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Prozeßanalyse und Modellbildung bei der Herstellung gewebeverstarkter, thermoplastischer Halbzeuge
(1999)
Werkstoff- und verarbeitungsspezifische Vorteile gewebeverstärkter, thermoplastischer Faser-Kunststoff-
Verbunde bieten ein erhebliches Potential für die Umsetzung konsequenter Leichtbauweisen in den verschiedenen Anwendungsbereichen der Industrie. In der Regel erfolgt die
Herstellung von Bauteilen in einer Prozeßkette, die sich aus den beiden Kernprozesse Verbundbildung (Imprägnierung und Konsolidierung) und Formgebung zusammensetzt. Die Verbundbildung erfolgt mit Hilfe diskontinuierlicher (Autoklav, Etagenpresse) oder kontinuierliche (Kalander, Doppelbandpresse) Verfahren, die z.B. umformbare Halbzeuge wie ORGANOBLECHEN, zur weiteren Verarbeitung bereitstellen. Diese Entkopplung des Imprägnierungsprozesses der Verstärkungstextilien mit thermoplastischer Matrix von der Bauteilherstellung ermöglicht - analog der Blechumformung - eine großserientaugliche Prozeßtechnik mit kurzen Taktzeiten. Alle wesentlichen Eigenschaften des Verbundwerkstoffes werden so während der Halbzeugherstellung determiniert, während die Bauteilherstellung dann nur der Umformung dient. Auf dem Verbundwerkstoffmarkt ist ein Reihe von Halbzeugen mit verschiedenen Eigenschaftsprofilen verfügbar. Infolge des ständigen Wandels der werkstofflichen Anforderungsprofile
ist jedoch eine permanente Weiterentwicklung der Halbzeuge notwendig. Hieraus resultiert für die Werkstoffhersteller ein großes technisches und wirtschaftliches Risiko, da die
aufwendige Werkstoffentwicklung - aufgrund mangelnder wissenschaftlicher Grundlagen - mit erheblichen Unsicherheiten behaftet ist. Derzeit wird die Neuentwicklung von anforderungsspezifischen Halbzeugen mit Hilfe von Trial- and-Error Versuchen hinsichtlich der universellen Prozeßparameter (Temperatur, Zeit und Druck) betrieben. Derartige Versuchsreihen bedingen einen beträchtlichen finanziellen und zeitlichen Umfang und stellen somit ein wesentliches Entwicklungsrisiko dar. Darüber hinaus sind die Ergebnisse nur für Anlagen gleichen Typs und Bauart uneingeschränkt anwendbar. Eine Übertragbarkeit der Prozeßparameter auf andere Anlagenkonzepte ist nicht gegeben, so daß die Prozeßfenster jeweils immer individuell ermittelt werden müssen. Aufgrund
dieser aufwendigen Vorgehensweise werden deshalb intensive Anstrengungen unternommen, die während der Materialherstellung auftretenden Vorgänge mathematisch zu
modellieren, um dann durch rechnerische Simulation der Verarbeitungsprozesse eine Abschätzung des energetischen und zeitlichen Aufwandes zu ermöglichen. Daraus ergab sich die Aufgabe, das Imprägnierungs- und Konsolidierungsverhalten gewebeverstärkter, flächiger thermoplastischer Halbzeuge durch umfangreiche Untersuchungen an verschiedensten Materialkombinationen zu analysieren. Ziel war es, die bei der Halbzeugherstellung
auftretenden Effekte zu charakterisieren, Ansätze zu deren Modellierung zu entwickeln und Erkenntnisse zur Optimierung der Prozeß- und Materialparameter zu gewinnen. Wesentliche Ergebnisse der Prozeßanalyse sind das Auftreten von transversalen Makro- und Mikroströmen sowie das Entstehen von festigkeits- und steifigkeitsreduzierenden Bindenähten
und Lufteinschlüssen. Ferner laufen innerhalb der Faserbündel, temperatur- und druckabhängige Lösungs- und Diffusionsvorgänge bei der Eliminierung der Lufteinschlüsse sowie Wechselwirkungen zwischen elastischen Geweben und strömender Matrix ab. Zentrales Ergebnis der Untersuchung stellt ein abgeleitetes System von funktionalen Abhängigkeiten dar, welches einen ersten, grundlegenden Schritt zur Erstellung eines umfassenden Simulationsmodells des komplexen Prozesses bildet. Hiermit schließt die vorliegende Arbeit erstmals eine Lücke zwischen anlagenspezifischen Versuchsreihen und der allgemeinen numerischen Prozeßsimulation, die es ermöglicht, das
