Univ., Diss.--Köln, 1996.

Universiẗat, Diss., 2000--Stuttgart. / Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2000.

Im Rahmen dieser Dissertation wird die Stärke der Multibunch-Instabilität (MBI), die von longitudinalen Dipol-, transversalen Dipol- und Quadrupolschwingungsmoden höherer Ordnung getrieben werden mithilfe von analytischen Rechnungen und Trackingsimulationen in dem Ausbauprojekt BESSY Variable Pulse Length Storage Ring (BESSY VSR) des Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB) untersucht und mit dem vorhanden aktiven Dämpfungssystem verglichen. Algorithmen für Trackingsimulationen werden hergeleitet und eine halbempirische Formel zur Abschätzung der transversalen quadrupolaren MBI wird präsentiert. MBI Studien bilden einen wesentlichen Teil der Beurteilung der BESSY VSR Hohlraumresonatoren und begleiteten und beeinflussten ihren Entwicklungsprozess. Mit Berechnungen auf Grundlage des neusten BESSY VSR Hohlraumresonatormodels kann Strahlstabilität als wahrscheinlich und unabhängig vom Füllmuster angesehen werden. Des weiteren wurden Messungen der MBI an BESSY II und der Metrology Light Source (MLS) der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt durchgeführt, bei welcher die longitudinale langreichende Impedanz charakterisiert wurde. Transiente Strahllast wird in dieser Arbeit mit analytischen Formeln und neuen, experimentell überprüften Trackingsimulationen berechnet. Für das Standardfüllmuster von BESSY VSR wurde gezeigt, dass die besondere Konfiguration der Hohlraumresonatorfrequenzen zu einer relativ starken Beeinflussung der langen Elektronenpakete führt. Diese verkürzt das Elektronenpaket und vergrößert die Touschekverluste. / In the scope of this thesis, the strength of coupled bunch instabilities (CBIs) driven by longitudinal monopole higher order modes (HOMs) and transverse dipole and quadrupole HOMs is evaluated for the upgrade project BESSY Variable Pulse Length Storage Ring (BESSY VSR) at Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB), based on analytic calculations and tracking simulations, and compared to the performance of an active bunch-by-bunch feedback (BBFB). Algorithms for tracking codes are derived, and a semi-empirical formula for the estimation of transverse quadrupole CBIs is presented. CBI studies are an integral part of the benchmarking of the cavity models for BESSY VSR and have been accompanying and influencing their entire design process. Based on the BESSY VSR cavity model with highly advanced HOM damping, beam stability is likely to be reached with a BBFB system, independent of the bunch fill pattern. Additionally, measurements of CBIs have been performed at BESSY II and the Metrology Light Source of the Physikalisch-Technische Bundesanstalt (MLS), where the longitudinal long range impedance was characterized. Transient beam loading is evaluated by means of analytic formulas and new experimentally verified tracking codes. For the baseline bunch fill pattern of BESSY VSR, it is shown that the particular setup of cavity frequencies amplifies the transient effect on the long bunch, limiting its elongation and potentially resulting in increased Touschek losses.

