Die ersten Sensoren besaßen obendrein nur eine Kamera-Optik-Einheit. Alle Abtastungen, die Verschattungen aufwiesen, mussten daher von zwei Seiten aufgenommen werden, um abschattungsfreie Okklusalflächen generieren zu können. Daher wurde ein geeigneter Objektträger mit einem Aufsatz, der um 180° umzusetzen ist, entwickelt. Der industriell gefertigte Träger kann alle Objektgrößen (Einzelzahn-, Quadranten-, Kiefer- Modelle) aufnehmen. Testreihen zur Qualitätssicherung deckten einige Probleme der Software auf. Durch Korrektur einiger Parameter bzw. Implementierung neuer Programmteile in die Auswertungssoftware konnten diese beseitigt werden. Aus der Validierung des Gesamtsystems konnten die folgenden technischen Daten für den 3D-Laserscanner ermittelt werden: Auflösung in der x-Achse (seitlich; CCD-Chip) 25 µm Auflösung in der y-Achse (längs der Abtastrichtung; Schrittmotor) > 2 µm Auflösung in der z-Achse (Höhe) 5 µm Messzeit :40 ms/Linie (512 Messpunkte) 5.000 – 10.000 Oberflächenpunkte / sec. Tiefenmessbereich 15 mm Reproduziergenauigkeit 1 µm +/- 1 Gesamtgenauigkeit 10 µm +/- 3 Der Prototyp konnte durch die Weiterentwicklung (ab Sensor 2) für die Erhebung größerer Datenmengen eingesetzt werden. Durch die Verbesserung der Software bzw. die Entwicklung eines eigenen „matching“-Programms (match 3d) durch Gloger (1993) (KUNZELMANN 1998; S. 30-35) kann die Auswertung der gewonnenen Daten schnell und komfortabel erfolgen. Erstmals wurde der Laser-Scanner für die Auswertung klinischer Daten verwendet. Die Auswertung des Verschleißes von Kompositinlays aus Visio Gem® erfolgte an Gipsmodellen (New Fuji Rock®). Für die Untersuchung standen 32 Zähne bzw. Inlays zur Verfügung, 14 Prämolaren und 18 Molaren. Die durchschnittliche Verweildauer betrug 48,8 Monate, bei den Prämolaren allein 47,4 Monate und bei den Molaren allein 49,8 Monate. Bei 13 Zähnen war eine Ausmessung der Inlaygrösse möglich. Sie betrug im Durchschnitt 45% der sichtbaren Fläche, bei den Prämolaren 51%, bei den Molaren 39%. Die Bilddaten wurden in zwei Gruppen ausgewertet. Zum einen die Gesamtgruppe aus 32 Zähnen, zum anderen eine Auswahl der besten, bestehend aus sechs Molaren und 3 Prämolaren. Der Mittelwert der Standardabweichungen betrug 158 [µm] (Gruppe2: 88 [µm]). Genauer: Prämolaren 110 [µm] (Gruppe2: 85 [µm]), Molaren 196 [µm] (Gruppe2: 91 [µm]). Die Anforderungen der ADA (1989) für Seitenzahnfüllungen der Klasse II erfüllen die Visio Gem®-Inlays nicht

Untersuchungen zum inversen, elektromagnetischen Gitterbeugungsproblem mit Anwendungen in der Gittercharakterisierung

In dieser Arbeit sollen das inverse, elektromagnetische Gitterbeugungsproblem und verschiedene Lösungsverfahren untersucht werden. Das inverse Problem muss einerseits bei Design- und Optimierungsproblemen betrachtet werden, kann aber andererseits auch zur Charakterisierung von Gittern aus Beugungseffizienzmessungen eingesetzt werden. Anhand von einigen Anwendungsbeispielen werden hier sowohl eindimensionale, als auch zweidimensionale Beugungsgitter betrachtet. Es wird zum einen ein iteratives Lösungsverfahren, das eine Erweiterung der RCWA ausnutzt, um die Ableitungen der Beugungseffizienz nach den Gitterparametern schneller zu berechnen, betrachtet. Außerdem wird ein Approximationsverfahren zur Lösung des inversen, elektromagnetischen Gitterbeugungsproblems eingesetzt. Am Beispiel der Gittercharakterisierung wird der Einfluss von Mess- und Modellfehlern, sowie die Eindeutigkeit des Verfahrens untersucht. Den Abschluss der Arbeit bildet eine experimentelle Untersuchung der Gittercharakterisierung mit den hier entwickelten Methoden

