In dieser Arbeit wird die umfassende dreidimensionale Kontrolle freier Elektronenwellenpakete durch die Multiphotonenionisation von Kaliumatomen mit polarisations- und phasengeformten bichromatischen ultrakurzen Laserpulsen demonstriert. Zur Messung der dreidimensionalen Wellenpakete wurden ein abbildendes Photoelektronenspektrometer aufgebaut und 3D-Rekonstruktionsalgorithmen entwickelt. Forschungsschwerpunkte sind die Charakterisierung isolierter Drehimpulszustände, Erzeugung und Messung ungewöhnlicher Superpositionszustände, Messung gekoppelter Spin-Bahn-Dynamik und nicht zuletzt der erstmalige experimentelle Nachweis und die Kontrolle von wirbelförmigen freien Elektronen. Darüber hinaus werden erste Anwendungsszenarien der „Elektronenvortices“ im Rahmen der Quantenholographie vorgestellt. <dt.>
In this work, the comprehensive three-dimensional control of free electron wave packets by multiphoton ionization of potassium atoms using polarization- and phase-tailored bichromatic ultrashort laser pulses is demonstrated. To measure the wave packets, a velocity map imaging spectrometer and 3D reconstruction algorithms were made available within the framework of this work. The main research topics include the characterization of isolated angular momentum states, preparation and measurement of unusual superposition states, measurement of coupled spin-orbit dynamics, and not least the first-time experimental detection and control of vortex-shaped free electrons. In addition, first application scenarios of the "electron vortices" in the context of quantum holography are presented. <engl.>
Wie jede Art von Produktgeräusch-Bewertung ist auch die Fahrgeräusch-Bewertung ein komplexer Prozess. Neben rein akustischen Aspekten wie Komfort, Sportlichkeit und Konformität mit dem Fahrzeugtyp sowie der Fahrzeugmarke beeinflussen auch nicht-akustische Aspekte wie Erwartungshaltung, Persönlichkeit und situativer Kontext die wahrgenommene Fahrgeräusch-Qualität. In dieser Arbeit wurde ein Modell für den Fahrgeräusch-Bewertungsprozess entwickelt. Es berücksichtigt die akustischen Aspekte Komfort, Sportlichkeit und Typenkonformität, sowie die nicht-akustischen Aspekte Fahrzeugtyp und Fahrertyp. Drei Fahrertypen wurden gefunden: der soundorientierte Spaßfahrer, der lärmempfindliche Ästhet und der Sound-uninteressierte Pragmatiker. Ebenso wurde der Einfluss verschiedener Betriebszustände auf die Geräuschbewertung untersucht, wobei sich unterschiedliche Wichtigkeiten für verschiedene akustische Aspekte andeutete. Weiterhin wurde ein Einfluss der Bewertungssituation (Feld- vs. Laborversuch) auf die Fahrgeräuschbewertung festgestellt. <dt.>
Vehicle sound evaluation, as any kind of product sound evaluation, is a complex process. Along with purely acoustical aspects, such as comfort, sportiness, conformity with vehicle type and with vehicle make, also non-acoustical aspects like expectation, personality and situational context influence the perceived sound quality of a car. In this work, a model was developed for subjective vehicle sound evaluation. It incorporates the acoustical aspects comfort, sportiness and type conformity, as well as the non-acoustical aspects, vehicle type and driver type. Three driver types were found: sound-oriented fun-drivers, noise-sensitive aesthetes and sound-uninterested pragmatists. The influence of different driving conditions on sound evaluation was also investigated, indicating varying relevance for different acoustical aspects. An influence of the evaluation situation (i.e., real-life vs. lab evaluation) on vehicle sound assessment was also found. <engl.>