Hintergrund: In dieser Arbeit wurde untersucht, ob durch die Nutzung von Remifentanil eine Verbesserung der Narkoseführung und Beschleunigung der postoperativen Erholung bei kurzen, schmerzarmen, diagnostischen Eingriffen zu erzielen ist. In der vorliegenden Studie wird ein Narkosekonzept unter Verwendung von Remifentanil/Propofol/Isofluran einer häufig für kurze gynäkologische Operationen genutzten Kombination Ketamin/Propofol/Lachgas gegenübergestellt. Methode: Die Untersuchung fand im Zeitraum April 1997 bis März 1998 im Krankenhaus im Friedrichshain (Berlin) statt. Einer statistischen Zufallsliste entsprechend wurden 108 Patientinnen, die vorher festgelegte Einschlusskriterien erfüllten, einer der beiden Narkosemethoden im einfach-blind Modus zugeordnet. Zur Bearbeitung der Fragestellung wurden kurze gynäkologische Eingriffe (Kürettagen, Interruptiones) ausgewählt. Die Dokumentation der Erholung erfolgte unmittelbar postnarkotisch unter Anwendung psychomotorischer und kognitiver Leistungstests (Memo- Test, Zahlen nachsprechen, Zahlenverbindungstest, Test d2, Maddox wing, Finger-Tapping). Die Aussage dieser Untersuchungen wurde durch Analogskalen (Schmerz-Score, Befindlichkeitsskala) und standardisierte Fragen (intraoperatives Träumen, Zufriedenheit) ergänzt. Die Teilnehmerinnen wurden dreimal hintereinander der selben standardisierten Untersuchungs-, Test- und Befragungsfolge unterzogen. Ergebnisse: Die beiden Untersuchungsgruppen waren hinsichtlich der allgemeinen Ausgangsdaten Alter, Gewicht, Größe, Body-Maß-Index und Nebenerkrankungen vergleichbar. Hinsichtlich der am Vortag (t0) erhobenen Ausgangsdaten und der Verteilung von Persönlichkeitscharakteristika gab es zwischen den Gruppen keine Unterschiede. Die in den Untersuchungen erhobenen Daten zeigten deutliche Vorteile in der psychomotorischen Erholung für die Remifentanil-Gruppe. Schnellere postoperative Erholung konnte durch die psychomotorischen Leistungstests sowie in den Analogskalen belegt werden. Vorteil der Verwendung von Remifentanil ist das Erwachen am Ende der Operation mit sofortigem Wiedererlangen der Koordination. Die narkosebedingten Nachwirkungen Übelkeit und Erbrechen sind selten und die Patienten fühlen sich wohl. Ein entscheidender Nachteil der Kombination Propofol/Remifentanil ist jedoch der intraoperative Abfall von Blutdruck und Herzfrequenz. In der Ketamin-Gruppe ist die Häufigkeit intraoperativer Träume erstaunlich hoch. Schlussfolgerung: Der Einsatz von Remifentanil bei Eingriffen, die postoperativ mit geringen bis mäßigen Schmerzen verbunden sind, sichert eine komplikationsarme und im Vergleich zu Ketamin schnellere postoperative Erholung. Der Überwachungsaufwand und die Überwachungsdauer können somit erheblich reduziert werden. Der indikationsgerechte Einsatz von Remifentanil bei diesen Eingriffen kann dazu beitragen, die Patientensicherheit zu erhöhen und gleichzeitig Aufwand und Kosten für die postoperative Patientenbetreuung zu senken. / Background: Aim of this study was to figure out, if the use of remifentanyl can improve management of anaesthesia and cause faster recovery after minor gynaecological operative procedures. For that reason we compared the common anaesthetic procedure using ketamine/ propofol/ nitrous oxide with the combination remifentanil/ propofol/ isoflurane. Method: The investigation was performed during April 1997 until March 1998 in the hospital Krankenhaus im Friedrichshain (Berlin). 108 female patients, who met fixed inclusion criteria before, were assigned to a statistic coincidence list according to one of the two methods of anaesthesia in single-blind mode. Short gynaecological interventions as curettages or termination of pregnancy were selected for the study. The recovery documentation took place immediately post narcotic, using psychomotor and cognitive performance tests (word recall, number recall, Maddox wing, finger tapping, number-connection test, test d2). The results of these investigations were supplemented by the results of line analogue rating scales (pain score, feeling scale) and standardized questions (intraoperative dreaming, satisfaction). According to a standardized schedule, the participants underwent three times the same standardized investigations-, tests- and questioning sequences. Results: The two groups of investigations were comparable regarding the general data age, weight, size, and Body measure index and side diseases. Regarding the original data, obtained at the previous day (t0), and the distribution of personality characteristics, there were no differences between the groups. The data raised in the investigations showed clear advantages in the psychomotor recovery for the group of remifentanil. Faster post narcotic recovery can be proved by the psychomotor performance tests as well as in the rating scales. Most important advantage of the use of remifentanil is awaking at the end of the operation with the immediate regaining of the coordination. The anaesthesia related side effects as nausea and vomiting are rare and the patients feel well. A remarkable disadvantage of the combination propofol/remifentanil is, however, the intraoperative drop of blood pressure and heart frequency, especially in elderly patients. Frequency of intraoperative dreaming can be observed much more in the ketamine group. Conclusion: By the use of remifentanil in operative procedures, causing less, up to moderate postoperative pain, we secured rare complications and post surgical faster recovery compared with the ketamine group. The postoperative monitoring expenditure as well as the duration of monitoring can be substantially reduced. The indication-fair use of remifentanil in these surgical procedures surgery can contribute to increase patient security and to lower expenditure and costs of the post surgical patient care at the same time.

