Zugl.: Dresden, Techn. Univ., Diss., 2008

Stuttgart, Univ., Diss., 2004.

Universiẗat, Diss., 2002--München.

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 1982.

Ziel des Forschungsprojekts war es, eine umfassende Analyse des Unfallgeschehens schwerer Güterkraftfahrzeuge (Klasse N3) in Deutschland durchzuführen, um relevante Problemfelder in diesem Zusammenhang zu ermitteln und Empfehlungen für die Adressierung dieser zu erarbeiten. Das Augenmerk wurde dabei auf schwere Unfälle gelegt (Unfälle mit mindestens einer schwer verletzten oder getöteten Person). Zunächst wurde eine umfangreiche Literaturrecherche durchgeführt und die wichtigsten Quellen übersichtlich zusammengefasst. Des Weiteren erfolgte eine Recherche zum Stand der Technik und den gesetzlichen Randbedingungen für schwere Güterkraftfahrzeuge. Zur genaueren Betrachtung des deutschlandweiten Unfallgeschehens von N3 Güterkraftfahrzeugen wurde eine entsprechende Sonderabfrage der Bundesunfallstatistik für das Jahr 2014 ausgewertet. Diese enthält 9.919 Unfälle mit Personenschaden. Bei einem Drittel (3.031) dieser Unfälle handelt es sich um die für dieses Forschungsprojekt vorrangig interessanten Unfälle mit Schwerverletzten und Getöteten. Es zeigte sich, dass die häufigsten Unfalltypen bei N3 Güterkraftfahrzeugen Abbiegeunfälle und Unfälle im Längsverkehr sind. Die häufigsten Unfallgegner der N3 Fahrzeuge sind Pkw, andere Güterkraftfahrzeuge und Radfahrer. Als gängige Szenarien bei Unfällen, in denen die N3 Güterkraftfahrzeuge Hauptverursacher waren, stellten sich Auffahrunfälle sowie Unfälle aufgrund von Fehlern beim Spurwechsel und beim Abbiegen heraus. Für eine detailliertere Unfallbetrachtung erfolgte eine Vollerhebung von schweren Unfällen mit N3 Güterkraftfahrzeugen im Land Brandenburg im Jahr 2016. Die dabei entstandene Unfalldatenbank enthält 145 Unfälle. Das Unfallgeschehen in Brandenburg weist im Vergleich zum Bundesdurch-schnitt einen höheren Anteil an Autobahnunfällen und dafür weniger Innerortsunfälle auf. Auch in Brandenburg stehen Unfälle im Längsverkehr sowie Abbiege-, Einbiege- und Kreuzen-Unfälle als Problemfelder der N3 Güterkraftfahrzeuge im Vordergrund. Eine Einzelfallanalyse von 25 Auffahrunfällen von N3 Güterkraftfahrzeugen zeigte, dass rund drei Viertel der Unfallgegner standen oder nur noch langsam fuhren. Ein ideales Notbremssystem hätte in fast allen dieser Unfälle die Schwere erheblich reduziert. Die Analyse von 35 Auffahrunfällen von anderen Verkehrsteilnehmern auf N3 Fahrzeuge ergab, dass die Güterkraftfahrzeuge oft mit normaler Fahrgeschwindigkeit fuhren und sich somit die Konfliktsituation zumeist aus den deutlichen Geschwindigkeitsunterschieden zwischen den Beteiligten ergab. Die Schadensbilder machten deutlich, dass es trotz vorhandenem Heckunterfahrschutz am Güterkraftfahrzeug häufig zu einem Unterfahren der auffahrenden Fahrzeuge kommt. Die Betrachtung der mit 20 Fällen in Brandenburg überrepräsentierten Alleinunfälle von N3 Güterkraftfahrzeugen zeigte, dass diese Unfälle, neben den Auffahrunfällen auf andere schwere Güterkraftfahrzeuge, das höchste Risiko für schwere Verletzungen für die Insassen der Güterkraftfahrzeuge darstellen. Die Ursachen für diese Unfälle sind vielfältig. Für weitere Auswertungen standen 339 Fälle mit Beteiligung von schweren Güterkraftfahrzeugen aus der Unfalldatenbank der Versicherer zur Verfügung. Auch in diesem Datensatz stellten sich Auffahr- und Abbiegeunfälle als Problemfelder der N3 Güterkraftfahrzeuge heraus. Bei den Auffahrunfällen wurde ermittelt, dass die Güterkraftfahrzeuge oft weitgehend ungebremst auf bereits stehende oder nur noch langsam rollende Fahrzeuge auffuhren. Bei Rechtsabbiegeunfällen handelte es sich zum größten Teil um Kollisionen mit Radfahrern und bei Linksabbiegeunfällen vorrangig um motorisierte Zweiräder und Pkw als Unfallgegner. Mit einer unter 100 Lkw-Fahrern durchgeführten Befragung konnten Einblicke in die Belastungen in deren Arbeitsalltag gewonnen werden. Des Weiteren wurde dabei die Verbreitung und Akzeptanz