Analysis of the sequential photodissociation dynamics of sulfur dichloride, phosphorus trichloride, thiophosphoryl chloride, and bromomethane applying a 3D imaging technique

Das Ziel der Forschung ist das fundamentale Verständnis chemischer Reaktionen. Die Untersuchung des Mechanismus von Fragmentationsprozessen führt zu detaillierten Kenntnissen auf dem Gebiet komplexer Reaktionsprozesse wie Prozesse in der Atmosphärenchemie und Verbrennungsprozesse. Wir wollen mit vollständiger Auflösung der Quantenzustände wissen, auf welchem Weg sich das System auf der angeregten Hyperpotentialfläche bewegt. Um diese Fragen zu beantworten, wurde die sequentielle Photodissoziationsdynamik von Schwefeldichlorid, Phosphortrichlorid, Thiophosphorylchlorid und Brommethan mittels 3D-Imaging des Photodissoziationsproduktes Chlor bzw. Brom im Grundzustand und spin-bahn-angeregten Zustand untersucht. Das dreidimensionale Photofragment-Imaging beinhaltet einen kalten Überschallmolekularstrahl, einen zustandselektiven REMPI-Nachweis der Photofragmente und ein Flugzeitmassenspektrometer in Kombination mit einem positionssensitiven Detektor für die Ionen. Mit diesem Verfahren wird der vollständige dreidimensionale Geschwindigkeitsvektor eines Reaktionsproduktes direkt bestimmt.The aim of the research is the fundamental understanding of chemical reactions. The study of the mechanism of fragmentation processes provides detailed knowledge in the field of complex reaction processes, as there are processes in atmospheric chemistry and combustion processes. We want to know which way the system will follow on the excited potential energy surface in the full quantum state definition. To answer these questions the sequential photodissociation dynamics of sulfur dichloride, phosphorus trichloride, thiophosphoryl chloride, and bromomethane have been studied by 3D imaging of the photodissociation product chlorine or bromine respectively in the ground state and the excited spin-orbit state. The three-dimensional photofragment imaging technique includes a cold supersonic molecular beam, a state-selective REMPI detection of the photofragments, and a TOF mass spectrometer combined with a position-sensitive detector for ions. Applying this technique the complete three-dimensional velocity vector of a reaction product is directly determined

Der Medienalltag 3 - 6Jähriger aus Sicht des Mediengenerationenbegriffs von Burkhard Schäffer

Dass der Alltag von Jugendlichen, Erwachsenenen und Senioren oftmals ein Medienalltag ist und sich der Zugang dieser drei Generationen zu Medien deutlich differenziert, hat Burkhard Schäffer in seiner 2003 veröffentlichten Studie dargestellt, indem er die drei Mediengeneration nachgezeichnet hat. Der Medienalltag 3-6jähriger Kinder war dagegen bis vor kurzem unerforscht, obwohl auch hier gilt: „Kinderalltag ist Medienalltag. Das ist für drei- bis sechs jährige Kinder ganz normal“ (Swertz/Kovacova 2012: 5). Mediengarten, ein 2009-2011 durchgeführtes Projekt der Wiener Medienpädagogik, stellte die Frage, wie 3-6Jährige Kinder ihren Medienalltag selbst verstehen. In der vorliegenden Diplomarbeit wird das Projekt Mediengarten vorgestellt, die Datenerhebung und die Ergebnisse präsentiert und im Hinblick auf die Mediengenerationentheorie von Schäffer interpretiert. Die Forschungsfrage, welche dieser Arbeit zu Grunde liegt lautet: „ Kann durch den Begriff der Mediengeneration nach Burkhard Schäffer die Medienkultur drei bis sechs Jähriger verstanden werden? Es wird anhand von sieben aus dem Projekt Mediengarten ausgewählten Fällen gezeigt, dass der Medienalltag 3-6Jähriger nicht als ein Milieu zu fassen ist, sondern eher als durch das Generationenverhältnis im Sinne eines pädagogischen Erziehungsverhältnisses zwischen Erwachsenen und Kindern bestimmt zu verstehen ist. Hierfür werden die Fälle, welche jeweils aus einem Interview und einer angefertigten Zeichnung oder Kollage des Kindes bestehen, analysiert und anhand der Leitdimensionen, wie dem Ausdruck des Eindrucks im Bild und Interview, der Generationendifferenz, der generationsspezifischen Medienpraxiskultur und der genrationellen Bildungsprozesse analysiert. Die Diskussion der Ergebnisse zeigt sieben Einzelfälle, welche sich anhand ihres Medienalltags alle voneinander unterscheiden und sich als Milieus darstellen lassen. Zusätzlich wird ein Kindheitsraum skizziert, welcher sich durch den spezifischen Umgang mit Medien in den einzelnen Familien generiert