Imprägnierungs- und Konsolidierungsverhalten gewebeverstärkter thermoplastischer Halbzeuge auf experimenteller Basis anlagenunabhängig zu beschreiben. Dazu wurden die regelbaren Prozeßgrößen Verarbeitungstemperatur T (°K), Verarbeitungszeit t (s) und
Konsolidierungsdruck P (Pa) zu einer dimensionslosen, matrixspezifischen Prozeßkonstanten - B-Faktor (tP/n(T))- zusammengefaßt, die den Verarbeitungszyklus energetisch und zeitlich bilanziert. Diese Vorgehensweise erlaubt die Untersuchung des funktionalen Zusammenhangs zwischen Prozeßregelgrößen und Imprägnierungsqualität innerhalb bestimmter Grenzen sowie den Vergleich verschiedenartiger diskontinuierlicher und kontinuierlicher Anlagentypen und
die Ableitung von Substitutionsbeziehungen zwischen den Regelgrößen. Dabei konnte gezeigt werden, daß die imprägnierungsbedingte Abnahme der Halbzeugdicke in Abhängigkeit des B-Faktors unabhängig von der verwendeten Anlagentechnik einem exponentiellen Gesetz folgt, dessen halbzeugspezifische Regressionskoeflizienten die während der Imprägnierung und Konsolidierung auftretenden Effekte zusammenfassen und die Ableitung optimaler Prozeßeinstellungen erlauben. Damit ist es möglich, für bestimmte Materialpaarungen mit Hilfe des B-Faktors einen Verarbeitungsbereich zu identifizieren, der aufgrund der
anlagenunabhängigen Betrachtungsweise der Parameter Temperatur, Imprägnierzeit und Konsolidierungsdruck
unter Berücksichtigung verschiedener Randbedingungen prinzipiell auf jede beliebige Anlagenkonfiguration zur Imprägnierung und Konsolidierung übertragen werden kann. Dies schließt deshalb nicht nur diskontinuierliche und kontinuierliche Prozesse zur Herstellung flächiger Halbzeuge, sondern darüber hinaus auch Verfahren zur Weiterverarbeitung dieser Materialien ein. Für jede potentielle Materialpaarung kann, ähnlich wie bei rheologischen Kennwerten für Kunststoffe, mit standardisierten Methoden eine Datenbasis geschaffen werden, die die Abhängigkeit des Imprägnierungsgrades von den Verarbeitungsbedingungen beschreibt. Damit kann der Versuchsaufwand bei der Einführung eines neuen Werkstoffsystems auf einer Anlage reduziert, die Verarbeitung wirtschaftlich optimiert, die Beanspruchung der Werkstoffkomponenten bei der Verarbeitung minimiert und die Einsatzstoffe verarbeitungsgerecht modifiziert werden.
A fundamental variance reduction technique for Monte Carlo integration in the framework of integro-approximation problems is
presented. Using the method of dependent tests a successive hierarchical function approximation algorithm is developed, which
captures discontinuities and exploits smoothness in the target function. The general mathematical scheme and its highly efficient
implementation are illustrated for image generation by ray tracing,
yielding new and much faster image synthesis algorithms.
We study the global solution of Fredholm integral equations of the second kind by the help of Monte Carlo methods. Global solution means that we seek to approximate the full solution function. This is opposed to the usual applications of Monte Carlo, were one only wants to approximate a functional of the solution. In recent years several researchers developed Monte Carlo methods also for the global problem. In this paper we present a new Monte Carlo algorithm for the global solution of integral equations. We use multiwavelet expansions to approximate the solution. We study the behaviour of variance on increasing levels, and based on this, develop a new variance reduction technique. For classes of smooth kernels and right hand sides we determine the convergence rate of this algorithm and show that it is higher
than those of previously developed algorithms for the global problem. Moreover, an information-based complexity analysis shows that our algorithm is optimal among all stochastic algorithms of the same computational
cost and that no deterministic algorithm of the same cost can reach its convergence rate.