Navigieren

Prof. Dr. Jens Schröter, Christoph Borbach, Max Kanderske und Prof. Dr. Benjamin Beil sind Herausgeber der Reihe. Die Herausgeber*innen der einzelnen Hefte sind renommierte Wissenschaftler*innen aus dem In- und Ausland.Navigieren ist längst kein Unikum professionalisierter Seefahrer:innen mehr, sondern als Smartphone- und Browser-Praktik fester Bestandteil des vernetzten digitalen Alltags. Da Wegfindungen durch On- und Offline-Räume navigationsspezifische Formen von Medienkompetenz voraussetzen und hervorbringen, fordern sie die Intensivierung der medienkulturwissenschaftlichen Beschäftigung mit den situierten und technisierten Medienpraktiken der Navigation geradezu heraus. Die Ausgabe nimmt diesen Befund zum Anlass, polyperspektivische Zugänge zum »Navigieren« vorzustellen. Die körper-, kultur- und medientechnischen Facetten des Navigierens stehen dabei ebenso im Fokus wie ihre historischen Ausgestaltungen, die Arbeit am und im Datenmaterial von Navigationsmedien und die Theoretisierung postdigitaler Sensor-Medien-Kulturen, die dem Umstand Rechnung trägt, dass es nicht allein Daten, Dinge und Körper sind, die es zu navigieren gilt, sondern zunehmend nicht-menschliche Akteure selbst zielgerichtete Raumdurchquerungen praktizieren. Fehlte es in der (deutschsprachigen) Medienkulturwissenschaft bislang an einer Bündelung heterogener navigationsspezifischer Forschungsarbeiten, gibt diese Ausgabe einen Überblick über das Feld, seine Forscher:innen und Fragestellungen. Denn trotz des Spatial Turns in den Humanities und der gegenwärtigen Konjunktur geomedialer Arbeiten, scheint die synthetisierende Fokussierung auf Medien und Praktiken des Navigierens in historischer, ethnografischer, technischer und theoretischer Perspektive bislang ein Desiderat darzustellen.Navigation is no longer unique to the context of professional seafaring, but has become an integral part of networked digital everyday life enabled through smartphones and web browsers. Indeed, finding one’s way through online and offline spaces increasingly presupposes and produces specific forms of media competence one could call »navigational«. In this, a ›media cultural studies‹ perspective on the situated and ›technologized‹ media practices of navigation becomes imperative to understanding the contemporary media landscape. Issue 1/22 of Navigationen answers this call by presenting polyperspectival approaches to »navigating«. The contributions discuss the bodily, cultural, and media-technical facets of navigation, as well as its historical forms, the work on and in the data produced by and with navigational media, and the theorization of post-digital ›sensor media cultures‹. In doing so, the issue acknowledges that not only do data, things, and bodies need to be ›navigated‹ in the context of logistics, but that the increasingly autonomous wayfinding processes of non-human actors change the notion of navigation itself. As (German language) media cultural studies has so far lacked a convincing compilation of heterogeneous approaches to studying navigation, this issue provides an overview of the field, its researchers and questions. Despite the spatial turn in the humanities and a recent surge in geomedia studies, an approach towards the media and practices of navigation that combines historical, ethnographic, technical and theoretical perspectives, has remained a desideratum until now. The issue fills this gap

Chromatic Divide: von der Farbigwerdung medialer Repräsentation am Beispiel der Fotografie

