IceTop - Cosmic Ray Physics with IceCube

The IceCube experiment at South Pole consists of two detector components - the IceTop air shower array on the surface and the neutrino telescope at depths from 1450 m to 2450 m below. Currently, 26 IceTop stations and 22 InIce strings are deployed. With the present size of the IceTop array, it is possible to measure cosmic rays with energies ranging from 0.5 to 100 PeV. Coincident events between the IceTop and the InIce detector provide useful cross-checks of the detector performance and furthermore make it possible to study the cosmic-ray composition. This paper gives an overview on the current status of IceTop.Comment: 4 pages, 6 figures. Talk at Roma International Conference on Astroparticle Physics, June 200

Optimierung des Chemosensitivitätstests ChemoSelect und Untersuchung der Möglichkeit des Nachweises einer Wirkung des monoklonalen Antikörpers Herceptin in diesem diagnostischen Testverfahren

Krebs stellt heute in den Industrieländern die zweithäufigste Todesursache dar. In der Therapie von Krebserkrankungen spielt die Chemotherapie neben der operativen Entfernung und der Bestrahlung als systemische Behandlungsform eine wichtige Rolle. Forscher unternehmen große Bemühungen, neue und verbesserte Therapieformen gegen Krebs zu entwickeln. Diese Aktivität hat dazu geführt, dass heute zahlreiche Medikationen erhältlich sind, die gegen Krebs einsetzbar sind. In Folge dieser Entwicklungen ist die Therapiewahl schwieriger geworden. Obwohl pathologisch diagnostizierte Charakteristika eine gewisse Selektion erlauben, gehen diese Klassifizierungen nicht weit genug, um auf die individuellen Bedürfnisse des Krebspatienten einzugehen. Prätherapeutische in vitro Chemosensitivitätstests bieten die Möglichkeit, Behandlungserfolge durch eine Individualisierung der Chemotherapie für Krebspatienten zu vergrößern. Für diese Untersuchungen werden dem Patienten Tumorzellen entnommen, und ex vivo mit in Frage kommenden Therapeutika in Kontakt gebracht. Dabei lässt sich herausgefunden, welche Therapeutika eine Wirkung auf die individuellen Tumorzellen zeigen. Bis heute sind solche Testverfahren unter Onkologen umstritten und eine Integration dieser Verfahren in den medizinischen Alltag ist noch nicht realisiert. Unterschiedliche methodische Herangehensweisen existieren in der Chemosensitivitätstestung. In dieser Arbeit wurde der bestehende ChemoSelect®-Test grundlegend untersucht und optimiert. Die Optimierung diente dazu, Durchführbarkeit und Vorhersagekraft des Verfahrens zu vergrößern und eine breite Anwendbarkeit des Tests zu ermöglichen. Es konnte gezeigt werden, dass Chemosensitivitäten in bestimmten Grenzen unabhängig von der Zellzahl reproduzierbar im Test nachzuweisen sind. Mit Hilfe eines optimierten Mediums konnte der Einsatzbereich des Tests mittels einer Reduktion der erforderlichen Zellzahl vergrößert werden. Ferner konnte gezeigt werden, dass die im ChemoSelect®-Test gemessene Ansäuerungsrate mit der Proliferation der Zellen korreliert. Untersuchungen ergaben eine gute Vergleichbarkeit des Tests mit verschiedenen Proliferationstests. Für Vertreter der wichtigsten Chemotherapeutikaklassen ließen sich in vitro spezifische Wirkungen nachweisen. Basierend auf den Erkenntnissen der vorliegenden Arbeit wurde ein grundlegendes Konzept für eine klinische Validierungsstudie aufgesetzt, mit welchem innerhalb von zwei Jahren überprüft werden kann, wie hoch der prädiktive Wert des Tests ist. Ferner wurde die Möglichkeit untersucht, im Test Sensitivitäten gegenüber neuartigen, spezifisch gegen Tumorzellen gerichteten Therapeutika nachzuweisen. Als Beispiel für eine solches Therapeutikum wurde der monoklonale Antikörper Herceptin verwendet, der gegen den Her2/neu Rezeptor gerichtet ist. Im Testsystem ließ sich eine Wirkung des monoklonalen Antikörpers sowohl als Monotherapeutikum als auch in Kombination mit Chemotherapie nachweisen. Dieser Effekt war spezifisch bei Zellen zu beobachten, die sich durch eine Überexpression des Her2/neu Rezeptors auszeichneten