von unterschiedlichen Systemen der aktiven und passiven Sicherheit untersucht. / The objective of this research project was to conduct an extensive analysis of all accidents in which heavy goods vehicles in Germany (category N3, HGV with a gross vehicle weight over 12.000 kg) are involved, with the goal of identifying relevant problem areas and suggesting recommendations for them. The main focus was on crashes in which road users are killed or seriously injured (KSI). Initially, an extensive literature search was conducted and the most relevant sources were summarized. In addition, research on the state of technology and on the legal boundary conditions of HGV was conducted. For an in-depth look at HGV accidents that occurred in Germany, a special inquiry of the German accident statistics for the year 2014 was analyzed. It showed that HGV were involved in 9,919 accidents resulting in injuries that year. One third (3,031) of these accidents were KSI accidents. Frequent accident scenarios of HGV are ones that occur while turning, while driving in the same direction as well as when driving against oncoming traffic. The most frequent opponents in KSI crashes with HGV are other HGV, passenger cars, small/medium goods vehicles and bicyclists. Common scenarios for crashes that the HGV are responsible for are rear-end collisions and accidents that occur due to mistakes made while changing lanes or turning. For a more detailed accident analysis a total survey of all KSI crashes involving HGV in the German state of Brandenburg was conducted in the year 2016. It contains 145 accidents. In comparison to Germany, the accident occurrences in Brandenburg have a higher percentage of crashes on motorways and a lower percentage of crashes in urban areas. Similarly to Germany, the frequent accident scenarios for HGV are crashes where the HGV head in the same direction, or against oncoming traffic and accidents while turning. The case analyses of 25 rear-end collisions of HGV showed that about three quarters of the opponents were either standing still or only moving slowly. An ideal Emergency Braking System would have shown positive influences on the outcome of the accidents. The analysis of 35 collisions with other motor vehicles where the HGV was rear-ended showed that the HGV were mostly driving with regular speeds and thereby the conflict arose from the speed differences between the HGV and the other vehicles, which were much faster. Images of the deformations of the involved vehicles made clear, that despite the presence of a rear underrun protection on the HGV, underrun of the rear-ending vehicles often occurred. Analysis of the 20 single-vehicle crashes of HGV revealed that these accidents, (over-represented in Brandenburg) pose the highest risk for serious injuries of the HGV occupants, not including the rear-end collisions with other HGV. The reasons for these accidents are multifaceted. For further analyses, 339 accidents with HGV were available from the accident database of the “Unfallforschung der Versicherer”, which is based upon insurer claim files. These cases confirm rear-end collisions and accidents while turning as important problem areas of HGV. The investigation of the rear-end collisions showed that the HGV often collide (without braking) with opponents that are standing still or only moving slowly. In most cases, the main opponent for accidents that occur during right-hand turns of HGV are bicyclists. During left-hand turns, they are powered two-wheelers and passenger cars. A survey of 100 drivers of HGV gave significant insight into the stress experienced by HGV drivers in their everyday work life. Furthermore, the spread and acceptance of systems for active and passive safety was analyzed. Here a problem was discovered: the drivers often are not properly instructed on the new vehicles and new systems and therefore do not know their vehicle completely. During an observation, 645 drivers of HGV were surveilled with regards to side activities and usage of the seatbelt.