Quantitative Magnetresonanztomografie: Einfluss von Mikrostruktur auf die Bestimmung der Relaxationszeiten und der magnetischen Suszeptibilität

Die Magnetresonanztomografie ermöglicht die Bestimmung quantitativer Probenparameter aus dem gemessenen Kernresonanzsignal, wie beispielsweise den Relaxationszeiten oder der magnetischen Suszeptibilität. Im ersten Teil dieser Arbeit wird eine lexikonbasierte Methode zur Kartierung der T2 Relaxationszeit mittels einer Multi-Echo-Turbo-Spinechosequenz vorgestellt. Durch Berücksichtigung der Inhomogenitäten des Anregungsfeldes B1 und des Schichtprofils wird hiermit auch an Ultra-Hochfeldgeräten eine zuverlässige Bestimmung der transversalen Relaxationszeit ermöglicht. Diese Methode wurde in Phantomexperimenten bei 1,5 T und 7 T validiert, wobei bei 7 T und einem Refokussierungswinkel von 120° eine mittlere Abweichung der T2-Zeiten von (5,4 ± 5,8) % relativ zur Referenzmessung erreicht wurde. Bei in vivo Messungen an vier gesunden Probanden konnte bei einer Feldstärke von 7 T in der grauen Substanz ein Mittelwert von T2 = (55 ± 2) ms und in der weißen Substanz von T2 = (39 ± 5) ms bestimmt werden. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird der Einfluss von mikroskopischen Suszeptibilitätsquellen unterschiedlichen Vorzeichens innerhalb desselben Voxels auf die Änderung der Relaxationsrate ΔR2* untersucht. Unter der Annahme von vernachlässigbaren Diffusionseinflüssen wurde in Simulationen und Phantomexperimenten erstmals die Linearität der Relaxationsrate bestätigt. Diese Eigenschaft wurde zusammen mit der Linearität der gemessenen Suszeptibilität für die Entwicklung eines Algorithmus zur Trennung der Einflüsse von positiven und negativen Suszeptibilitätsquellen innerhalb desselben Voxels verwendet. Im Softwarephantom und in Phantomexperimenten wurde die Anwendbarkeit der Trennung von Susuzeptibilitätsquellen verifiziert und erste in vivo Messungen durchgeführt

Aquaglyceroporine: Einfache Glyceroporen?: Evaluation der Leitfähigkeit ausgewählter Aquaglyceroporine für geladene Solute

