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    A spatial likelihood analysis for MAGIC telescope data

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    Context. The increase in sensitivity of Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes (IACTs) has lead to numerous detections of extended γ\gamma-ray sources at TeV energies, sometimes of sizes comparable to the instrument's field of view (FoV). This creates a demand for advanced and flexible data analysis methods, able to extract source information by utilising the photon counts in the entire FoV. Aims. We present a new software package, "SkyPrism", aimed at performing 2D (3D if energy is considered) fits of IACT data, possibly containing multiple and extended sources, based on sky images binned in energy. Though the development of this package was focused on the analysis of data collected with the MAGIC telescopes, it can further be adapted to other instruments, such as the future Cherenkov Telescope Array (CTA). Methods. We have developed a set of tools that, apart from sky images (count maps), compute the instrument response functions (IRFs) of MAGIC (effective exposure throughout the FoV, point spread function (PSF), energy resolution and background shape), based on the input data, Monte-Carlo simulations and the pointing track of the telescopes. With this information, the presented package can perform a simultaneous maximum likelihood fit of source models of arbitrary morphology to the sky images providing energy spectra, detection significances, and upper limits. Results. We demonstrate that the SkyPrism tool accurately reconstructs the MAGIC PSF, on and off-axis performance as well as the underlying background. We further show that for a point source analysis with MAGIC's default observational settings, SkyPrism gives results compatible with those of the standard tools while being more flexible and widely applicable.Comment: 13 pages, 10 figure

    Der Einfluß der Sohlendicke auf die Thermoisolationskapazität der Hornkapsel beim Equiden

