540 Chemie
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Charakterisierung von mechanischen Spannungen und Defekten an„Through-Silicon-Via“-Strukturen
(2011)
Diese wissenschaftliche Arbeit befasst sich mit ersten oberflächennahen Spannungsuntersuchungen an TSV-Teststrukturen mittels μ-Raman-Spektroskopie. Es werden verschiedene Ursachen der Spannungen identifiziert. Zusätzlich wird die Beeinflussung des Spannungszustandes durch eine Wärmebehandlung bei Temperaturen von ≤380°C untersucht. Des Weiteren wird die Tiefenabhängigkeit der Spannungen diskutiert und eine Methode zur Erkennung von oberflächennahen Defekten und Delaminierungseffekten an TSVs entwickelt.
In dieser Arbeit wird geprüft, ob mithilfe der differenziellen Ionenmobilitätsspektrometrie charakteristische Merkmale oder Marker in der Ausatemluft des Menschen gefunden werden und inwiefern diese geeignet sind, Einzelmessungen bzw. Personen bestimmten Gruppen oder Merkmalen zuzuordnen. Es erfolgten Messungen an 53 gesunden Probanden unter Verwendung des microAnalyzers™ der Firma Sionex aus Bedford, USA an Messorten mit unterschiedlicher Belastung der Umgebungsluft mit VOCs. Die Atemluftnahme bezüglich der Ausatmung des Probanden und die Probennahme durch das Messgerät wurden mit einem speziellen Atemrohr standardisiert. Die Speicherung und die Weiterverarbeitung der Daten wurden entsprechend der Datenstruktur analysiert und angepasst Es war in jedem Fall war möglich, auswertbare Datensätze zu gewinnen. Es konnte aufgezeigt werden, dass die Messungen derselben Personen nicht unterscheidbar sind, es sei denn, die externe Belastung bzw. Beeinflussung an unterschiedlichen Tagen variierte stark. Eine signifikante Diskriminierung zwischen Rauchern und Nichtrauchern war an jedem der Messorte möglich. Dieser Sachverhalt traf ebenso für die gemeinsame Betrachtung der Raucher und Nichtraucher der verschiedenen Messorte zu. Damit konnte bewiesen werden, dass es möglich ist, charakteristische Cluster sowohl bei definierten Personengruppen als auch im Vergleich von Gruppen mit gleicher Zuordnung aber unterschiedlichem Grundrauschen zu erkennen und zu definieren. Es konnte aufgezeigt werden, dass die differenzielle Ionenmobilitätsspektrometrie geeignet ist, mithilfe der Ausatemluft Probandengruppen mit unterschiedlichen Merkmalen zu differenzieren. Die Methode erscheint geeignet, Patienten mit unterschiedlichen Erkrankungen zu erkennen und zu differenzieren, wenn eine Kontrollstichprobe für die Diskriminierung des Merkmals vorhanden ist.
Die ABC-Transportproteine MDR1, MRP1 und MRP2 bilden einen zellulären Schutzmechanismus gegen ein breites Spektrum toxischer Substanzen, indem sie diese aktiv aus der Zelle schleusen. Substanzen, die die Funktion dieser Proteine einschränken, werden als „Chemosensitizer“ bezeichnet. Werden die Transportproteine durch Chemosensitizer blockiert, können toxisch wirkende Substanzen ungehindert in der Zelle akkumulieren. In dieser Diplomarbeit wurde zum Einen ein für die MDR1- und MRP1-Transportproteine bereits bestehendes Testsystem zur Messung der Transporter-Aktivität modifiziert und für MRP2 etabliert. Zum Anderen wurde mit dem optimierten Aktivitätstest die Wirkung von zwölf synthetischen Duftstoffen auf die drei ABC-Transportproteine untersucht. Dabei wurden transfizierte MDCKII-Zellen eingesetzt, die die jeweiligen Transportproteine überexprimieren. Die Aktivität der Proteine wurde mit einem Fluoreszenzfarbstoff überprüft. Eine Farbstoff-Akkumulation in der Zelle deutete auf eine Inhibierung des Transportproteins durch die Versuchschemikalien hin.