In Aquaporinen wird ein Ausschluss von Kationen durch ein Zusammenspiel des ar/R-Selektivitätsfilters und der NPA-Region gewährleistet. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Leitfähigkeit des T. brucei AQP2 (TbAQP2) für Pentamidin als organisches Kation und des humanen AQP9 (AQP9) für Monocarboxylate als organische Anionen untersucht. In TbAQP2 befindet sich anstelle eines konservierten Arginins im ar/R-Selektivitätsfilter an Position 264 ein Leucin, welches dafür sorgt, dass das benachbarte Aspartat265 für eine Wechselwirkung freisteht. Leitfähigkeitsmessungen zeigten, dass organische Kationen, die aufgrund ihrer Größe die Kanalpore von TbAQP2 überwinden könnten, aufgrund ihrer Ladung ausgeschlossen wurden und damit eine Passage des 340 Da großen und zweifach positiven Pentamidins unwahrscheinlich ist. Pentamidin agiert vielmehr als nanomolarer Inhibitor der Glycerolleitfähigkeit von TbAQP2 mit einem IC50 von 130 nM. Das Aspartat265 wurde als essentielle Aminosäure identifiziert, die mit der Amidinfunktion des Pentamidins eine elektrostatische Wechselwirkung eingeht. AQP9 hat einen unauffälligen Selektivitätsfilter, zeigt hingegen ein ungewöhnlich breites Solutspektrum, u.a. für Monocarbonsäuren/Monocarboxylate. Es konnte gezeigt werden, dass nicht das Anion, sondern die neutrale Säure die Kanalpore von AQP9 unabhängig vom Protonengradienten überquert. Es wurden zwei Arginine an Position 51 und 53 in der Poreneingangsregion als für die Monocarbonsäureleitfähigkeit essentiell identifiziert. Diese sorgen für eine Anziehung des Monocarboxylat-Anions und eine erhöhte Aufenthaltswahrscheinlichkeit dessen. Somit wurde gezeigt, dass die Elektrostatik von Aquaglyceroporinen einen entscheidenden Einfluss auf ihre Funktion hat. In AQP9 führt eine positive Elektrostatik zu einer Spezialisierung auf Monocarbonsäuren und in TbAQP2 ist es eine elektrostatische Interaktion mit der Carboxylgruppe einer einzelnen Aminosäure, die zur nanomolaren Affinität von Pentamidin beiträgt.In aquaporins the ar/R-selectivity filter and NPA-region form a positive electrostatic barrier that strictly excludes cations. In this thesis the conductivity of T. brucei AQP2 (TbAQP2) for the positively charged pentamidine and of human AQP9 (AQP9) for negatively charged monocarboxylates was evaluated. The canonical amino acid composition of the AQP selectivity filter is an arginine in an aromatic environment (ar/R). TbAQP2, however, carries a Leu264 instead of arginine exposing an Asp265 to the channel lumen. Stopped-flow measurements showed the selectivity filter is functional and excludes cations despite its unconventional layout. Organic cations that could theoretically pass because of their size are detained due to their positive charge. The di-cationic, 340 Da seized pentamidine is not a permeant but a nanomolar inhibitor of TbAQP2´s glycerol permeability in yeast with an IC50 of 130 nM. The Asp265 was found to be responsible for the electrostatic interaction with the amidine moiety of pentamidine. In AQP9, the selectivity filter is inconspicuous but the protein shows conductance for a remarkable variety of solutes including monocarboxylic acids/monocarboxylates. Stopped-flow measurements in the framework of this thesis revealed that the neutral acid is the channeled species independent of the proton gradient. Two arginines at positions 51 and 53 in loop a of AQP9 were found to be crucial for conductance for monocarboxylic acids. The postulated mechanism of AQP9 channeling monocarboxylic acids bases on attraction of the monocarboxylate anion leading to a higher probability of protonation via the solvent depending on pH and pKs followed by a passage of the neutral acid. TbAQP2 and AQP9 both represent examples for the influence of protein electrostatics on solute selectivity of aquaglyceroporins

Kunterbunte Schulinformatik: Ideen für einen kompetenzorientierten Unterricht in den Sekundarstufen I und II

Im Mittelpunkt der "Kunterbunten Schulinformatik" stehen Ideen für das Gestalten von Informatikunterricht. Das Buch richtet sich vorrangig an Personen, die Unterricht auf der Grundlage von Kompetenzbeschreibungen planen, durchführen und reflektieren wollen. Ziel ist letztlich das Entwickeln einer Kultur des sinnvollen Umgangs mit Bildungsstandards. Das Wort "kunterbunt" soll für vielfältig und abwechslungsreich stehen und durch mögliche Assoziationen auch daran erinnern, dass es bei allem, was an Schulen geschieht, um Kinder und Jugendliche geht