Determination of measurement uncertainty by Monte Carlo simulation

Modern coordinate measurement machines (CMM) are universal tools to measure geometric features of complex three-dimensional workpieces. To use them as reliable means of quality control, the suitability of the device for the specific measurement task has to be proven. Therefore, the ISO 14253 standard requires, knowledge of the measurement uncertainty and, that it is in reasonable relation with the specified tolerances. Hence, the determination of the measurement uncertainty, which is a complex and also costly task, is of utmost importance. The measurement uncertainty is usually influenced by several contributions of various sources. Among those of the machine itself, e.g., guideway errors and the influence of the probe and styli play an important role. Furthermore, several properties of the workpiece, such as its form deviations and surface roughness, have to be considered. Also the environmental conditions, i.e., temperature and its gradients, pressure, relative humidity and others contribute to the overall measurement uncertainty. Currently, there are different approaches to determine task-specific measurement uncertainties. This work reports on recent advancements extending the well-established method of PTB's Virtual Coordinate Measuring Machine (VCMM) to suit present-day needs in industrial applications. The VCMM utilizes numerical simulations to determine the task-specific measurement uncertainty incorporating broad knowledge about the contributions of, e.g., the used CMM, the environment and the workpiece

Influence of the hyperfine structure on plutonium in resonant laser-SNMS

Resonance ionization mass spectrometry is an ultra-sensitive and highly element selective tool for spectroscopy, ionization and detection of atoms and thus enables rare isotope determination. In combination with spatially resolved sputtering of neutrals by an initial ion beam, e.g. within a commercial secondary ion mass spectrometer, an isotope and isobar selective analysis technique with resolution on the micrometer scale for particles and surfaces is realized. Detection of minuscule amounts of specific actinides, e.g. of plutonium, in environmental and technical samples by this ultra-trace analysis technique requires detailed knowledge about the atomic physics of the element. Identification and characterization of the specific resonance ionization scheme applied within the particular geometry of the apparatus in use is needed. An analysis of the dependence of the specifications, specifically regarding the influence of the relative laser beam polarizations is presented here as an aspect, that could have a severe impact on isotope ratio precision and overall efficiency in the resulting ion signal

Patient-reported physical functioning and quality of life after pelvic ring injury:A systematic review of the literature

Background Pelvic ring injuries are one of the most serious traumatic injuries with large consequences for the patients' daily life. During recent years, the importance of the patients' perception of their functioning and quality of life following injury has increasingly received attention. This systematic review reports on self-reported physical functioning and quality of life after all types of pelvic ring injuries. Methods The online databases MEDLINE-PubMed and Ovid-EMBASE were searched for studies published between 2008 and 2019 to identify published evidence of patient-reported physical functioning and quality of life after which they were assessed for their methodological quality. Results Of the 2577 articles, 46 were reviewed in full-text, including 3049 patients. Most studies were heterogeneous, with small cohorts of patients, a variety of injury types, treatment methods and use of different, often non-validated, outcome measures. The overall methodological quality was moderate to poor. Nine different PROMs were used, of which the Majeed Pelvic Score (MPS), SF-36 and EQ-5D were the most widely used. Mean scores respectively ranged from 75-95 (MPS), 53-69 (SF-36, physical functioning) and 0.63-0.80 (EQ-5D). Conclusions Physical functioning and quality of life following pelvic ring injuries seem fair and tend to improve during follow-up. However, differences in patient numbers, injury definition, treatment strategy, follow-up duration and type of PROMs used between studies hampers to elucidate the actual effects of pelvic ring injuries on a patient's life. Implications of key findings Physicians and researchers should use valid and reliable patient-reported outcome instruments on large cohorts of patients with properly defined injuries to truly evaluate physical functioning and quality of life after pelvic ring injuries. Systematic review registration number PROSPERO International prospective register of systematic reviews; registration number CRD42019129176

The development of a comprehensive multidisciplinary care pathway for patients with a hip fracture:design and results of a clinical trial

Background: Hip fractures frequently occur in older persons and severely decrease life expectancy and independence. Several care pathways have been developed to lower the risk of negative outcomes but most pathways are limited to only one aspect of care. The aim of this study was therefore to develop a comprehensive care pathway for older persons with a hip fracture and to conduct a preliminary analysis of its effect. Methods: A comprehensive multidisciplinary care pathway for patients aged 60 years or older with a hip fracture was developed by a multidisciplinary team. The new care pathway was evaluated in a clinical trial with historical controls. The data of the intervention group were collected prospectively. The intervention group included all patients with a hip fracture who were admitted to University Medical Center Groningen between 1 July 2009 and 1 July 2011. The data of the control group were collected retrospectively. The control group comprised all patients with a hip fracture who were admitted between 1 January 2006 and 1 January 2008. The groups were compared with the independent sample t-test, the Mann-Whitney U-test or the Chi-squared test (Phi test). The effect of the intervention on fasting time and length of stay was adjusted by linear regression analysis for differences between the intervention and control group. Results: The intervention group included 256 persons (women, 68%; mean age (SD), 78 (9) years) and the control group 145 persons (women, 72%; mean age (SD), 80 (10) years). Median preoperative fasting time and median length of hospital stay were significantly lower in the intervention group: 9 vs. 17 hours (p <0.001), and 7 vs. 11 days (p <0.001), respectively. A similar result was found after adjustment for age, gender, living condition and American Society of Anesthesiologists (ASA) classification. In-hospital mortality was also lower in the intervention group: 2% vs. 6% (p <0.05). There were no statistically significant differences in other outcome measures. Conclusions: The new comprehensive care pathway was associated with a significant decrease in preoperative fasting time and length of hospital stay