Die Potenzialanalyse dieser Arbeit bezieht sich auf das Niedrigtemperaturwärmepotenzial von versiegelten und unversiegelten städtischen Flächen, dass aufgrund der saisonalen solaren Strahlungseinwirkung generiert werden kann. Die über städtische Flächen absorbierte solare Strahlung erzeugt ein saisonales Wärmepotenzial innerhalb der städtischen Trag- und Bodenschichten. Meteorologische Faktoren beeinflussen das Stadtklima und folglich das Abkühlungs- und Erwärmungsverhalten von städtischen Oberflächen und Gebäudeflächen. Städte mit einer leitungsgebundenen Nahwärmeversorgung eignen sich besonders, um das generierte Niedrigtemperaturwärmepotenzial von versiegelten und unversiegelten städtischen Flächen. Aus den Ergebnissen dieser Arbeit sind Empfehlungen für die Regionalplanung und für die kommunale solare Stadtentwicklung abzuleiten. Die Ergebnisse der Potenzialanalyse zur Bereitstellung der Niedrigtemperaturwärme in städtischen Quartieren sind in Feld- und Parzellenversuchen oder städtischen Modellvorhaben praxisnah zu untersuchen und nachzuweisen. <dt.>
This abstract presents the results of a Potenzial analysis of the low-temperature district heating that can be generated through the impact of seasonal solar radiation on sealed and unsealed surfaces in cities. To increase the level of heat extraction from the ground’s sub-surface and surface layers, heat pump technology with a high level of technical efficiency must be used. The solar radiation absorbed through urban surfaces generates seasonal heating Potenzial within subsurface and surface layers. Meteorological factors affect the urban climate and consequently the cooling and warming patterns of urban and building surfaces. A decentralized hot water storage network must ensure seasonal management of low-temperature heating for existing buildings in urban areas. The results of this thesis can be used to develop recommendations for regional planning and communal solar urban development, forming the basis for solar energy supply with low-temperature heating. The results of the Potenzial analysis on supplying low-temperature heating in urban areas should be examined and verified practically in field tests or urban pilot projects. <engl.>
Im Rahmen dieser Doktorarbeit werden die morphologischen und elektronischen Eigenschaften von dünnen Ceroxidschichten (CeO_2) auf einem (0001) Rutheniumeinkristall als Modellsystem für die heterogene Katalyse untersucht. Im Fokus stehen Sauerstofffehlstellen in der O-Ce-O Oxidfilmstruktur, welche maßgeblich für die katalytische Aktivität des Modellsystems sind. Im selben Fokus steht die Verteilung der Kupfernanopartikel auf der Oberläche. Kupfer bevorzugt es eher Elektronen an die Oxidschicht abzugeben, was als Konsequenz eine Reduktion der Ce ionen von einem Ce^4+ zu einem Ce^3+ Ladungszustand mit sich bringt. Ein klarer Hinweis dafür lässt sich mittels XPS finden. Der Einfluss ist stark genug, um höchsten Reduktionsgrad der Filme, von 17% auf über 50% zu treiben. Dieser Reduktionsgrad ergibt eine Anzahl an Ce^3+ Ionen, welche vergleichbar mit der aus der Bixbyitestoichiometrie (Ce_2O_3) ist. <dt.>
The outline of this PhD thesis is concerned with the study of morphologic and electronic characteristics of cerium dioxide (111) thin films on a ruthenium (0001) crystal as a model system for heterogenous catalysis. The focus in this thesis is on oxygen vacancies in the O-Ce-O oxide layers, which control the catalytic activity of the model system and are introduced by annealing the film at highly reducing conditions. Under the same focus is the distribution of the copper nano-particles on the surface of the oxide films. Copper rather prefers to donate charges to Ce ions in the film that consequently transform from Ce^4+ to Ce^3+. Clear evidence for this comes from XPS investigations. The impact of the copper ad-particles on the degree of reduction is strong enough to drive the highest degree of reduction from former 17% to over 50% in the near surface regime. This means the amount of Ce^3+ ions in the film is comparable to that of the bixbyite stoichiometry of ceria (Ce_2O_3). <engl.>