Brain macrophages in human cortical contusions as indicator of survival period

The aim of this study was to establish a morphologic time scheme with which cases of cerebral contusion with unknown survival periods can be dated. Our study of 275 cases was limited to qualitative and quantitative changes in macrophages. The appearance of macrophages and their distribution as well as their content of neutral fat, esterified cholesterol, erythrocytes, siderin, hematoidin, and ceroid were correlated with the survival period. For each cytologic criterium, the observation period, distribution-free limits of tolerance, and relative frequency of identification in different survival periods were determined, and the limits of confidence calculated. The findings permit the dating of trauma in cases with unknown survival periods. Moreover, the probability of this dating was calculated

Intensity distribution in rotational line spectra

Completely resolved Doppler-free rotational line spectra of six vibronic two-photon bands in benzene C6 H6 and C6 D6 are presented. The excited final states possess different excess energies in S1 (1567 to 2727 cm−1 ) and are embedded in dense manifolds of background states with differing densities of states (1<rho<60 1/cm−1 ). The bands are analyzed by a statistical procedure. The intensity distribution of several hundreds of lines of each band is investigated. It is found that all weakly perturbed bands display a similar, peaked intensity distribution while in strongly perturbed bands the number of lines decreases monotonically with increasing intensity. The origin of this difference is discussed in terms of coupling to the many background states. The Journal of Chemical Physics is copyrighted by The American Institute of Physics

Polar rain: Solar coronal electrons in the Earth's magnetosphere

Low energy electron measurements collected by ISEE 1 reveal the frequent presence of field-aligned fluxes of few hundred eV electrons in he geomagnetic tail lobes. In the northern tail lobe these electrons are most prominent when the interplanetary magnetic field is directed away from the Sun. This characteristic helps identify the electrons as polar rain electrons. By mapping the tail lobe velocity distribution function into the solar wind, previous suggestions that the polar rain is indeed of solar wind origin and is due to the access of electrons to the magnetotail lobe were confirmed. It was demonstrated that the moe energetic component of the polar rain is composed of electrons from the solar wind strahl - a field-aligned component of the solar wind which is difficult to measure but which is thought to be caused by the collisionless transit of hundred eV electrons from the inner solar corona to 1 AU

Etude de l'anisotropie d'endommagement de l'alliage d'aluminium 6061-T6

National audienceL'alliage d'aluminium 6061-T6 est retenu pour la fabrication du caisson-coeur du réacteur expérimental Jules Horowitz. Une étude de caractérisation des propriétés mécaniques en traction montre que le matériau présente une anisotropie marquée de l'allongement total liée à l'anisotropie d'endommagement. Afin d'expliquer ce phénomène, le lien entre la microstructure et le comportement mécanique est proposé dans ce travail. Une quantification des précipités grossiers qui sont à l'origine des mécanismes d'endommagement a été réalisée par analyse d'images. Une étude du comportement mécanique des précipités et de la matrice par micro-indentation montre une différence marquée de comportement entre les phases. Afin de confirmer le rôle des précipités grossiers dans les mécanismes d'endommagement, des essais de traction MEB in-situ ont été effectués. Les précipités Mg2Si et les intermétalliques s'endommagent progressivement durant tous ces essais. En outre, une analyse post mortem après déformation par tomographie X a montré une anisotropie de répartition de cavités. Un scénario d'endommagement de coalescence anisotrope intégrant l'alignement des précipités induit par le procédé de mise en forme semble expliquer l'anisotropie d'endommagement en traction

A scheme for coherence-enhancing diffusion filtering with optimized rotation invariance

For strongly directed anisotropic processes such as coherence-enhancing diffusion filtering it is crucial to use numerical schemes with highly accurate directional behavior. We show that this is not possible in a satisfactory way when discretizations are limited to 3 x 3 stencils. As a consequence, we investigate a novel algorithm based on 5 x 5 stencils. It utilizes recently discovered differentiation filters with optimized rotation invariance. By juxtaposing it with several common algorithms we demonstrate its superior behavior with respect to the following properties: rotation invariance, avoidance of blurring artifacts (dissipativity), and accuracy. The latter one is evaluated by deriving an analytical solution for coherence-enhancing diffusion filtering of images with circular symmetry. Furthermore, we show that the new scheme is 3 to 4 times more efficient than explicit schemes on 3 x 3 stencils. It does not require to solve linear systems of equations, and it can be easily implemented in any dimension

