Der H1 Detektor ist eines der komplexen Messinstrumente am HERA Beschleuniger. Er wurde gebaut, um die Wechselwirkung von Elektronen und Protonen bei höchsten Schwerpunktenergien von bis zu 320 GeV zu untersuchen. Ein Hauptthema ist die Bestimmung der Protonstruktur mit der bestmöglichen Genauigkeit über die Messung des inklusiven tiefinelastischen Wirkungsquerschnitt als Funktion der kinematischen Variablen x und Q2. In dieser Arbeit wird eine neue Messung des tiefinelastischen Wirkungsquerschnitt vorgestellt. Dazu werden Daten analysiert, welche im Jahre 2000 aufgezeichnet wurden. Die Messung ist beschränkt auf den Bereich mittlerer und niedriger Inelastizität y. In diesem Bereich ist die Messung des reduzierten Wirkungsquerschnittes fast identisch mit der Protonstrukturfunktion F2. Die Messung erstreckt sich über etwa eine Größenordnung in der Photon-Virtualität, 10 < Q2 < 180 GeV2, und drei Größenordnungen in der Bjorken Skalenvariable, 0.00013 < x < 0.15. Die Genauigkeit ist durch systematische Unsicherheiten limitiert. Im Vergleich zu den publizierten Ergebnissen mit den Daten aus den Jahren 1996/97 konnten diese Unsicherheiten signifikant reduziert werden. Die Fehler der neuen Messung liegen meist im Bereich von 1,3 - 2,0%, was eine Verbesserung um ca. 30% gegenüber früheren Resultaten darstellt. Keiner der systematischen Effekte dominiert die Unsicherheiten für die Mehrzahl der Messpunkte. Ein unerwartetes Ergebnis ist die signifikante Abweichung der neuen Messung von der publizierten. Eine neue Analyse der alten Daten zeigt, dass diese Diskrepanz nicht in den Daten selbst liegt. Es wird weiterhin gezeigt, dass Annahmen über die simulierten Ereignisdaten, welche für die Analyse der alten Daten verwendet wurden, falsch waren. Der Effekt ist eine um bis zu 3% falsche Messung. Nach einer Korrektur dieses Effektes stimmen die alte und die neue Messung unter Berücksichtigung ihrer Unsicherheiten miteinander überein. / The H1 detector at the HERA collider is a complex device to study the interactions of electrons and protons at a centre of mass energy of 320 GeV. One of the main goals is to determine the sub structure of the proton with the best possible precision by measuring the inclusive Deep Inelastic Scattering cross section as a function of the kinematic variables Q2 and x. This work presents a new measurement of the inclusive Deep Inelastic $ep$ Scattering cross section using the data taken with the H1 experiment in the year 2000. The measurement is restricted to the region of low and intermediate inelasticities y. In this domain the reduced cross section is mostly identical to the proton structure function F2. About one order of magnitude in the photon virtuality, 10 < Q2 < 180 GeV2, and three orders of magnitude in the Bjorken scaling variable, 0.00013 < x < 0.15, are covered. The accuracy in this range is limited by systematic uncertainties. Compared to the published results using the data from the years 1996/97, these uncertainties are reduced by a significant amount and a self consistent measurement is presented. The errors of the new measurement are typically in the range of 1.3 - 2.0%, which means a 30% improvement over the previously published results. None of the considered systematic error sources dominates the total uncertainty in the bulk of the measurement. An unexpected but nevertheless very important result is the observed discrepancy of the measurement to the previously published H1 results. A new analysis of the older data shows, that the data sets themselves are not responsible for this. It is also found, that assumptions made for the simulated event sample were wrong and therefore the published cross section measurement is biased by up to 3%. An approximate correction of the published data leads to a reasonable agreement of the old and the new measurement within their respective uncertainties.