Vor der digitalen Revolution war Farbe noch selten, kostbar und nicht alltäglich. Chromatic Divide beschreibt, wie die medialisierten Bilder in einem langsamen und genrespezifischen Wandel immer farbiger wurden. Die Betrachtung setzt im ausgehenden 19. Jahrhundert ein und zeigt, wie sich die Farbfotografie im Konkurrenzkampf mit anderen bunten und unbunten Vervielfältigungstechniken schrittweise etablierte. Erst mit der Digitalisierung der Druckvorstufe und dem Überhandnehmen der Bildschirmmedien wird Farbe ubiquitär. Diese Arbeit betrachtet Farbe als technisch-kulturelles Artefakt und als ästhetisches Moment in seiner industriell-kommerziellen Rahmung. Obwohl die Art der Bildgestaltung mit Lithographien oder mit Gemälden der Moderne verglichen werden, geht es hier nicht um eine kunstwissenschaftliche Stilstudie. Es geht vielmehr um die Performanz der Farbe im massenmedialen Kontext. Der erste Teil, Farbe als Substanz, wirft einen Blick auf die Machart der Bilder und fragt nach der normierenden Kraft der massenproduzierten Farbmoleküle. Die kostspielige Farbreproduktion erforderte hohe Investitionen und setzte hohe Auflagen voraus. Aber mit welchen Bildinhalten konnten so hohe Absätze generiert werden? Die instrumentelle Verwendung der Farbe wird am Beispiel des National Geographic Magazine von 1940 bis 2010 untersucht. Besonders interessant ist die Übergangsphase, in welcher Farbe zunächst nur selten und dann immer öfter verwendet wurde. Die Intentionalität der Verwendung wird deutlich, wenn man schaut, welche Bilder in Schwarzweiss und welche in Farbe gedruckt wurden. Der Diskurs der Farbe wird aber nicht vom Kommerz alleine gesteuert. Wie sich am National Geographic zeigen lässt, muss auch die typische Kodachrome-Farbästhetik den gesellschaftspolitischen Wandel abbilden und nimmt mit der einsetzenden Naturschutzdebatte eine dramatischen Wende

(Schw)Ehre, wem (Schw)Ehre gebührt : Festschrift zur Verabschiedung von Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Bernhard Heck

Die Festschrift zur Verabschiedung von Prof. Bernhard Heck enthält 41 Beiträge aus dem Freundeskreis, der Kollegenschaft sowie von ehemaligen Promovierenden. Der Schwerpunkt der Arbeiten liegt auf den Gebieten der Physikalischen und Satellitengeodäsie sowie der Geodynamik und spiegelt das vielfältige Wirken von Bernhard Heck wider. Abgerundet wird die Schrift durch Beiträge zur Ausbildung am Geodätischen Institut des KIT und zur Stellung der Geodäsie im gesellschaftlichen Kontext

Simulation des rheologischen Verhaltens von zementgebundenen Feinkornsystemen

Basierend auf eigenen Fließ- und Füllversuchsreihen und vergleichenden 2D- und 3D-Simulationen wurde ein Verfahren zur numerischen Simulation des Fließ- und Füllverhaltens von zementgebundenen Feinkornsystemen mit und ohne Stahlfasern entwickelt bzw. weiterentwickelt. Das stark zeit- und scherratenabhängige rheologische Verhalten dieser Feinkornsysteme wurde mit einem Rotationsrheometer anhand speziell entwickelter Messprofile untersucht und mittels eines geeigneten Modells abgebildet. Im Rahmen von Parameterstudien und Vergleichen der experimentellen Ergebnisse der durchgeführten Haegermann- und L-Box-Versuche mit denen der Simulation wurden Simulationsparameter und -modelle angepasst und validiert. Das Fließ- und Füllverhalten der untersuchten Feinkornsysteme konnte dadurch mit der verwendeten Software-Plattform „Complex Rheology Solver“ (CoRheoS) zufriedenstellend beschrieben werden. Darüber hinaus wurde die Orientierung von Stahlfasern mithilfe einer bi-direktionalen Kopplung der Gleichungen für das Fließverhalten der Feinkornsysteme mit denen für die Faserorientierung qualitativ gut wiedergegeben.A numerical simulation procedure for the flow and form filling behaviour of cement-based fine grain systems with and without steel fibres was developed based on specifically performed series of flow and filling tests and comparative 2D- and 3D-simulations. The time- and shearrate-dependant behaviour of the fine grain systems was represented by a suitable model based on investigations using a rotational rheometer and applying specifically developed measuring profiles. The numerical simulation was based on this rheological behaviour. Parameter studies and their evaluation by comparison to results of Haegermann and L-Box experiments were used to adjust and validate simulation parameters and simulation models. Thus, the flow and form filling behaviour of the investigated fine grain systems could be described sufficiently with the software platform “Complex Rheology Solver” (CoRheoS). The description of steel fibre orientation by means of a bi-directionally coupling of the equations for flow behaviour of fine grain systems and those for fibre orientation was fairly good