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Die AdS/CFT-Dualität zwischen N=4 SYM und dem AdS_5 × S^5 Superstring zeigt Quanten-Integrabilität im planaren Limes und erlaubte die Konstruktion mächtiger Methoden, welche das Spektrale Problem zu lösen scheinen. Unser Verständnis der direkten Quantisierung des AdS_5 × S^5 Superstrings ist jedoch weiterhin unbefriedigend und besonders das Spektrum kurzer Stringzustände war bisher nur in führender Ordnung in starker ''t Hooft-Kopplung bekannt. In dieser Arbeit untersuchen wir verschiedene Methoden der perturbativen Quantisierung kurzer Strings über die führende Ordnung hinaus, wodurch wir uns auch einen besseres Verständnis der vorhandenen Quanten-Symmetrien erhoffen. Wir fokusieren auf die niedrigst angeregten Stringzustände, dual zum Konishi-Supermultiplet, und begutachten kritisch eine angeblichen Berechnung der Konishi anomalen Skalendimension im Pure-Spinor-Superstring-Formalismus. Als nächstes betrachten wir den bosonischen AdS_5 × S^5 String in statischer Eichung und konstruieren eine sog. Einzelmoden-Stringlösung, eine Veralgemeinerung des pulsierenden Strings durch unbeschränkte Nullmoden. Diese ist klassisch integrabel und quanteninvariant unter den Isometrien SO(2,4) × SO(6). Mögliche Korrekturen der vernachlässigten Supersymmetrie werden heuristisch berücksichtigt, wodurch die ersten Quantenkorrekturen der Konishi anomale Skalendimension reproduzieren werden. Wir implementieren statische Eichung für den AdS_5 × S^5 Superstring und finden elegante Ausdrücke für die Lagrangedichte und Superladungen. Unter Beschränkung auf das Superteilchen finden wir auf zwei unterschiedliche Arten kanonische Koordinaten in quadratischer Ordnung in Fermionen. Schließlich betrachten wir eine weitere Quantisierungsmethode: Da der Einzelmoden-String die SO(2,4) × SO(6)-Bahn des pulsierenden Strings ist, wenden wir Bahn-Methoden-Quantisierung auf das Teilchen und Spinning Strings in bosonischem AdS_3 × S^3 an und erhalten konsistente Ergebnisse für die Spektra. / The initial AdS/CFT duality pair, the duality between N=4 SYM and the AdS_5 × S^5 superstring, appears to enjoy quantum integrability in the planar limit, which allowed to devise powerful methods ostensibly solving the spectral problem. However, quantization of the AdS_5 × S^5 superstring from first principles is still an open question and especially the spectrum of short string states has previously been derived only at leading order in large ''t Hooft coupling. In this thesis we investigate possible routes to quantize short string states perturbatively beyond the leading order, where equally our aim is to gain better appreciation of the quantum symmetries at play. A prominent role is played by the lowest excited string states, dual to the Konishi supermultiplet, and we start by reviewing critically an asserted derivation of the Konishi anomalous dimension in the setup of pure spinor string theory. Next, we constrain ourselves to bosonic AdS_5 × S^5 String in static gauge, where we construct a so-called single-mode string solution, a generalization of the pulsating string allowing for unconstrained zero-modes. This solution shows classical integrability and invariance under the isometries SO(2,4) × SO(6) at the quantum level. Arguing heuristically about the effects of supersymmetry, we indeed recover the first non-trivial quantum correction to the Konishi anomalous dimension. We continue by implementing static gauge for the full AdS_5 × S^5 superstring and find elegant expressions for the Lagrangian density and the supercharges. We then constrain our interest to the superparticle and, using two different methods, find canonical coordinates at quadratic order in fermions. We conclude by exploring another quantization scheme: As the single-mode string is nothing but the SO(2,4) × SO(6) orbit of the pulsating string, we apply orbit method quantization to the particle and spinning string solutions in bosonic AdS_3 × S^3 yielding consistent results for the spectra.