Thèse : Lettres : Göteborg : 1983. / Texte remanié de : Diss. : Sprachwissenschaft : Göteborg : 1983. - Bibliogr. p. 163. Résumé en anglais. -

In dieser Arbeit wird eine Messung des inklusiven tief-inelastischen Positron- Proton Wirkungsquerschnitts bei kleinen Impulsüberträgen Q2 vorgestellt. Die Messung wird zur Bestimmung der longitudinalen Protonstrukturfunktion FL benutzt. Es werden Daten analysiert, welche mit dem H1 Detektor in speziellen Perioden mit reduzierter Protonstrahlenergie im Jahre 2007 aufgezeichnet wurden. Die direkte Bestimmung der Strukturfunktion FL basiert auf der Messung des reduzierten tiefinelastischen Wirkungsquerschnitt bei drei verschiedenen Schwerpunktsenergien. Ein spezieller Rekonstruktionsalgorithmus für Elektronen wurde entwickelt, welcher die Informationen der zentralen Spurkammer CJC und des Siliziumdetektors BST kombiniert. Dieser wurde in die H1 Rekonstruktionssoftware H1REC integriert. Die Effizienz des Algorithmus wird untersucht. Die Arbeit präsentiert den Wirkungsquerschnitt und die FL Messung für Inelastizitäten im Bereich von 2.5 GeV2 < Q2 < 25 GeV2. / A measurement of the inclusive cross section for the deep-inelastic scattering of positrons on protons at low four-momentum transfer squared Q2 is presented. The measurement is used for the extraction of the longitudinal proton structure function FL. The analysis is based on data collected by the H1 experiment during special, low energy runs in the year 2007. The direct technique of the FL determination based on the extraction of the reduced DIS cross sections for three different centre-of-mass energies is used. For the purpose of the analysis a dedicated electron finder has been developed and integrated with the standard H1 reconstruction software H1REC. The algorithm employs information from two independent tracking detectors the Backward Silicon Tracker and the Central Jet Chamber. The performance of the finder is studied. The thesis presents the cross section and the FL measurements in the range of 2.5 GeV2 < Q2 < 25 GeV2.

This thesis studies the design of deep-inference deductive systems. In the systems with deep inference, in contrast to traditional proof-theoretic systems, inference rules can be applied at any depth inside logical expressions. Deep applicability of inference rules provides a rich combinatorial analysis of proofs. Deep inference also makes it possible to design deductive systems that are tailored for computer science applications and otherwise provably not expressible. By applying the inference rules deeply, logical expressions can be manipulated starting from their sub-expressions. This way, we can simulate analytic proofs in traditional deductive formalisms. Furthermore, we can also construct much shorter analytic proofs than in these other formalisms. However, deep applicability of inference rules causes much greater nondeterminism in proof construction. This thesis attacks the problem of dealing with nondeterminism in proof search while preserving the shorter proofs that are available thanks to deep inference. By redesigning the deep inference deductive systems, some redundant applications of the inference rules are prevented. By introducing a new technique which reduces nondeterminism, it becomes possible to obtain a more immediate access to shorter proofs, without breaking certain proof theoretical properties such as cutelimination. Different implementations presented in this thesis allow to perform experiments on the techniques that we developed and observe the performance improvements. Within a computation-as-proof-search perspective, we use deepinference deductive systems to develop a common proof-theoretic language to the two fields of planning and concurrency.

This thesis studies the design of deep-inference deductive systems. In the systems with deep inference, in contrast to traditional proof-theoretic systems, inference rules can be applied at any depth inside logical expressions. Deep applicability of inference rules provides a rich combinatorial analysis of proofs. Deep inference also makes it possible to design deductive systems that are tailored for computer science applications and otherwise provably not expressible. By applying the inference rules deeply, logical expressions can be manipulated starting from their sub-expressions. This way, we can simulate analytic proofs in traditional deductive formalisms. Furthermore, we can also construct much shorter analytic proofs than in these other formalisms. However, deep applicability of inference rules causes much greater nondeterminism in proof construction. This thesis attacks the problem of dealing with nondeterminism in proof search while preserving the shorter proofs that are available thanks to deep inference. By redesigning the deep inference deductive systems, some redundant applications of the inference rules are prevented. By introducing a new technique which reduces nondeterminism, it becomes possible to obtain a more immediate access to shorter proofs, without breaking certain proof theoretical properties such as cutelimination. Different implementations presented in this thesis allow to perform experiments on the techniques that we developed and observe the performance improvements. Within a computation-as-proof-search perspective, we use deepinference deductive systems to develop a common proof-theoretic language to the two fields of planning and concurrency.

