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Deep Learning basierte Segmentierung und Transformation von Spike-Rauschen in der MR-Bildgebung
(2023)
Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist ein bildgebendes Diagnoseverfahren, das auf starken Magnetfeldern und sensiblen Detektoren basiert. Es kann zu Spike-Rauschen kommen, das die Bildqualität negativ beeinflusst. In dieser Arbeit wird untersucht, ob neuronale Netzwerke das Spike-Rauschen reduzieren können, um die Bildqualität zu verbessern. Dazu wird eine Bildverarbeitungspipeline entworfen, bestehend aus den Teilbereichen Detektion, Segmentierung und Transformation. Verschiedene neuronale Netzarchitekturen werden für jeden Teilbereich ausgewählt und auf Basis verschiedener Daten trainiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Detektion und Segmentierung basierend auf der L1-Norm die besten Ergebnisse liefern. Es werden bestimmte Netzwerkarchitekturen ausgewählt, um die Transformation durchzuführen. Die gesamte Pipeline reduziert das Rauschen erheblich, aber weitere Tests sind erforderlich, um die Robustheit der Implementierung sicherzustellen.
Weiterentwicklung eines gasbetriebenen Wirbelschicht-Sinterreaktor für kleinste Keramikbauteile
(2023)
Diese Arbeit optimiert einen gasbetriebenen Wirbelschicht-Sinterreaktor für kleinste Keramikbauteile. Der Reaktor nutzt das Prinzip der Wirbelschicht, um die zu sinternden keramischen Bauteile in der Schwebe zu halten und ermöglicht so eine erhebliche Beschleunigung der Prozesszeit im Vergleich zu konventionellen Brennöfen. Ziel dieser Arbeit war es, den bestehenden Forschungs-reaktor zu optimieren, indem der Brenner neu ausgerichtet, ein neues konisches Brennrohr konstruiert und eine neue Vorrichtung zur Probenentnahme entwickelt wurde. Die Anlage wurde erfolgreich verbessert und ermöglicht nun den Schwebezustand der Bauteile sowie eine schnellere Aufheizung. Es wurde auch eine Vorrichtung zur Probenentnahme konstruiert und die Bauteile auf Maßhaltigkeit und Bildung von Agglomeraten untersucht. Allerdings muss das Material des Brennrohrs ersetzt werden. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass die Anlage erfolgreich verbessert wurde und das Sintern der Bauteile nun möglich ist.
Capability of scheduled maintenance to detect electromagnetic and lightning protection degradation
(2022)
Due to the growing use of low-conductivity composite materials for airframes and skin, the shielding effectiveness of aircraft has been weakened within recent years. As a result, the importance of electromagnetic hazards and associated effects on flight safety have increased dramatically. Especially high intensity electromagnetic fields are likely to interfere with sensitive avionic systems, while lightning strikes produce high-energetic charges and currents which might cause physical damages and induced transients on onboard wirings and equipment-internal circuits. To ensure safe flight and landing conditions, additional protection measures are required to be introduced in aircraft design. However, aging and degradation effects of mentioned electromagnetic and lightning protection features can't be avoided, thus, specific scheduled maintenance actions within appropriate intervals must be defined during certification process to retain every single aircraft in a serviceable condition. As there's a lack of database to validate expected preliminary degradation and aging behavior until the first scheduled inspection, most maintenance definitions just rely on in-service and maintenance experience of similar aicraft.
Hence, within this thesis, current regulations and practical implementations of lightning and electromagnetic protection on Airbus rotorcraft shall be investigated in order to perform 3D simulations for determination of the correlation of electromagnetic protection failure and wiring-induced transients. As a final aim, maintenance improvements for minimization of adverse degradation impact on helicopter safety can be achieved.
Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung der Steuerung für ein Thorax-Phantom zur Nachbildung der menschlichen Atembewegung. Die Aktorikkomponenten des Phantoms bestanden dabei ausschließlich aus Formgedächtnisdrähten. Mit dem Phantom sollte es möglich sein, neu entwickelte und bestehende Gating-Systeme in einem Atemfrequenzbereich von 0,2 Hz bis 1,2 Hz miteinander zu vergleichen. Hierfür wurde zur Nachbildung der Atemhilfsmuskulatur im Rücken ein künstlicher Muskel
entwickelt, der mit einer Temperatur- und Winkelmessung auf sein temperaturabhängiges Kontraktionsverhalten untersucht wurde. Dadurch konnte der optimale Arbeitspunkt für die Steuerung des künstlichen Muskels ermittelt werden. Für die Steuerung der Atembewegung von Brust
und Bauch wurden Tests an einem bestehenden Gating-System durchgeführt. Es zeigte sich, dass das Thorax-Phantom die Atem-bewegungen im unteren Atemfrequenzbereich erfolgreich nachbilden kann. Bei höheren Atemfrequenzen nahm die Qualität des Atemsignals
bei den durchgeführten Tests, abhängig vom Gating-System, deutlich ab. Ein abschließender Test durchgeführt mit einem bestehenden Gating-System an einem Computertomographen war erfolgreich.