Scale-Space Properties of Nonstationary Iterative Regularization Methods

Most scale-space concepts have been expressed as parabolic or hyperbolic partial differential equations (PDEs). In this paper we extend our work on scale-space properties of elliptic PDEs arising from regularization methods: we study linear and nonlinear regularization methods that are applied iteratively and with different regularization parameters. For these so-called nonstationary iterative regularization techniques we clarify their relations to both isotropic diffusion filters with a scalar-valued diffusivity and anisotropic diffusion filters with a diffusion tensor. We establish scale-space properties for iterative regularization methods that are in complete accordance with those for diffusion filtering. In particular, we show that nonstationary iterative regularization satisfies a causality property in terms of a maximum-minimum principle, possesses a large class of Lyapunov functionals, and converges to a constant image as the regularization parameters tend to infinity. We also establish continuous dependence of the result with respect to the sequence of regularization parameters. Numerical experiments in two and three space dimensions are presented that illustrate the scale-space behavior of regularization methods

Experimentelle Untersuchungen am magnetischen Hybridsystem (Ga,Mn)As/MnAs

Die heutige Halbleiterelektronik und Optoelektronik basiert auf elektrischen Strömen und Spannungen, wobei hauptsächlich die Ladungseigenschaft der Elektronen ausgenutzt wird. Elektronen besitzen aber auch noch eine weitere interessante Eigenschaft, und zwar den Spin. Die Idee, beide Eigenschaften gleichzeitig in Bauelementen auszunutzen, ist der Grundgedanke eines neuen Forschungsgebiets innerhalb der Physik, der sog. Spinelektronik (auch einfach Spintronik genannt). Sie wird als eine der Schlüsseltechnologien der Zukunft angesehen, da man sich von ihr wesentlich schnellere und leistungsfähigere Bauelemente verspricht, die zudem noch größere Informationsdichten aufweisen und sparsamer mit der Energie umgehen. In ihr werden Elektronik, Optik und Magnetismus synergetisch miteinander verknüpft. Die neue Ära begann 1988 mit der Entdeckung des GMR-Effekts in metallischen Schichtsystemen (giant magnetoresistance) durch Baibich et al.. GMR ist die dramatische Änderung der Leitfähigkeit in alternierenden ferromagnetischen und nicht-magnetischen Schichten bei angelegtem Magnetfeld. Auf dem GMR-Effekt basierende Leseköpfe in Festplattenlaufwerken, die IBM 1997 ankündigte, sind zur Zeit die wichtigste Anwendung dieses Effekts. Durch sie wird die Speicherdichte um das 20-fache gesteigert. Eine der weiteren Anwendungen ist der magnetische Arbeitsspeicher MRAM (magnetic random access memory). Dies ist ein Permanentspeicher (non-volatile storage), der seine Information auch ohne Stromversorgung noch behält, d.h. das lästige "Hochfahren" von Computern würde in Zukunft der Vergangenheit angehören! Man könnte immer dort weiter arbeiten, wo man das letzte Mal aufgehört hat. Seine Vorteile liegen außerdem in einem reduzierten Energieverbrauch, 1000-fach schnellerer Schreibgeschwindigkeit im Vergleich zum EPROM (erasable programmable read-only memory) und bei einer um fünf Größenordnungen schnelleren Auslesegeschwindigkeit gegenüber Festplattenlaufwerken. Prototypen dieser MRAMs mit Kapazitäten in der Megabit-Region existieren bereits. Diese neuartigen Bauelemente funktionieren bisher auf Basis ferromagnetischer Metalle. Um sie mit bewährten Bauelementen direkt kombinieren zu können, ist man bestrebt, die Spintronik kompatibel zur bestehenden Halbleiter-(Opto-)Elektronik zu gestalten. Deswegen ist man auf der Suche nach ferromagnetischen Halbleitern. Im Rahmen der Spintronik sollte es möglich sein, Spins zu polarisieren, transportieren, injizieren, speichern, detektieren und manipulieren. Wie Michael Oestreich et al. anhand eines paramagnetischen (II,Mn)VI-Halbleiters gezeigt haben, sind verdünnte magnetische Halbleiter (VMH), bei denen ein Teil der Ionen durch magnetische Ionen ersetzt ist, aufgrund ihrer riesigen Zeemanaufspaltung besonders dazu geeignet, Elektronen mit einer hohen Spinpolarisation in Halbleiter zu injizieren. VMH sind also im Gegensatz zu ferromagnetischen Metallen, die bei der Injektion grundsätzlich nur eine geringe Spin-Polarisation erlauben, gute Spin-Ausrichter (Spin-Aligner). Allerdings funktioniert dies mit (II,Mn)VI-VMH nur bei sehr tiefen Temperaturen und hohen Magnetfeldern. Ferromagnetische Halbleiter könnten dort Abhilfe schaffen. GaAs ist neben Si das bedeutendste Halbleitermaterial. Durch Einbringen von magnetischen Mangan-Ionen ist es bereits gelungen, Curietemperaturen von bis zu 172 Kelvin zu erreichen. Für etwaige spätere Anwendungen sind allerdings Curietemperaturen oberhalb der Raumtemperatur wünschenswert, damit die Bauelemente ohne aufwendige Kühlung arbeiten könnten. Das im Rahmen dieser Arbeit untersuchte Hybridsystem, welches aus erstmals mittels metallorganischer Gasphasenepitaxie (MOVPE) hergestellten (Ga,Mn)As-Schichten mit eingebetteten ferromagnetischen MnAs-Clustern besteht, könnte sich als geeignet herausstellen. Einerseits liegt die Curietemperatur bei etwa 330 Kelvin und andererseits lassen sich die Schichten auf gängige Halbleiter wie GaAs aufwachsen. Mit AlAs können sie sogar überwachsen werden. Ein weiterer Vorteil dieses Hybridsystems liegt darin, dass es durch geeignete Dotierung n-leitend wird, was aufgrund der im Vergleich zur p-Leitung langsameren Spindephasierungszeiten ebenso wünschenswert ist. In der vorliegenden Arbeit werden in Kapitel 2 zunächst die grundlegenden Eigenschaften von (Ga,Mn)As und MnAs, sowie die untersuchten Proben vorgestellt. Kapitel 3 beschäftigt sich mit systematischen Winkel- und Temperatur-abhängigen ferromagnetischen Resonanzmessungen (FMR), die Auskunft über die magnetischen Eigenschaften der MnAs-Cluster geben. Magnetooptische Experimente an den Proben sowie ihre interessanten Ergebnisse werden in Kapitel 4 beschrieben. Dort wird u.a. gezeigt, dass das bedeutende Valenzband-Austauschintegral N0ß keine Materialkonstante ist, wie in vielen Beschreibungen des Magnetismus von (Ga,Mn)As angenommen wird, sondern sogar sein Vorzeichen ändern kann

