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1	Inversion methods and resolution analysis for the 2D/3D reconstruction of resistivity structures from DC measurements Günther, Thomas 25 November 2009 (has links) (PDF) The presented thesis deals with the multi-dimensional reconstruction of the earth's conductivity distribution based on DC resistivity data. This task represents a nonlinear and ill-posed minimization problem with many degrees of freedom. In this work, techniques for regularization and controlling of this problem are depicted and classified. Particularly, it is concentrated on explicit regularization types, which impose constraints onto the model. The system of equations as resulting from the application of the Gauss-Newton minimization can be solved efficiently. Furthermore, it is shown how the regularization strength can be controlled. The method of non-linear resolution analysis plays a central role in the thesis. It represents a powerful tool to estimate the quality of inversion results. Furthermore, the derived resolution measures provide the basis for the optimization of experimental design concerning information content and efficiency. Methods of error estimation, forward modeling and the calculation of the Jacobian matrix for DC resistivity data are developed. Procedures for appropriate parameterization and inversion control are pointed out by studies of synthetic models. Different inversion and regularization methods are examined in detail. A linearized study is used to compare different data sets considering their efficiency. Moreover, a triplegrid-technique for the incorporation of topography into three-dimensional inversion is presented. Finally the inversion methods are applied to field data. The depicted optimization strategies are realized in practice, which increases the economic relevance of threedimensional data acquisition. The structure of the subsurface is imaged in detail for several applications in the fields of cavity detection, archaeology and the investigation of ground falls. The resolution analysis is successfully established to appraise the obtained results. Geoelektrik Inversion <Mathematik> Auflösungsvermögen Modellierung Genauigkeit ddc:620 rvk:UT 2450
2	Inversion methods and resolution analysis for the 2D/3D reconstruction of resistivity structures from DC measurements Günther, Thomas 03 December 2004 (has links) The presented thesis deals with the multi-dimensional reconstruction of the earth's conductivity distribution based on DC resistivity data. This task represents a nonlinear and ill-posed minimization problem with many degrees of freedom. In this work, techniques for regularization and controlling of this problem are depicted and classified. Particularly, it is concentrated on explicit regularization types, which impose constraints onto the model. The system of equations as resulting from the application of the Gauss-Newton minimization can be solved efficiently. Furthermore, it is shown how the regularization strength can be controlled. The method of non-linear resolution analysis plays a central role in the thesis. It represents a powerful tool to estimate the quality of inversion results. Furthermore, the derived resolution measures provide the basis for the optimization of experimental design concerning information content and efficiency. Methods of error estimation, forward modeling and the calculation of the Jacobian matrix for DC resistivity data are developed. Procedures for appropriate parameterization and inversion control are pointed out by studies of synthetic models. Different inversion and regularization methods are examined in detail. A linearized study is used to compare different data sets considering their efficiency. Moreover, a triplegrid-technique for the incorporation of topography into three-dimensional inversion is presented. Finally the inversion methods are applied to field data. The depicted optimization strategies are realized in practice, which increases the economic relevance of threedimensional data acquisition. The structure of the subsurface is imaged in detail for several applications in the fields of cavity detection, archaeology and the investigation of ground falls. The resolution analysis is successfully established to appraise the obtained results. info:eu-repo/classification/ddc/620 ddc:620