Die vorliegende Arbeit setzt sich mit den funktionellen und strukturellen Veränderungen im Zentralnervensystem im Zusammenhang mit angeborenen Vitien und deren chirurgischer Behandlung mit Hilfe der extrakorporalen Zirkulation (EKZ) sowohl klinisch als auch tierexperimentell auseinander mit dem Ziel, neuroprotektive Strategien zu entwickeln. Wir haben mit den verfügbaren Methoden der Neuroüberwachung die charakteristischen Verläufe definiert und beschrieben. Zusätzlich wurden diese nicht-invasiven Methoden wie die Nahinfrarot-Spektroskopie sowohl klinisch als auch tierexperimentell validisiert. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass diese Methoden eine zuverlässig signifikante globale Alteration in der Oxygenation und Perfusion anzeigen. Durch das Erarbeiten und die Charakterisierung des Verlaufs der Serumwerte des astroglialen Proteins S-100B wurde die klinische Wertigkeit genauer definiert. Es konnte klinisch und tierexperimentell gezeigt werden, dass die abnorm erhöhten Werte des S-100B im Serum von einem signifikanten diagnostischen Wert sind. Im Gegensatz dazu wurde die untergeordnete Rolle der Bestimmung von neuronalen Marker im Serum bestätigt. Durch die tierexperimentellen Arbeiten wurde gezeigt, dass die überwiegenden morphologischen Veränderungen nach EKZ im Gehirn in den Astrozyten und Gliazelen zu finden sind. Die neuronale Zelldegeneration war nach dem tiefhypothermen Kreislaufstillstand überwiegend in Form von hypoxischer Zellnekrose. Die apoptotische Zelldegeneration trat zellspezifisch im Gyrus Dentatus des Hippocampus auf. Vor allem konnte die bedeutende protektive Rolle der Hypothermie und der hypothermen Perfusion der EKZ demonstriert werden. Bei einer effektiven systemischen Kühlung an der EKZ könnte ein Kreislaufstillstand ohne signifikante neuronale Schädigungen überstanden werden. Die EKZ und der tiefhypotherme Kreislaufstillstand stellen an sich für das unreife Gehirn eine grobe nicht-physiologische Situation dar. Im Tiermodel könnte histologisch gezeigt werden, das die systemische Vorbehandlung mit Methylprednisolone keine protektive Wirkung hat. Obwohl eine signifikante Neuroprotektion durch Gabe von FK506 und Cyclosporin unter extremen Bedingungen der EKZ und tiefhypothermem Kreislaufstillstand erzielt wurde, bedarf es vor einer klinischen Anwendung weiterer tierexperimenteller und klinischer Überprüfungen. / The aim of our clinical and experimental studies was to evaluate functional and structural changes in the brain during corrective cardiac surgery using cardiopulmonary bypass (CPB) and deep hypothermic circulatory arrest (DHCA) in order to develop neuroprotective strategies. Using the available neurmonitoring methods such as the transcranial Doppler and near infrared spectroscopy (NIRS) characteristic changes in cerebral perfusion and oxygenation were defined and described according to the changes in hemodynamic parameters such perfusion pressure, temperature and flow rate. The diagnostic value of the astrocytic cell protein S100B was evaluated by measurement of the serum concentrations in infants and children with and without neurological complications. Additionally, the normal and abnormal release patterns were evaluated in experimental setting using an animal model of CPB and DHCA. According to the neuropathological assessment of the brain initial morphological changes were found predominantly in the astroglial cells. Systemic hypothermic perfusion on CPB before the induction of circulatory arrest period of 60 minutes was significantly protective. Ischemic neuronal injury in form of cell nekrosis was found in different brain region particularly after the prolongation of circulatory arrest time in deep hypothermia. The apoptotic cell death was found predominantly in the hippocampal region of the dentate gyrus. The routinely prophylactic systemic use steroid during cardiac surgery is not protective against ischemia and has been found to induce apoptosis in the hippocampus. In the same model the systemic pre-treatment with single high dose of Cyclosporin and FK506 decreased significantly the ischemic neuronal cell injury in different brain region. However, before clinical use further studies are necessary to optimise the dose and mode of application.

