Investigation of shear stress and shear flow within a partonic transport model

Starting from a classical picture of shear viscosity we construct a steady velocity gradient in the partonic cascade BAMPS. Using the Navier-Stokes-equation we calculate the shear viscosity coefficient. For elastic isotropic scatterings we find a very good agreement with the analytic values. For both elastic and inelastic scatterings with pQCD cross sections we find good agreement with previously published calculations

Spatial correlations of singularity strengths in multifractal branching processes

The n-point statistics of singularity strength variables for multiplicative branching processes is calculated from an analytic expression of the corresponding multivariate generating function. The key ingredient is a branching generating function which can be understood as a natural generalisation of the multifractal mass exponents. Various random multiplicative cascade processes pertaining to fully developed turbulence are discussed.Comment: REVTeX, 18 pages, 5 PS figs, submitted to PR

Mikro-Nano-Integration für metallische Mikrosysteme mit vertikal integrierten Federelementen

Mikro-Nano-Integration (MNI) ist ein skalenübergreifender Ansatz, um Nanomaterialien in Mikrosystemen zur Anwendung zu bringen. Die Nanotechnologie bietet vielfältige, vollständig neuartige Effekte sowie wesentlich verstärkt auftretende Effekte und stellt so eine Bereicherung für die Funktionalität von Mikrosystemen dar. Gleichzeitig liefert die Mikrotechnik eine sehr gezielte Anbindung der Nanomaterialien an die Systemtechnik, sodass sich aus geringen Mengen Nanomaterial große Effekte im MNI-System erzielen lassen. Daher ist zu erwarten, dass der Einsatz von Nanomaterialien in Mikrosystemen zukünftig stark anwachsen wird. Das Anwendungsspektrum der MNI-Systeme erstreckt sich bereits heute von einem sehr starken Sektor der Mikrosensorik, über Mikroaktorik, Mikroelektronik und Optik bis hin zu Chemie, Energie und biotechnischen Systemen. Eine umfangreiche Analyse zum Stand der Technik und zum Stand der Standardisierung verdeutlicht die Relevanz des Themenfelds. Die Technologie zur Integration von Nanomaterialien weist eine Reihe an Herausforderungen auf, da die Integrationsschritte erheblichen Einfluss auf die Nanomaterialeigenschaften haben. In dieser Arbeit werden Verfahren zur Vor-Ort-Synthese hochgeordneter 1-D Nanomaterialien betrachtet, insbesondere galvanisch abgeschiedener metallischer Nanodrähte. Sind diese Nanodrähte senkrecht stehend auf einem Trägersubstrat verankert, können sie als einseitig eingespannte Biegestäbe betrachtet und in alle lateralen Richtungen flexibel federnd gebogen werden. Diese Eigenschaft macht sich der hier untersuchte Ansatz zum Aufbau eines Inertialsensors zunutze. Fixiert man eine Inertialmasse am freien Ende des Biegestabs, ist diese in erster Näherung mit zwei lateralen translatorischen und zwei lateralen rotatorischen Freiheitsgraden aufgehängt. Somit lässt sich mit einer einzigen Inertialmasse die Beschleunigung in zwei lateralen Raumrichtungen bzw. die Drehrate aus der Ebene hinaus in Richtung der Biegestab-Hauptachse messen. Die Besonderheit dieses Ansatzes liegt in den geringen Abmessungen sowie der Skalierbarkeit des Konzepts. Im Gegensatz zum Stand der Technik bei Silizium-Inertialsensoren wird für Federelement und Masseelement deutlich weniger Chipfläche benötigt. Die Arbeit beschreibt die statische und dynamische Auslegung des Beschleunigungs- und des Drehratensensors einschließlich Stabilitätsbetrachtung des Biegestabs, der Übertragungsfunktionen und der Dimensionierung von der Mikroaktorik. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Fertigung des Technologie-Demonstrators basierend auf den Verfahren UV-Lithographie mit anschließender Galvanoformung (UV LIGA) und Röntgen-Synchrotron-Lithographie mit anschließender Galvanoformung (Röntgen LIGA). Diese ermöglichen die Fertigung senkrecht stehender dünner Stäbe aus Metall, die als Federelemente dienen, in direkter Umgebung von Metallquadern, die als Inertialmassen fungieren. Mit Hilfe tiefenlithographischer Verfahren auf Basis von UV-Strahlung bzw. von Röntgen-Synchrotron-Strahlung lassen sich Photoresiste so mikrostrukturieren, dass Öffnungen mit Länge-zu-Durchmesser-Verhältnissen (Aspektverhältnissen) von bis zu 14,5 für UV-Strahlung und von bis zu 70 für Röntgen-Synchrotron-Strahlung entstehen. Die Kombination von Lithographieschritten in mehreren aufeinander folgenden Ebenen mit Metallabscheideschritten erlaubt die Vor-Ort-Synthese der Inertialsensor-Funktionselemente. Im Rahmen dieser Arbeit entstehen so Technologie-Demonstatoren für einachsige, differentiell kapazitiv auswertbaren Beschleunigungssensoren mit Federelementen und Inertialmassen aus galvanisch abgeschiedenem Kupfer. Ihr Aufbau zu Sensor-Demonstratoren mündet in der Charakterisierung des statischen und dynamischen Übertragungsverhaltens. Der Übertragungsfaktor eines Sensor-Demonstrators beträgt 26,46 fF/g. Die Durchmesser der als Federelemente eingesetzten Stäbe lassen sich entsprechend der Auslegung gezielt zwischen 1,5 µm und 75 µm bei Längen zwischen 94 µm und 409 µm einstellen. Die Skalierbarkeit des Konzepts stellt jedoch in Aussicht, auch Submikro- und Nanodrähte mit Durchmessern kleiner als 1 µm einzusetzen. Diese Arbeit stellt den internationalen Stand der Technik zur Mikro-Nano-Integration in einem neuen Umfang dar. Beispielhaft geht sie intensiv auf die Auslegung eines Multi-Inertialsensor-Technologie-Demonstrators mit nur einer Probemasse und nur einem Federelement ein und stellt so einen wegweisenden Ansatz für neuartige hochminiaturisierte Inertialsensoren vor. Auf technologischer Ebene geht die Arbeit auf neuartige Ansätze zur Optimierung der galvanischen Multiskalenfertigung ein und gibt detaillierte Parameter zur Reproduktion der gesamten Prozesskette an. Erstmals wird die Funktion eines Inertialsensors mit nur einem vor Ort synthetisierten Biegestab aus Metall als Federelement experimentell nachgewiesen

