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A 2-dimensional detector system for high resolution thyroid I-131 scintigraphy was developed. It has a sensitive area of 4 cm×4 cm and consists of a lead-collimator and an array of 10×10 EGO crystals combined with a position sensitive photomultiplier. The spatial resolution and the sensitivity of the detector has been measured and compared to two commercially available gamma-cameras. Furthermore first patient measurements have been carried out
Pulses from a position-sensitive photomultiplier (PS-PMT) are recorded by free running ADCs at a sampling rate of 40 MHz. A four-channel acquisition-board has been developed which is equipped with four 12 bit-ADCs connected to one FPGA (field programmable gate array). The FPGA manages data acquisition and the transfer to the host computer. It can also work as a digital trigger, so a separate hardware-trigger can be omitted. The method of free running sampling provides a maximum of information, besides the pulse charge and amplitude also pulse shape and starting time are contained in the sampled data. These informations are crucial for many tasks such as distinguishing between different scintillator materials, determination of radiation type, pile-up recovery, coincidence detection or time-of-flight applications. The absence of an analog integrator allows coping with very high count rates. Since this method is going to be employed in positron emission tomography (PET), the position of an event is another important information. The simultaneous readout of four channels allows localization by means of center-of-gravity weighting. First results from a test setup with LSO-scintillators coupled to the PS-PMT are presented
Safety and reliability of structures may be assessed indirectly by stress distributions. Limit and shakedown theorems are simplified but exact methods of plasticity that provide safety factors directly in the loading space. These theorems may be used for a direct definition of the limit state function for failure by plastic collapse or by inadaptation. In a FEM formulation the limit state function is obtained from a nonlinear optimization problem. This direct approach reduces considerably the necessary knowledge of uncertain technological input data, the computing time, and the numerical error. Moreover, the direct way leads to highly effective and precise reliability analyses. The theorems are implemented into a general purpose FEM program in a way capable of large-scale analysis.
The structural reliability with respect to plastic collapse or to inadaptation is formulated on the basis of the lower bound limit and shakedown theorems. A direct definition of the limit state function is achieved which permits the use of the highly effective first order reliability methods (FORM) is achieved. The theorems are implemented into a general purpose FEM program in a way capable of large-scale analysis. The limit state function and its gradient are obtained from a mathematical optimization problem. This direct approach reduces considerably the necessary knowledge of uncertain technological input data, the computing time, and the numerical error, leading to highly effective and precise reliability analyses.
Limit and shakedown analysis are effective methods for assessing the load carrying capacity of a given structure. The elasto–plastic behavior of the structure subjected to loads varying in a given load domain is characterized by the shakedown load factor, defined as the maximum factor which satisfies the sufficient conditions stated in the corresponding static shakedown theorem. The finite element dicretization of the problem may lead to very large convex optimization. For the effective solution a basis reduction method has been developed that makes use of the special problem structure for perfectly plastic material. The paper proposes a modified basis reduction method for direct application to the two-surface plasticity model of bounded kinematic hardening material. The considered numerical examples show an enlargement of the load carrying capacity due to bounded hardening.
Penicillin detection by means of field-effect based sensors: EnFET, capacitive EIS sensor or LAPS?
(2000)
Abstracts of the ACHEMA 2000 - International Meeting on Chemical Engineering, Environmental Protection and Biotechnology, May 22 - 27, 2000. Frankfurt am Main. Achema 2000 : special edition / Linde. [Ed.: Linde AG. Red.: Volker R. Leski]. - Wiesbaden : Linde AG, 2000. - 56 p. : Ill., . - pp: 79 - 81
Nobody ever dies! / 1. ed.
(2000)
Limit Analysis of Defects
(2000)
Trace metal determination by dc resistance changes of microstructured thin gold film electrodes
(1999)
Der Mensch als Läufer
(1999)
Im Rahmen von Ermüdungsanalysen ist nachzuweisen, daß die thermisch bedingten fortschreitenden Deformationen begrenzt bleiben. Hierzu ist die Abgrenzung des Shakedown-Bereiches (Einspielen) vom Ratchetting-Bereich (fortschreitende Deformation) von Interesse. Im Rahmen eines EU-geförderten Forschungsvorhabens wurden Experimente mit einem 4-Stab-Modell durchgeführt. Das Experiment bestand aus einem wassergekühlten inneren Rohr und drei isolierten und beheizbaren äußeren Probestäben. Das System wurde durch alternierende Axialkräfte, denen alternierende Temperaturen an den äußeren Stäben überlagert wurden, belastet. Die Versuchsparameter wurden teilweise nach vorausgegangenen Einspielanalysen gewählt. Während der Versuchsdurchführung wurden Temperaturen und Dehnungen zeitabhängig gemessen. Begleitend und nachfolgend zur Versuchsdurchführung wurden die Belastungen und die daraus resultierenden Beanspruchungen nachvollzogen. Bei dieser inkrementellen elasto-plastischen Analyse mit dem Programm ANSYS wurden unterschiedliche Werkstoffmodelle angesetzt. Die Ergebnisse dieser Simulationsberechnung dienen dazu, die Shakedown-Analysen mittels FE-Methode zu verifizieren.