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Messung der polarisierten Strukturfunktion g1p des Protons in der polarisationsabh"angigen tief inelastischen Positron-Proton-Streuung bei einer Schwerpunktenergie von 7.5 GeV. Die Analyse umfasst die 1997 mit dem Hermes-Experiment am Hera-Positronring aufgezeichneten Daten der Streuung polarisierter Positronen der Energie 27.6 GeV an einem polarisierten Wasserstofftarget. Aus den Z"ahlraten der inklusiv nachgewiesenen, selektierten Positronen f"ur die parallele und die antiparallele Ausrichtung der Spinvektoren von Strahlteilchen und Targetatomen wurde die Streuquerschnitts- Asymmetrie der Positron-Proton-Streuung bestimmt. In verschiedenen Korrekturverfahren wurden Untergrundprozesse, Spektrometereinfl"usse sowie Strahlungskorrekturen ber"ucksichtigt. Die Untergrundkorrekturen wurden aus den Daten, die Spektrometerkorrekturen aus einer Monte-Carlo- Simulation ermittelt. Die Abh"angigkeit der Monte-Carlo- und Strahlungskorrekturen von der gew"ahlten Modell-Asymmetrie zur Beschreibung der polarisationsabh"angigen Effekte wurde durch die Anwendung eines iterativen Verfahrens minimiert. Aus der vollst"andig korrigierten Streuquerschnitts-Asymmetrie wurde die Asymmetrie g1/F1 im kinematischen Bereich 0.021 < x < 0.85 und Q2 > 0.8 GeV^2 mit einer systematischen Unsicherheit von etwa 8% bei einer statistischen Genauigkeit von 6% bis 20%, ansteigend f"ur abnehmende x-Werte, bestimmt. Die aus g1/F1 berechnete polarisierte Strukturfunktion g1p(x,Q2) wird, unter der Annahme einer von q2 unabh"angigen Asymmetry g1/F1, zu einem festen Wert Q2_0 entwickelt. Ihr erstes Moment im gemessenen x-Bereich betr"agt int_{0.021}^{0.85} dx g1p(x,Q2_0) = 0.122 =- 0.003 (stat) =- 0.010 (sys) at Q2_0 = 2.5 GeV^2. Der Vergleich mit den Werten des SMC-Experimentes am CERN und des E143-Experimentes am SLAC f"ur das erste Moment von g1p wurde unter Anwendung des gleichen Integrationsschemas f"ur den jeweils gemeinsam gemessenen x-Bereich sowie f"ur gleiche Q2_0 Werte durchgef"uhrt. Das Ergebnis der vorliegenden Analyse befindet sich, bezogen auf die statistische Genauigkeit der Messungen, in "Ubereinstimmung innerhalb von 0.6 bzw. 1.2 Standardabweichungen mit den Resultaten des E143- bzw. SMC-Experimentes. Durch Extrapolation der Strukturfunktion auf den gesamten x-Bereich [0,1] wird das erste Moment zu \int_{0}^{1} dx g1p(x,Q2_0) = 0.132 +- 0.003 (stat) +- 0.010 (sys) +- 0.006 (extr) bestimmt, wobei der zus"atzliche Fehler die Unsicherheit in der Extrapolation x -> 0 wiedergibt. Die Interpretation der vorliegenden Messung im Rahmen des Quark-Parton-Modells unter Ber"ucksichtigung von QCD-Korrekturen der Ordnung O(alphaS^3) ergibt einen Beitrag der Quarks zum Gesamtspin des Nukleons von (30 +- 10)% f"ur Q2_0 = 2.5 GeV^2. Dieses Ergebnis entspricht einer Abweichung von der Ellis-Jaffe-Vorhersage um 2.5 Standardabweichungen, bezogen auf den angegebenen Gesamtfehler, und f"uhrt im Kontext des Quark-Parton-Modells zur Interpretation negativ polarisierter Strange-Seequarks mit einem Beitrag von (-9 +- 4)% f"ur Q2_0 = 2.5 GeV^2. Von verschiedenen Gruppen werden aus QCD-Analysen unterschiedlicher Datens"atze Beitr"age der Quarks zum Nukleonspin von 19% bis 44% angegeben. Unter Hinzunahme der Hermes-Messung der polarisierten Neutronstrukturfunktion g1n wurde der Wert der fundamentalen Bjorken-Summenregel f"ur Q2_0 = 2.5 GeV^2 bestimmt. Dieser Wert befindet sich, bei