The aim of the present thesis is to explore the potential of X-ray magnetic circular dichroism(XMCD) experiments on gaining new insights into Kondo and heavy fermion materials. XMCD, which is derived from X-ray absorption spectroscopy (XAS), allows probing magnetic polarization specific to the different elements in a material and to their atomic orbitals. In particular, at the Ce M4,5 edges the method is sensitive to the localized 4f level, which provides the magnetic impurity moment responsible for Kondo physics in Ce compounds. Hence, Ce M4,5 XMCD is ideally suited to investigate local magnetism in the presence of interaction of impurity and conduction electrons in such materials. As a model material, CePt5/Pt(111) surface intermetallics were chosen for the present study. This thin-film material can be prepared by well-defined procedures involving molecular beam epitaxy. Crystalline Ordered samples are obtained by exploiting the single-crystallinity of the Pt(111) substrate. The surface character of thin films ideally matches the probing depth of soft X-ray spectroscopy in the total electron yield mode. The XMCD and XAS experiments, taking into account dependence on temperature, angle of incidence, sample thickness and external magnetic field, revealed the presence of four relevant energy scales that influence the magnetic response: 1. The 4f level in CePt5/Pt(111) is subject to significant crystal field (CF) splitting, which leads to reorganization of the six j = 5/2 sublevels. The hexagonal symmetry of the crystal structure conserves mj as a good quantum number. The proposed CF scheme, which is derived from measurements of the paramagnetic susceptibility by XMCD as well as linear dichroism in XAS, consists of nearly degenerate |1/2> and |3/2> doublets with the |5/2> doublet excited by E5/2 = 15 ... 25 meV. 2. Single impurity Kondo interaction significantly couples the magnetic moments of the impurity and conduction electrons. A signature thereof is the f0 -> f1 contribution to Ce M4,5 XAS, the strength of which can be tuned by control of the sample thickness. This finding is in line with the observation of reduced effective 4f moments as detected by XMCD. 3. Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) interaction induces ferromagnetic correlations on the impurity lattice, which induces a positive Curie-Weiss temperature in the temperature-dependent inverse susceptibility. 4. Indications for the transition to a coherent heavy fermion state are found in the inverse susceptibility at T ~ 20 K; the ferromagnetic ground state is not observed. The fielddependence of the magnetic moment in the coherent state can be interpreted in terms of a metamagnetic transition. This allows studying basic characteristics of the renormalized band structure of a heavy fermion system by XMCD. The disentanglement of these different contributions to the 4f magnetism not only required extensive Ce M4,5 XAS and XMCD data, but also a thorough structural characterization of the material, a fundamental study of the Ce M4,5 line shape in relation to the degree of 4f hybridization and the development of a model for the paramagnetic susceptibility. The unit cell dimensions and sample morphology of CePt5/Pt(111) intermetallics were studied by low-energy electron diffraction (LEED) and scanning transmission electron microscopy (STEM). These experiments showed that well-defined intermetallic films form on top of the substrate. This lead to introduction of the film thickness t, measured in unit cells (u.c.), as a key feature to characterize the samples. Systematic LEED measurements in the thickness range t ~ 1 ... 