Der Schlüssel zur Ewigkeit
(1999)
Traglast- und Einspielanalysen sind vereinfachte doch exakte Verfahren der Plastizität, die neben ausreichender Verformbarkeit keine einschränkenden Voraussetzungen beinhalten. Die Vereinfachungen betreffen die Beschaffung der Daten und Modelle für Details der Lastgeschichte und des Stoffverhaltens. Anders als die klassische Behandlung nichtlinearer Probleme der Strukturmechanik führt die Methode auf Optimierungsprobleme. Diese sind bei realistischen FEM-Modellen sehr groß. Das hat die industrielle Anwendung der Traglast- und Einspielanalysen stark verzögert. Diese Situation wird durch das Brite-EuRam Projekt LISA grundlegend geändert. In LISA entsteht auf der Basis des industriellen FEM-Programms PERMAS ein Verfahren zur direkten Berechnung der Tragfähigkeit duktiler Strukturen. Damit kann der Betriebsbereich von Komponenten und Bauwerken auf den plastischen Bereich erweitert werden, ohne den Aufwand gegenüber elastischen Analysen wesentlich zu erhöhen. Die beachtlichen Rechenzeitgewinne erlauben Parameterstudien und die Berechnung von Interaktionsdiagrammen, die einen schnellen Überblick über mögliche Betriebsbereiche vermitteln. Es zeigt sich, daß abhängig von der Komponente und ihren Belastungen teilweise entscheidende Sicherheitsgewinne zur Erweiterung der Betriebsbereiche erzielt werden können. Das Vorgehen erfordert vom Anwender oft ein gewisses Umdenken. Es werden keine Spannungen berechnet, um damit Sicherheit und Lebensdauer zu interpretieren. Statt dessen berechnet man direkt die gesuchte Sicherheit. Der Post-Prozessor wird nur noch zur Modell- und Rechenkontrolle benötigt. Das Vorgehen ist ähnlich der Stabilitätsanalyse (Knicken, Beulen). Durch namhafte industrielle Projektpartner werden Validierung und die Anwendbarkeit auf eine breite Palette technischer Probleme garantiert. Die ebenfalls in LISA entwickelten Zuverlässigkeitsanalysen sind nichlinear erst auf der Basis direkter Verfahren effektiv möglich. Ohne Traglast- und Einspielanalyse ist plastische Strukturoptimierung auch heute kaum durchführbar. Auf die vorgesehenen Erweiterungen der Werkstoffmodellierung für nichtlineare Verfestigung und für Schädigung konnte hier nicht eingegangen werden. Es herrscht ein deutlicher Mangel an Experimenten zum Nachweis der Grenzen zwischen elastischem Einspielen und dem Versagen durch LCF oder durch Ratchetting.
Schwermetallbestimmung mittels Widerstandsmessungen und Voltammetrie an Dünnschichtelektroden
(1998)
Single-photon emission tomography (SPET) with the amino acid analogue l-3-[123I]iodo-α-methyl tyrosine (IMT) is helpful in the diagnosis and monitoring of cerebral gliomas. Radiolabelled amino acids seem to reflect tumour infiltration more specifically than conventional methods like magnetic resonance imaging and computed tomography. Automatic tumour delineation based on maximal tumour uptake may cause an overestimation of mean tumour uptake and an underestimation of tumour extension in tumours with circumscribed peaks. The aim of this study was to develop a program for tumour delineation and calculation of mean tumour uptake which takes into account the mean background activity and is thus optimised to the problem of tumour definition in IMT SPET. Using the frequency distribution of pixel intensities of the tomograms a program was developed which automatically detects a reference brain region and draws an isocontour region around the tumour taking into account mean brain radioactivity. Tumour area and tumour/brain ratios were calculated. A three-compartment phantom was simulated to test the program. The program was applied to IMT SPET studies of 20 patients with cerebral gliomas and was compared to the results of manual analysis by three different investigators. Activity ratios and chamber extension of the phantom were correctly calculated by the automatic analysis. A method based on image maxima alone failed to determine chamber extension correctly. Manual region of interest analysis in patient studies resulted in a mean inter-observer standard deviation of 8.7%±6.1% (range 2.7%–25.0%). The mean value of the results of the manual analysis showed a significant correlation to the results of the automatic analysis (r = 0.91, P<0.0001 for the uptake ratio; r = 0.87, P<0.0001 for the tumour area). We conclude that the algorithm proposed simplifies the calculation of uptake ratios and may be used for observer-independent evaluation of IMT SPET studies. Three-dimensional tumour recognition and transfer to co-registered morphological images based on this program may be useful for the planning of surgical and radiation treatment.