Approximation properties of the underlying estimator are used to improve the efficiency of the method of dependent tests. A multilevel approximation procedure is developed such that in each level the number of samples is balanced with the level-dependent variance, resulting in a considerable reduction of the overall computational cost. The new technique is applied to the Monte Carlo estimation of integrals depending on a parameter.
Im Bereich des Software Engineering werden komplexe Software-Entwicklungsprojekte betrachtet. Im Rahmen dieser Projekte werden große Mengen von Informationen bearbeitet. Diese Informationen werden in Software-Artefakten (z.B. in Projektplänen oder Entwicklungsdokumenten, wie Anforderungsbeschreibungen)
festgehalten. Die Artefakte werden während der Entwicklung und der Wartung eines Softwaresystems häufig geändert. Änderungen einer Information in einem Artefakt haben häufig Änderungen
im selben und in anderen Artefakten zur Folge, da Beziehungen innerhalb und zwischen den in den Artefakten festgehaltenen Informationen bestehen. Die Beziehungen liegen meist nicht explizit vor, so daß die Konsequenzen einer Änderung schwer zu überblicken sind. In dieser Arbeit wurde ein Verfolgbarkeitsansatz ausgewählt, der den Benutzer bei der Durchführung von Änderungen an Artefakten unterstützt. Unterstützung bedeutet hierbei, daß der Aufwand zur Durchführung einer Änderung reduziert wird und weniger Fehler bei der Durchführung gemacht werden.
In der Arbeit wurden Anforderungen an einen auszuwählenden Verfolgbarkeitsansatz gestellt. Eine Anforderung war, daß er auf verschiedene Bereiche des Software Engineering, wie z.B. Systementwurf oder Meßplanung, mit jeweils sehr unterschiedlichen Artefakten, anwendbar sein sollte. Die durchgeführte
Literaturrecherche und die anschließende Bewertung anhand der gestellten Anforderungen ergaben, daß das Prinzip der Metamodellierung in Verbindung mit Wissensbankverwaltungssystemen ein geeigneter Verfolgbarkeitsansatz ist. Eine Evaluation, die sich auf Fallstudien aus den Bereichen
"Objektorientierter Entwurf mit UML" und "Meßplanung mit GQM" bezog, ergab, daß das Wissensbankverwaltungssystem
ConceptBase, das auf der Wissensrepräsentationssprache 0-Telos basiert, ein geeignetes Werkzeug zur Unterstützung des Verfolgbarkeitsansatzes ist.
We consider a Darcy flow model with saturation-pressure relation extended
with a dynamic term, namely, the time derivative of the saturation.
This model was proposed in works of J.Hulshof and J.R.King (1998), S.M.Hassanizadeh and W.G.Gray (1993),
F.Stauffer (1978).
We restrict ourself to one spatial dimension and strictly positive
initial saturation. For this case we transform the initial-boundary value
problem into combination of elliptic boundary-value problem and initial
value problem for abstract Ordinary Differential Equation. This splitting
is rather helpful both for theoretical aspects and numerical methods.
Ausgehend von allgemeinen Betrachtungen dynamischer Prozesse und den dazugehörigen mechanischen Grundgleichungen sind im Rahmen dieser Arbeit zwei verschiedene Lösungsverfahren für das Bewegungsdifferentialgleichungssystem des diskretisierten Mehrmassenschwingers vorgestellt worden, die modale Analyse und das Antwortspektrenverfahren. Die modale Analyse ist hierbei zur Lösung der Bewegungsgleichung für deterministische Lasten, das Antwortspektrenverfahren für Erdbebenbelastungen eingesetzt worden. Beide Verfahren sind sinngemäß auf Rotationsschalen, die unter Verwendung von Ringelementen mit Hilfe der FE-Methode diskretisiert sind, übertragen worden. Im bestehenden FE-Programmsystem ROSHE des Lehrstuhls für Baustatik der Universität Kaiserslautern, das gerade auf diesen Ringelementen basiert, sind diese beiden Lösungsverfahren implementiert worden.