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    Der Einfluss der Sohlendicke auf die Thermoisolation der Hornkapsel beim Equiden Einleitung Lahmheiten, die nach einem Heißbeschlag auffallen, werden häufig dem Hufschmied zur Last gelegt und mit forensischen Fragestellungen verbunden. Besonders, wenn nach einem Hufbeschlag festgestellt wird, dass das Pferd an Hufrehe erkrankt ist, die nicht unerhebliche Tierarztkosten verursacht und vielfach zu einer dauerhaften Unbrauchbarkeit führt, werden schnell Schadenersatzforderungen an den Hufschmied gestellt. In diesen Fällen ist es vorteilhaft, baldmöglichst nach dem Hufbeschlag und Auftreten der Lahmheit Röntgenbilder anzufertigen, um zeitnah zu prüfen, wie dick die Hufsohle nach dem Beschlag noch war. Ziel dieser Studie war es, die Sohlendicke zu bestimmen, bei der zwischen Lederhaut und Hornkapsel eine Temperaturveränderung messbar wird und ab der sich auch Gewebeschäden an der Sohlenlederhaut einstellen. Material und Methoden: Von 20 Pferden unterschiedlicher Rasse und Größe im Alter zwischen 2 und 17 Jahren wurden jeweils beide Vordergliedmaßen unverzüglich nach der Euthanasie im Karpalgelenk abgesetzt und an den Hufen wurden die beim Hufbeschlag üblichen Bedingungen des Aufbrennens des Eisens simuliert. Begleitend wurde die Temperaturveränderung im Inneren der Hornkapsel mittels eines zwischen dorsaler Hufwand und Lederhaut parallel zum Hufbein eingeführten Thermoelementes gemessen. Das Aufbrennen erfolgte mindestens bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Thermoelement einen signifikanten Anstieg der Temperatur anzeigte. Zwischendurch wurde das Aufbrennen immer wieder gestoppt und die jeweils vorliegende Sohlendicke röntgenologisch dokumentiert. Zusätzlich wurde geprüft, ob der Feuchtigkeitsgehalt des Horns oder die Pigmentierung einen Einfluss auf die Thermoisolierung der Hornkapsel haben und ob durch Kühlung nach dem Aufbrennen ein schnelleres Abkühlen begünstigt wird. 10 Präparate wurden zunächst eingefroren und später nach dem Auftauen für die Temperaturmessungen eingesetzt. Weitere 10 Präparate wurden unmittelbar nach der Euthanasie für den Versuch verwendet. Bei diesen Hufen wurden zusätzlich Proben für histologische Untersuchungen entnommen. Hieraus erfolgte die Erstellung histologischer Schnitte mit 2 verschiedenen Färbungen (Masson-Goldner und Hämatoxilin-Eosin). Des Weiteren wurden unterstützend zu den Temperaturmessungen anhand der Flash - Methode die physikalischen Eigenschaften (Dichte, Wärme- und Temperaturdurchlässigkeit) der Hufkapsel ermittelt. Ergebnisse: Bis zu einer röntgenologisch gemessenen Sohlendicke von über > 5, 9 mm (s = ± 1,3 mm) war keine Temperaturveränderung im Inneren der Hufkapsel feststellbar. Bei einer Sohlendicke von = 5,9 mm (s = ± 1,3 mm) stieg die Temperatur dann relativ schnell auf 48°C und auch auf deutlich höhere Temperaturen an. Die Temperatur von 51°C, bei der mit ersten Gewebeschäden zu rechnen ist, wurde erst bei einer Sohlendicke von < 5,4 mm erreicht. Eine Schädigung des Gewebes (Extravasation, Veränderungen der Struktur bzw. Deformation der Zellen und deren Kerne) zeigte sich bei den histologischen Untersuchungen erst bei einer Sohlendicke von weniger als 4 mm. Der k - Wert von Horn gemessen mit der Flash – Methode betrug ca. 0,2 W / K*m. Das Hufhorn weist somit eine sehr schlechte Wärmeleitfähigkeit auf. Es waren keine signifikanten Unterschiede zwischen der Wärmeleitfähigkeit von pigmentiertem und unpigmentiertem oder feuchtem und trockenem Horn zu verzeichnen. Das Kühlen des Horns mit einem nassen Schwamm nach dem Aufbrennen des Hufeisens beschleunigte das Abkühlen der Temperatur in der Hornkapsel erheblich. Schlussfolgerung und klinische Relevanz: Die bekannten, höchstgradig effektiven thermoisolierenden Eigenschaften der Hornkapsel wurden bestätigt: Erst ab einer Sohlendicke von < 5,4 mm kann bei übertrieben heißem und langem Aufbrennen überhaupt eine irreversible thermische Schädigung der Lederhaut entstehen. Zudem kann mit einer Wahrscheinlichkeit von 80% ein Temperaturanstieg in der Hornkapsel bei einer Sohlendicke von ≥ 6,7 mm ausgeschlossen werden. Voraussetzung für die Beurteilung der Sohlendicke nach einem Hufbeschlag mit anschließend festgestellter Lahmheit ist, dass zeitnah nach dem Beschlag und dem Auftreten einer Lahmheit durch eine geeignete Röntgenuntersuchung (orthograder Strahlengang, Markierung der Sohle) die Sohlendicke dokumentiert wird. Dem Hufschmied können mit der Aufnahme eines Röntgenbildes anhand der ermittelten Sohlendicken außerdem Entscheidungen für oder gegen einen Heißbeschlag bei Pferden mit dünner Sohle erleichtert werden. Sollte beim Aufbrennen ein Wegziehen des Hufes den Verdacht auf eine thermische Reizung der Huflederhaut ergeben, ist ein sofortiges Kühlen des Hufes mit kaltem Wasser sinnvoll, um die Zeit der Temperaturerhöhung und damit mögliche Gewebeschäden an der Lederhaut zu minimieren

    Ossäre Regeneration eines experimentellen critical size-Defektes der Schweinekalotte mit einem biphasischen Knochenersatzmaterial und biodegradierbarer Polyethylenglycol-Membran-Einfluss auf die Wnt-vermittelte, osteogene Rekrutierung und Maturation mesenchymaler Osteoblast- und Osteoklastprogenitoren