15 u.c. allowed identification of six different phases, which could be interpreted as resulting from the same crystal structure with different rotational alignments and lattice constants. An accurate determination of the surface lattice constant at t ~ 3 u.c. could be achieved by interpretation of additional superstructure spots as arising from a well-defined combination of substrate and film lattices. The thicknessdependence of the lateral lattice constant could be explained in terms of lattice relaxation. Confirmation of the CePt5 stoichiometry and structure was performed by use of thicknessdependent XAS and a representative LEED-IV study. The results of this study indicate that the intermetallic films exhibit hexagonal CaCu5 structure over the entire range of thicknesses that were studied. The terminating layer consists purely of Pt with one additional Pt atom per unit cell compared to the bulk structure. The line shape of Ce M4,5 spectra was analyzed with the help of full multiplet calculations. Experimentally, characteristic variations of the line shape were observed with increasing f0 -> f1 contribution. The calculations show that these variations are not due to an admixture of j = 7/2 character to the ground state, as often stated in the literature. As alternatives, this observation can be explained by either considering an additional contribution to the spectrum or by assumption of an asymmetric lifetime profile. The model that was developed for the inverse paramagnetic susceptibility contains the hexagonal crystal field, magnetic coupling of the impurity moments in a mean field scheme and Kondo screening. The latter is included phenomenologically by screening factors for the effective moment. Assumption of doublet-specific screening factors, which means that the degree of Kondo interaction depends on the mj character of the 4f sublevels, allows satisfactory reproduction of the experimental data. / Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der Frage, welche neuen Einsichten in Kondo- und schwere Fermionen-Materialien mittels Röntgenzirkulardichroismus-Experimenten (XMCD) gewonnen werden können. Die Methode XMCD, die sich aus der Röntgenabsorption (XAS) ableitet, detektiert die magnetischen Polarisation gezielt für die verschiedenen Elemente in einem Material und für deren Atomorbitale. Insbesondere an den Ce M4,5 Absorptionskanten bietet die Methode Zugang zum lokalisierten 4f Niveau und damit zum magnetische Störstellenmoment in Ce-Verbindungen, welches eine Voraussetzung für Kondo-Physik ist. Ce M4,5 XMCD ist daher bestens geeignet, um lokalen Magnetismus in Gegenwart von Wechselwirkung zwischen Störstellen- und Leitungselektronen zu studieren. Als Modellmaterial wurde für diese Arbeit CePt5/Pt(111), eine oberflächennahe intermetallische Verbindung, gewählt. Die Präparation dieses Dünnfilmmaterials mithilfe von Molekularstrahlepitaxie kann bestens kontrolliert werden. Die Ausnutzung des einkristallinen Pt(111) Substrats liefert kristallin geordnete Proben. Der Oberflächencharakter der Filme ist gut auf die Informationstiefe von Absorptionsspektroskopie im weichen Röntgenbereich abgestimmt, wenn im Modus totaler Elektronenausbeute gemessen wird. Die XAS- und XMCD-Experimente unter Variation von Temperatur, Einfallswinkel, Probendicke und Magnetfeld lassen die Gegenwart von vier relevanten Energieskalen für das magnetische Verhalten erkennen: 1. Das 4f Niveau in CePt5/Pt(111) ist einer deutlichen Kristallfeldaufspaltung unterworfen, welche eine Neuordnung der sechs j = 5/2 Unterniveaus bewirkt. Dabei erhält die hexagonale Symmetrie der Kristallstruktur mj als gute Quantenzahl. Basierend auf Messungen der paramagnetischen Suszeptibilität mit XMCD und des Lineardichroismus in XAS wird ein Niveauschema vorgeschlagen, das aus beinahe entarteten |1/2> und |3/2 > Dubletts besteht, das |5/2> Dublett folgt bei einer höheren Energie von E5/2 = 15 ... 25 meV. 2. Einzelstörstellen-Kondowechselwirkung bewirkt eine signifikante Kopplung der magnetischen Momente von Störstellen und Leitungszuständen. Dies ist anhand der f0 -> f1-Anteile in Ce M4,5 XAS ersichtlich, deren Stärke über die Probendicke kontrolliert werden kann. In Übereinstimmung damit werden reduzierte effektive 4f-Momente mit XMCD beobachtet. 3. Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) Wechselwirkung erzeugt ferromagnetische Kopplung auf dem Störstellengitter, was zu einer positiven Curie-Weiss-Temperatur in der temperaturabhängigen inversen Suszeptibilität führt. 4. Die inverse Suszeptibilität erlaubt Rückschlüsse auf einen Übergang in den kohärenten schwere-Fermionen-Zustand bei T ~ 20 K. Ein ferromagnetischer Zustand wurde nicht beobachtet. Die Magnetfeldabhängigkeit des magnetischen Moments in diesem Bereich kann im Sinne eines metamagnetischen Übergangs interpretiert werden. Dies eröffnet die Möglichkeit, grundlegende Charakteristika der renormalisierten Bandstruktur eines schweren Fermionen-Systems mittels XMCD zu erforschen. Die Entschlüsselung dieser unterschiedlichen Beiträge zum 4f-Magnetismus erforderte nicht nur umfangreiche Ce M4,5 XAS und XMCD Experimente, sondern auch eine gründliche strukturelle Charakterisierung des Materials, eine grundlegende Studie der spektralen Linienform in Abhängigkeit vom Grad der 4f-Hybridisierung sowie die Entwicklung eines Modells für die paramagnetische Suszeptibilität. Die Abmessungen der Einheitszelle sowie die Filmmorphologie wurden mit niederenergetischer Elektronenbeugung (LEED) und Rastertransmissionselektronenmikroskopie (STEM) analysiert, wobei sich zeigte, dass die intermetallische Verbindung wohldefinierte Filme auf dem Substrat bildet. Daher wird die Filmdicke t, gemessen in Einheitszellen (u.c.), als Hauptmerkmal zur Charakterisierung der Proben eingeführt. Mittels systematische LEED-Messungen im Dickenbereich t ~ 1 ... 15 u.c. wurden sechs verschiedene Phasen identifiziert, welche auf eine gemeinsame Kristallstruktur mit unterschiedlichem Drehwinkel zum Substrat und unterschiedlichen Gitterkonstanten zurückgeführt werden. Bei einer Dicke von t ~ 3 u.c. konnte eine genaue Bestimmung der Oberflächengitterkonstante durchgeführt werden, indem zusätzliche Überstrukturreflexe als Ergebnis von kombinierter Streuung an Substrat- und Filmgitter gedeutet wurden. Die Dickenabhängigkeit der Gitterkonstante kann als abnehmende Gitterverspannung erklärt werden. Die angenommene Stöchiometrie CePt5 und die zugehörige Kristallstruktur konnten mithilfe von dickenabhängigen XAS-Experimenten und einer repräsentativen LEED-IV Studie bestätigt werden. Die Ergebnisse der Letzteren weisen darauf hin dass die Filme im gesamten untersuchten Dickenbereich die CaCu5-Struktur aufweisen. Die Oberflächenabschlusslage besteht rein aus Pt und besitzt im Vergleich zum Volumengitter ein zusätzliches Pt-Atom pro Einheitszelle. Die Linienform von Ce M4,5 Spektren wurde mittels Gesamtmultiplett-Rechnungen analysiert. Die experimentellen Daten zeigen charakteristische Variationen der Linienform in Abhängigkeit des f0 -> f1-Gewichts. Mit Rechnungen konnte gezeigt werden, dass diese Variationen nicht durch eine signifikante Beimischung von j = 7/2-Charakter zum Grundzustand erklärt werden können, was in der Literatur häufig angeführt wird. Zwei Alternativen wurden als mögliche Erklärungen für die Beobachtungen entwickelt: Die Linienformänderungen können entweder durch einen zusätzlichen Beitrag zum Spektrum oder durch asymmetrische Linienprofile erzeugt werden. Das Modell für die inverse paramagnetische Suszeptibilität beinhaltet das hexagonale Kristallfeld, magnetische Kopplung auf dem Strörstellengitter in Molekularfeldnäherung und Kondoabschirmung. Letztere ist phänomenologisch durch Abschirmfaktoren für das effektive Moment berücksichtigt. Eine zufriedenstellende Widergabe der experimentellen Daten konnte durch die Einführung von Dublett-spezifischen Abschirmfaktoren erreicht werden, was darauf hindeutet, dass das Ausmaß der Kondowechselwirkung vom mj-Charakter der 4f Unterniveaus abhängt.

Zugl.: Köln, Univ., Diss., 2009

Zugl.: Dresden, Techn. Univ., Diss., 2010

Zugl.: Dresden, Techn. Univ., Diss., 2009

Zugl.: Dresden, Techn. Univ., Diss., 2009