Die Kenntnis der Transportmechanismen von polaren und unpolaren Molekülen durch biologische Membranen ist notwendig für das Verständnis von vielen biologischen Vorgängen. Die vorliegende Arbeit soll einen Beitrag zum Verständnis des Transportes von kleinen Molekülen durch Phospholipidmodellmembranen liefern. Hierzu wurden kinetische und kalorimetrische Messungen an Lipidvesikeln durchgeführt. Besonders großes Interesse bestand darin, zu klären, wie diese Moleküle die Membran durchqueren. Um das Permeationsverhalten von Wasser zu erforschen, wurden systematische Untersuchungen der osmotisch getriebenen und der diffusionskontrollierten Wasserpermeation an Lipiddoppelschichten, hergestellt aus Phospholipiden mit unterschiedlichen Kopfgruppen und unterschiedlichen Fettsäureketten durchgeführt. Dabei wurde auch die Permeationsgeschwindigkeit im Phasenumwandlungsbereich untersucht. Die diffusionskontrollierte Wasserpermeation wird mit Hilfe des H2O/D2O-Austauschverfahrens gemessen und bei osmotischen Messungen erzeugt man einen Konzentrationsgradienten zwischen intra- und extravesikulärem Raum. Es wurde für alle Lipide und Lipidgemische eine sprunghafte Zunahme der osmotischen und diffusiven Wasserpermeation an der Hauptphasenumwandlung gel -> flüssigkristallin gefunden. Die Permeabilitätskoeffizienten für die osmotische Wasserpermeation lagen bei allen Messungen um den Faktor 100 höher als die Werte für die diffusionskontrollierte Wasserpermeation. Im Phasenumwandlungsbereich durchlaufen die Permeabilitätskoeffizienten ein Maximum. Die experimentell gewonnenen Daten lassen einen Wassertransport durch transiente Poren, die sich durch Defektstellen und thermische Fluktuationen in der Doppelschicht bilden, vermuten und widersprechen einem Löslichkeitsdiffusionsmechanismus. Um den Einfluß des Konzentrationsgradienten auf die Permeation näher zu untersuchen, wurden osmotische Messungen mit unterschiedlichen Harnstoffkonzentrationen durchgeführt. Es zeigte sich, daß die Wasserpermeation abhängig vom angelegten Konzentrationsgradienten war, während die Harnstoffpermeation keine Abhängigkeit zeigte. Die stark unterschiedlichen Permeabilitätskoeffizienten der beiden Moleküle legen den Verdacht nahe, daß sie auf unterschiedlichen Wegen die Lipiddoppelschicht durchdringen. Um das Permeationsverhalten von kleinen Molekülen aufzuklären, wurden Messungen der diffusionskontrollierten Permeation vorgenommen. Desweiteren war von Interesse ob durch den Einbau von Detergensmoleküle in die Lipidmembran die Permeationseigenschaften der Moleküle verändert werden. Mit Hilfe der gewonnen Daten sind Rückschlüsse auf den Mechanismus der Permeation von kleinen Molekülen durch biologische Membranen möglich.
Abstract: Recently, the contributions of chiral logarithms predicted by quenched chiral perturbation theory have been extracted from lattice calculations of hadron masses. We argue that a detailed comparison of random matrix theory and lattice calculations allows for a precise determination of such corrections. We estimate the relative size of the m log(m), m, and m^2 corrections to the chiral condensate for quenched SU(2).
Abstract: Random matrix theory (RMT) is a powerful statistical tool to model spectral fluctuations. In addition, RMT provides efficient means to separate different scales in spectra. Recently RMT has found application in quantum chromodynamics (QCD). In mesoscopic physics, the Thouless energy sets the universal scale for which RMT applies. We try to identify the equivalent of a Thouless energy in complete spectra of the QCD Dirac operator with staggered fermions and SU_(2) lattice gauge fields. Comparing lattice data with RMT predictions we find deviations which allow us to give an estimate for this scale.