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    Bone substitute materials are used to overcome the problem of limited bone availability and to reduce donor site morbidity. Biologically degradable matrices can replace dermal and mucosal transplants. Vascularization, cellular influx and osteogenic differentiation of matrix structures, generated by guided tissue regeneration have been shown to be crucial. Therefore clinical and experimental approaches improving the cellular microenvironment of critical size defect regeneration are justified. The aim of this study was to evaluate the feasibility of a new PEG hydrogel membrane as a temporary matrix and wound covering during guided osseous regeneration of critical size defects in domestic pigs. The calvarial defects were filled with a biphasic bone substitute material consisting of HA and TCP. It has been addressed if the PEG membrane formulation is capable to serve as a carrier for bone differentiation factors like BMP-2 and thus controlling the release of osteogenic stimulation in the defect. The main task of this dissertation was the examination of the influx of this PEG membrane on the Wnt mediated osteogenic recruitment and maturation of mesenchymal osteoblast and osteoclast progenitors and the evaluation of the differentiation and proliferation markers OPG, RANKL, GSK-3&#946; and their antagonist DKK1. Additionally the immunhistochemical stain of DKK1 should be established and the objective evidence of DKK1 expression should be shown in the pig model. The immunhistochemical stain of RANKL should be established for the pig model.Knochenersatzmaterialien (KEMien) finden Verwendung, um das Problem der limitierten Knochenverfügbarkeit zu umgehen und Donormorbiditäten in der Entnahmeregion zu reduzieren. Biologisch degradierbare Matrizes können Haut- und Mukosatransplantate ersetzen. Hierfür sind Vaskularisation, der zelluläre Einstrom und die osteogene Differenzierung von Matrixstrukturen, die durch gesteuerte Geweberegeneration erzeugt werden, entscheidende Faktoren. Dies rechtfertigt Forschungen zur Verbesserung der zellulären Umgebung von critical size-Defekten. Diese Studie zielte auf die Untersuchung der Einsetzbarkeit einer neuen Polyethylenglycol(PEG)-Hydrogelmembran als temporäre Matrix und Abdeckung während einer gesteuerten ossären Regeneration von critical size-Defekten der Schweinekalotte ab, die mit einem biphasischen KEM aus Hydroxylapatit (HA) und Trikalziumphosphat (TCP) gefüllt wurden. Es wurde untersucht, ob die PEG-Membran als Träger von BMP-2 transfizierten Osteoblasten in der Lage ist, die osteogene Stimulation kontrolliert an den Defekt abzugeben. Im Vordergrund dieses Dissertationsprojektes stand die Untersuchung des Einflusses dieser PEG-Membran auf die Wnt-vermittelte, osteogene Rekrutierung und Maturation mesenchymaler Osteoblast- und Osteoklastprogenitoren und die Evaluation der ossären Differenzierungs- und Proliferationsmarker OPG, RANKL, GSK-3&#946; und deren Antagonist DKK1. Zusätzlich sollte die immunhistochemische Färbung von DKK1 und dessen Nachweis am Tiermodell des Schweins und die immunhistochemische Färbung von RANKL am Schwein etabliert werden