3	Auflösungsvermögen und Genauigkeit der Kelvinsonden-Rasterkraftmikroskopie und deren Anwendung an molekularen Systemen Zerweck-Trogisch, Ulrich 04 December 2007 (has links) (PDF) Die Arbeit befasst sich mit der Erforschung und Anwendung der Kelvinsonden-Rasterkraftmikroskopie. Die Technik wird bezüglich der Quantität der gemessenen Werte und der erzielbaren lateralen Auflösung untersucht und auf diverse Probensysteme angewandt. Die so erhaltenen nanoskopischen Werte werden mit markoskopischen Messergebnissen verglichen. Sowohl die elektrostatische Kraft zwischen der Messspitze und der Probenoberfläche als auch deren Gradienten können zur Minimierung der elektrostatischen Wechselwirkung herangezogen werden. Die Detektion des Kraftgradienten zum Aufbau eines Regelkreises erweist sich gegenüber der Kraftdetektion überlegen. Die experimentell ermittelten Befunde werden durch eine Rechnersimulation bestätigt. Diese zeigt die Möglichkeit von quantitativen Ergebnissen für laterale Objektgrößen im Bereich von einigen Nanometern. Im Experiment kann dies gezeigt werden. Es folgt die Anwendung der Kelvinsonden-Rasterkraftmikroskopie: Nanoskopisch ermittelte Werte der Austrittsarbeitsänderung von Metalleinkristall-Oberflächen durch die Adsorption von C_60 entsprechen Literaturwerten, die mit makroskopisch messenden Methoden ermittelt wurden. Sich zeitlich ändernde Oberflächenpotentiale von einer organischen Solarzelle und von lateral unterschiedlich dotiertem Silizium lassen sich quantitativ messen. Der sich bei der Adsorption von Oktadezyl-Phosphonsäure auf Glimmer und Graphit bildende elektrostatische Dipol wird untersucht und abgebildet. Das Wachstumsverhalten und die Austrittsarbeit der organischen Moleküle PTCDA und Alq_3 auf den teilweise mit KBr bedeckten Metallsubstraten Au und Ag wird untersucht. Schlussendlich wird gezeigt, dass mit der Kelvinsonden-Rasterkraftmikroskopie sogar der molekülinterne Dipol der vier Butyl-Gruppen von Tetra-3,5-di-ter-butyl-phenyl-Porphyrinen aufgelöst werden kann. KPFM Kelvinsonden-Rasterkraftmikroskopie Kraftgradient Auflösungsvermögen Auflösung quantitativ lateral Federbalken Federkonstante Spitzenoberfläche Modulationsspannung Schwingungsamplitude Photospannung Austrittsarbeit Austrittsarbeitsänder KPFM kelvin probe force microscopy force gradient resolution limit resolution quantitative lateral cantilever spring constant tip surface modulation voltage oscillation amplitude photo voltage work function work function change electrostati ddc:530 rvk:UH 6310
4	Auflösungsvermögen und Genauigkeit der Kelvinsonden-Rasterkraftmikroskopie und deren Anwendung an molekularen Systemen Zerweck-Trogisch, Ulrich 16 November 2007 (has links) Die Arbeit befasst sich mit der Erforschung und Anwendung der Kelvinsonden-Rasterkraftmikroskopie. Die Technik wird bezüglich der Quantität der gemessenen Werte und der erzielbaren lateralen Auflösung untersucht und auf diverse Probensysteme angewandt. Die so erhaltenen nanoskopischen Werte werden mit markoskopischen Messergebnissen verglichen. Sowohl die elektrostatische Kraft zwischen der Messspitze und der Probenoberfläche als auch deren Gradienten können zur Minimierung der elektrostatischen Wechselwirkung herangezogen werden. Die Detektion des Kraftgradienten zum Aufbau eines Regelkreises erweist sich gegenüber der Kraftdetektion überlegen. Die experimentell ermittelten Befunde werden durch eine Rechnersimulation bestätigt. Diese zeigt die Möglichkeit von quantitativen Ergebnissen für laterale Objektgrößen im Bereich von einigen Nanometern. Im Experiment kann dies gezeigt werden. Es folgt die Anwendung der Kelvinsonden-Rasterkraftmikroskopie: Nanoskopisch ermittelte Werte der Austrittsarbeitsänderung von Metalleinkristall-Oberflächen durch die Adsorption von C_60 entsprechen Literaturwerten, die mit makroskopisch messenden Methoden ermittelt wurden. Sich zeitlich ändernde Oberflächenpotentiale von einer organischen Solarzelle und von lateral unterschiedlich dotiertem Silizium lassen sich quantitativ messen. Der sich bei der Adsorption von Oktadezyl-Phosphonsäure auf Glimmer und Graphit bildende elektrostatische Dipol wird untersucht und abgebildet. Das Wachstumsverhalten und die Austrittsarbeit der organischen Moleküle PTCDA und Alq_3 auf den teilweise mit KBr bedeckten Metallsubstraten Au und Ag wird untersucht. Schlussendlich wird gezeigt, dass mit der Kelvinsonden-Rasterkraftmikroskopie sogar der molekülinterne Dipol der vier Butyl-Gruppen von Tetra-3,5-di-ter-butyl-phenyl-Porphyrinen aufgelöst werden kann. info:eu-repo/classification/ddc/530 ddc:530

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