Beyond the Thouless energy
(1999)
Abstract: The distribution and the correlations of the small eigenvalues of the Dirac operator are described by random matrix theory (RMT) up to the Thouless energy E_= 1 / sqrt (V), where V is the physical volume. For somewhat larger energies, the same quantities can be described by chiral perturbation theory (chPT). For most quantities there is an intermediate energy regime, roughly 1/V < E < 1/sqrt (V), where the results of RMT and chPT agree with each other. We test these predictions by constructing the connected and disconnected scalar susceptibilities from Dirac spectra obtained in quenched SU(2) and SU(3) simulations with staggered fermions for a variety of lattice sizes and coupling constants. In deriving the predictions of chPT, it is important totake into account only those symmetries which are exactly realized on the lattice.
Abstract: Recently, the chiral logarithms predicted by quenched chiral perturbation theory have been extracted from lattice calculations of hadron masses. We argue that the deviations of lattice results from random matrix theory starting around the so-called Thouless energy can be understood in terms of chiral perturbation theory as well. Comparison of lattice data with chiral perturbation theory formulae allows us to compute the pion decay constant. We present results from a calculation for quenched SU(2) with Kogut-Susskind fermions at ß = 2.0 and 2.2.
Abstract: We describe a general technique that allows for an ideal transfer of quantum correlations between light fields and metastable states of matter. The technique is based on trapping quantum states of photons in coherently driven atomic media, in which the group velocity is adiabatically reduced to zero. We discuss possible applications such as quantum state memories, generation of squeezed atomic states, preparation of entangled atomic ensembles and quantum information processing.
Abstract: We show that it is possible to "store" quantum states of single-photon fields by mapping them onto collective meta-stable states of an optically dense, coherently driven medium inside an optical resonator. An adiabatic technique is suggested which allows to transfer non-classical correlations from traveling-wave single-photon wave-packets into atomic states and vise versa with nearly 100% efficiency. In contrast to previous approaches involving single atoms, the present technique does not require the strong coupling regime corresponding to high-Q micro-cavities. Instead, intracavity Electromagnetically Induced Transparency is used to achieve a strong coupling between the cavity mode and the atoms.
Mirrorless oscillation based on resonantly enhanced 4-wave mixing: All-order analytic solutions
(1999)
Abstract: The phase transition to mirrorless oscillation in resonantly enhanced four-wave mixing in double-A systems are studied analytically for the ideal case of infinite lifetimes of ground-state coherences. The stationary susceptibilities are obtained in all orders of the generated fields and analytic solutions of the coupled nonlinear differential equations for the field amplitudes are derived and discussed.
Abstract: We utilize the generation of large atomic coherence to enhance the resonant nonlinear magneto-optic effect by several orders of magnitude, thereby eliminating power broadening and improving the fundamental signal-to-noise ratio. A proof-of-principle experiment is carried out in a dense vapor of Rb atoms. Detailed numerical calculations are in good agreement with the experimental results. Applications such as optical magnetometry or the search for violations of parity and time reversal symmetry are feasible.
Abstract: Spontaneous emission and Lamb shift of atoms in absorbing dielectrics are discussed. A Green's-function approach is used based on the multipolar interaction Hamiltonian of a collection of atomic dipoles with the quantised radiation field. The rate of decay and level shifts are determined by the retarded Green's-function of the interacting electric displacement field, which is calculated from a Dyson equation describing multiple scattering. The positions of the atomic dipoles forming the dielectrics are assumed to be uncorrelated and a continuum approximation is used. The associated unphysical interactions between different atoms at the same location is eliminated by removing the point-interaction term from the free-space Green's-function (local field correction). For the case of an atom in a purely dispersive medium the spontaneous emission rate is altered by the well-known Lorentz local-field factor. In the presence of absorption a result different from previously suggested expressions is found and nearest-neighbour interactions are shown to be important.
Abstract: We aim to establish a link between path-integral formulations of quantum and classical field theories via diagram expansions. This link should result in an independent constructive characterisation of the measure in Feynman path integrals in terms of a stochastic differential equation (SDE) and also in the possibility of applying methods of quantum field theory to classical stochastic problems. As a first step we derive in the present paper a formal solution to an arbitrary c-number SDE in a form which coincides with that of Wick's theorem for interacting bosonic quantum fields. We show that the choice of stochastic calculus in the SDE may be regarded as a result of regularisation, which in turn removes ultraviolet divergences from the corresponding diagram series.
