Preliminary investigations on high energy electron beam tomography

In computed tomography (CT) cross-sectional images of the attenuation distribution within a slice are created by scanning radiographic projections of an object with a rotating X-ray source detector compound and subsequent reconstruction of the images from these projection data on a computer. CT can be made very fast by employing a scanned electron beam instead of a mechanically moving X-ray source. Now this principle was extended towards high-energy electron beam tomography with an electrostatic accelerator. Therefore a dedicated experimental campaign was planned and carried out at the Budker Insitute of Nuclear Physics (BINP), Novosibirsk. There we investigated the capabilities of BINP’s accelerators as an electron beam generating and scanning unit of a potential high-energy electron beam tomography device. The setup based on a 1 MeV ELV-6 (BINP) electron accelerator and a single detector. Besides tomographic measurements with different phantoms, further experiments were carried out concerning the focal spot size and repeat accuracy of the electron beam as well as the detector’s response time and signal to noise ratio

Modellbildung durch Auswertung von Fehlerdimensionen

Betrachtet werden Prozesse, in denen Teilprozesse voneinander abgrenzbar sind, die unabhängig voneinander zur Komplexität des Prozeßmodellfehlers beitragen. Auf der Grundlage von Dimensionsbetrachtungen wird versucht, die zu den Teilprozessen gehörenden Teilmodelle, d.h. die Elemente der Modellstruktur des Prozesses einzeln zu bestimmen. Ein Gesamtmodell des Prozesses soll auf diese Weise zielgerichteter als mit herkömmlichen Methoden gebildet werden können. Zur qualitativen Erfassung des Modellfehlers wird anhand von Ansätzen aus der Dimensionsanalyse, einem Bestandteil der Ähnlichkeitstheorie, ein Fehlermodell definiert. Zur quantitativen Erfassung der Komplexität des Modellfehlers werden dimensionsähnliche Kenngrößen eingeführt, die von einer Variante der fraktalen Dimension, der Zirkel- oder Liniendimension ausgehen

Untersuchungen zur strukturellen Modellverbesserung durch Symbiosen zwischen Modellen

Im Zuge von Modellbildungen ist es nicht immer möglich, das zu beschreibende Objekt sofort oder direkt durch ein einzelnes Modell vollständig zu erfassen. Vielmehr wird es zunächst mehrere untergeordnete Modelle geben, die jeweils nur verschiedene eingeschränkte Sichten auf das Objekt repräsentieren. Im Beitrag wird untersucht, wie solche Modelle zu einer Modellsymbiose verbunden werden können und wie mit deren Hilfe dann nach einem verbesserten Einzelmodell des zu beschreibenden Objektes gesucht werden kann

Nutzung der statistischen Informationstheorie und eines tensororientierten Klassifizierungsverfahrens zur Signalerkennung an einem chemischen Prozeß

Die Klassifikation eines chemisch-verfahrenstechnischen Prozesses nach Gefahrenklassen wird unter besonderer Berücksichtigung der Prozeßsicherheit behandelt. Mangels verläßlicher A-priori-Information über den Prozeß (z.B. eines dynamischen Prozeßmodells) werden klassifizierungsrelevante Prozeßeigenschaften (Merkmale) allein aus Prozeßsignalen gewonnen. Fundamentales Hilfsmittel ist dabei die statistische Informationstheorie. Außer durch die Anwendung eines speziellen und - weil zur Kategorie der Assoziativspeicher gehörenden - besonders einfachen Klassifikators wird insbesondere durch die Nutzung der statistischen Informationstheorie erreicht, daß die Klassifizierungsergebnisse im Interesse der Prozeßsicherheit transparent und nachvollziehbar sind; ungeeignete Merkmale können dadurch leicht lokalisiert werden. Wie exemplarisch gezeigt wird, sind Zusammenhänge, die informationstheoretisch zwischen bestimmten Prozeßsignalen nachgewiesen werden, für die Strukturierung eines dynamischen Prozeßmodells nutzbar. Ein solches Modell kann zur Effektivierung der Prozeßmerkmale und folglich zur genaueren Klassifikation genutzt werden

Die Verknüpfung von Teilmodellen auf der Grundlage der Dimensionsanalyse

Für den Zweck der Modellbildung wird es im Beitrag als einfacher angesehen, erst Teilmodelle des zu beschreibenden Objektes zu erzeugen und diese nachher zu einer gesamtheitlichen Struktur miteinander zu verknüpfen, als das Objekt unmittel bar in seiner Gesamtheit zu modellieren. Aus dieser Sicht wird untersucht, wie die Verknüpfung von vorgegebenen Teilmodellen auf systematische Weise mit Hilfe der sogenannten Dimensionsanalyse durchgeführt werden kann. Das Strukturierungs problem wird dabei auf das Lösen eines linearen algebraische Gleichungssystems zurückgeführt. Strukturelle Restriktionen werden entweder durch eine geeignete Problemformulierung oder dadurch berücksichtigt, daß der formal gefundene Lö sungsraum nachträglich eingeschränkt wird. Anwendungsmöglichkeiten dieses Kon zeptes werden an verschiedenartigen Beispielen gezeigt

Methodische Grundlagen für die Tomographie durch gefilterte Rückprojektion an einer Axialpumpe

