Ein Lasersystem für Experimente mit Quantengasen unter Schwerelosigkeit

Ein Lasersystem für Experimente mit Quantengasen unter Schwerelosigkeit von Schiemangk,  Max
Bereits Galilei untersuchte, ob verschiedene frei fallende Körper im Schwerefeld der Erde gleich stark beschleunigt werden. Diese sogenannte Universalität des freien Falls wurde seither immer präziser experimentell untersucht. Quantenmechanische Messmethoden, die auf Materiewelleninterferometrie beruhen, bieten einen neuen Ansatz, die Messgenauigkeit noch weiter zu verbessern. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Lasersystem für ein neues Experiment entwickelt, das erstmals Zwei-Spezies-Atominterferometrie in Mikrogravitation demonstrieren soll. Dieses Lasersystem wurde so konzipiert und mechanisch designt, dass es die funktionalen Anforderungen erfüllt und auf dem Katapult des Bremer Fallturms eingesetzt werden kann – mit den folgenden Spezifikationen: Volumen < 44 l; Masse < 35 kg; sofort voll funktionsfähig nach Beschleunigungen von 30 g. Der in der Arbeit funktional sowie mechanisch qualifizierte Teil des Lasersystems wird inzwischen routinemäßig am Fallturm eingesetzt. Dafür wurden kompakte und robuste schmalbandige Diodenlasermodule entwickelt, die Ausgangsleistungen von bis zu 3,7 W auf einer Grundfläche der optischen Bank von nur 10 mm x 50 mm liefern. Am Arbeitspunkt von1 W besitzen die Strahlquellen Linienbreiten im Bereich von 100 kHz (Lorentz) bzw. 1 MHz (-3 dB, 10 µs). Um die spektrale Stabilität der Lasermodule nachzuweisen, wurde ein spezielles Messverfahren zur Charakterisierung des Frequenzrauschens freilaufender Laser entwickelt. Diese Entwicklungen tragen entscheidend dazu bei, ein Zwei-Spezies-Atominterferometer in Mikrogravitation zu demonstrieren – und sind damit einer der wichtigen Schritte auf dem Weg zu einem Test der Universalität des freien Falls mit Quantengasen unter Schwerelosigkeit.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Blickbasierte Beanspruchungsmessung : Entwicklung und Evaluation eines Kalibrierungssystems zur individuellen Bewertung der mentalen Beanspruchung in der Mensch-Technik-Interaktion

Blickbasierte Beanspruchungsmessung : Entwicklung und Evaluation eines Kalibrierungssystems zur individuellen Bewertung der mentalen Beanspruchung in der Mensch-Technik-Interaktion von Schneider,  Marc
In der vorliegenden Arbeit wird ein neues Verfahren zur blickbasierten Erfassung der mentalen Beanspruchung von Menschen in der Interaktion mit technischen Systemen entwickelt. Das Verfahren ermöglicht erstmals eine Quantifizierung des individuellen, kognitiven Zustandes von Anwendern in der Interaktion mit technischen Systemen. Dabei werden insbesondere das Individuelle Verhalten sowie bewusste und unbewusste kognitive Prozesse berücksichtigt. In this work a new procedure for ocular mental workload assessment of humans in the interaction with technical systems is developed in order to optimize the human-centered design of socio-technical systems. Therefore the individual behaviour as well as conscious and unconscious cognitve processes were considered in order to quantify the cognitive state of an individual user in the human-machine-interaction.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Informationssysteme für die Nachhaltigkeitsberichterstattung in Unternehmen

Informationssysteme für die Nachhaltigkeitsberichterstattung in Unternehmen von Hilpert,  Hendrik
Die Nachhaltigkeitsberichterstattung (NHB) als Ermittlung, Veröffentlichung und Rechen-schaftsablegung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Unternehmens-leistung dient der Deckung des Informationsbedarfs als auch der Entscheidungsunterstützung von internen und externen Anspruchsgruppen des Unternehmens. Deckung des Informationsbedarfs und Entscheidungsunterstützung sind nur dann umsetzbar, wenn die dargestellten Indikatoren auf genauen Daten basieren und die Berechnung und Verarbeitung der veröffentlichten Indi-katoren nachvollziehbar ist. Untersuchungen zeigen, dass Daten zu Umwelteinwirkungen in der Realität auf Durchschnittswerten und Schätzungen beruhen und das Erfassen, Verarbei-ten und Berichten nicht durch IT-Systeme unterstützt wird. Die vorliegende Arbeit setzt an dieser Ausgangssituation an und untersucht nach einer grundlegenden Strukturierung des Forschungsfelds der IT-Systeme zur NHB folgende Fra-gen: Welche Datengrundlage und IT-Systemunterstützung haben Umwelteinwirkungen in der unternehmerischen NHB? Wie müssen IT-Systeme für das Erfassen, Verarbeiten und Be-reitstellen von Informationen zu Treibhausgasemissionen für die NHB gestaltet sein? Um die Forschungsfragen zu beantworten, folgt die Arbeit einem Methodenpluralismus. Ne-ben einer empirischen Untersuchung zum Stand der NHB in der deutschen Unternehmens-praxis werden eine Design-Theorie für IT-Systeme zur NHB und konkrete prototypische IT-Systeme für das Erfassen, Verarbeiten und Berichten von Treibhausgasemissionen entwi-ckelt. Der Beitrag der vorliegenden Arbeit liegt im erklärenden Anteil der Arbeit sowohl in der Struk-turierung des Forschungsstandes für IT-Systeme zur NHB als auch in den Erkenntnissen zur Datengrundlage und IT-Systemunterstützung bei deutschen Unternehmen. Hierbei zeigt sich, dass hauptsächlich Office-Tools als IT-Systeme eingesetzt und Durchschnittswerte sowie Schätzungen als Datenbasis für berichtete Treibhausgasemissionen genutzt werden. Der gestaltungsorientierte Anteil der Arbeit zeigt neben der abstrakten Design-Theorie mit drei Prototypen auf, wie Treibhausgasemissionen in Straßengüter-, Lufttransporten und Produktionsprozessen mit einer primären Datengrundlage erfasst werden können. Zusätzlich wird ein IT-System vorgestellt und evaluiert, welches den vollständigen Berichterstat-tungsprozess unterstützt. Der gestaltungsorientierte Anteil der Arbeit zeigt somit auf, wie bestehende Herausforderungen in der NHB durch IT-Systeme gelöst werden können und gibt mit der Design-Theorie als auch den entwickelten Prototypen Handlungs- und Gestal-tungsempfehlungen für Wissenschaft und Praxis.
Aktualisiert: 2019-06-18
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