We show that the solution to an arbitrary c-number stochastic differential equation (SDE) can be represented as a diagram series. Both the diagram rules and the properties of the graphical elements reflect causality properties of the SDE and this series is therefore called a causal diagram series. We also discuss the converse problem, i.e. how to construct an SDE of which a formal solution is a given causal diagram series. This then allows for a nonperturbative summation of the diagram series by solving this SDE, numerically or analytically.
Abstract: We propose a simple method for measuring the populations and the relative phase in a coherent superposition of two atomic states. The method is based on coupling the two states to a third common (excited) state by means of two laser pulses, and measuring the total fluorescence from the third state for several choices of the excitation pulses.
Abstract: We present experimental and theoretical results of a detailed study of laser-induced continuum structures (LICS) in the photoionization continuum of helium out of the metastable state 2s^1 S_0. The continuum dressing with a 1064 nm laser, couples the same region of the continuum to the 4s^1 S_0 state. The experimental data, presented for a range of intensities, show pronounced ionization suppression (by asmuch as 70% with respect to the far-from-resonance value) as well as enhancement, in a Beutler-Fano resonance profile. This ionization suppression is a clear indication of population trapping mediated by coupling to a contiuum. We present experimental results demonstrating the effect of pulse delay upon the LICS, and for the behavior of LICS for both weak and strong probe pulses. Simulations based upon numerical solution of the Schrödinger equation model the experimental results. The atomic parameters (Rabi frequencies and Stark shifts) are calculated using a simple model-potential method for the computation of the needed wavefunctions. The simulations of the LICS profiles are in excellent agreement with experiment. We also present an analytic formulation of pulsed LICS. We show that in the case of a probe pulse shorter than the dressing one the LICS profile is the convolution of the power spectra of the probe pulse with the usual Fano profile of stationary LICS. We discuss some consequences of deviation from steady-state theory.
We present results from a study of the coherence properties of a system involving three discrete states coupled to each other by two-photon processes via a common continuum. This tripod linkage is an extension of the standard laser-induced continuum structure (LICS) which involves two discrete states and two lasers. We show that in the tripod scheme, there exist two population trapping conditions; in some cases these conditions are easier to satisfy than the single trapping condition in two-state LICS. Depending on the pulse timing, various effects can be observed. We derive some basic properties of the tripod scheme, such as the solution for coincident pulses, the behaviour of the system in the adiabatic limit for delayed pulses, the conditions for no ionization and for maximal ionization, and the optimal conditions for population transfer between the discrete states via the continuum. In the case when one of the discrete states is strongly coupled to the continuum, the population dynamics reduces to a standard two-state LICS problem (involving the other two states) with modified parameters; this provides the opportunity to customize the parameters of a given two-state LICS system.
Abstract: In this paper we present a renormalizability proof for spontaneously broken SU (2) gauge theory. It is based on Flow Equations, i.e. on the Wilson renormalization group adapted to perturbation theory. The power counting part of the proof, which is conceptually and technically simple, follows the same lines as that for any other renormalizable theory. The main difficulty stems from the fact that the regularization violates gauge invariance. We prove that there exists a class of renormalization conditions such that the renormalized Green functions satisfy the Slavnov-Taylor identities of SU (2) Yang-Mills theory on which the gauge invariance of the renormalized theory is based.
Spektralsequenzen
(1999)
Magnetic anisotropies of MBE-grown fcc Co(110)-films on Cu(110) single crystal substrates have been determined by using Brillouin light scattering(BLS) and have been correlated with the structural properties determined by low energy electron diffraction (LEED) and scanning tunneling microscopy (STM). Three regimes of film growth and associated anisotropy behavior are identified: coherent growth in the Co film thickness regime of up to 13 Å, in-plane anisotropic strain relaxation between 13 Å and about 50 Å and inplane isotropic strain relaxation above 50 Å. The structural origin of the transition between anisotropic and isotropic strain relaxation was studied using STM. In the regime of anisotropic strain relaxation long Co stripes with a preferential [ 110 ]-orientation are observed, which in the isotropic strain relaxation regime are interrupted in the perpendicular in-plane direction to form isotropic islands. In the Co film thickness regime below 50 Å an unexpected suppression of the magnetocrystalline anisotropy contribution is observed. A model calculation based on a crystal field formalism and discussed within the context of band theory, which explicitly takes tetragonal misfit strains into account, reproduces the experimentally observed anomalies despite the fact that the thick Co films are quite rough.