Entwicklung einer In-House-AR-Navigation unter Verwendung von AREA und Wifinder

In dieser Arbeit wird eine In-House Navigationsanwendung entwickelt, die zur Darstellung der Navigationsinformationen Augmented-Reality benutzt. Dabei wird ein standortbasiertes Augmented-Reality System benutzt, das von der App AREA, entwickelt von Philip Geiger, zur Verfügung gestellt wird. Zur Ermittlung des Standortes innerhalb eines Gebäudes kommt die Positionierungsfunktion der App Wifinder, entwickelt von Alexander Bachmeier, zum Einsatz. Auch die Routingfunktion wird von dieser App zur Verfügung gestellt. Die Zusammenführung und Anpassung der beiden Apps ist Teil dieser Arbeit

Material matters: predicting the core hardness variance in industrialized case hardening of 18CrNi8 [Vorhersage der Kernhärtenvarianz von industriell einsatzgehärtetem 18CrNi8]

To explain the variance in core hardness of 18CrNi8 nozzle bodies after industrial heat treatment, several data sources, including steel melt composition, sensor process data, and measurement errors, of five years are aggregated. In order to predict hardness variations caused by alloy composition, traditional physical models by Maynier are compared with data-driven machine learning models, which show no advantage due to low data variability. Neither method can fully explain the visible drifts, which are better tracked by an alternative (i. e., filter model) that uses past measurements. Machine learning on features from heat treatment is not successful in predicting hardness change, presumably because the process is too stable. Finally, a large part of the variance is caused by the HV 1 measurement error

Zur Engagiertheit von Kindern im naturwissenschaftsbezogenen Grundschulunterricht

Im Projekt HeiKiWi soll Kindern die Möglichkeit gegeben werden naturwissenschaftliche Kennt- nisse zu erwerben, indem sie vielfältige Experimente (nach Anleitungen) durchführen. Die des so genannten Laborierens führt jedoch dazu, dass die beteiligten Lehrkräfte bei den Kindern nach ei- niger Zeit Ermüdungserscheinungen und ein Nachlassen des Interesses wahrnehmen. Die Lehr- kräfte wünschen sich daher mehr Eigenaktivität der Kinder, die Qualität des Erfahrens und Ler- nens soll gesteigert werden. Eine durch die Initiatoren angeforderte Überarbeitung des Programms und eine parallel dazu verlaufende wissenschaftliche Begleitung beginnt im Herbst 2010. Die suk- zessive Veränderung der Experimentierkurse von der stark angeleiteten Form in Richtung eines forschenden und problemorientierten Lernens führt bei den Kindern zu vermehrter Eigenaktivität. Die quantitative Erfassung dieser Verhaltensänderungen bei den Kindern ist Gegenstand der be- gleitenden Untersuchung

Zur Engagiertheit von Kindern im naturwissenschaftsbezogenen Grundschulunterricht

Im Projekt HeiKiWi soll Kindern die Möglichkeit gegeben werden naturwissenschaftliche Kennt- nisse zu erwerben, indem sie vielfältige Experimente (nach Anleitungen) durchführen. Die des so genannten Laborierens führt jedoch dazu, dass die beteiligten Lehrkräfte bei den Kindern nach ei- niger Zeit Ermüdungserscheinungen und ein Nachlassen des Interesses wahrnehmen. Die Lehr- kräfte wünschen sich daher mehr Eigenaktivität der Kinder, die Qualität des Erfahrens und Ler- nens soll gesteigert werden. Eine durch die Initiatoren angeforderte Überarbeitung des Programms und eine parallel dazu verlaufende wissenschaftliche Begleitung beginnt im Herbst 2010. Die suk- zessive Veränderung der Experimentierkurse von der stark angeleiteten Form in Richtung eines forschenden und problemorientierten Lernens führt bei den Kindern zu vermehrter Eigenaktivität. Die quantitative Erfassung dieser Verhaltensänderungen bei den Kindern ist Gegenstand der be- gleitenden Untersuchung

Status and prospects of the IceCube neutrino telescope

The IceCube neutrino observatory, under construction at the South Pole, consists of three sub-detectors: a km-scale array of digital optical modules deployed deep in the ice, the AMANDA neutrino telescope and the surface array IceTop. We summarize results from searches for cosmic neutrinos with the AMANDA telescope and review expected sensitivities for IceCube at various installation phases. Reliability and robustness of installation at the South Pole has been demonstrated during the past four successful construction seasons. The 40 installed IceCube strings are working well. We are developing detailed plans for the final construction of IceCube, including extensions optimized for low and high energy. We describe the IceCube Deep Core project which will extend the low energy response of IceCube.Comment: 8 pages, 10 pictures, proceeding of the International Workshop on a Very Large Volume Neutrino Telescope for the Mediterranean Sea VLVnT08 - Toulon, Var, France, 22-24 April 200