Experimentelle Untersuchungen zu Reaktionen von Erdölverbindungen (n-Alkanen) mit Hämatit-Kutanen in klastischen Erdölspeichergesteinen

Klastische Speichergesteine sind z.B. Rotsandsteine im Norddeutschen Becken (NDB), die in der Permotrias in Tiefen von etwa 3500 m versenkt wurden. Die diagenetische Entwicklung dieser Gesteine ist die Folge von Fluid-Gesteins-Interaktionen, die nach der Ablagerung der Sedimente und während der Versenkung ablaufen. In dieser Arbeit wurden die Wechselwirkungen zwischen Erdölverbindungen (n-Alkanen) und Hämatit-Kutanen an Mineraloberflächen in Erdölspeichergesteinen experimentell nachgestellt und die Auswirkungen auf Mineralogie, Porosität und Permeabilität untersucht. Dabei wurde der Hypothese nachgegangen, ob bei der Oxidation von n-Alkanen und gleichzeitiger Bleichung durch Reduktion von Fe(III)-Mineralen (Hämatit) in Rotsandsteinen signifikante Mengen Carbonsäuren und Kohlendioxid entstehen. Hämatit katalysiert außerdem die stufenweise n-Alkan-Oxidation, in dessen Verlauf Carbonsäuren als Zwischenprodukte entstehen, die weitere diagenetische Reaktionen bewirken, wie die Lösung von Klasten und Zementen (z.B. Feldspat, Carbonat). Die Folge ist die Bildung von sekundärem Porenraum, welcher die Speichereigenschaften von Erdöl- oder Erdgasreservoiren wesentlich verbessern kann. Im Rahmen der experimentellen Studie wurden Versuche in einer Durchflusszelle, in Druckautoklaven (CSPV) und in Kiesel-glasampullen mit katalytisch wirksamen Hämatit-Kutanen (Rotsandstein) und Hämatiterz, den Modellsubstanzen n-Hexadecan und DI-Wasser bei verschiedenen Temperaturen (200°C; 350°C), Drücken (max. 70 bar; 400 bar) und Reaktionszeiten (3-96 Tage) durchgeführt. Die Mineralreaktionen wurden durch die petrographisch-geochemisch-mineralogische und oberflächenanalytische Charakterisierung der Feststoffe sowie durch die hydro- bzw. organochemische Analyse der Porenfluide im prä- und postexperimentellen Vergleich nachgewiesen. Die Ergebnisse dieser Studie können dazu beitragen, die Fluid-Gesteins-Wechselwirkungen von Rotsandstein-reservoiren besser zu verstehen.Rotliegend sandstones are important reservoir rocks in the North German Basin (NGB), which were buried to about 3500 m depth. The diagenetic evolution of these rocks is the result of fluid-rock interactions proceeding subsequently to deposition and during burial. In this study interactions of petroleum compounds (n-alkanes) with hematite coatings on mineral surfaces in reservoir rocks were simulated experimentally and effects on mineralogy, porosity, and permeability were investigated. Although the hypothesis were examined that oxidation of n-alkanes and simul¬taneous bleaching by reduction of ferric iron minerals (hematite) in red bed sandstones provides carboxylic acids and carbon dioxide. Iron oxides furthermore act as catalysts in the stepwise oxidation of n-alkanes. Carboxylic acids were produced in this reaction mechanism and cause or control further diagenetic reactions, e.g. dissolution of cements and clasts like feldspar and carbonates. These reactions lead to secondary porosity and an enhancement of reservoir quality. Within the scope of this study experiments were carried out in a triaxial flow cell, cold seal pressure vessels (CSPV), and silica glass tubes with a hematitic sandstone and pure iron ore as catalysts, n-hexadecane as a model substance for petroleum compounds, and deionized water at different temperatures (200°C; 350°C), pressures (<70 bar; 400 bar), and reaction times (3-96 days). Mineral reactions were determined by petrographical, geochemical, mineralogical, and surface analytical characterization of solid materials (red bed sandstone and hematite) as well as hydro- and organochemical detection of the pore fluids prior and after experimental treatment. The results of this study can give a better understanding to fluid-rock interactions in red bed sandstone reservoirs

Elektromagnetische Verträglichkeit emv : Internationale Fachmesse und Kongress für Elektromagnetische Verträglichkeit : Düsseldorf, 11.-13.03.2014

Proceedings der EMV 2014