Absract: We report on measurements of the two-dimensional intensity distribtion of linear and non-linear spin wave excitations in a LuBiFeO film. The spin wave intensity was detected with a high-resolution Brillouinlight scatteringspectroscopy setup. The observed snake-like structure of the spin wave intensity distribution is understood as a mode beating between modes with different lateral spin wave intensity distributions. The theoretical treatment of the linear regime is performed analytically, whereas the propagation of non-linear spin waves is simulated by a numerical solution of a non-linear Schrödinger equation with suitable boundary conditions.
Das Skript vermittelt die für eine Beschlagwortung nach den Regeln für den Schlagwortkatalog (RSWK) notwendigen Grundkenntnisse. Darüber hinaus wird beschrieben, wie die Schlagwortdaten in der Verbunddatenbank des Südwestdeutschen Bibliotheksverbund (SWB) strukturiert sind, welche Prinzipien bei der kooperativen Beschlagwortung im SWB einzuhalten sind und wie die Daten erfasst werden müssen . Des weiteren werden die in der Datenbank des SWB realisierten Suchmöglichkeiten aufgezeigt und aufgelistet, wie die dazugehörigen Suchbefehle lauten. Für Fragen der Organisation des Geschäftsgang der Teilnehmerbibliotheken wird exemplarisch der Arbeitsablauf an der UB Kaiserslautern dargestellt.
Abstract: The periodic bounce configurations responsible for quantum tunneling are obtained explicitly and are extended to the finite energy case for minisuperspace models of the Universe. As a common feature of the tunneling models at finite energy considered here we observe that the period of the bounce increases with energy monotonically. The periodic bounces do not have bifurcations and make no contribution to the nucleation rate except the one with zero energy. The sharp first order phase transition from quantum tunneling to thermal activation is verified with the general criterions.
We consider a (2 + 1)-dimensional mechanical system with the Lagrangian linear in the torsion of a light-like curve. We give Hamiltonian formulation of this system and show that its mass and spin spectra are defined by one-dimensional nonrelativistic mechanics with a cubic potential. Consequently, this system possesses the properties typical of resonance-like particles.
Starting from the Hamiltonian operator of the noncompensated two-sublattice model of a small antiferromagnetic particle, we derive the e effective Lagrangian of a biaxial antiferromagnetic particle in an external magnetic field with the help of spin-coherent-state path integrals. Two unequal level-shifts induced by tunneling through two types of barriers are obtained using the instanton method. The energy spectrum is found from Bloch theory regarding the periodic potential as a superlattice. The external magnetic field indeed removes Kramers' degeneracy, however a new quenching of the energy splitting depending on the applied magnetic field is observed for both integer and half-integer spins due to the quantum interference between transitions through two types of barriers.
Versions- und Konfigurationsmanagement sind zentrale Instrumente zur intellektuellen Beherrschung komplexer Softwareentwicklungen. In stark wiederverwendungsorientierten Softwareentwicklungsansätzen -wie vom SFB bereitgestellt- muß der Begriff der Konfiguration von traditionell produktorientierten Artefakten auf Prozesse und sonstige Entwicklungserfahrungen erweitert werden. In dieser Veröffentlichung wird ein derartig erweitertes Konfigurationsmodell vorgestellt. Darüberhinau wird eine Ergänzung traditioneller Projektplanungsinformationen diskutiert, die die Ableitung maßgeschneiderter Versions- und Konfigurationsmanagementmechanismen vor Projektbeginn ermöglichen.