RHIC and LHC phenomena with an unified parton transport

We discuss recent applications of the partonic pQCD based cascade model BAMPS with focus on heavy-ion phenomeneology in hard and soft momentum range. The nuclear modification factor as well as elliptic flow are calculated in BAMPS for RHIC end LHC energies. These observables are also discussed within the same framework for charm and bottom quarks. Contributing to the recent jet-quenching investigations we present first preliminary results on application of jet reconstruction algorithms in BAMPS. Finally, collective effects induced by jets are investigated: we demonstrate the development of Mach cones in ideal matter as well in the highly viscous regime

A Physical Background Model for the Fermi Gamma-ray Burst Monitor

We present the first physically motivated background model for the Gamma-Ray Burst Monitor (GBM) onboard the Fermi satellite. Such a physically motivated background model has the potential to significantly improve the scientific output of Fermi/GBM, as it can be used to improve the background estimate for spectral analysis and localization of Gamma-Ray Bursts (GRBs) and other sources. Additionally, it can also lead to detections of new transient events, since long/weak or slowly rising ones do not activate one of the existing trigger algorithms. In this paper we show the derivation of such a physically motivated background model, which includes the modeling of the different background sources and the correct handling of the response of GBM. While the goal of the paper is to introduce the model rather than developing a transient search algorithm, we demonstrate the ability of the model to fit the background seen by GBM by showing four applications, namely (1) for a canonical GRB, (2) for the ultra-long GRB 091024, (3) for the V404 Cygni outburst in June 2015, and (4) the ultra-long GRB 130925A.Comment: Accepted for publication in A&A, 15 pages, 22 figure

Relativistic shock waves and Mach cones in viscous gluon matter

To investigate the formation and the propagation of relativistic shock waves in viscous gluon matter we solve the relativistic Riemann problem using a microscopic parton cascade. We demonstrate the transition from ideal to viscous shock waves by varying the shear viscosity to entropy density ratio n/s. Furthermore we compare our results with those obtained by solving the relativistic causal dissipative fluid equations of Israel and Stewart (IS), in order to show the validity of the IS hydrodynamics. Employing the parton cascade we also investigate the formation of Mach shocks induced by a high-energy gluon traversing viscous gluon matter. For n/s = 0.08 a Mach cone structure is observed, whereas the signal smears out for n/s >=0.32

Suitability of the German version of the Manchester Triage System to redirect emergency department patients to general practitioner care: a prospective cohort study

Objectives: To investigate the suitability of the German version of the Manchester Triage System (MTS) as a potential tool to redirect emergency department (ED) patients to general practitioner care. Such tools are currently being discussed in the context of reorganisation of emergency care in Germany. Design: Prospective cohort study. Setting: Single centre University Hospital Emergency Department. Participants: Adult, non-surgical ED patients. Exposure: A non-urgent triage category was defined as a green or blue triage category according to the German version of the MTS. Primary and secondary outcome measures: Surrogate parameters for short-term risk (admission rate, diagnoses, length of hospital stay, admission to the intensive care unit, in-hospital and 30-day mortality) and long-term risk (1-year mortality). Results: A total of 1122 people presenting to the ED participated in the study. Of these, 31.9% (n= 358) received a non-urgent triage category and 68.1% (n= 764) were urgent. Compared with non-urgent ED presentations, those with an urgent triage category were older (median age 60 vs 56 years, p= 0.001), were more likely to require hospital admission (47.8% vs 29.6%) and had higher inhospital mortality (1.6% vs 0.8%). There was no significant difference observed between non-urgent and urgent triage categories for 30-day mortality (1.2% [n= 4] vs 2.2% [n= 15]; p= 0.285) or for 1-year mortality (7.9% [n= 26] vs 10.5% [n= 72]; p= 0.190). Urgency was not a significant predictor of 1-year mortality in univariate (HR= 1.35; 95% CI 0.87 to 2.12; p= 0.185) and multivariate regression analyses (HR= 1.20; 95% CI 0.77 to 1.89; p= 0.420). Conclusions: The results of this study suggest the German MTS is unsuitable to safely identify patients for redirection to non-ED based GP care