Seismic anisotropy and shear-wave splitting in lower-crustal and upper-mantle rocks from the Ivrea Zone : experimental and calculated data

International audienceTo quantify the relationships between anisotropy. S-wave splitting and tectonics, we determined the seismic properties of lower-crustal and upper-mantle rocks outcropping in the lvrea Zone (Northem Italy). We obtained P-and S-wave seismic velocities by laboratory direct velocity measurements and/or by calculations based on the modal compositions of the rocks, the lattice preferred orientations (LPOs), and the single crystal stiffness coefficients. Measured P-and S-wave velocities (6.0-7 .5 km s-1 and 3.6-4.2 km s-1) are typical of the lower crust. The P-wave anisotropy is in the range 0-l 0%. Shear-wave birefringence is in the range 0.0-0.6 km s-1 , with typical values between 0.0 and 0.2 km s-1 • In many cases, the birefringence is clearly related to fabric elements (foliation, lineation). Mafic rocks such as anorthosite or pyroxene-bearing gabbros exhibit low P-wave anisotropies (< 5%) and low shear-wave birefringences (less than 0.1 km s-1). In contrast, the seismic properties of felsic rocks such as biotite-bearing gneisses and mafic rocks such as amphibolites display high V P anisotropy (10%) and strong birefringence (0.3 km s-1). Biotite and amphibole preferred orientations clearly control seismic anisotropy and particularly shear-wave splitting. In these rocks, maximum splitting is observed in directions parallel to the foliation with the fast split shear wave polarized parallel to the foliation plane. To have an overview of the seismic properties of this lower-crustal section at a broader scale, we calculated from our data the anisotropie seismic properties of several hypothetical samples that are perhaps more representative of the regional anisotropy than each sample individually. For instance, the average lower-crustal sample displays an anisotropy of 5.5% for P waves and a birefringence around 0.14 km s I for S waves propagating parallel to the foliation. We observe little splitting for waves propagating at high angle to the foliation