Maßnahmen und Ansatzpunkte zur Verbesserung der quantitativen Marktinformationen bei Öko-Produkten und Möglichkeiten ihrer Konkretisierung

Eine Verbesserung der unzureichenden Datenbasis über den Öko-Markt in Deutschland stand im Mittelpunkt des Projektes. Dazu wurden bestehende Datenquellen daraufhin geprüft, ob sie die gewünschten Daten liefern und für welche Vermarktungsebenen bereit stellen können. Die ursprünglich angedachte Totalerfassung über die Kontrollstellen erwies sich als nicht umsetzbar. Zweckmäßige Erweiterungen vorhandener Statistiken und Erhebungen zur Informationsbeschaffung für den Öko-Bereich wurden am Beispiel Öko-Mühlen getestet. Trotz deren grundsätzlicher Zustimmung zum Vorhaben waren ihre Mitwirkung und das Ergebnis enttäuschend. Der Aufwand, der nötig wäre, um eine solche freiwillige Form der Datengewinnung breit und dauerhaft in der Praxis zu implementieren, ist sehr hoch. Alternativ wurde die Ausweitung der Meldepflichten im Rahmen bestehender Erhebungen untersucht. Auch dieser Ansatz erwies sich als sehr aufwändig und in der Praxis aufgrund nicht ausreichend vorhandener Bereitschaft zur Unterstützung als nicht realisierbar. In einer Primärerhebung wurden 71 Erzeugergemeinschaften/Erzeugerzusammenschlüsse ermittelt. 69 von ihnen machten Angaben über die von ihnen erfassten und vermarkteten Öko-Produkte. Sie flossen in aktuelle Übersichten über Marktstruktur und Absatzwege, Nachfrage, Angebot sowie Preise auf wichtigen Öko-Märkten und ihrer Entwicklungstendenzen ein. Diese Marktübersichten wurden für die Produktbereiche Getreide, Obst, Gemüse, Kartoffeln, Milch, Fleisch und Eier erstellt, wobei im Fleischbereich noch nach Rindfleisch, Schweinefleisch und Geflügelfleisch differenziert wurde. Damit konnte die Informationsbasis über die genannten Öko-Märkte aktualisiert und deutlich verbreitert werden. Neben der Ermittlung verlässlicher und belastbarer Ausgangsdaten ist auch die Bereitstellung der Daten in geeigneter und ansprechender Form als ein wesentlicher Schritt zur Erhöhung der Markttransparenz anzusehen. Dazu wurde im Rahmen des Projektes eine Datenbank erstellt. Sie enthält zahlreiche Informationen zur Produktion, zum Handel, zu einzelnen Unternehmen, zur Verbraucherebene und zu Fördermaßnahmen. Im Nachgang zu diesem Projekt soll sie internetfähig gemacht werden

Augmented Physik AR im Physikunterricht

„Augmented Reality“ (kurz AR) ermöglicht die Ergänzung einer realen Umgebung mit virtuellen Objekten, Einblendungen und der Einbindung von Erläuterungen. So ist eine Simulation von Experimenten als Demonstrations- oder Schülerversuch in natürlicher Umgebung mit authentischen Repräsentationen möglich, die ohne Abstraktion auf schematische Darstellungen auskommt. Die vorgestellte Anwendung erfasst durch die Kamera eines mobilen Endgerätes reale Platzhalterkarten, die durch AR in echte Experimentiergelegenheiten umgewandelt werden. Als primäres Themengebiet wurde die Optik gewählt, wobei Objekte wie Laser, Spiegel, Linse oder Prisma in beliebigen Konstellationen arrangiert werden können. Die physikalischen Eigenschaften, inklusive Fehlern und Interferenzeffekten, werden korrekt modelliert. Die Anwendung soll auch in andere Themengebiete übertragen werden. Damit werden in AR Experimente ermöglicht, die aus finanziellen, organisatorischen oder sicherheitstechnischen Gründen ansonsten nicht von den Lernenden umgesetzt werden könnten

Augmented Physik AR im Physikunterricht

„Augmented Reality“ (kurz AR) ermöglicht die Ergänzung einer realen Umgebung mit virtuellen Objekten, Einblendungen und der Einbindung von Erläuterungen. So ist eine Simulation von Experimenten als Demonstrations- oder Schülerversuch in natürlicher Umgebung mit authentischen Repräsentationen möglich, die ohne Abstraktion auf schematische Darstellungen auskommt. Die vorgestellte Anwendung erfasst durch die Kamera eines mobilen Endgerätes reale Platzhalterkarten, die durch AR in echte Experimentiergelegenheiten umgewandelt werden. Als primäres Themengebiet wurde die Optik gewählt, wobei Objekte wie Laser, Spiegel, Linse oder Prisma in beliebigen Konstellationen arrangiert werden können. Die physikalischen Eigenschaften, inklusive Fehlern und Interferenzeffekten, werden korrekt modelliert. Die Anwendung soll auch in andere Themengebiete übertragen werden. Damit werden in AR Experimente ermöglicht, die aus finanziellen, organisatorischen oder sicherheitstechnischen Gründen ansonsten nicht von den Lernenden umgesetzt werden könnten