Ein zweiphasiges, aus einer gashaltigen Flüssigkeit bestehendes Medium wird in einer Axialpumpe von einem propellerartigen Laufrad senkrecht zur Drehachse die ses Laufrades transportiert. Die Wechselwirkung zwischen der Gasphase und dem Laufrad soll unter Verwendung von Gamma-Strahlung mittels Tomographie unter sucht werden. Dabei ist für die Rekonstruktion des Objektbildes das Prinzip der so genannten gefilterten Rückprojektion vorgesehen. Die methodischen Grundlagen für die Nutzung dieses Prinzips unter den vorgesehenen geometrischen und meßtech nischen Bedingungen sind Gegenstand dieser Arbeit

Bestimmung der Aktivitätsverteilung in Gebinden mit geringfügig radioaktivem, Material unter Verwendung großflächiger, unkollimierter, feststehender Gamma-Szintillationsdetektoren

Die Verwendung von großflächigen Gamma-Detektoren zeichnet sich durch hohe Effektivität und damit geringe Messzeit aus. Dagegen sind mit ihnen keine hohen Ortsauflösungen bei der Rekonstruktion der Aktivitätsverteilung möglich. Zur Untersuchung der Rekonstruierbarkeit unbekannter Aktivitätsverteilungen werden zwei in der Tomographie gebräuchliche Verfahren verglichen, ein algebraisches (iterativ) und ein analytisches (gefilterte Rückprojektion). Beide Verfahren erbringen qualitativ ähnliche Ergebnisse. Reale Aktivitätsverteilungen werden nach beiden Verfahren zufriedenstellend rekonstruiert

Verification of functional a posteriori error estimates for obstacle problem in 1D

We verify functional a posteriori error estimate for obstacle problem proposed by Repin. Simplification into 1D allows for the construction of a nonlinear benchmark for which an exact solution of the obstacle problem can be derived. Quality of a numerical approximation obtained by the finite element method is compared with the exact solution and the error of approximation is bounded from above by a majorant error estimate. The sharpness of the majorant error estimate is discussed.Web of Science49575473

Anwendungsmöglichkeiten neuartiger EDV-gestützter Erkennungsmethoden zur Identifizierung gefährlicher Betriebszustände in Chemieanlagen (I)

Das Vorhaben erbrachte einen Beitrag zur operatorunabhängigen Beurteilung des Prozeß- und Anlagenzustandes chemischer Reaktoren, insbesondere zur Identifizierung gefährlicher Betriebszustände bei der diskontinuierlichen Fahrweise exothermer Reaktionen. Die Eignung von Mustererkennungsmethoden zur Prozeßdiagnose wurde am Beispiel eines chemischen Laborreaktors für einen stark exothermen Referenzprozeß - säurekatalysierte Veresterung von Essigsäureanhydrid mit Methanol - untersucht. Vor ihrer Anwendung als Zustandsklassifikator mußten die Mustererkennungssysteme zunächst mit den Prozeßdaten des normalen und gestörter Reaktionsverläufe unter Zuhilfenahme von Expertenwissen trainiert werden, um das komplexe nichtlineare Prozeßverhalten bis hin zum Entscheidungsresultat abzubilden. Danach konnte der trainierte Klassifikator zur Prozeßdiagnose genutzt werden. Die besten Ergebnisse bei der Erkennung von Betriebszuständen in Semibatch-Prozessen wurden mit dreischichtigen Perceptron-Netzen erreicht. Sie konnten auch Mehrfachfehler und nichttrainierte Reaktionsverläufe klassifizieren. Um das Gefährdungspotential von fehlerhaften Betriebszuständen beurteilen zu können, wurden separate Perceptron-Netze für die Gefahren- und Fehlerklassifikation eingesetzt. Ihre Leistungsfähigkeit wurde sowohl für den Semibatch-Betrieb als auch für die kontinuierliche Fahrweise experimentell nachgewiesen

Cy Twombly. Bild, Text, Paratext

Die Bildwerke des US-amerikanischen Künstlers Cy Twombly (1928–2011) gelten als hermetisch und schwer zugänglich. Bleistiftgekritzel, Farbballungen, taumelnde Linien, einander überlagernde Farbschichten und Einschreibungen, geometrische Figuren, Zahlen, Zahlenreihen, Wörter, Zitatfragmente und rätselhafte Bildtitel stellen Forscher wie Betrachter vor ganz besondere Herausforderungen. Gemäß der interdisziplinär-transkulturellen Forschungsmethode des Internationalen Kollegs Morphomata an der Universität zu Köln versammelte im Juni 2012 ein Kongress neben Kunsthistorikern auch namhafte Fachleute aus den Bereichen Ägyptologie, Archäologie, Germanistik, Gräzistik, Anglistik, Japanologie und Romanistik, d.h. all jenen Fachgebieten und Kulturkreisen, die eine Inspirationsquelle für das OEuvre Cy Twomblys darstellten. Befragen diese den Bezug zwischen Werktitel, Werk und eingeschriebenen Zitaten, so legen führende Vertreter der Twomblyforschung den Fokus auf Bildsprache und Schriftbildlichkeit bei Cy Twombly. Durch umfassende Deutungen berühmter Einzelwerke und Werkgruppen in sämtlichen von Twombly angewandten künstlerischen Medien erschließt der Band in einem fächerübergreifenden Blick einen Zugang zur assoziativ-referentiellen Bildsprache Cy Twomblys