Weltweit zugängliche Prüfungsarbeiten
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Item Simulation of the Beam Conditions Monitor for the Run III upgrade of the LHCb detector and development of a control system for the Timepix4 telescope(2021-09-30) Rolf, David; Albrecht, Johannes; Kröninger, KevinThe LHCb experiment is currently undergoing a major upgrade, preparing for the next period of data taking starting in 2022, where the instantaneous luminosity will increase by a factor of five. To ensure a safe operation of the experiment, simulation studies are performed for the Beam Conditions Monitor (BCM), responsible of protecting LHCb against possible damage from the beam. In the first part of this thesis the impact of the changed beam conditions and configurations of the LHCb subdetectors on the BCM settings is evaluated, by studying the BCM response under nominal and failing beam scenarios, respectively. The simulation shows that the BCM will be able to protect the most delicate components of the LHCb detector. For a possible future BCM detector a beam telescope design is considered. In the second part of this thesis a control system is described, that has been developed for the Timepix4 telescope, a beam telescope of the next generation. Two projects are implemented, responsible to remotely control the high voltage of the telescope and to monitor the temperature and humidity. The communication with the hardware has been established and user interfaces have been crated for the various controlling and monitoring tasks.Item Untersuchung von Unsicherheiten von Dosisverteilungen auf Grundlage von Monte-Carlo-Simulationen der Brachytherapie bei Augentumoren(2022-08-23) Ngo, Phuong Quynh; Albrecht, Johannes; Albrecht, Johannes; Flühs, DirkEine häufig angewandte Methode zur Behandlung kleiner bis mittelgroßer intraokularer Tumoren ist die Brachytherapie mit radioaktiven Ruthenium-106-Applikatoren. Für die Therapie von Tumoren in der Nähe des Sehnervs werden asymmetrische COB-Applikatoren verwendet. Diese Applikatoren besitzen einen Ausschnitt, der eine Positionierung der Applikatoren möglichst nah am Sehnerv ermöglicht. Das Ziel dieser Arbeit ist es, zu untersuchen, inwieweit die Rotation dieses Applikatortyps die Dosisdeposition beeinflusst, wobei der Sehnerv die Bewegung begrenzt. Da die Rotation des COB-Applikators um ihren Mittelpunkt möglicherweise einen signifikanten Einfluss auf die Dosisverteilungen hat, könnte dies zu Nebenwirkungen beim Einsatz dieses Applikators bei Augentumoren führen. Die möglichen Einflüsse werden mithilfe von Geant4-basierten Monte-Carlo Simulationen untersucht. Dabei wird ein Falldatensatz in ein generisches CAD-Augenmodell unter Berücksichtigung der Positionierung des COB-Applikators mit unterschiedlichen Rotationswinkeln implementiert. Es werden die Dosisverteilungen im Tumor sowie in den Risikostrukturen ermittelt und verglichen. Als Resultat ergibt sich, dass die Rotation des COB-Applikators innerhalb des untersuchten Winkelintervalls keinen signifikanten Einfluss auf die Dosisverteilungen hat.Item Untersuchungen zur Kombination von Brachy- und Röntgentherapie zur Behandlung von Augentumoren(2022-09-13) Stroth, Michelle; Albrecht, Johannes; Albrecht, Johannes; Flühs, DirkDie Brachytherapie mit Ruthenium-106 Applikatoren stellt für intraokulare Tu- moren mit einer Apexhöhe über 6 mm aufgrund der unzureichenden Bestrahlung der Tumorspitze eine Kontraindikation dar. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein integriertes Konzept, das die Kombination der Brachytherapie mit externer Röntgen- bestrahlung beinhaltet, zur Behandlung intraokularer Tumoren untersucht. Hierfür wird die kombinierte Therapiemodalität anhand von Patientenfällen, die bereits mit einem Ruthenium-Applikator bestrahlt wurden, simuliert und die Gewichtung der Strahlungsquellen mittels einer Optimierung durch die differentielle Evolution angepasst, sodass die Dosis in den Risikostrukturen minimiert wird. Der Vergleich der Dosis-Volumen-Histogramme der kombinierten Therapieform mit den Dosis- Volumen-Histogrammen der Brachytherapie bestätigt die Vorteile der Integration der externen Röntgenbestrahlung in die Brachytherapie mit dem Ruthenium-106 Applikator in Bezug auf den Schutz der Risikostrukturen und die Homogenität des Dosisprofils im Tumor. Des Weiteren werden als Grundlage für experimentelle Untersuchungen der kombinierten Therapiemodalität die Unsicherheiten der Ab- solutkalibrierung eines Szintillationsdetektors untersucht. Die Messungen liefern erste Hinweise auf die Ursachen der Unsicherheiten, es werden jedoch detaillierte Analysen mit höherer statistischer Aussagekraft benötigt, um die Ergebnisse zu bestätigen.Item Die Implementierung eines anatomisch approximierten Augenmodells und dessen Einfluss auf die simulierten Dosisverteilungen eines 106Ru-Applikators(2020-06-26) Stroth, Michelle; Spaan, Bernhard; Spaan, Bernhard; Flühs, DirkDie Brachytherapie mit Ruthenium-Applikatoren gilt als effektive Methode zur Behandlung von intraokularen Tumoren. In dieser Arbeit wird untersucht, inwiefern die chemische Zusammensetzung der Bestandteile des Auges einen Einfluss auf die Dosisdeposition bei der Bestrahlung mit einem Ruthenium-106 Augenapplikator hat. Dafür wird ein generisches Augenmodell konstruiert, das anatomisch an das menschliche Auge approximiert ist. Des Weiteren werden den jeweiligen Strukturen ihre chemischen Zusammensetzungen zugeordnet und Simulationen mit einem Augenmodell aus Wasser und einem Modell, welches aus den organischen Materialien besteht, durchgeführt. Der Vergleich der Tiefendosiskurven bestätigt den Einfluss der chemischen Zusammensetzung auf die Dosisdeposition. Simulationen, in denen die jeweiligen Strukturen der Dosisaufnahme dienen, zeigen, in welchen Augenbestandteilen dieser Einfluss für die Brachytherapie innerhalb eines klinischen Annahmebereiches liegt.Item Knots and links in high energy physics(2014-09-30) Sicking, Philipp; Päs, Heinrich; Hiller, Gudrun