einer auf den Gesamtfehler bezogenen Genauigkeit von 13%, innerhalb von 0.5 Standardabweichungen in "Ubereinstimmung mit der theoretischen Vorhersage, berechnet unter Ber"ucksichtigung von QCD-Korrekturen der Ordnung O(\alphaS^3). / The subject of this thesis is the measurement of the polarised structure function g1p of the proton in deeply inelastic positron-proton-scattering at a centre of mass energy of 7.5 GeV. The data used in the analysis were recorded during the 1997 running period of the Hermes experiment using a longitudinally nuclear polarised hydrogen target in the 27.6 GeV Hera polarised positron storage ring. The cross section asymmetry of positron-proton-scattering has been measured by counting the number of inclusively reconstructed and selected positrons with target spin vector parallel or antiparallel to the beam spin direction. Background processes, spectrometer effects, and radiative corrections have been taken into account by applying different correction procedures. Here background corrections were determined from data while spectrometer corrections were computed from Monte Carlo simulation. The dependence of Monte Carlo and radiative corrections on the model asymmetry chosen to describe polarisation dependent effects has been minimised by applying an iterative procedure. From the fully corrected cross section asymmetry the asymmetry g1/F1 has been computed in the kinematic region 0.021 < x < 0.85 and Q2 > 0.8 GeV^2 with a systematic uncertainty of 8% and a statistical accuracy of 6% to 20%, raising for decreasing x values. The polarised structure function g1p(x,Q2), determined from the asymmetry g1/F1 , was evoluted to a common Q2_0 value assuming g1/F1 to be independent of Q2. Its first moment evaluated in the measured x region is int_{0.021}^{0.85} dx g1p(x,Q2_0) = 0.122 =- 0.003 (stat) =- 0.010 (sys) at Q2_0 = 2.5 GeV^2. This result has been compared with those from E143 at SLAC and from SMC at CERN, both calculated with the same integration scheme and for the kinematic range of Hermes. With respect to the statistical uncertainties the agreement is better than 0.6 and 1.2 standard deviations, respectively. Extrapolation over the entire x range [0,1] yield for the first moment\int_{0}^{1} dx g1p(x,Q2_0) = 0.132 +- 0.003 (stat) +- 0.010 (sys) +- 0.006 (extr) where the additional error gives the uncertainty in the extrapolation x -> 0. The interpretation of this measurement in the framework of the quark parton model taking QCD corrections of the order O(alphaS^3) into account results in a contribution of the quarks to the total nucleon spin of (30 +- 10)% at Q2_0 = 2.5 GeV^2. This result corresponds to a deviation from the Ellis-Jaffe prediction by 2.5 standard deviation regarding the given total uncertainty. Within the quark parton model the deviation can be interpreted as negative polarisation of the strange sea quarks with a contribution of (-9 +- 4)% at Q2_0 = 2.5 GeV^2. Different groups give contributions of the quarks to the nucleon spin of 19% to 44% which were obtained from QCD analyses of various data sets. The fundamental Bjorken sum rule has been determined at Q2_0 = 2.5 GeV^2 using the Hermes measurement of the polarised neutron structure function g1n. With respect to the experimental accuracy of 13 %, the result agrees within 0.5 standard deviation with the theoretical prediction taking QCD corrections of the order O(alphaS^3) into account.