    Der Einfluss der Sohlendicke auf die Thermoisolation der Hornkapsel beim Equiden

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    Lameness that appears after hot-shoeing is an issue the farrier is often blamed for. The aim of this study was to investigate the thickness of the sole at which it is possible to measure a change in temperature within the hoof capsule. In addition it was aimed to measure what change in temperature causes damage to the corium of the sole. The front limbs of 20 horses, aged between 2 and 17 years old and of differing breed and size, were cut off at the carpal joint immediately after euthanasia. The experiment involved a simulation of routine conditions during hot-shoeing such as fitting the shoe on the hoof by branding. Branding was continued until a significant change in temperature was observed. The temperature described as “critical” in histological studies so far (51 degrees C with a branding time of 3 minutes) was achieved with a with a sole diameter of x - < 5.4 mm (s = ± 1, 5 mm). Damage to the tissue (extravasation, change in structure such as deformation of the cells and their nuclei) was found during histological examination of these samples which were taken from the sole with a diameter of 4 mm or less. The k- parameter of the horn analysed by the flash-method was 0,2 W / K*m, which means Horn has a very poor thermal conductivity. The well-known, highly effective thermo-isolating characteristic of the horn capsule was confirmed. Only when a sole has a thickness of x - < 5.4 irreversible thermal damage can occur when performing an excessively hot and long-lasting branding. In this way the results can help to answer questions in the area of forensic medicine. Therefore it is of great importance to perform adequate x-rays (perpendicular course of beam; labelling of the sole) in order to document the (actual) thickness of the sole after branding and the following occurrence of lameness. By measuring the thickness of the sole it can be told whether there is a possibility that damages on the corium may have been caused by hot-shoeing, at all, and thereby also tell the probability of this to occur.Lahmheiten, die nach einem Heißbeschlag auffallen, werden häufig dem Hufschmied zur Last gelegt. Ziel der vorliegenden Studie war es, die Sohlendicke zu bestimmen, bei der zwischen Lederhaut und Hornkapsel eine Temperaturveränderung messbar wird und ab der sich auch Gewebeschäden an der Sohlenlederhaut einstellen. Von 20 Pferden unterschiedlicher Rasse und Größe im Alter zwischen 2 und 17 Jahren wurden jeweils beide Vordergliedmaßen unverzüglich nach der Euthanasie im Karpalgelenk abgesetzt und an den Hufen wurden die beim Hufbeschlag üblichen Bedingungen des Aufbrennens des Eisens simuliert. Begleitend wurde die Temperaturveränderung im Inneren der Hornkapsel gemessen. Die Temperatur von 51°C, bei der mit ersten Gewebeschäden zu rechnen ist, wurde erst bei einer Sohlendicke von x -< 5,4 mm erreicht. Eine Schädigung des Gewebes (Extravasation, Veränderungen der Struktur bzw. Deformation der Zellen und deren Kerne) zeigte sich bei den histologischen Untersuchungen erst bei einer Sohlendicke von weniger als 4 mm. Der k-Wert von Horn, gemessen mit der Flash - Methode, betrug ca. 0,2 W / K*m. Das Hufhorn weist somit eine sehr schlechte Wärmeleitfähigkeit auf. Die bekannten, höchstgradig effektiven thermoisolierenden Eigenschaften der Hornkapsel wurden bestätigt: Erst ab einer Sohlendicke von x -< 5,4 mm kann bei übertrieben heißem und langem Aufbrennen überhaupt eine irreversible thermische Schädigung der Lederhaut entstehen. Voraussetzung für die Beurteilung der Sohlendicke nach einem Hufbeschlag mit anschließend festgestellter Lahmheit ist, dass zeitnah nach dem Beschlag und dem Auftreten einer Lahmheit durch eine geeignete Röntgenuntersuchung mit orthogradem Strahlengang und Markierung der Sohle die Sohlendicke dokumentiert wird. Anhand der Sohlendicke kann dann beurteilt werden, ob überhaupt eine Verbrennung der Lederhaut beim Hufbeschlag möglich war und wie hoch die Wahrscheinlichkeit dafür ist, dass eine Verbrennung stattgefunden hat

    Astroclimatic Characterization of Vallecitos: A candidate site for the Cherenkov Telescope Array at San Pedro Martir

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    We conducted an 18 month long study of the weather conditions of the Vallecitos, a proposed site in Mexico to harbor the northern array of the Cherenkov Telescope Array (CTA). It is located in Sierra de San Pedro Martir (SPM) a few kilometers away from Observatorio Astron\'omico Nacional. The study is based on data collected by the ATMOSCOPE, a multi-sensor instrument measuring the weather and sky conditions, which was commissioned and built by the CTA Consortium. Additionally, we compare the weather conditions of the optical observatory at SPM to the Vallecitos regarding temperature, humidity, and wind distributions. It appears that the excellent conditions at the optical observatory benefit from the presence of microclimate established in the Vallecitos.Comment: 16 pages, 16 figures, Publication of the Astronomical Society of the Pacific, accepte
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