The development of complex software systems is driven by many diverse and sometimes contradictory requirements such as correctness and maintainability of resulting products, development costs, and time-to-market. To alleviate these difficulties, we propose a development method for distributed systems that integrates different basic approaches. First, it combines the use of the formal description technique SDL with software reuse concepts. This results in the definition of a use-case driven, incremental development method with SDL-patterns as the main reusable artifacts. Experience with this approach has shown that there are several other factors of influence, such as the quality of reuse artifacts or the experience of the development team. Therefore, we further combined our SDL-pattern approach with an improvement methodology known from the area of experimental software engineering. In order to demonstrate the validity of this integrating approach, we sketch some representative outcomings of a case study.
Die Entwicklung des Zusammenlebens der Menschen geht immer mehr den Weg zur Informations- und Mediengesellschaft. Nicht zuletzt aufgrund der weltweiten Vernetzung ist es uns in minutenschnelle möglich, fast alle erdenklichen Informationen zu Hause auf den Bildschirm geliefert zu bekommen. Es findet sich so jeder zwar in einer gewissen schützenden Anonymität, aber dennoch einer genauso gewollten, wie erschreckenden Transparenz wieder. Jeder klassifiziert in gewisser Weise Informationen, die er preisgibt etwa in öffentliche, persönliche und vertrauliche Nachrichten. Gerade hier müssen Techniken und Methoden bereitstehen, um in dieser anonymen Transparenz Informationen, die nur für spezielle Empfänger gedacht sind vor unbefugtem Zugriff zu schützen und nur denjenigen zugänglich zu machen, die dazu berechtigt sind. Diesen Wunsch hat nicht nur allgemein die Gesellschaft, sondern im speziellen wird die Entwicklung auf diesem Gebiet gerade von staatlichen und militärischen Einrichtungen gefordert und gefördert. So sind häufig eingesetzte Werkzeuge die Methoden der Kryptologie, aber solange es geheime Nachrichten gibt, wird es Angreifer geben, die versuchen, sich unberechtigten Zugang zu diesen Informationen zu verschaffen. Da die ständig wachsende Leistung von EDV-Anlagen das "Knacken" von Verschlüsselungsmethoden begünstigt, muß zu immer sichereren Chiffrierverfahren übergegangen werden. Dieser Umstand macht das Thema Kryptologie für den Moment hochaktuell und auf lange Sicht zu einem zeitlosen Forschungsgebiet der Mathematik und Informatik.
We consider three applications of impulse control in financial mathematics, a cash management problem, optimal control of an exchange rate, and portfolio optimisation under transaction costs. We sketch the different ways of solving these problems with the help of quasi-variational inequalities. Further, some viscosity solution results are presented.
Continuous and discrete superselection rules induced by the interaction with the environment are investigated for a class of exactly soluble Hamiltonian models. The environment is given by a Boson field. Stable superselection sectors can only emerge if the low frequences dominate and the ground state of the Boson field disappears due to infrared divergence. The models allow uniform estimates of all transition matrix elements between different superselection sectors.
The paper studies quantum states of a Bloch particle in presence of external ac and dc fields. Provided the period of the ac field and the Bloch period are commensurate, an effective scattering matrix is introduced, the complex poles of which are the system quasienergy spectrum. The statistics of the resonance width and the Wigner delay time shows a close relation of the problem to random matrix theory of chaotic scattering.
A novel method is presented which allows a fast computation of complex energy resonance states in Stark systems, i.e. systems in a homogeneous field. The technique is based on the truncation of a shift-operator in momentum space. Numerical results for space periodic and non-periodic systems illustrate the extreme simplicity of the method.
The paper studies metastable states of a Bloch electron in the presence of external ac and dc fields. Provided resonance condition between period of the driving frequency and the Bloch period, the complex quasienergies are numerically calculated for two qualitatively different regimes (quasiregular and chaotic) of the system dynamics. For the chaotic regime an effect of quantum stabilization, which suppresses the classical decay mechanism, is found. This effect is demonstrated to be a kind of quantum interference phenomenon sensitive to the resonance condition.
A new method for calculating Stark resonances is presented and applied for illustration to the simple case of a one-particle, one-dimensional model Hamiltonian. The method is applicable for weak and strong dc fields. The only need, also for the case of many particles in multi-dimensional space, are either the short time evolution matrix elements or the eigenvalues and Fourier components of the eigenfunctions of the field-free Hamiltonian.