Dopamin, ein wichtiges körpereigenes Catecholamin, findet in der klinischen Diagnostik besondere Beachtung. Als Hormon und Neurotransmitter ist der Catecholamin-einfluss auf das Herz-Kreislauf- und Nervensystem groß. Anormale Konzentrationen von Catecholaminen und deren Abbauprodukten im Urin und Plasma können als Indikator für Kreislauf-, Nervenkrankheiten und Tumore dienen. Die quantitative und selektive Bestimmung dieser Verbindungsklasse wird deshalb in der klinischen Forschung und Analytik intensiv untersucht. In dieser Arbeit wurden Graphit-Dickschicht-Elektroden und pyrolytische Kohlenstoff-Elektroden als Arbeitselektroden zum quantitativen Nachweis des Dopamins und seines Abbauprodukts, die Homovanillinsäure, ohne und mit Anwesenheit hoher Konzentrationen von Ascorbinsäure und Harnsäure eingesetzt. Die Selektivität und Sensitivität der Graphit-Dickschicht-Elektroden konnte durch elektrochemisches Abscheiden von Poly-3,4-Ethylendioxy-thiophen- und Polyserotonin-Polymerfilmen sowie Gold-Nanopartikeln wesentlich erhöht werden. Für die Untersuchungen wurden die elektrodynamischen Messmethoden Cyclovoltammetrie und Square-Wave-Voltammetrie genutzt. Die erzielten Messergebnisse an den verschiedenen Elektroden wurden auf ihre Sensitivität und Selektivität für Dopamin und Homovanillinsäure verglichen und bewertet.
Ziel dieser Bachelorarbeit ist es einen wässrigen Elektrolyt zu entwickeln aus dem reine Iridiumschichten hergestellt werden können. Die so hergestellten Schichten sollen Charakterisiert und im Hinblick auf eine pH–Sensitivität untersucht werden. Als Substrat kommen im Siebdruck hergestellte Sensoren aus Gold, Platin oder Graphit zum Einsatz. Diese werden im Kurt-Schwabe-Institut in Meinsberg produziert. Die Forschung wurde durchgeführt da miniaturisierbare, planare Sensorgeometrien in der biomedizinischen pH – Messung benötigt werden. Bei dieser Messung ist es notwendig, mit minimalen Probenvolumen zu arbeiten
Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Validierung eines galvanischen Nickel-Phosphor-Elektrolyten. Grundlage bildet der Glanznickelelektrolyt BECE NICORSIT EPG, welcher mit Hilfe von Phosphonsäure oder Natriumhypophosphit modifiziert wird. Die galvanisch abgeschiedenen Schichten werden an-schließend mit anderen zur Verfügung gestellten Schichten bezüglich Härte, Verschleiß und Korrosion vergleichend ausgewertet. Weiterhin soll das Härte-und Verschleißverhalten nach einer thermischen Nachbehandlung charakterisiert werden.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit war die Entwicklung einer Kapillarelektrophoresemetho-de zur Erfassung der Konzentrationen an Fe 2+, Mn 2+ und Fe 3+ in Grundwasser. Das Trennprinzip der CE basiert auf Trennung der Probenbestandteile aufgrund ihrer verschiedenen Mobilitäten in einer Kapillare, die sich aus den Migrationszeiten der Peaks im Elektropherogrammen berechnen lassen. Die mit Hilfe der ChemStation Software von Agilent entwickelte Methode wurde mit zuvor hergestellten Standards optimiert, anschließend erfolgreich mit Grundwasserproben aus einer militärischen Altlast getestet und die erhaltenen Konzentrationen mit den analytischen Methoden ICP-OES und Photometrie bestätigt.
Die Vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Einsatz von Sensoren und Stiftelektroden zum Ausrichten von Werkstücken sowie dem messtechnischen Erfassen von erzeugten Konturen in der Elektrochemischen Bearbeitung. Dafür werden zuerst die Grundlagen der Elektrochemischen Bearbeitung sowie der aktuelle Stand zur Positionierung von Werkstücken gezeigt. Außerdem werden einige Strategien zum Ausrichten von Werkstücken an Hand ausgewählter Formen erläutert. Weiterführend wird die Genauigkeit der Bestimmung von Bohrungsmittelpunkten mit einer Stiftelektrode durch Versuche ermittelt. Es werden Untersuchungen durchgeführt, mit denen die Grenzen und Möglichkeiten einer messtechnischen Erfassung innenliegender Geometrie mit einem speziellen Bohrlochsensor gezeigt werden. Am Ende erfolgen eine Zusammenfassung der Arbeit und ein Ausblick auf mögliche weitere Entwicklungen